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“双碳”愿景下的“数字友好城市”建设

来源:智博会   作者:   更新时间:2022-05-06   浏览次数:92 次

“双碳”目标实现的重点,是以大的“双碳”战略目标去细化科学减碳的实现方法、领域和步骤,形成内生节能减碳的自我驱动和外力约束倒逼改革的外部驱动。这是一个系统工程,每一步又与“数字友好城市”建设殊途同归。将“双碳”目标与“数字友好城市”建设相融合,强化国际合作,尤其以“数字友好公理系统”来指引、预测、教育、评价、强制城市治理能力、推动民生和产业发展的同时,以数据为核心要素、以新一代信息技术为驱动,赋能千行百业绿色转型、引领生活方式绿色变革,为“双碳”目标下的“数字友好城市”可持续发展开辟新路径,从而推动经济社会的系统性变革,为生态文明建设注入强大动力。在“十四五”数字中国建设和“双碳”背景下,新型“数字友好城市”建将为“双碳”战略愿景的实现提供有力抓手。  

一、“双碳”目标是一个内外驱动、技术化、数字化的系统工程   “碳达峰”是指二氧化碳排放量在某一时点达到最大值,随后进入下降回落阶段。碳达峰是实现碳中和的前提,尽早实现碳达峰可以促进碳中和的早日实现。“碳中和”是指在一段时间内,企业、团体或个人测算直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然、人为手段被吸收和抵消掉,实现社会活动二氧化碳相对“零排放”。“碳汇”在《联合国气候变化框架公约》中定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。“碳源”则是指向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制。“碳足迹”是表示一个人或者团体生产、运输、消费等各个场景的“碳耗用量”。“碳”,就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。“碳”耗用得越多,导致地球暖化的元凶“二氧化碳”制造的也就越多,“碳足迹”就越大;反之,“碳足迹”就越小。“双碳”目标要求我们减小碳足迹,不论我们从能源意识和还是具体行为都要减小碳足迹。碳足迹本质是定义某种行为,确定某种激励,以行为创造价值,以激励促进行为,最终实现人的主体行为与社会目标的统一。“双碳”目标是一个系统工程,这个目标的达成离不开技术的支撑。城市既是数字技术创新的载体,也是碳排放的主要来源。越来越多的城市逐渐被倒逼在双碳战略实施过程中融入全面数字化技术,完成城市数字化、全球化和友好型的转型升级,实现低碳环保。  

二、建设“数字友好城市”是实现“双碳”目标的重要路径   中国世界贸易组织研究会数字经济和数字贸易专业委员会(简称“CWTO数贸会”)全球首倡“数字友好公理系统”,倡议和发起“世界数字友好日”并给出了“数字友好”中国定义:“数字友好”作为一个数字文明哲学和公理系统,是一种人与数字化和谐共生的社会形态和数字文明趋势,其核心内涵是以人为本的人类生产生活和以数据驱动的数字生态系统协调可持续发展,并遵循科学实证不断进化和改善,最终实现人类自由而全面发展的社会状态。“数字友好公理系统”的提出,除了对当今人类社会所面临数字鸿沟问题的深度思考,更重要的是基于对数字世界发展成功经验的梳理、总结与科学实证,拟通过建立最广泛共识和协议的方式,将全球不同文明、不同价值观、不同种族的人民团结起来,差异化、有步骤、分阶段,在不同地区实现联合国可持续发展目标。  

“数字友好城市”是对“智慧城市”模式中的数字垄断等风险的摒弃而采取的以人为本、支持可持续进化的城市运营方式的升级。2021年8月18日,CWTO数贸会全球发布《世界数字友好城市》课研白皮书。白皮书指出:“数字友好城市”是人类面向未来、和谐友好、科技创新、以人为本,具有数字化互操性的地球村居民生活和产业集群单元。人类文明正在从农业文明、工业文明步入数字文明。我们迫切需要研究城市、园区、社区、乡村和产业等数字时代新型生产生活单元的发展范示。  城市地区承载着我国60%的常住人口,碳排放量占总量的70%以上。人口集聚与经济增长的压力迫使大中小城市面临产业升级、环境污染和资源利用等诸多问题,使得人们更加关注城市绿色化、低碳化和友好型发展,因此,“数字友好公理系统”在城市实施“双碳”战略中扮演着重要角色。新型“数字友好城市”在促进城市治理体系现代化、提升市民生活品质和发展绿色经济方面提供了强大支撑,将成为数字文明时代我国城市运行的新模式、城市管理的新方式和城市建设的新机制。  

与此同时,“数字友好城市”的建设与“双碳”目标达成少不了新一代信息技术的赋能。以物联网、人工智能、云计算等为代表的新技术也将全面支撑“双碳”战略的落地,推动优政、兴业、惠民等多场景节能减排,大力探索以技术创新驱动的“双碳”战略发展的新路径和新模式。  

“数字友好城市”建设更加强调构建“以人为本”的“云网端”的基础设施体系,5G、物联网、人工智能、大数据、区块链等新一代信息技术融合,数据智能、城市信息模型(City Intelligent Modeling,CIM)等共性赋能平台支撑,以及数字孪生协同化智能化的运行管理模式,并向“三融五跨”方向发展。  “双碳”背景下,新型“数字友好城市”建设不仅要通过先进的技术强化城市治理能力、便捷居民生活和提升产业经济水平,也要以数字化手段促进生产生活节能减排和经济发展动力转换,引导市民转变生活消费理念,探索低碳减排与经济增长的共生共赢路径。

 三、“双碳”愿景下“数字友好城市”建设架构 

 “双碳”愿景下,实现“双碳”战略目标是“数字友好城市”建设的重要内容。“数字友好城市”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等多个方面,我们尝试将“数字友好城市”建设中与“双碳”战略相关的建设内容归纳如下:  在顶层设计层面,“数字友好城市”的顶层设计中将通过数字化、全球化和友好型全面赋能和助力“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“数字友好城市”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,并且在城市数字友好运营管理中心(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。  “数字友好城市”顶层设计中融入“双碳”元素是未来城市建设的重中之重。2019年,我国正式发布GB/T36333-2018《智慧城市顶层设计指南》,在该指南的引导下,越来越多的省、市都开始重视城市建设的顶层设计或总体规划,通过顶层设计进行高位统筹谋划已经成为未来城市双碳目标实施的前提。“双碳”战略作为国家战略与“数字友好城市”建设密切相关,更加需要在顶层设计中体现,在数字基础设施、智能中枢、智慧应用的各个层面都需要重视并设计与“双碳”相关的建设内容,真正把“双碳”战略贯穿在“数字友好城市”的建设之中。  

四、“数字友好城市”双碳战略重点研究领域   

为了解决碳吸收的问题,城市生态环境建设是碳中和必然要涉及的领域,主要涉及城市森林、城市绿地、城市公园等。  

1.城市能源   

能源低碳化是事关人类生存和发展的未来。“双碳”明确指示或标明了本轮能源革命的阶段和步骤。构建以新能源为主体的新型电力(能源)系统对于城市而言尤为重要。有条件的地区要在清洁能源上多做文章,让城市有更多选择可靠新型能源的余地。加强新能源技术的论证和听证,避免过去一刀切的方法所造成很多不可靠技术或者施工过程中的不达标,其带来的实际治理成本远大于预测的无效率和浪费。  

2.城市产业   

在新的“双碳”目标下,我们应重新审视和评估城市经济的发展和产业转型。“双碳”目标要求我们对产业结构做出调整,抑制高耗能产业发展,推动战略新兴产业和高技术产业发展,尤其要推动现代服务业进步,从而带来新的经济增长点和新的就业机会。  

3.城市建筑   

建筑全生命周期碳排放约占全社会碳排放的51%以上,我们应该重新审视城市建筑是否为低碳建筑,是否为高耗能建筑,在建筑节能减碳上下功夫,大力发展绿色建筑或对城市建筑进行更新改造,使其成为“气候适应性建筑”。  

在低碳环保成为全球共识的情况下,建筑领域的能源替代也将成为一种趋势,光伏一体化将成为未来的潮流。  建筑企业在安全、质量、进度等环节融入数字化技术,完成数字化转型升级,实现低碳环保。例如:数字化技术可以实时采集各个工地的数据,分析哪些工地的能耗合理,哪些工地存在能耗浪费。建筑行业正经历数字化的变革,智能建造也正在行业内风靡,众多建筑企业也将数字化列为企业转型的必答题,而不是选择题。建筑业作为碳排放的重要行业,数字化、友好型也成了建筑业推动“双碳”战略的重要引擎。  

4.城市交通   

城市最严重的问题就是交通问题。智慧城市还可以优化交通工具能效,利用城市大脑来改善交通拥堵,依靠人工智能优化车辆使用效率,发展低碳共享出行方式,同时提升电动交通工具的使用占比,从而实现减排的效果。  

5.城市消费   

城市管理在“双碳”领域现在最大的“难点”是废弃物的处理。作为消费者的市民,可能还没真正意识到自己的消费习惯和消费行为是不是低碳的。关于废弃物处理,传统的方式是采用垃圾填埋,而较好的办法是采取“废弃物能源化”,即做燃烧处理,但其产生的污染和次生废物量也很大,所以要重视废弃物循环利用。可以把碳足迹的确定和激励制度与居民生活习惯密切相连,鼓励低碳消费和低碳行为。  民生事项可以作为碳排放监测的重要抓手,实时监测企业、社区、楼宇的物联网数据以及水电煤数据,将这些数据统一到一个平台,实现碳排放的实时监测,为各个政府部门提供决策参考。  

6.城市办公   

通过使用在线协同办公系统,可以大大降低耗材的使用。工程项目的资料数据都可以通过线上存储和处理,通过项目共享协同平台中的相关权限设定实现项目各类资料的在线查看、在线下载、线上审批、线上确认等文件协同办公,真正实现无纸化办公。  

7.碳汇交易和碳汇金融   

碳汇交易,是基于《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》对各国分配二氧化碳排放指标的规定所创设出来的一种虚拟交易。各国制定碳排放标准,而温室气体排放高的国家可以采用在发展中国家投资造林,以增加碳汇,抵消碳排放,从而降低发达国家本身总的碳排量的目标。在一个国家内部,则是固碳的属于卖方,而排碳的属于买方。涉及固碳量如何测算、碳汇产品如何开发等问题。  为了促进碳汇交易,盘活碳汇资产,还可以创设碳汇交易的衍生品—碳汇金融。碳汇交易项目建设周期长,投资风险高,加上产业本身具有的弱质性,逐利性的民间资本并不热衷投资于此,有着巨大的资金缺口,急需金融机构为其提供流动性及中介服务。碳汇金融便应运而生,创新性的金融产品能够引导资本配置到碳汇产业中来,解决其融资难的发展瓶颈;完善的中介服务也能够降低市场的交易成本,充分发挥碳汇权的经济价值。在健全、规范、完善的市场机制的配合下,金融支持可以促进碳汇产业整体发展。除了碳汇现货交易,大力发展排放权质押、碳期货、碳期权以及挂钩排放权的结构性金融产品将会是推进全国碳交易市场的重点建设工作之一,并且能够促使碳交易市场的多样化以及稳定性。2021年4月中办国办印发的《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》提出“健全碳排放权交易机制,探索碳汇权益交易试点”,将碳排放权交易和碳汇权益交易这两个层级不对等的概念并列陈述。海洋碳汇、草原碳汇、农业碳汇等也是碳汇交易和碳汇金融的比较优势方案。  

我国碳交易市场体系的碳配额、国家核证自愿减排量(CCER)、金融工具三部分都在蓬勃发展。目前,我国的碳交易市场处于初步发展阶段,还需通过合理设计碳交易市场管理模式、大力培育碳交易市场的供需双方、完善相关法律法规及政策配套、加强碳交易市场国际合作等层面给予政策支持和市场保障,不断发展并逐步成熟。这些都将是“数字友好城市”双碳建设的重点研究领域。  

五、“数字友好城市”双碳国际合作   在“双碳”发展驱动下,中国即将迎来循环经济发展的新机遇。在发展过程当中也会面临诸多挑战,特别是在政策标准制定、市场作用发挥、技术创新应用、激励机制建设等方面仍存不足。加大国际交流与合作,借鉴国际先进经验,引进国际先进技术,有助于解决和消除前进中的障碍。在地区层面上,积极探索适合地区发展的合作形式,建立地区性合作框架,加快能源转型、实施绿色金融、建设绿色基础设施、促进“一带一路”绿色发展。  开展全球“数字友好城市”缔结合作,搭建高层次的对外交流合作平台,吸引各国企业共享中国实现“双碳”目标的发展机遇。合作城市在经济贸易、科学技术、文化教育、可持续发展、环境保护和绿色交通等领域开展交流合作,不同领域、不同国家的专家共同努力,就共同关心的议题和挑战制定新的解决方案。推进国际合作的领域包括但不限于:巴黎协定落实气候适应政策;建立全球碳市场和加快气候行动;将气候政策与经济发展相结合;避免贸易活动对其他国家造成的负面生态环境影响;植树造林经验;土地可持续使用政策;农业技术创新;土地集约利用;森林资源保护;能源保障及创新;建筑能源监测系统;改善生产和生活方式;确保粮食安全;预防自然灾害等多个方面。  

六、实施“数字友好城市”双碳战略的基本路径  

 1.建设数字友好双碳战略智库和标准输出基地。常设高级别专家组作为总智囊,聘请一流跨界专家牵头,研究“数字友好城市”双碳竞争力指数,提升城市“数字友好”度和双碳建设竞争力、创新力。  

2.建设“数字友好双碳”平台孵化基地。加强与科学园、产业园、综合示范区、保税区、自贸区、自贸港等平台对接,建设“平台的平台”,运用国家政策和国际资源,赋能一批在“双碳”领域具有示范意义的平台产业,以点及面,形成特色优势。  

3.建设“数字友好双碳”国际研训总部基地。形成“数字友好与碳基文明”高端复合型人才研训体系,使之成为在国际数字友好双碳发展中的理论高地、舆论高地和懂技术、懂产品、懂商业、懂运营、懂国际谈判的“数字友好双碳”官员、市场人才、教育人才的输出高地。  

4.创建“数字友好双碳”产业示范区。在数字友好双碳创新、运营、治理、救济等全流程形成示范优势,打造“数字友好双碳”城市样板。  

5.建立“双碳”测算与交易技术应用与创新中心。融合城市“三融五跨”的数字基础设施建设,建立产业基金,总结应用场景,在制度创新、商业模式、行业标准和知识产权等多个方面树立新范式。 

6.开展“数字友好双碳”强市行动。依托数字友好双碳资源,从资源导入到标准输出,全方位集聚数字友好城市发展的战略资源。同时推进双碳战略在城市发展中的引领带动作用,建立数字友好双碳城市联盟,依托全球资源,对接城市中心产业,在市场、技术、人才、供应链等各方面,全方位促进城市双碳战略目标达成。  

为达成以上战略目标,建议一要加强组织保障,设立常设机构,对“数字友好城市”双碳战略提供实质支撑;二要加强政策引导,出台相应的实施纲要和行动方案;三要加强财政支持,积极发挥财政资金引导带动作用,建立数字友好双碳发展基金;四要加强氛围营造,定期举办相关活动,充分利用报刊、广播、电视、网络等传播渠道,发挥新媒体、自媒体的优势,扩大舆论影响;五要培养集聚人才,做好“数字友好城市”双碳专项人才的引进培育和服务,培养高端复合型“数字友好城市”实务人才;六要加强国际合作,共建数字友好星球。

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