智慧城市如何推進雙碳目標達成?——對話世界低碳城市聯盟主席孔英
全國勘察設計信息網 www.discountappleimac.com 2021/11/16 6:58:49 來源: 全國勘察設計信息網
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對話人:
世界低碳城市聯盟主席、清華大學SIGS-IMR碳中和研究中心主任孔英教授
騰訊研究院高級研究員李瑞龍


    李瑞龍:團隊提出從智慧城市到碳中和城市的研究思路,想請問孔英老師,智慧城市與低碳城市發展兩者間是怎樣的一種關系,碳中和發展應該如何融入智慧城市建設中?
    孔英:智慧城市的概念由IBM從“智慧的地球”概念延伸而來。碳中和城市則是低碳城市的升級版。對于城市的特性,各界提出了多種不同的概念,如數字城市、智慧城市、綠色城市、低碳城市、可持續發展城市、碳中性城市、生態城市、零碳排城市等等。2012年,我國最早從物聯網應用的角度出發首次提到了智慧城市。2015年新型智慧城市首次被寫入政府工作報告。
    城市的不同命名方法直觀地反映了對城市不同屬性的關注點。為實現我國2030年碳達峰、2060年碳中和的目標,即雙碳目標,應運而生的碳中和城市概念是對低碳城市的一種擴展定義。我們認為,碳中和城市并不等同于碳中性城市?紤]到每一個城市有其特殊的資源稟賦和功能定位,我們認為,碳中和城市應該是在城市資源稟賦和城市功能的約束條件下,為雙碳目標的實現而達到碳排放最優狀態的城市。因此,城市為了向碳中和城市發展,就需要充分考慮自身的特性。城市的數字化建設(數字城市),是碳中和城市發展的基礎,亦即通過物聯網和大數據將城市的資源稟賦和功能定位進行可測量的、可視化的轉化,同時掌握城市的實時運行數據,供城市管理機構和市民參考和決策。在數字城市的基礎上,通過大數據、云計算、統籌規劃、人工智能算法等手段為城市提供智能化的平臺,結合城市發展和市民生產生活需求,形成基于數據的多種高級應用服務,這樣就構建了智慧城市的基本架構。如前所述,碳中和城市需要數字化來提供數據,從而動態把握城市的資源稟賦和實時狀態,也需要智慧城市應用架構來對城市治理進行科學決策,因此絕大部分碳中和城市都依賴于智慧城市建設;換個角度看,智慧城市所建立的應用架構,在雙碳目標要求下,必須要充分考慮在城市碳中和規劃和節能減排方面的需求。

    李瑞龍:智慧城市建設的過程中,投入了各種各樣的數字技術,這些技術能夠在哪些關鍵場景下,通過怎么樣的路徑,對雙碳目標產生有效的貢獻?
    孔英:智慧城市建設過程中,經常用到的一系列常規的數字技術:大數據、物聯網IOT、地理信息系統GIS、人工智能AI(機器學習ML)、數字孿生城市CIM等。在不同的應用場景中,都將起到重要作用。
    比如說在雙碳目標下是重中之重的能源結構轉型,數字化建設就可以有效地在能源利用這一方面發揮積極作用。我們知道,電網系統的魯棒性要求對間歇性新能源的接入有一定的比例要求,比如在當前電網條件下,間歇性新能源上網比例如果超過15%,就會給整個電網安全帶來巨大的風險。因此,城市供電系統如何柔性協調新能源上網的份額,是城市智慧化的一個重要方向。在建筑減碳中,實踐表明,僅僅是采用粗略的用能預測就可以節能至少20%(達實大廈節能案例),如果對其進行更為智慧化的預測,并采用實時反饋機制,相信節能效果會更好。
    另外,結合GIS(地理信息系統)和數字孿生模型,我們可以建立虛擬模型以在措施和政策實施前確定其影響,這樣一來,城市碳中和規劃可以更加直觀,特別是可以借助于虛擬模型對城市內各主體的碳減排狀態進行實時監控,從而助力監管部門有效監管里程碑和碳減排指標的落實情況。
    在交通規劃這一應用場景中,我們可以看到,不管是新加坡,還是首爾,都在嘗試通過數字手段來預測分析,從而管理對公交車運輸的需求以及司機的行為。像這樣對客流和交通疏堵狀態的數字化管理,有助于更好地規劃設計公交系統的路線、班次,降低乘客候車時間,提高交運效率。而且,通過對私家車的行駛路徑大數據分析,可助力城市交通規劃,如紅綠燈切換時間設計、市內交通綠波帶、停車場和加油站的規劃等等。通過對駕駛員駕駛安全行為數據的分析和引導,還可以大幅度降低交通事故發生率,從而提高暢通率,減少碳排放。

    李瑞龍:除了技術之外,智慧城市還涉及各種社會技術方法的變化,如社會生活、金融政策和政府干預等等方面,這些非技術因素下的城市“智慧”,會如何影響城市的低碳化?
    孔英:智慧城市所采用的數字化和數字創新本身并不是目的,而是旨在改善人們的生活,以實現更大的包容性、可持續性和復原力,所以,智能屬性不僅關注于數字技術,而且還包括將技術、社會、金融和政府干預結合起來的社會技術方法。
    首先,智慧城市本身就是生活方式新變化產生的重要原發地。這些年發展起來的新科技應用,如快遞物流、外賣、線上教育和直播帶貨等,在智慧城市的基礎上,數據的獲取已經成為其基礎和重要服務依據。因此,智慧城市可以讓對于新興生活方式的管理更加便捷和直觀,同樣適用于助力它們低碳化。
    在金融領域,盡管智慧城市和低碳城市目前涉及的許多前沿技術仍然缺乏穩定收入的明確途徑,但智慧城市提供了大量公共性服務,如PPP(政府與社會資本合作)模式。這一模式就很適合助力解決智慧城市建設中可能存在的融資問題。而實際上,雙碳目標也是對溫室氣體等“強制性公共物品”的控制管理,因此智慧城市和碳中和的結合有助于碳金融和碳交易的充分價值利用。
    最后,一個可持續的智慧城市應該促進城市居民共同參與。對我國而言,同樣如此。雙碳目標既是國家戰略,也是全民行動。為鼓勵小微企業、社區家庭和個人加入到低碳減排的行列中,廣東開展碳普惠制試點已有五年時間,在廣州、惠州、中山、深圳等城市都取得不錯的成果,融入了公共出行、垃圾分類、舊衣回收等領域。通過碳普惠建立的碳普惠核證減排機制,個人踐行低碳行為,如乘坐地鐵出行、節約用水等,即可參與碳減排認證。個人的碳減排量經過核證、量化后,即可換購商品,或者在廣東省碳排放交易所出售。碳普惠正在成為推動節能減排、新能源發展、鄉村振興、生態補償、普及公眾低碳意識的重要市場機制。

    李瑞龍:您是世界低碳城市聯盟主席,可否為我們介紹一下國內外比較典型的優化案例;另外,相關經驗如果要移植中國,政府和企業可以通過哪些手段去克服“水土不服”?
    孔英:在國際上,歐盟,特別是北歐,在低碳城市方面的實踐比較領先,如世界低碳城市聯盟的注冊地芬蘭赫爾辛基市。國外較早開始低碳治理的城市已經將城市發展和碳減排結合得比較成熟了,當前的大部分措施著眼點在于一些細節和行為規范。實際上,現在我國在推行雙碳戰略的過程中,有更好的后發優勢,比如現在智慧城市和數字技術的基礎,能夠讓我國的城市更為有戰略眼光地制定城市規劃。我國還與新加坡合作,建立了“Sino-Singapore Tianjin Eco-city”,項目,旨在實現清潔能源的自給自足,也取得了一定的成果。

    李瑞龍:從智慧城市到低碳城市的建設過程中,同樣,不可避免地存在一些風險點,如個人隱私與安全、弱勢群體的保護等,您是怎么看待這方面的問題,有何建議?
    孔英:要實現城市碳數據的利用,需要更大規模地開放數據,但出于隱私原因,公民可能不愿意分享他們的信息,尤其是當私人企業可能得到這些數據時。不過我們認為,隱私風險不屬于碳中和城市發展需要單獨考慮的問題,因為這是一切發展都需要關注的。而且在現階段,我國的減碳努力主要集中在能源結構調整和重點行業的減碳上;城市碳數據的采集利用也集中在大部分企事業單位和公共服務上;涉及個人隱私的大部分是碳普惠,這部分本身就屬于公民自愿減排行為。當然,除了個人數據隱私之外,還涉及產業數據隱私,比如碳核查和城市規劃方案過程中的數據分析工具國產化、解決方案國產化,這都是值得重視的。(來源:WeCity 觀察)

 
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