近日,工信部、国家发改委、教育部、生态环境部、市场监管总局五部门联合印发《工业产品绿色设计指南(2026年版)》(以下简称《指南》),旨在推广绿色设计解决方案,开发绿色产品,为经济社会发展全面绿色转型提供有力支撑。
作为我国工业绿色设计领域承前启后、系统落地的纲领性文件,《指南》以全生命周期理念为引领,为光伏、风电、氢能装备、甲醇等能源领域绿色低碳转型提供了清晰路径与实践遵循。业内认为,未来的行业龙头,不仅是清洁能源的“生产者”,更应该是全生命周期绿色制造的“设计大师”。
“可以说,抓绿色设计,就抓住了新型能源体系高端化、智能化、绿色化的‘牛鼻子’,对保障国家能源安全、推动制造业转型升级、建设制造强国具有不可替代的战略价值。”近日,工信部电子五所高级工程师刘夏青在接受《中国能源报》记者采访时说。
解决“不会设计、不敢设计、设计不绿”的痛点
“过去,绿色设计更多是行业头部企业的自选动作或作为产品附加的加分项,制度层面多侧重于节能减排等技术标准规范的引导;而该《指南》首次系统明确了11个绿色设计重点方向,将风电装备、氢能装备、光伏、锂电池等能源装备列入15个重点应用行业,标志着绿色设计正式上升为我国能源装备领域的前置性制度约束。”在谈及我国工业绿色发展的制度变迁时,中国电子信息产业发展研究院节能与环保研究所研究员冯相昭向《中国能源报》记者作出了上述对比。
事实上,我国对光伏、风电、氢能装备、甲醇等能源领域绿色设计的布局,并非始于2026年《指南》,而是已历经十余年政策沉淀与实践迭代。据刘夏青介绍,2013年,工信部联合多部门发布《关于开展工业产品生态设计的指导意见》,首次确立全生命周期核心理念,推动污染防治从“末端治理”向“源头控制”转变。“十四五”以来,《“十四五”工业绿色发展规划》《工业领域碳达峰实施方案》《加快推动制造业绿色化发展的指导意见》接连出台,进一步明确风电装备大功率轻量化、氢能装备制储输用全链条节能降耗、甲醇绿氢耦合与碳循环等方向。
“本次《指南》的出台对绿色设计工作进行系统布局,构建长寿命、无害化、轻量化、节能、节水、节材、降噪、节空间、易回收再生、可重复使用、零碳11大绿色设计方向,覆盖光伏、风电、氢能、甲醇等能源赛道,提供可复制、可推广的技术方案,将解决企业‘不会设计、不敢设计、设计不绿’的痛点。”刘夏青说。
冯相昭对记者说,今后,无论风机、光伏还是氢能装备,如果不能在设计阶段就拿到绿色通行证,将在未来的市场准入、招投标及绿色金融支持中全面受限。
真正实现从“摇篮到坟墓”再到“摇篮”的闭环
在加快建设新型能源体系、推进“双碳”目标的大背景下,绿色设计的战略意义突出:不仅是源头降碳的关键抓手,是破解资源约束的治本之策,更是提升国际竞争力的硬核实力。
以光伏产业为例,该产业长期面临组件寿命不均、退役回收难等痛点。而本次《指南》聚焦光伏长寿命耐久与易回收再生两大方向,以全生命周期标准化低碳方案推动光伏产业绿色低碳发展。
刘夏青向记者介绍,《指南》从设计源头对光伏产业给出清晰路径,在长寿命设计上,明确推广双层减反射镀膜玻璃替代普通盖板玻璃、压花玻璃背板、高载荷边框设计;支架主材采用锌铝镁合金替代传统热镀锌钢,连接节点采用榫卯式扣接配合螺丝、压块双保险固定,显著提升抗腐蚀、抗载荷能力,有效延长组件服役周期。在易回收再生设计上,强调优先选用单一材质、无氟背板、无毒无害组件,玻璃与铝边框适度添加回收料。
对此,安徽省经济研究院工程师王涛认为,光伏绿色设计方案的实施,有助于光伏产业从单一发电零碳向原材料、制造、运维、退役再生全生命周期全链条零碳转型,持续扩大清洁能源供给,有力支撑“双碳”目标如期实现。
再从甲醇行业分析,传统的甲醇生产工艺是将天然气、煤、石油等原料通过化学合成转化为合成气,进一步通过一氧化碳、二氧化碳与氢气在催化剂作用下加压氢化反应生成甲醇。甲醇生产的原料和工艺路径是传统甲醇生产工艺高碳属性的主要来源。
王涛向记者介绍,本次《指南》聚焦原料端源头零碳替代、工艺端低碳优化、末端碳捕集、利用与封存(CCUS)集成全流程,推动利用风光水电等可再生能源制取的“绿氢”,与捕集的二氧化碳合成“绿甲醇”;同时发展农林生物质制甲醇路线,全面替代传统煤炭、天然气制甲醇。
“不仅可从源头大幅削减碳排放,实现甲醇生产零碳排放,还能将工业排放的二氧化碳转化为有价值的产品,实现碳循环利用。”王涛说。
针对风电叶片设计,冯相昭认为,《指南》的导向将加速热塑性树脂等可回收新材料对传统不可回收材料的替代。
“这将从源头减少有毒有害物质的使用,让新能源装备在完成历史使命后,不给生态环境留下后遗症,真正实现从‘摇篮到坟墓’再到‘摇篮’的物质流闭环。”冯相昭说。
人工智能引领工业产品绿色设计新范式
当前,随着我国“人工智能+”行动加快推进,也为工业产品绿色设计创新发展创造了新机遇。
《指南》的亮点之一,就是提出推进“人工智能+绿色设计”,鼓励企业运用三维建模、模拟仿真、数字孪生等技术,模拟产品在制造、使用、拆解等重点环节的资源能源利用及环境影响,建立产品全生命周期数据库和绿色设计知识库。
记者了解到,风电和光伏等新能源装备面临运行工况复杂多变,传统依靠经验和静态工况的设计已达瓶颈。
对此,冯相昭建议,尝试从经验驱动到自主智能。依托大模型和三维数字孪生技术,未来的风电和光伏设计将迎来质变。众所周知,传统设计难以精准测算全生命周期影响,而借助AI智能体,可以实现对风机结构轻量化设计与节材设计的极限优化。
同时,可对动态工况的自适应优化。比如,在氢能装备或风光储微电网的设计中融入人工智能算法,可使装备具备使用阶段的用能自主优化能力。设备能够在数字空间中进行成千上万次的模拟仿真,寻找出能耗最低、材料最省、寿命最长的最优解,从而大幅缩短绿色能源装备的研发周期,提升我国在高端能源装备领域的自主创新效率。
业内专家认为,下一步,还需重点关注工业产品绿色设计基础数据库和知识库建设,强化人工智能、数字孪生等技术在产品全生命周期绿色设计中的深度应用,挖掘“人工智能+绿色设计”典型应用场景,探索前沿技术在工业产品绿色设计中的融合创新,高效推进人工智能赋能工业产品绿色设计。
