在阐释德国能源转型2.0时代的零碳园区之前，笔者需先说明什么是德国能源转型1.0时代与2.0时代，以及1.0时代的零碳建筑和零碳园区。
在德国能源转型1.0时代，由于通过风光电减少二氧化碳的成本较高，而通过节能实现减排的成本较低，因此减排以节能为核心，这一点在建筑领域尤为突出。德国纬度较高，建筑的主要能耗来自采暖。这与中国北方建筑的情况一致。因此，德国大力研发建筑采暖节能技术。
20世纪90年代初，德国与瑞典还联合研发出采暖能耗节省90%以上的被动房超低能耗建筑。所谓被动房，是指建筑保温性能优异，散热量极低；通风时通过换热将排风中的热能传递给新风，大幅减少通风过程中的热能损失。其采暖所需能源主要来自窗户透入的阳光及人体散发的热量，属于建筑物被动接收的能源。从外部供应给建筑的采暖热力（主动能源），仅为传统建筑的10%以下。因此，这类建筑被称为被动房超低能耗建筑。
2008年，国家住建部科技促进中心通过德国能源署开始引进被动房超低能耗建筑技术。中国的第一座被动房超低能耗建筑是秦皇岛的“在水一方”，第一座严寒地带的被动房超低能耗建筑是哈尔滨的“溪树庭院”，第一座被动房超低能耗商用建筑是河北省建筑科学研究院科技楼。笔者协助时任德国能源署署长科勒先生参与了上述这些项目的技术引进工作。
2015年之前，中国几乎所有的被动房超低能耗建筑是由德国能源署提供的建筑节能咨询。之后，中国的建筑设计院和建筑公司逐渐掌握了被动房超低能耗建筑的设计和施工技术。
最近十多年来，被动房超低能耗建筑在中国得到了高速的发展。虽然中国的被动房超低能耗建筑比德国和瑞典晚将近20年，但是2024年全球新建被动房超低能耗建筑按面积的地区排名是：河北第一，中国（除了河北外）第二，德国第三。这不仅成为中国在全球气候保护作为负责任大国的象征，而且成为中德两国在气候保护领域合作的典范。
那么，德国能源转型1.0时代的零碳建筑或园区指的是什么？在1.0时代，由于可再生能源发电成本较高，其在电力供应中的占比较低，因此实现零碳建筑、园区及城市的核心手段是节能，同时辅以可再生能源的利用。其衡量标准为：建筑、园区或城市自身生产的能源总量，要等于或超过其自身消耗的能源量。若建筑或园区自身能源供应不足，可使用外部化石能源，但需要通过向外部输出等量或更多自产的可再生能源来抵消。
符合德国能源转型1.0时代零碳标准的建筑或园区，可依据德国能效证书的认证规则申请认证并获得零碳证书。该证书由德国能源署于2004年起开始颁发，2007年被德国立法确认为建筑或园区的能耗认证凭证。证书包含两项核心认证指标：一是建筑或园区的运营能耗，二是其运营过程中的二氧化碳排放量。所有建筑或园区都会产生能耗，但二氧化碳排放可降至零。这意味着其使用的能源均为零排放的可再生能源——如前文所述，所使用的化石能源可通过园区内生产并输送至外部的可再生能源电力实现抵消。
按照上述标准，德国21世纪初便出现了零碳建筑和园区。不过在德国能源转型1.0时代，这类零碳建筑和园区比较少。
Werner&Mertz投资建设了德国的第一个零碳写字楼建筑。这个建筑物特别节能。在楼上安装了光伏和小型风力发电机组，所发电力就超过了这座楼宇的电力消耗。如前所述，发电多时给电网、电力不足时从电网买。
2024年3月，德国能源署在中国认证的第一个零碳园区的能效证书颁发给了博鳌近零碳示范区，即每年举办博鳌论坛的会议、酒店及附属设施组成的园区。项目的牵头单位是海南省住房和城乡建设厅。参与单位包括：琼海市人民政府，中远海运博鳌有限公司，中远海运（天津）有限公司，国家能源集团海南电力公司，海南电网有限责任公司。
该园区采取了多项节能措施，同时配备了蓄电池储能站、储冷罐、电动汽车智能充电等储能设备，建筑上安装了光伏发电装置。但仍存在电力供应缺口，为此在周边配套建设了设施农业产业园，在农业大棚表面铺满光伏组件。
博鳌论坛园区内的光伏发电量与该设施农业产业园的光伏发电量之和，超过了园区总用电量。但光伏发电功率与园区用电功率存在不匹配问题：当光伏发电量无法满足园区用电需求时，需要由电网补充电力；当光伏发电量超出园区用电需求时，则向电网输送电力。
2014年11月，我在柏林参加德国能源署举办的德国能效大会时，首次听到“德国能源转型2.0时代”这一新名词。其释义为：此前德国风电和太阳能发电成本较高，其并网电价享受国家补贴；而2014年时人们预测，德国风电和太阳能发电成本很快将降至无须补贴即可并网售电的水平。因此，德国将风电和太阳能发电无须补贴的时代定义为能源转型2.0时代，而2000年至风电、太阳能发电并网补贴结束前的时期则为能源转型1.0时代。
在此次能效大会上，一位能源工程师高兴地说：“这是一个激动人心的时代——人类从未拥有过如此廉价的能源，也就是过剩的风光电。谁能利用好这些过剩的风光电，就能大幅降低能源成本。”
进入德国能源转型2.0时代后，1.0时代的零碳园区标准虽仍可沿用，但已显过时。那么，能源转型2.0时代的零碳建筑或园区指什么呢？
在2.0时代，可再生能源发电成本已低于化石能源，在电力供应中的占比持续提升，其对电网的波动性影响日益加大。因此，实现零碳建筑/园区/城市的衡量标准随之转变：所使用的能源须全部为可再生能源，无论其是自产还是外部输入。由于可再生能源供应存在波动性，园区用能需能随之动态调整。这种用能模式被称为灵活用能或智慧能源。不过，采暖节能依然重要。因为冬季风电与太阳能发电量总和低于春秋夏季。
那么，如何才算使用的能源全部为可再生能源？德国曾做过仿真计算：在零碳电力时代，电网电力以风光电为主，生物质能和水电为辅；其中约50%以上时间存在不同程度的电力供应不足，约50%以下时间存在不同程度的电力过剩。若要实现电网电力平衡，需要配备可灵活调节用电时间的负荷与可灵活调节发电时间的电源，且灵活用电量与灵活发电量的总和需要达到总用电量的50%左右。
碳中和时代的能源格局为：绝大部分能源消耗由电力满足，所有电力均来自可再生能源，其中大部分可再生能源电力来自风电和光伏发电。
未来城市能耗约占总能耗的50%（含城市内交通，不含工业）。因此，建设零碳建筑、零碳园区乃至零碳城市，成为消纳和补偿风光电过剩的主战场之一，另外两个主战场是工业和交通运输。
德国首个符合能源转型2.0标准且不依赖公共资金补贴的零碳园区，是柏林欧瑞府科技园（EUREF-Campus）。该园区由德国能源署时任署长科勒先生领衔规划设计。其不依赖公共资金补贴这一点至关重要：一项技术的应用，只有不依赖公共资金补贴，才能实现大规模推广，也才称得上是可持续发展技术。在能源转型2.0时代，过剩的可再生能源电力成本极低，利用这类电力可大幅降低用能成本。这正是欧瑞府科技园不依赖公共资金补贴的基础。
柏林欧瑞府园区不依赖公共资金补贴实现零碳的关键，在于采用了低成本甚至零成本的储能技术。
建筑材料储热储冷技术：几乎零成本。由于采暖与空调制冷能耗占园区总能耗的50%以上，而这部分热量和冷量可通过建筑材料近乎零成本存储，使得该部分用能可灵活调节时间。
电动汽车智慧充电技术：园区停车位配备了大量交流慢速充电桩，除车主特殊急需外，仅在电力系统风光电充足时利用风光电充电；且风光电供应越充足，电价越低廉。
此外，还有沼气热电联供系统、退役电动汽车蓄电池储能系统、小型储热罐与储冷罐等辅助措施。
德国能源署在20年前制定的德国建筑能耗证书中只有两个指标：单位面积能耗和单位面积二氧化碳排放。而德国能源转型2.0时代的零碳园区，只需要再加上一条指标，可根据电力系统中风光电供应的状况调整用能时间的灵活用电量。
对于中国来说，2023年是转折性的一年。这一年，在中国的大部分地区风光发电的成本低于煤电发电的上网电价。因此，中国也进入了与德国转型2.0相同的能源时代，即二氧化碳减排的主要任务由大规模开发风光电来承担，同时消纳和补偿波动的风光电成为比安装风光电更艰巨的任务。
今天中国要建设的零碳园区，是面向碳中和时代的零碳园区，所以必须为消纳和补偿风光电的波动做出贡献，支持风光电的开发、替代化石能源实现碳中和。这里特别要强调的是：零碳园区是服务于实现碳中和目标的，而不是反过来。
要实现这个目标，需要园区与电网的九游娱乐互动。一方面，园区要为电网调节风光电。其最重要的指标就是灵活用电的比例要高，零碳园区至少应高于总用电量的50%。另一方面，电网需要为园区提供比化石能源廉价的过剩风光电。这样一来，园区使用过剩风光电比直接使用化石能源还廉价，就能经济地用零碳的可再生能源替代化石能源。
虽然看起来复杂，但园区和电网的关系可以简单地用两句话来总结：园区不要问电网为我做了什么？而是要问我为电网做了什么？电网要清楚，如果过剩风光电没有烧天然气便宜，就替代不了天然气。如果过剩风光电没有烧煤炭便宜，就替代不了煤炭。
零碳园区实现零碳的其次措施是节能，主要是节省风光电较少的冬季的电耗。从经济上讲，零碳园区不能要公共资金补贴，要补贴就不是可持续发展九游娱乐技术，就没有推广价值了。
中国现在要建设一批国家级的零碳园区。这些零碳园区要成为样板工程，就不能要补贴。17年前，德国人在建设零碳时代的零碳园区都不要补贴，为什么今天我们中国人在建设零碳时代的零碳园区时还需要补贴呢？
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