首頁(yè) > 行業(yè)資訊

八項(xiàng)低碳技術(shù)共同構(gòu)建數(shù)字生態(tài)系統(tǒng),助力碳中和

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2021-11-16 19:04:02
熱度:

八項(xiàng)低碳技術(shù)共同構(gòu)建數(shù)字生態(tài)系統(tǒng),助力碳中和受COVID-19疫情相關(guān)限制措施的影響,2020年全球化石燃料二氧化碳排放量較2019年下降5.6%,但二氧化碳、甲烷和一氧化氮在大氣

受COVID-19疫情相關(guān)限制措施的影響,2020年全球化石燃料二氧化碳排放量較2019年下降5.6%,但二氧化碳、甲烷和一氧化氮在大氣中的濃度卻在繼續(xù)增加。據(jù)世界氣象組織測(cè)算,2021年(1月至9月)全球平均溫度比1850-1900年前的平均溫度高出約1.08±0.13℃。全球海平面的上升速度也在加快,在過去的8年中以每年4.4毫米的速度上升,在2021年達(dá)到歷史新高。此外,冰川和冰蓋的損失也不容樂觀。整個(gè)北極地區(qū)海冰范圍在2021年7月上旬已經(jīng)達(dá)到歷史最低點(diǎn)。

2021年7月20日08時(shí)至7月21日06時(shí),河南中北部出現(xiàn)大暴雨,鄭州、新鄉(xiāng)、開封、周口、焦作等地部分地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨(250~350毫米),鄭州城區(qū)局地500~657毫米;上述部分地區(qū)最大小時(shí)降雨量50~100毫米,鄭州城區(qū)局地最大小時(shí)降雨量達(dá)120~201.9毫米(20日16~17時(shí));河南鄭州、新鄉(xiāng)、開封、周口、洛陽(yáng)等地共有10個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日雨量突破有氣象記錄以來歷史極值。

2021年8月2日下午,河南省人民政府新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì),通報(bào)受災(zāi)情況。截至8月2日12時(shí),此次特大洪澇災(zāi)害已致302人遇難,50人失蹤。

無獨(dú)有偶,2021年1月-9月,世界各地多次出現(xiàn)重大災(zāi)情,人類生命安全收到威脅,財(cái)產(chǎn)受到損失。

圖片2.png.png

這些觸目驚心的數(shù)據(jù)都表明降碳刻不容緩。10月11日,聯(lián)合國(guó)《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)(COP15)在昆明召開。11月1日,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第26次締約方大會(huì)(COP26)在英國(guó)格拉斯哥召開。從昆明到格拉斯哥,從COP15到COP26,國(guó)際社會(huì)日益意識(shí)到,地球生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)不可分割的整體。應(yīng)對(duì)氣候變化、生物多樣性喪失等挑戰(zhàn),需要國(guó)際社會(huì)攜手同行,共同應(yīng)對(duì)。在COP26會(huì)議期間,俄羅斯、印度也相繼宣布了碳中和的明確時(shí)間。無論是應(yīng)對(duì)氣候變化還是碳中和,中國(guó)都展示了面對(duì)問題的決心,具體的行動(dòng)路線,彰顯推進(jìn)全球氣候治理的中國(guó)擔(dān)當(dāng)。

印度總理莫迪11月1號(hào)在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第二十六次締約方大會(huì)(COP26)世界領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)上宣布, 印度的目標(biāo)是在2070 年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。截至目前,已有100多個(gè)國(guó)家提出了碳中和承諾,并積極制定碳中和實(shí)施規(guī)劃。

圖片4.png.png

2020年9月22日,國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上向國(guó)際社會(huì)作出碳達(dá)峰、碳中和的鄭重承諾。 隨后,這一“3060目標(biāo)”被納入“十四五”規(guī)劃建議,中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議也首次將做好碳達(dá)峰、碳中和工作列為年度重點(diǎn)任務(wù)之一。中國(guó)碳排放總量大,在碳中和道路上起步較晚,計(jì)劃實(shí)現(xiàn)碳中和時(shí)間比美國(guó)、日本、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)要晚10年,但是從碳達(dá)峰跨越到碳中和的時(shí)間間隔很短,只有30年。這么短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和亟需發(fā)展以新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),加快技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域融合發(fā)展。

億歐智庫(kù)將關(guān)鍵低碳技術(shù)定義為創(chuàng)新的、顛覆性、具有引領(lǐng)性、可推廣的以及對(duì)碳中和具有重大作用的技術(shù)。這些低碳技術(shù)在幫助產(chǎn)品全生命周期減碳具備巨大潛力。利用這些技術(shù)來設(shè)計(jì)解決方案可有效的減少碳排放、應(yīng)對(duì)氣候變化、保障人類生活水平,財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

這些技術(shù)包括:物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)、人工智能(artificial intelligence)、區(qū)塊鏈(Block chain)、清潔能源技術(shù)(Clean energy technologies)、數(shù)字孿生(Digital Twin)、大數(shù)據(jù)(Big data)、機(jī)器人技術(shù)(Robotics)以及生物科技與生物工程(Biotechnology and bioengineering)。

圖片5.png.png

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以讓企業(yè)實(shí)時(shí)掌握能源、損耗、碳排放數(shù)據(jù),有效的避免浪費(fèi)情況的發(fā)生。與人工智能相結(jié)合可以根據(jù)企業(yè)當(dāng)前的工作過程、減排方法和需求,預(yù)測(cè)未來的碳排放量,有利于幫助企業(yè)更加準(zhǔn)確的制定、調(diào)整和實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)。

在城市治理領(lǐng)域,借助物聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)調(diào)控城市的公共設(shè)施,避免無效能耗。在建筑領(lǐng)域,智能視覺傳感器能夠輔助降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗。在工業(yè)領(lǐng)域,利用熱紅外等傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和識(shí)別煙霧、熱量和二氧化氮等排放情況。

人工智能(artificial intelligence)

人工智能在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)可優(yōu)化各流程效率、提供建議、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程、運(yùn)維、倉(cāng)儲(chǔ)自主優(yōu)化。

人工智能利用深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等手段,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碳排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、碳配額的統(tǒng)籌、節(jié)能降碳的分析管理,跟蹤目標(biāo)達(dá)成進(jìn)度,對(duì)區(qū)域碳排放進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)、診斷。

在工業(yè)領(lǐng)域,人工智能可以在規(guī)劃調(diào)度、生產(chǎn)進(jìn)度監(jiān)測(cè)、設(shè)備控制、質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)幫助企業(yè)提高工作效率,基于收集的生產(chǎn)數(shù)據(jù),人工智能可以自動(dòng)設(shè)置和調(diào)整機(jī)器的運(yùn)行參數(shù),讓機(jī)器和部件成為自優(yōu)化的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制,根據(jù)生產(chǎn)條件迅速調(diào)整生產(chǎn)方案,降低能耗,有效降低成本。

區(qū)塊鏈(Block chain)

區(qū)塊鏈可以跟蹤碳排放,增強(qiáng)數(shù)據(jù)透明度,避免重復(fù)計(jì)算。利用區(qū)塊鏈開發(fā)眾籌和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)金融交易,實(shí)現(xiàn)環(huán)保融資資金的透明分配。

在工業(yè)領(lǐng)域,區(qū)塊鏈不可篡改、操作信息等特性一方面能幫助企業(yè)提高整體效率和資源利用率,控制生產(chǎn)成本,構(gòu)筑原料供應(yīng)商體系;另一方面則能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的碳核算,從而推進(jìn)科學(xué)的減排目標(biāo),實(shí)施節(jié)能減排行動(dòng),實(shí)現(xiàn)碳中和。

在消費(fèi)領(lǐng)域,碳標(biāo)簽可以記錄、核算、追溯產(chǎn)品在原料、加工、包裝、制造、運(yùn)輸過程中的碳排放量。此外,區(qū)塊鏈在碳的監(jiān)測(cè)、減排、抵扣、交易等環(huán)節(jié)起到了重要作用,支撐起碳交易市場(chǎng),加速資金流動(dòng)帶動(dòng)企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。

清潔能源技術(shù)(Clean energy technologies)

清潔能源技術(shù)通常指生產(chǎn)或利用可再生能源的技術(shù),如新能源、電動(dòng)汽車和生物燃料。

風(fēng)電和光伏是未來最有發(fā)展前景的清潔能源。從成本上來看,光伏近年來的度電成本下降幅度遠(yuǎn)高于其他能源,陸上風(fēng)電的成本從2010年到2018年也下降了35%。二者在成本上的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)開始顯現(xiàn)。因此,大力發(fā)展以風(fēng)電、光伏為代表的清潔能源是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重中之重。

此外,氫能也是通往碳中和的重要手段之一,其最大的優(yōu)點(diǎn)就在于其環(huán)保,因?yàn)闅淙紵笊晌镏挥兴?,不?huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染。

數(shù)字孿生(Digital Twin)

數(shù)字孿生通過將能耗相關(guān)數(shù)據(jù)映射到數(shù)字孿生城市中,模擬仿真各場(chǎng)景碳排放情況,有利于實(shí)現(xiàn)能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)管控,最大效能地利用能源,減少浪費(fèi),極大地節(jié)約了成本。

政府可以運(yùn)用數(shù)字孿生模擬,推演每個(gè)城市碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)間。根據(jù)城市內(nèi)各區(qū)域的碳排放數(shù)據(jù),政策制定者可以調(diào)整區(qū)域內(nèi)的配額,尋求發(fā)展與降碳的平衡,從而整體早日達(dá)成城市的碳中和目標(biāo)。

大數(shù)據(jù)(Big data)

大數(shù)據(jù)有助于建立溫室氣體排放清單,高效掌控龐大的碳排放數(shù)據(jù)。與人工智能相結(jié)合,建立場(chǎng)景碳中和“大腦”,實(shí)現(xiàn)“碳數(shù)據(jù)”深度分析。

全中國(guó)有337個(gè)地級(jí)以上的城市,一個(gè)城市的碳生產(chǎn)、碳排放等包含許多要素,城市的碳中和“大腦”將涵蓋排放上報(bào)系統(tǒng)、決策輔助系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng),通過大數(shù)據(jù)對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行深度分析,將對(duì)助力實(shí)現(xiàn)城市碳生產(chǎn)與消費(fèi)活動(dòng)的發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。

機(jī)器人技術(shù)(Robotics)

機(jī)器人技術(shù)是研究機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造、操作和應(yīng)用的技術(shù)分支,目前在各細(xì)分場(chǎng)景中可以進(jìn)行少人化或無人化施工作業(yè),產(chǎn)品和技術(shù)的先進(jìn)性在場(chǎng)景實(shí)際應(yīng)用中得到充分驗(yàn)證。

例如建筑領(lǐng)域,機(jī)器人依據(jù)產(chǎn)品線劃分,按項(xiàng)目全周期施工進(jìn)行穿插,其中包括土建類混凝土產(chǎn)線機(jī)器人、修整類機(jī)器人、裝修類機(jī)器人、輔助類機(jī)器人等,不僅增強(qiáng)了工人的安全保障,更實(shí)現(xiàn)了綠色、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)的綜合效果。

圖片6.png.png

生物科技與生物工程(Biotechnology and bioengineering)

生物科技指的是利用“生物體(含動(dòng)物,植物及微生物)”來生產(chǎn)有用的物質(zhì)或改進(jìn)制成,改良生物的特性,以降低成本及創(chuàng)新物種的科學(xué)技術(shù)。生物工程則是分子遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程和能源學(xué)等各學(xué)科的結(jié)合,其應(yīng)用范圍十分廣泛,包括醫(yī)藥、食品、農(nóng)林、園藝、化工、冶金、采油、發(fā)酵罐新技術(shù)和新底物的環(huán)保等方面。許多現(xiàn)有的以微生物學(xué)為基礎(chǔ)的工業(yè),依靠基因工程、利用而得以改進(jìn),同時(shí)還緩解了環(huán)境污染等社會(huì)問題。不久的將來,光生物反應(yīng)器和生物燃料將會(huì)變?yōu)閷?shí)現(xiàn),像木質(zhì)素纖維素這類結(jié)構(gòu)復(fù)雜但能再生的底物會(huì)變成為發(fā)酵工業(yè)的原料,也很可能會(huì)為塑料工業(yè)和聚合物工業(yè)提供起始成分。

例如在工業(yè)領(lǐng)域,利用工業(yè)菌種的特殊代謝路徑,來替代一些化學(xué)反應(yīng)。除了專一性提高,也在常溫常壓下,節(jié)約能源,有助于碳中和目標(biāo)的落實(shí)。

實(shí)現(xiàn)碳中和不是一蹴而就的,需要技術(shù)的發(fā)展、政策的扶持以及資金的保障。大力發(fā)展可復(fù)制、可推廣的低碳技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的根本路徑。而在未來幾十年,可以預(yù)見,以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、清潔能源技術(shù)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人技術(shù)以及生物科技與生物工程等為中心的一系列低碳技術(shù)發(fā)展路線將在能源轉(zhuǎn)型、節(jié)能提效與負(fù)碳吸收等環(huán)節(jié)中發(fā)揮不可替代的作用。

本文來源于億歐,原創(chuàng)文章,作者:WIM2021。轉(zhuǎn)載或合作請(qǐng)點(diǎn)擊轉(zhuǎn)載說明,違規(guī)轉(zhuǎn)載法律必究。