一、定义
零碳工厂是指在一定时间范围内（通常为一年），工厂通过各种节能减排措施、可再生能源利用以及碳抵消等方式，使得自身运营过程中产生的温室气体排放量等于或接近零的工厂。
二、实现途径
1. 能源效率提升
对工厂的生产设备进行节能改造是关键一步。
例如，更换高效节能的电机。传统电机的效率可能只有70% 80%，而高效电机的效率能达到90%以上，这样可以大大减少电能的消耗。
优化工厂的生产流程和工艺也能提高能源效率。
比如在钢铁生产中，采用先进的短流程工艺，相较于传统的长流程工艺，可以减少能源消耗和温室气体排放。
2. 可再生能源利用
太阳能光伏发电是零碳工厂常用的手段之一。工厂可以在厂房屋顶、空地等区域安装太阳能光伏板。
以一个面积为1万平方米的厂房屋顶为例，如果安装功率密度为150瓦/平方米的光伏板，总装机容量可达1.5兆瓦，在光照充足的地区，每年可产生大量的清洁电能。
风力发电也可被应用。如果工厂位于风力资源丰富的地区，可安装小型风力发电机。
另外，对于一些有条件的工厂，还可以利用生物质能，如将工厂产生的有机废弃物进行厌氧发酵产生沼气，用于发电或供热。
3. 碳抵消
工厂可以通过购买经认证的碳减排项目产生的碳信用来抵消自身难以避免的碳排放。例如，支持造林项目，树木在生长过程中会吸收二氧化碳，工厂购买这些造林项目所产生的碳减排量，来平衡自身的碳排放。
三、零碳工厂认证标准
1. 国际上有多种零碳工厂相关的认证体系。
如国际标准 ISO 14064-1:2018及PAS 2060:2014其中，国际零碳建筑联盟（INZEB）的标准涵盖了建筑和工业设施等多个领域。该标准要求对工厂的能源消耗、碳排放等数据进行详细的监测和核算。
2. 在国内，也有相关机构制定了符合国情的零碳工厂认证规范。
如中国节能协会推出的《零碳工厂评价规范》（T/CECA-G0171—2022）、《零碳工厂认定和评价指南》、《零碳工厂创建与评价技术规范》（T/SEESA009-2022）。这些规范一般包括对工厂边界内的直接排放（如燃烧化石燃料产生的二氧化碳）和间接排放（如外购电力产生的碳排放）的核算方法，以及对减排措施和可再生能源利用比例的要求等内容。
四、建设意义
1. 环境方面
零碳工厂的建设有助于减少温室气体排放，缓解气候变化。全球工业领域是碳排放的大户，零碳工厂的推广可以从源头上减少二氧化碳等温室气体的释放，对于应对全球变暖有着至关重要的作用。
2. 经济方面
从长期来看，虽然建设零碳工厂前期需要投入一定的资金用于设备改造和新能源设施建设等，但通过节能措施和可再生能源利用，工厂可以降低能源成本。例如，随着太阳能光伏发电成本的下降，工厂利用光伏发电不仅可以满足自身部分用电需求，还可以在一些地区将多余的电量出售给电网，获得额外的经济收益。
3. 企业形象和社会责任方面
企业建设零碳工厂可以提升自身的品牌形象，向消费者和社会展示其对环境保护的积极态度，增强企业的社会责任感和市场竞争力。
这在当前消费者越来越关注绿色环保产品和企业可持续发展的市场环境下，尤为重要。
五、零碳工厂相关政策支持
1. 资金补贴与奖励政策
建设补贴：许多地方政府对零碳工厂的建设给予资金补贴，用于支持企业购置节能设备、安装可再生能源设施、进行低碳技术改造等。
例如，昆山市发布的《关于推进绿色低碳产业高质量发展的若干政策措施（试行）（征求意见稿）》提到，对经认定的“近零碳工厂”予以最高100万元奖励。
运营奖励：对于成功创建并持续保持零碳运营的工厂，政府会给予一定的运营奖励，以鼓励企业长期维持低碳生产模式。
如一些地区会根据企业每年减少的碳排放量给予相应的资金奖励。
2.税收优惠政策
企业所得税优惠：对投资建设零碳工厂的企业，在企业所得税方面给予一定的减免或优惠。例如，企业购置用于零碳生产的专用设备，其投资额的一定比例可以从企业当年的应纳税额中抵免；对零碳工厂生产的绿色产品，在销售环节给予一定的企业所得税减免。
增值税优惠：对零碳工厂在生产过程中使用的可再生能源、清洁能源等，实行增值税即征即退政策；对企业购买的低碳、环保原材料，其增值税进项税额可以加大抵扣力度。
3.土地与资源保障政策
土地供应优先：在土地资源紧张的情况下，政府优先保障零碳工厂的建设用地需求，为其提供合适的建厂用地，并在土地出让价格、土地使用年限等方面给予一定的优惠。
可再生能源配额保障：政府确保零碳工厂在建设和运营过程中有足够的可再生能源配额，如保障企业能够获得一定数量的太阳能、风能等发电指标，以满足其清洁能源的使用需求。
4.技术研发与创新支持政策
科研项目支持：政府将零碳工厂相关技术研发纳入科技计划项目，给予科研经费支持，鼓励企业与科研机构合作开展零碳技术研究，如高效节能技术、碳捕集与封存技术、可再生能源利用技术等。
创新平台建设：支持零碳工厂建设创新平台，如企业技术中心、工程研究中心等，对这些创新平台的建设和运营给予资金补助和政策支持，提升企业的自主创新能力。
5.人才培养与引进政策
人才培训补贴：政府为零碳工厂的员工提供专业技能培训，对参加低碳、节能、环保等相关培训的企业和员工给予培训补贴，提高员工的专业素质和技能水平。
人才引进支持：在人才引进方面给予零碳工厂政策倾斜，如对企业引进的高端低碳技术人才、能源管理人才等，在落户、住房、子女教育等方面提供优惠政策，帮助企业吸引和留住人才。
6.标准制定与认证支持政策
参与标准制定：鼓励企业参与零碳工厂的标准制定工作，对参与国家标准、行业标准和地方标准制定的企业给予一定的奖励和荣誉，提升企业在行业内的影响力。
认证费用补贴：对企业进行零碳工厂认证的费用给予一定比例的补贴，降低企业的认证成本，提高企业进行零碳认证的积极性。
7.金融支持政策
绿色信贷：引导金融机构为零碳工厂建设提供绿色信贷支持，放宽贷款条件，降低贷款利率，延长贷款期限等，为企业提供充足的资金保障。
碳金融创新：支持开展碳金融业务创新，如碳资产质押贷款、碳债券、碳保险等，帮助企业盘活碳资产，拓宽融资渠道。
六、零碳工厂建设的技术路径
1. 能源利用与转换技术
太阳能光伏发电技术：可在工厂的厂房屋顶、墙面以及厂区空地等区域安装太阳能光伏板，将太阳能转化为电能，为工厂的生产设备、照明系统等提供清洁电力。例如，隆基绿能在其部分工厂大规模应用光伏技术，实现了部分生产环节的零碳用电。
风力发电技术：对于风力资源丰富的地区，工厂可以在厂区内或周边合适的位置安装小型风力发电机，为工厂补充电力。如金风科技在其部分生产基地利用自身的风力发电技术优势，建设了小型风力发电设施。
生物质能利用技术：将工厂产生的有机废弃物，如木材废料、农作物秸秆、废弃油脂等，通过厌氧发酵、热解等技术转化为沼气、生物柴油、生物炭等能源产品，用于工厂的供热、发电或作为生产原料。
氢能利用技术：包括氢气的制取、储存和应用技术。如采用可再生能源电解水制氢，将产生的氢气用于燃料电池汽车、氢燃料电池叉车等，替代传统燃油车辆，减少碳排放；也可以将氢气用于工业生产中的还原反应等工艺。
2.能源管理与优化技术
智能能源管理系统（EMS）：利用物联网、大数据、人工智能等技术，实时监测工厂内各类能源的消耗情况，如电力、热力、燃气等，通过对能源数据的分析和挖掘，实现能源的精准调度、优化分配和节能控制。例如，施耐德电气的EcoStruxure能源管理系统已在多个工厂得到应用。
能源效率提升技术：通过对生产设备进行节能改造，如更换高效节能的电机、水泵、风机等设备，采用变频调速技术、无功补偿技术等，提高设备的能源利用效率，降低能源消耗。
3.碳捕集、利用与封存技术（CCUS）
碳捕集技术：从工厂的燃烧排放源，如燃煤锅炉、燃气轮机等，以及工业生产过程中的高浓度二氧化碳排放源，如钢铁厂的高炉煤气、水泥厂的窑尾废气等，采用化学吸收法、物理吸附法、膜分离法等技术捕集二氧化碳。
碳利用技术：将捕集到的二氧化碳进行资源化利用，如用于生产化工产品，如尿素、甲醇、碳酸二甲酯等；也可以用于食品和饮料行业，如在啤酒酿造中用作碳化剂；还可以用于强化采油（EOR），提高原油采收率等。
碳封存技术：将捕集的二氧化碳输送到合适的地质构造中进行长期封存，如深部咸水层、枯竭的油气田、不可开采的煤层等。
4.绿色生产与循环经济技术
绿色工艺技术：在生产过程中采用更环保、低碳的生产工艺，如采用水性涂料替代有机溶剂型涂料，减少挥发性有机物（VOCs）的排放；在金属加工中采用干式切削技术，减少切削液的使用和废水排放等。
余热余压回收技术：回收工厂生产过程中产生的余热余压，如钢铁厂的高炉煤气余压、水泥厂的窑头窑尾余热等，用于发电、供热或预热原材料等，提高能源的梯级利用效率。
资源循环利用技术：建立完善的资源循环利用体系，如对废旧金属、塑料、纸张等进行回收再利用；将生产过程中的废水经过处理后循环使用，实现水资源的高效利用；对固体废弃物进行分类回收和再制造等。
5.建筑节能技术
高效保温隔热材料：在工厂建筑的墙体、屋顶、门窗等部位使用高效保温隔热材料，如聚苯板、岩棉板、聚氨酯泡沫等，减少建筑物的热量传递，降低冬季采暖和夏季制冷的能源消耗。
自然通风与采光技术：合理设计工厂建筑的布局和朝向，采用自然通风系统，如设置通风天窗、通风井等，利用自然风降低室内温度和湿度，减少空调的使用；同时，充分利用自然采光，如采用透光性好的玻璃幕墙、采光天窗等，减少人工照明的能耗。
太阳能光热技术：在工厂的生活热水供应系统中，安装太阳能热水器或太阳能集热系统，利用太阳能加热生活用水，减少对传统能源的依赖。