智慧城市如何推進(jìn)雙碳目標(biāo)達(dá)成？——對話世界低碳城市聯(lián)盟主席孔英
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2021/11/16 6:58:49
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對話人：
世界低碳城市聯(lián)盟主席、清華大學(xué)SIGS-IMR碳中和研究中心主任孔英教授
騰訊研究院高級(jí)研究員李瑞龍
李瑞龍：團(tuán)隊(duì)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(fā)展兩者間是怎樣的一種關(guān)系，碳中和發(fā)展應(yīng)該如何融入智慧城市建設(shè)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(jí)版。對于城市的特性，各界提出了多種不同的概念，如數(shù)字城市、智慧城市、綠色城市、低碳城市、可持續(xù)發(fā)展城市、碳中性城市、生態(tài)城市、零碳排城市等等。2012年，我國最早從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度出發(fā)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(bào)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(guān)注點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)我國2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的目標(biāo)，即雙碳目標(biāo)，應(yīng)運(yùn)而生的碳中和城市概念是對低碳城市的一種擴(kuò)展定義。我們認(rèn)為，碳中和城市并不等同于碳中性城市�？紤]到每一個(gè)城市有其特殊的資源稟賦和功能定位，我們認(rèn)為，碳中和城市應(yīng)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(biāo)的實(shí)現(xiàn)而達(dá)到碳排放最優(yōu)狀態(tài)的城市。因此，城市為了向碳中和城市發(fā)展，就需要充分考慮自身的特性。城市的數(shù)字化建設(shè)（數(shù)字城市），是碳中和城市發(fā)展的基礎(chǔ)，亦即通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)將城市的資源稟賦和功能定位進(jìn)行可測量的、可視化的轉(zhuǎn)化，同時(shí)掌握城市的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，供城市管理機(jī)構(gòu)和市民參考和決策。在數(shù)字城市的基礎(chǔ)上，通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、統(tǒng)籌規(guī)劃、人工智能算法等手段為城市提供智能化的平臺(tái)，結(jié)合城市發(fā)展和市民生產(chǎn)生活需求，形成基于數(shù)據(jù)的多種高級(jí)應(yīng)用服務(wù)，這樣就構(gòu)建了智慧城市的基本架構(gòu)。如前所述，碳中和城市需要數(shù)字化來提供數(shù)據(jù)，從而動(dòng)態(tài)把握城市的資源稟賦和實(shí)時(shí)狀態(tài)，也需要智慧城市應(yīng)用架構(gòu)來對城市治理進(jìn)行科學(xué)決策，因此絕大部分碳中和城市都依賴于智慧城市建設(shè)；換個(gè)角度看，智慧城市所建立的應(yīng)用架構(gòu)，在雙碳目標(biāo)要求下，必須要充分考慮在城市碳中和規(guī)劃和節(jié)能減排方面的需求。
李瑞龍：智慧城市建設(shè)的過程中，投入了各種各樣的數(shù)字技術(shù)，這些技術(shù)能夠在哪些關(guān)鍵場景下，通過怎么樣的路徑，對雙碳目標(biāo)產(chǎn)生有效的貢獻(xiàn)？
孔英：智慧城市建設(shè)過程中，經(jīng)常用到的一系列常規(guī)的數(shù)字技術(shù)：大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)IOT、地理信息系統(tǒng)GIS、人工智能AI（機(jī)器學(xué)習(xí)ML）、數(shù)字孿生城市CIM等。在不同的應(yīng)用場景中，都將起到重要作用。
比如說在雙碳目標(biāo)下是重中之重的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，數(shù)字化建設(shè)就可以有效地在能源利用這一方面發(fā)揮積極作用。我們知道，電網(wǎng)系統(tǒng)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(dāng)前電網(wǎng)條件下，間歇性新能源上網(wǎng)比例如果超過15%，就會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)安全帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，城市供電系統(tǒng)如何柔性協(xié)調(diào)新能源上網(wǎng)的份額，是城市智慧化的一個(gè)重要方向。在建筑減碳中，實(shí)踐表明，僅僅是采用粗略的用能預(yù)測就可以節(jié)能至少20%（達(dá)實(shí)大廈節(jié)能案例），如果對其進(jìn)行更為智慧化的預(yù)測，并采用實(shí)時(shí)反饋機(jī)制，相信節(jié)能效果會(huì)更好。
另外，結(jié)合GIS（地理信息系統(tǒng)）和數(shù)字孿生模型，我們可以建立虛擬模型以在措施和政策實(shí)施前確定其影響，這樣一來，城市碳中和規(guī)劃可以更加直觀，特別是可以借助于虛擬模型對城市內(nèi)各主體的碳減排狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而助力監(jiān)管部門有效監(jiān)管里程碑和碳減排指標(biāo)的落實(shí)情況。
在交通規(guī)劃這一應(yīng)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(shù)字手段來預(yù)測分析，從而管理對公交車運(yùn)輸?shù)男枨笠约八緳C(jī)的行為。像這樣對客流和交通疏堵狀態(tài)的數(shù)字化管理，有助于更好地規(guī)劃設(shè)計(jì)公交系統(tǒng)的路線、班次，降低乘客候車時(shí)間，提高交運(yùn)效率。而且，通過對私家車的行駛路徑大數(shù)據(jù)分析，可助力城市交通規(guī)劃，如紅綠燈切換時(shí)間設(shè)計(jì)、市內(nèi)交通綠波帶、停車場和加油站的規(guī)劃等等。通過對駕駛員駕駛安全行為數(shù)據(jù)的分析和引導(dǎo)，還可以大幅度降低交通事故發(fā)生率，從而提高暢通率，減少碳排放。
李瑞龍：除了技術(shù)之外，智慧城市還涉及各種社會(huì)技術(shù)方法的變化，如社會(huì)生活、金融政策和政府干預(yù)等等方面，這些非技術(shù)因素下的城市“智慧”，會(huì)如何影響城市的低碳化？
孔英：智慧城市所采用的數(shù)字化和數(shù)字創(chuàng)新本身并不是目的，而是旨在改善人們的生活，以實(shí)現(xiàn)更大的包容性、可持續(xù)性和復(fù)原力，所以，智能屬性不僅關(guān)注于數(shù)字技術(shù)，而且還包括將技術(shù)、社會(huì)、金融和政府干預(yù)結(jié)合起來的社會(huì)技術(shù)方法。
首先，智慧城市本身就是生活方式新變化產(chǎn)生的重要原發(fā)地。這些年發(fā)展起來的新科技應(yīng)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(chǔ)上，數(shù)據(jù)的獲取已經(jīng)成為其基礎(chǔ)和重要服務(wù)依據(jù)。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(lǐng)域，盡管智慧城市和低碳城市目前涉及的許多前沿技術(shù)仍然缺乏穩(wěn)定收入的明確途徑，但智慧城市提供了大量公共性服務(wù)，如PPP（政府與社會(huì)資本合作）模式。這一模式就很適合助力解決智慧城市建設(shè)中可能存在的融資問題。而實(shí)際上，雙碳目標(biāo)也是對溫室氣體等“強(qiáng)制性公共物品”的控制管理，因此智慧城市和碳中和的結(jié)合有助于碳金融和碳交易的充分價(jià)值利用。
最后，一個(gè)可持續(xù)的智慧城市應(yīng)該促進(jìn)城市居民共同參與。對我國而言，同樣如此。雙碳目標(biāo)既是國家戰(zhàn)略，也是全民行動(dòng)。為鼓勵(lì)小微企業(yè)、社區(qū)家庭和個(gè)人加入到低碳減排的行列中，廣東開展碳普惠制試點(diǎn)已有五年時(shí)間，在廣州、惠州、中山、深圳等城市都取得不錯(cuò)的成果，融入了公共出行、垃圾分類、舊衣回收等領(lǐng)域。通過碳普惠建立的碳普惠核證減排機(jī)制，個(gè)人踐行低碳行為，如乘坐地鐵出行、節(jié)約用水等，即可參與碳減排認(rèn)證。個(gè)人的碳減排量經(jīng)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(dòng)節(jié)能減排、新能源發(fā)展、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)補(bǔ)償、普及公眾低碳意識(shí)的重要市場機(jī)制。
李瑞龍：您是世界低碳城市聯(lián)盟主席，可否為我們介紹一下國內(nèi)外比較典型的優(yōu)化案例；另外，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)如果要移植中國，政府和企業(yè)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(shí)踐比較領(lǐng)先，如世界低碳城市聯(lián)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(jīng)將城市發(fā)展和碳減排結(jié)合得比較成熟了，當(dāng)前的大部分措施著眼點(diǎn)在于一些細(xì)節(jié)和行為規(guī)范。實(shí)際上，現(xiàn)在我國在推行雙碳戰(zhàn)略的過程中，有更好的后發(fā)優(yōu)勢，比如現(xiàn)在智慧城市和數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠讓我國的城市更為有戰(zhàn)略眼光地制定城市規(guī)劃。我國還與新加坡合作，建立了“Sino-Singapore Tianjin Eco-city”,項(xiàng)目，旨在實(shí)現(xiàn)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(shè)過程中，同樣，不可避免地存在一些風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，如個(gè)人隱私與安全、弱勢群體的保護(hù)等，您是怎么看待這方面的問題，有何建議？
孔英：要實(shí)現(xiàn)城市碳數(shù)據(jù)的利用，需要更大規(guī)模地開放數(shù)據(jù)，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(dāng)私人企業(yè)可能得到這些數(shù)據(jù)時(shí)。不過我們認(rèn)為，隱私風(fēng)險(xiǎn)不屬于碳中和城市發(fā)展需要單獨(dú)考慮的問題，因?yàn)檫@是一切發(fā)展都需要關(guān)注的。而且在現(xiàn)階段，我國的減碳努力主要集中在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和重點(diǎn)行業(yè)的減碳上；城市碳數(shù)據(jù)的采集利用也集中在大部分企事業(yè)單位和公共服務(wù)上；涉及個(gè)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(dāng)然，除了個(gè)人數(shù)據(jù)隱私之外，還涉及產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)隱私，比如碳核查和城市規(guī)劃方案過程中的數(shù)據(jù)分析工具國產(chǎn)化、解決方案國產(chǎn)化，這都是值得重視的。（來源：WeCity 觀察）
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