韋澤多
習近平總書記在2020 年9 月22 日召開的聯(lián)合國大會上提出“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,爭取在2060 年前實現(xiàn)碳中和”莊嚴的目標后,“做好碳達峰、碳中和工作”被列為政府工作報告的重點任務之一。上海、北京、天津、浙江、山東、河南、重慶等地紛紛明確了“十四五”碳排放達峰的目標規(guī)劃,搶抓數(shù)字化轉(zhuǎn)型機遇,利用數(shù)字技術(shù)賦能碳達峰、碳中和。在全球和國家“雙碳”的新形勢新要求下,利用大數(shù)據(jù)提高能源資源配置效率,驅(qū)動生產(chǎn)、生活和治理方式綠色變革,助力“雙碳”目標實現(xiàn)成為大趨勢。
碳達峰碳中和作為具有時間緊迫性、階段性執(zhí)行的國家戰(zhàn)略目標,同時也是“排放”達峰與“吸收”中和的平衡過程。一般來說,實現(xiàn)“雙碳”目標需要同時做好“加減法”,“減法”是要切實減少二氧化碳等溫室氣體的排放,而“加法”是要大力增加碳匯。數(shù)字時代,構(gòu)建綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度參與,量化監(jiān)測跟蹤成為非常重要的環(huán)節(jié)。政府需要精準監(jiān)測和管理手段,行業(yè)和企業(yè)作為實現(xiàn)碳中和的中堅力量,也需要監(jiān)管和自我管理、探索優(yōu)化發(fā)展的能力和工具。而推動實現(xiàn)“3060”雙碳目標并落實行動計劃,首先要對各自的二氧化碳排放量做到心中有數(shù),因此,對數(shù)據(jù)提出迫切需求。
“摸清碳排放家底”是降碳行動的基礎,沒有準確數(shù)據(jù),就猶如盲人摸象,難以實現(xiàn)“真減排”。研究表明,減碳不僅是一個能源問題,更是一個科技問題。大數(shù)據(jù)技術(shù)在推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型中,扮演著不可替代的作用。首先,開展碳排放數(shù)據(jù)的盤查,實施碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計,能在碳排放方面進行監(jiān)測、溯源和改進起到量化監(jiān)管的作用,有利于確定工作重點;其次,基于碳排放現(xiàn)狀和目標,利用大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生技術(shù)可實現(xiàn)對碳達峰碳中和進程模擬預測,從而科學、系統(tǒng)地制定“雙碳”頂層規(guī)劃,出臺可操作、可落地的碳減排路徑和行動計劃及配套政策體系。
從政府層面來看,大數(shù)據(jù)技術(shù)能賦能政府加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,推進“放管服”改革創(chuàng)新,加速形成“網(wǎng)上辦、全區(qū)辦、跨省辦、一次辦、不打烊”的政務服務模式,減少辦事環(huán)節(jié)與審批材料,避免企業(yè)和群眾來回跑,有利于構(gòu)建節(jié)能型公共服務機構(gòu)。從企業(yè)層面來看,大數(shù)據(jù)技術(shù)能幫助全行業(yè)進行轉(zhuǎn)型升級,在生產(chǎn)、管理、消費、流通、分配等全流程環(huán)節(jié),充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù),使供給和需求有效匹配,不僅更加安全,也更加節(jié)能。從個人角度來看,大數(shù)據(jù)技術(shù)也能讓市民更清楚地了解低碳生活,起到助推作用。比如我區(qū)創(chuàng)新推出的“低碳用電賬單”,利用大數(shù)據(jù)在線分析用戶用電設備負荷使用情況及用電習慣,幫助居民用戶了解自身用電情況及用電特征,引導用戶改變用能習慣,助力居民用戶節(jié)約用電、低碳生活。
大數(shù)據(jù)作為物聯(lián)網(wǎng)、能源數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)等的集合,可以用于優(yōu)化傳統(tǒng)工具不可解析的應對氣候變化相關(guān)的大量不規(guī)則數(shù)據(jù),不僅能在碳排放方面進行有效監(jiān)測,在碳吸收方向也能起到及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)問題和守護生態(tài)平衡的作用。在碳移除方面,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)描繪森林、草原、濕地、海洋、土壤、凍土的碳匯作用,形成海陸空一體的數(shù)字生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力,推進山水林田湖草沙動態(tài)化監(jiān)管與保護,提高生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性,有效發(fā)揮和提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量,提升生態(tài)固碳效率。碳管理方面,大數(shù)據(jù)技術(shù)為構(gòu)建完善的碳交易市場,提供底層數(shù)字支撐平臺。此外碳核算監(jiān)測、碳金融等也離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)。
數(shù)字時代之于“雙碳”目標的實現(xiàn)是一把“雙刃劍”。大數(shù)據(jù)技術(shù)對碳達峰碳中和具有積極作用,但數(shù)據(jù)存取、運算以及算法訓練的過程中,都需要大量的能量作為支撐。信息基礎設施的蓬勃發(fā)展,同時帶來能源需求與碳排放增長,新基建自身能耗不容忽視。有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2020 年我國數(shù)據(jù)中心耗電量占全社會用電量的2.7%,預計到2025 年占4.2%。5G 基站耗電量占全社會用電量預計從2019年的0.05%漲到2026 年的2.1%,數(shù)據(jù)中心和5G 基站已成為能耗大戶。在雙碳目標下,大數(shù)據(jù)行業(yè)本身迫切需要走綠色低碳發(fā)展之路,實現(xiàn)節(jié)能降耗與數(shù)字經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展。
隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷深入和數(shù)字中國戰(zhàn)略的縱深推進,全國各地積極探索和利用大數(shù)據(jù)推動能源、電力、工業(yè)、建筑等領域低碳化、數(shù)字化、智能化,助力節(jié)能減排降碳取得良好經(jīng)驗成效。
浙江:打造碳達峰碳中和數(shù)字化應用場景,以數(shù)字化手段推進改革創(chuàng)新、制度重塑;建立“雙碳”數(shù)智管理體系,實現(xiàn)“數(shù)智”控碳;推進全省碳賬戶體系建設,實現(xiàn)綠色低碳信息共享;構(gòu)建數(shù)字平臺,建設細分行業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦,形成碳排放重點企業(yè)清單;實施“低碳入住計劃”,通過電力大數(shù)據(jù)計算出“碳單”,為浙江500 多家酒店降低能耗近10%。①人民網(wǎng).杭州電力 創(chuàng)新賦能城市綠色發(fā)展[N].人民日報,2021-10-29(17).
上海:使用“虛擬電廠”智慧減碳,通過運用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把電網(wǎng)中散落的電力負荷整合起來,在高峰時段“削平”電網(wǎng)負荷,幫助電網(wǎng)提升低谷負荷,參與電力平衡,提高電力資源利用效率,節(jié)能減碳效果顯著。目前,上海的虛擬電廠建設走在全國前列,初步形成一百萬千瓦發(fā)電能力。
河南:建立河南省能源大數(shù)據(jù)中心,率先構(gòu)建能源大數(shù)據(jù)標準體系,建成能源監(jiān)測預警和規(guī)劃管理等多元應用場景,在能源信息APP、“一網(wǎng)通辦”辦電便民服務、充電智能服務等方面形成9 大應用成果,推動構(gòu)建能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài),初步實現(xiàn)全省能源、經(jīng)濟、政務等全行業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一歸集和管理。
重慶:率先提出“智慧住建”理念,推出建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——微瓴智能建造平臺。平臺構(gòu)建建筑業(yè)數(shù)字底座,覆蓋規(guī)劃設計、施工建造、運維運營等建筑全生命周期,打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈。在智能化賦能建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的刺激下,推動公共機構(gòu)單位建筑面積能耗累計下降11.81%,人均綜合能耗累計下降10.33%。②劉相琳.重慶2020 年城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑比例達到57.24%[N].中國新聞網(wǎng),2021-08-23.
總的來看,全國各省區(qū)市利用大數(shù)據(jù)技術(shù)積極推動碳達峰碳中和,呈現(xiàn)出八大趨勢:一是建設智慧能源系統(tǒng),發(fā)展智能電網(wǎng),推進全區(qū)城鄉(xiāng)用電“一張網(wǎng)”。二是深化碳排放權(quán)交易市場建設。三是大力發(fā)展新能源和可再生能源。四是支持綠色技術(shù)創(chuàng)新。五是全面推進工業(yè)、建筑、交通等重點行業(yè)和重要領域數(shù)字化綠色化改造。六是以大數(shù)據(jù)技術(shù)推動綠色低碳生活方式。七是深化完善全方位的區(qū)域大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境保護協(xié)作機制,加強流域污染聯(lián)防聯(lián)控。八是發(fā)展綠色金融,構(gòu)建數(shù)字信用體系,加大對綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)項目的金融支持等。
從各地實踐來看,大數(shù)據(jù)技術(shù)主要從供給側(cè)和需求側(cè)助力減碳,賦能“雙碳”目標的實現(xiàn)。
供給側(cè)方面,大數(shù)據(jù)技術(shù)主要通過三種途徑助力減排。一是支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。大力發(fā)展以風光水電為主的清潔能源,減少煤油氣等化石能源的碳排放,成為當前“雙碳”目標實現(xiàn)的最佳路徑選擇。目前清潔能源主要用于電力系統(tǒng),數(shù)字化的優(yōu)勢更符合電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。二是提供數(shù)智化管理,對工業(yè)生產(chǎn)進行更為合理的安排,提高能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈效率。數(shù)據(jù)顯示,在工業(yè)領域,對生產(chǎn)線實施數(shù)字化、智能化改造,可以提高30%左右的能效水平。三是提供高效便捷的線上活動,減少不必要的線下活動。研究表明,2020 年受疫情管控的影響,各地大力推行遠程辦公、線上購物等新形式,線下活動大幅減少,全球碳排放的總量比2019 年下降了7%。
需求側(cè)方面,行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、民生改善等用電需求快速增長,利用大數(shù)據(jù)分析提供需求導向,激勵消費者、投資者以及企業(yè)更好地圍繞著碳中和開展活動。一方面,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析用戶用能需求,提供相應的碳消費激勵,引領人們積極踐行低碳生活。另一方面,以數(shù)字技術(shù)支撐“綠色金融”,通過人工智能對企業(yè)碳減排足跡進行大數(shù)據(jù)勾畫,以碳積分形式,精準地把資金提供給真正致力于減排的“綠色”科技企業(yè)。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計,今年第一季度特斯拉憑借出售碳積分就獲得了超過5.18 億美元(約合33 億人民幣)的收入,過去五年總共為其帶來33 億美元收入(約合212 億人民幣),碳積分激勵成為低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力。
近年來廣西大力推廣清潔能源,發(fā)行綠色公司債券,施行低碳用電賬單,號召全區(qū)加強節(jié)約用電,推動節(jié)能減排取得良好成效,但全區(qū)用能需求增加和低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展的矛盾依然突出。一般來說,一個地區(qū)的服務業(yè)占比達到70%左右或城市化率達到80%左右時,碳排放就開始達峰并持續(xù)下降。然而當前,廣西服務業(yè)占比為51.9%,城鎮(zhèn)化率為54.2%,全區(qū)仍處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深化發(fā)展階段,能源資源需求持續(xù)保持剛性增長,導致“十三五”時期廣西全社會用電量超出規(guī)劃目標285 億千瓦時,在《2021上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表》中,更是亮起了“紅燈”,成為全國“雙控”目標“紅燈”的七省份之一,廣西節(jié)能形勢十分嚴峻。
廣西能耗強度同比不降反升,節(jié)能減排面臨重重挑戰(zhàn),其中的原因值得我們深思,究其根本,主要有以下幾個方面:
一是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能源消費結(jié)構(gòu)占比高。如圖1 所示,2019 年全區(qū)能源消費結(jié)構(gòu)中,工業(yè)、生活、交通占比分別為68.7%、12%、9.9%(數(shù)據(jù)來自2020 年廣西統(tǒng)計年鑒),成為碳排放的主要來源。對此,廣西要減少碳排放量,關(guān)鍵在于降低工業(yè)能源強度、提高工業(yè)部門能源利用效率;優(yōu)化交通運輸結(jié)構(gòu);加快形成綠色低碳生活方式。
圖1 廣西能源消費結(jié)構(gòu)比例(數(shù)據(jù)來源:廣西統(tǒng)計年鑒2020 年)
二是能源利用率低。當前廣西發(fā)電及電站供熱效率僅為43.38%,全區(qū)能源轉(zhuǎn)化總效率為70%(數(shù)據(jù)來自2020 年廣西統(tǒng)計年鑒),技術(shù)及能效的制約,使得廣西用能成本偏高,與經(jīng)濟社會發(fā)展水平不匹配,能源利用率有待進一步加強。
三是清潔能源替代尚未成熟。2020 年官方數(shù)據(jù)顯示,廣西清潔能源占比已達到30%,但其在發(fā)電側(cè)表現(xiàn)出的隨機性、波動性、間歇性特點,給用電負荷的預測帶來了極大挑戰(zhàn),利用傳統(tǒng)技術(shù)來實現(xiàn)實時用電供需平衡尤為困難,亟需通過海量數(shù)據(jù)進行分析預測,為用戶提供安全穩(wěn)定可靠的用電保障。
廣西要在社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展條件下施加嚴格科學的“雙碳”目標約束,要注重發(fā)揮政策驅(qū)動作用,把碳達峰、碳中和納入經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設整體布局,實現(xiàn)經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。而數(shù)據(jù)作為數(shù)字時代新的可再生能源,善用“數(shù)據(jù)燃料”便能在“雙碳”這場硬仗中拿到主動權(quán)。為此,在“雙碳”戰(zhàn)略的新形勢新要求下,廣西應抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型機遇,重點從五方面集中發(fā)力、持續(xù)發(fā)力,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)賦能“雙碳”綠色發(fā)展。
推進煤炭、石油、天然氣等化石能源行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設,驅(qū)動工業(yè)領域數(shù)字化、智能化、綠色化多層次融合發(fā)展。加快打造和推廣能源、汽車、鋼鐵、建筑、物流、機械等領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點建設與應用實踐,探索推動二級節(jié)點與國家星火·鏈網(wǎng)廣西骨干節(jié)點融合,實現(xiàn)化石能源全產(chǎn)業(yè)鏈的安全可控互聯(lián)互通,進一步提高化石能源高效供給。創(chuàng)新利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和邊緣計算等技術(shù),將產(chǎn)品全生命周期的碳足跡進行精準追蹤,實現(xiàn)碳足跡透明化,以數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新賦能打造端對端零碳產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈,解決供需平衡,助力工業(yè)領域節(jié)能降碳。
構(gòu)建全區(qū)統(tǒng)一能源大數(shù)據(jù)中心,整合運行數(shù)據(jù)、風光水電數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及相關(guān)時空數(shù)據(jù)等,打造高效互通的能源互聯(lián)網(wǎng),利用大數(shù)據(jù)、人工智能提高智慧電網(wǎng)“一網(wǎng)統(tǒng)管”能力,優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費端的運作效率。通過大數(shù)據(jù)分析,對清潔能源發(fā)電功率及市場需求做出預測,實現(xiàn)需求和供應動態(tài)調(diào)整,提高清潔能源發(fā)電效率,降低供電用電成本,促進清潔能源消納,逐步實現(xiàn)用清潔能源逐步替代化石能源,改變能源結(jié)構(gòu),降低單位能耗的碳排放量。
積極開展“數(shù)字樓宇+虛擬電廠”綜合能源試點,利用數(shù)字孿生技術(shù),打造現(xiàn)實和虛擬的信息流交互應用場景,將各樓宇碎片化的電力資源高效整合,實現(xiàn)系統(tǒng)性電力供需平衡,構(gòu)建節(jié)能型數(shù)字樓宇。開發(fā)樓宇智能化辦公,推廣移動辦公、遠程辦公。提供7×24 小時線上物業(yè)服務、在線看房、線上租賃、線上招商、線上結(jié)算、線上營銷、線上供應鏈管理等新型數(shù)字化服務模式,“足不出戶、隨時隨地”享受高效便捷線上智能服務,減少不必要出行,助力綠色低碳節(jié)能發(fā)展。
將數(shù)字生活與低碳生活全面協(xié)同,探索打造數(shù)字化綠色生活減碳計量平臺,構(gòu)建數(shù)字市民、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字政府“三位一體”碳賬本應用體系,形成人、事、物三元融合“統(tǒng)一碼”,數(shù)字化動態(tài)展現(xiàn)個人、企業(yè)、政府對碳中和的貢獻,指導全社會科學用能、節(jié)約用能。提升綠色產(chǎn)品在政府采購中的比例,激勵企業(yè)大力推廣綠色低碳產(chǎn)品,提供數(shù)字生活服務及“碼上消費”,營造綠色低碳消費場景,引領市民低碳消費,促進出行、住宿、餐飲等傳統(tǒng)服務業(yè)向低能耗轉(zhuǎn)型升級。發(fā)展數(shù)字廣告新型業(yè)態(tài),加強生態(tài)文明宣傳教育,激勵全社會用數(shù)字探尋綠色生產(chǎn)、生活方式。
加強與東盟國家的綠色低碳產(chǎn)業(yè)合作,主動融入長江經(jīng)濟帶、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)域重大戰(zhàn)略,探索開展長江經(jīng)濟帶、珠江經(jīng)濟帶大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、流域智慧治理、協(xié)同推動生態(tài)環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展。積極融入全國碳排放權(quán)交易市場,探索提供以碳價為核心的大數(shù)據(jù)綠色金融產(chǎn)品與服務項目,以數(shù)據(jù)流推動資金流、人才流、技術(shù)流精準地向節(jié)能減排的綠色企業(yè)匯聚,激勵企業(yè)加快零碳技術(shù)、減碳技術(shù)和儲碳技術(shù)等低碳技術(shù)研發(fā),推動低碳科技技術(shù)創(chuàng)新應用。加快推動數(shù)據(jù)中心、5G 等信息基礎設施共建共享和綠色化改造,進一步助力綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。