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中国工程院院士王坚:城市大脑能用10%的资源支撑现在的城市运行

每日经济新闻 2021-09-07 17:01:50

这可能造成的一个结果是,在电气化时代大幅上升的碳排放量,有望在数字化时代发生逆转,并实现快速下降。

每经记者 杨弃非    每经编辑 刘艳美

中国工程院院士、云计算技术专家王坚 图片来源:每日经济新闻

数据显示,电力系统碳排放量占全国40%左右。电力系统如何应对碳减排,将是影响“双碳”目标实现的重要因素。一个现实问题是,在经济发展和减碳的双重要求下,如何安排用电的“升”与“降”?

今日(9月7日),在成都举行的首届中国数字碳中和高峰论坛上,中国工程院院士、云计算技术专家王坚指出,需要以结构性的眼光来看待该问题。

“2020年,中国用电量超美国一倍还多,相当于美国、日本、俄罗斯三国总和,但细分来看,在工业和商业用电远高于美国的情况下,居民用电却低于美国。若比较人均居民用电量,则差距更大。”在他展示的全球主要城市用电量排名中,这种结构性错位更为明显:柏林、首尔、伦敦和巴黎,居民用电量排名明显高于工商业用电量;新加坡、广州、上海等城市则恰好相反。

“现在有两个重要问题,一个是如何‘降下来’,一个是‘要不要升上去’。要实现结构上的改变,数字化恰恰可以起到重要作用——在同样用电量的基础上,可以实现更好的生活品质。”王坚说。

“计算每增加1度电,为世界减少10度电消耗”

2021年1月6日下午2点,城市A正处于停车高峰期。根据王坚展示的调研数据,与355个处于停满状态的公共停车场相比,剩下的2180个没有停满的公共停车场更令人印象深刻。

为何会出现如此大量的资源空置?据王坚分析,原因之一正是结构性错位。

“当谈论城市交通的时候,机动车保有量往往是一个重要指标,并以此来判断交通资源的匹配和建设的需要。”他分析,“但事实上,机动车保有量与城市汽车在途量有明显的区别。一座汽车保有量为300万辆的城市,高峰时期在途汽车量仅30万辆,仅占汽车保有总量的10%。”

王坚指出,“这里有一个90%和10%的关系,我想强调的是,300万辆车所需要的资源,跟30万辆车所需要的资源,对于城市来讲是完全不同的量级。”

电力的消耗也与此类似。

“一座按8千瓦/平方米配置的酒店,实际使用电力可能仅为1.5千瓦/平方米。这存在大量能源浪费,是可以通过采取一定措施加以减少的。而这正是数字化可以带来的作用。”王坚说。

事实上,过去10年间数字化的研究和实践已经证实,经数字化赋能,资源和需求将得到更精准的匹配,各行各业将有望由此实现更大规模的能耗下降。他提到一个“10%规律”:作为数字化的基石之一,在计算上,以后每增加一度电,应该为世界减少大概10度电的消耗,这在行业里是存在的。

而这是数字化在自身较低能耗下完成的。参考《科学》杂志统计的数据,2010年至2018年间,全球计算量增长了550%,而能源使用仅增长了6%。

“前100名城市碳排放量占全球碳排放20%”

19世纪80年代,爱迪生把世界第一个电网铺设在纽约曼哈顿,自那以后,全球碳排放随着电气化的普及而逐年走高。根据全球碳项目(Global Carbon Project)和二氧化碳信息分析中心(Carbon Dioxide Information Analysis Center)数据,到2019年,全球碳年排放量已攀升至350亿吨。

而电气化的另一个重要作用,则是助推了城市的快速发展。

有数据显示,城市在容纳了全球54%总人口的同时,消费了全球70%到80%的能源。其中,头部城市成为能耗的主要源头——据王坚提供的数据,在600多座城市贡献全球60%GDP的情况下,前100名城市的碳排放量约占全球碳排放量的20%。

在数字化参与行业重塑,推动形成能效更高的生产、生活方式的同时,从城市层面,同样需要进行类似的改造。

一个例子是中国不少城市均在推进的城市智慧大脑建设。多年从事城市大脑相关工作的王坚发现,通过城市大脑的建设,可以实现用10%的资源支撑现在城市的运行。这可能造成的一个结果是,在电气化时代大幅上升的碳排放量,有望在数字化时代发生逆转,并实现快速下降。

而加入城市视角,还意味着,需要改变过去针对各个领域分类施策实现碳排放的思路,将城市作为一个整体、针对生产和生活综合研判,进行重新安排。

“今天讲产业数字化,提升效率可能是为了解决产业端的问题。”王坚说,“应该加一个问题,就是城市怎么数字化,让资源效率的提升,解决发展中国家城市的人均资源消耗量远低于发达国家的时候,怎么在碳中和的情况下,依旧让人民生活水平极大提升,我觉得这是城市数字化非常重要的内容。”

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