双碳战略的内容和意义
“双碳”战略目标自2020年被写入2021年政府工作报告和“十四五”规划中,现已上升为“十四五”期间重要的国家战略,也标志着我国告别高资源投入模式,转向以技术进步、创新驱动和制度改革促进经济社会高质量发展和全面现代化的新发展模式。城市作为人类经济社会活动集中分布的区域,是重要的碳排放源,也是实现“双碳” 目标的主战场。在“十四五”数字中国建设和“双碳”背景下,新型智慧城市建设将为“双碳”战略的全面落地提供有力抓手。
“双碳”:什么是碳达峰?什么是碳中和?
碳达峰定义:
碳达峰,指全球、国家、城市、企业等主体的碳排放,在由升转降的过程中,碳排放的最高点即碳峰值。大多数发达国家已经实现碳达峰,碳排放进入下降通道。相比于2000—2010年的快速增长期,我国目前的碳排放增速放缓,但仍呈增长态势,尚未达峰。
碳中和定义:
碳中和,指人为排放源、人为吸收汇达到平衡。人为吸收汇包括植树造林、碳捕集与封存(CCS)技术等。
碳中和目标可以设定在全球、国家、城市、企业活动等不同层面,狭义指二氧化碳排放,广义也可指所有温室气体排放,例如甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫。对于二氧化碳,碳中和与净零碳排放概念基本可以通用。
双碳”战略下智慧城市建设的重点:
中国信息通信研究院在《新型智慧城市发展研究报告(2019年)》中提出新型智慧城市建设应包含顶层设计、体制机制、智能基础设施、智能运行中枢、智慧生活、智慧生产、智慧治理、智慧生态、技术创新与标准体系、安全保障体系建设架构10个方面。
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在顶层设计层面,新型智慧城市顶层设计中应增加关于“双碳”战略的内容,通过数字化全面赋能,助力“双碳”战略目标实现。
在数字基础设施层面,云网端都应与“双碳” 紧密相关,终端侧应大力推进碳监测物联网终端的部署,实现碳数据采集信息化、广泛化;网络侧应推广绿色5G建设,发挥5G“使能效应”,助力各行业提质增效、节能降耗;云计算侧的数据中心是碳减排最相关的建设内容,应打造绿色数据中心,通过余热回收和清洁能源的供应等举措将大大减少数据中心的碳排放。
在智能中枢层面,新型智慧城市将继续升级迭代数据中台、AI能力中台、物联网中台、应用支撑平台、城市时空信息平台等中枢平台,但更重要的是进行“双碳”主题库专题库的建设,在数据基础之上进行“双碳”智能分析和智能算法的研究,支撑上层“双碳”相关的智慧应用。
在智慧应用层面,在优政、惠民、兴业等方面更多地打造“双碳”特色应用,并且在城市智能运营管理中心(Intelligent Operations Center,IOC)进行“双碳”相关信息的可视化呈现,帮助城市管理者了解“双碳”战略进度并做好决策、指挥工作。
双碳”战略下智慧城市建设应用:
1、智慧政务
通过推广协同办公系统、移动办公系统可在实现无纸化办公的同时促进文件高效流转、提升办事效能。数字集约化OA办公平台具备电子套红、电子印章和电子签名等功能,从公文的拟稿到签发,可以实现全流程电子化,并支撑业务部门的公文流转、公文交换、信息交换等协同工作,并通过多端同屏在线的移动办公实现工作“掌上办、指尖办”。“一网通办”是优化办事流程的有力抓手,通过一门式受理、让数跑路实现减环节、减材料,可极大地降低耗材使用,提供高效化低碳化服务。
“一网统管”是城市精细化管理的重要手段,可将重点园区、企业、社区、楼宇的物联网数据、水电气数据等纳入一网统管数据体系,实现碳排放运行动态监测,服务于环境管理部门、环境监测部门、污染排放及治理企业和公众,并为政府的科学规划和宏观调控提供参考。此外,针对高排碳企业,在营商环境监测平台中将低碳可持续作为一个关键模块或指标纳入到企业画像库中,构建产业和企业的碳画像体系,控制企业的二氧化碳排放,提高能源利用效率。建立高效、清洁、低碳的市政体系也是实现城市低碳运行的关键举措,构建城市综合能源数字化智慧化平台和行业数字化使能平台,为政府部门、能源企业、用能客户的能源碳监测、碳评估、碳预测等提供智慧化手段。
2、智慧交通
在智慧交通方面,从近期来看,可以优先提升交通工具能效,利用城市交通大脑、智能交通调度指挥系统等改善道路拥堵状况,有序发展网约车、共享单车和共享电单车,依靠平台算法优化车辆使用效率,减少拥堵和空驶率,推动出行结构低碳共享化。而从中远期来看,可大力发展电动交通工具,并配套发展充电桩等基础设施,虽然提高电动交通工具占比需要较高的设备投入和运行维护成本,但此举可带来较大的减排效果。
3、智慧社区
在低碳建筑方面,建筑运营的碳排放量不可小觑,可在智能化绿色建筑中依托智能终端设置智能照明系统、空调采暖系统、智能遮阳板等,并在智能楼宇IOC中对大楼照明、空调、用水等楼宇能耗数据进行监测分析,构建楼宇能耗指标体系,对能耗控制与消耗进行有效配置管理。目前,我国老旧小区改造和新型社区建设都将向绿色化、低碳化方向发展,并从绿色建筑、绿色能源、循环资源、节能家居等多方面实现智慧与低碳的结合,如利用感知设备对社区中的人车物、道路管网、能源供给与消耗、绿化碳汇、民生服务等信息进行智能感知和自动获取,依托综合服务平台对获取的信息进行整合、分析与共享,并接入城市管理部门平台进而推动碳排放的精细化管理。
4、智能制造
在“双碳”战略的大背景下,低碳化、节能化成为制造业升级转型的大趋势,也将成为制造业高质量发展的必然结果。而要实现制造业低碳节能,数字化技术赋能是关键着力点,智能制造应借助大数据、人工智能、工业互联网等新一代信息技术实现提质增效,以更小的消耗和排放实现相同甚至更高的产出价值,达到节能降耗的目的。通过数字化技术的赋能,不仅能在生产过程中提质增效,而且能在设计、销售等环节打造全生命周期的智能管理,以系统和持续的方法消除生产制造系统中的浪费,实现资源能源的循环利用,最终实现全面的节能降耗。
5、智慧农业
农作物生长需要大量的二氧化碳,通过数字化技术对农业生产全生命周期的赋能将实现农业降本增效,有助碳中和,甚至可以达到零碳排放。将农业物联网技术应用于田间种植,通过对种植过程的精细计算,可以有效节约肥料、农药的投入,促进农业生产节能降耗。还有通过水肥一体化智能灌溉系统结合土壤墒情监测系统、植物传感器和智能气象站,可以监控农作物生长的整体环境,包括光照强度、土壤养分以及空气温湿度,从而决定播种、灌溉、施肥的最佳时间点,从而有效节约资源并提升农作物的产量和质量,最终从智慧农业方面助力“双碳”目标实现。
6、城市IOC
未来IOC的建设需要增加“双碳”主题内容(比如碳画像、碳足迹、碳排放预警监测等),依托智能中枢“双碳”数据的强大支撑,实现对全市“双碳”态势的可视呈现、智能预警、实时分析和协调指挥,打造城市碳排放“一屏观”,还可以基于数字孪生技术,建立可视化碳地图模型,构建排放驱动因素追踪、减排动态模拟推演、能耗告警检测分析等能力,融合物联网、社交媒体、行业数据、消费数据等相关大数据,从而建立起清晰的碳排放监测、管控、分析等体系,便于城市管理者直观掌握城市“双碳”实时状态,支撑科学决策,丰富IOC的强大功能。
目前,在智慧城市的各个领域都开始重视“双碳”战略的研究和落地实施,相信通过新型智慧城市建设的逐步升级,新一代数字技术的赋能,将助力我国“双碳”战略目标早日达成。
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