數字技術與低碳城市深度融合的路徑研究

摘要：數字時代背景下，實現減排戰略目標的路徑選擇是我國疏通經濟可持續發展堵點的關鍵，數字技術已成為助推城市低碳轉型的新引擎。本文分析了數字技術賦能城市低碳轉型的路徑選擇，希望為低碳智慧城市的中國發展模式帶來啟示。

關鍵詞：數字技術；低碳轉型；路徑選擇；智慧城市

中圖分類號：TU984；X321 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.049

Research on the Path of Deep Integration of Digital Technology and Low-Carbon Cities

SHEN Yuhua， AN Wenhui， XIANG Yan

（Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China）

Abstract： In the context of the digital era， the path choice to achieve emission reduction strategic goals is the key to unblocking the bottleneck of sustainable economic development in China， and digital technology has become a new engine to promote low-carbon transformation in cities. This paper analyzes the path selection of digital technology empowering low-carbon transformation in cities， hoping to provide inspiration for China's development model of low-carbon smart cities.

Keywords： digital technology; low-carbon transformation; path selection; smart city

隨著二氧化碳等溫室氣體在大氣中的濃度逐年攀升，全球氣候變暖、環境污染等問題日益凸顯，可持續發展將受到前所未有的阻礙。城市既是碳排放的重要區域，也是實施低碳轉型戰略的核心部分。數字化也是當下的熱詞。數字技術、互聯網、云計算、大數據等信息技術革命日新月異，數字經濟發展風起云涌。數字化可以賦能低碳經濟，數字低碳是實現雙碳目標的一種新思路，探索數字經濟和綠色經濟協同增效成為新時代的重要命題。當前，有必要研究數字技術與低碳城市深度融合的路徑，探索中國發展模式，大力推進低碳智慧城市建設。

1 路徑研究

數字技術與低碳城市深度融合的路徑研究主要涉及3個方面，一是物質生產，二是生活方式，三是城市建設。

1.1 物質生產

1.1.1 產業結構轉型升級

全球范圍來看，目前已經形成三、二、一的產業結構模式，即第三產業占國內生產總值（GDP）的比重高于第二產業，第二產業高于第一產業，且第三產業處于不斷發展的狀態。數字化加快了包括制造業、建筑業等第二產業部門技術轉型，使其朝綠色可持續方向轉變，借助技術創新降低對資源尤其是高碳能源的依賴，推動產業高質量發展。對于第三產業而言，信息尤為重要，數字技術憑借其特有的持續性、精確性、融合性、包容性和擴展性，為第三產業的眾部門提供準確的數據信息，數據低成本、低耗能減少對資源的破壞，為第三產業的優化發展提供技術條件。

1.1.2 構建碳排放監測體系

由于缺乏技術支持和有效監督，我國企業在碳排放信息披露方面不主動、不充分和不規范。基于遙感、全球定位系統（GPS）和無人機的三維空間碳排放監測系統將采集的空間立體環境數據按區域、空域、時域形成立體的分布與變化趨勢圖，作為碳監測和碳匯交易的科學依據[1-2]。GPS定位組件、無人機自動駕駛儀組件、碳監測傳感器組件集成至電動無人機平臺上，與無人機地面指揮控制臺組成生態環境立體空間碳排放量監測系統。GPS定位實現航線全自動規劃，可實時傳輸測碳數據至地面指揮控制臺上生成數據分布圖，與無人機的地面碳排放采集點的監測數據進行集成，解決地面至3 000 m各高度層的碳監測技術難題。

2021年，國網山西省電力公司電力科學研究院電力系統人工智能聯合實驗室自主研發的首個無人機自主低碳巡檢系統已實現安全穩定運行，巡檢效率得到極大提升，相應成本顯著降低。該系統由兩大部分組成，無人機前端搭載的“小魔盒”是邊緣人工智能（AI）視覺分析終端；系統后臺則處理樣本管理、報告生成等非實時任務。在巡檢任務中，無人機終端全程無須人工干預，可依據飛行規劃任務自主飛行。

1.2 生活方式

1.2.1 綠色出行

倡導和實施公共交通優先的模式，控制私家車出行的數量，通過數據收集、分析，實現公路養護、交通執法等，讓交通出行更有序、更安全。近年來，幾經變換，公交卡不斷走向智能化。嘉興市公交有手機掃碼、刷卡、現金等多種支付方式。刷卡的話，要隨身攜帶一張公交卡，而且公交卡的部分業務需要去公交卡中心等地進行線下辦理。手機移動支付雖然方便，但需要打開手機乘車碼掃碼乘車。這時，數字公交卡顯得格外便利，不用打開應用程序、不用掃描二維碼，直接用手機感應一下就能乘車，在手機沒電、沒有網絡的情況下也可以正常使用。手機數字公交卡感應乘車采用類似于公交卡的離線支付方式，它通過手機近場通信（NFC）功能進行短距離通信，以電磁感應完成數據傳輸。

1.2.2 綠色消費

居民的消費與城市的發展密不可分，在數字技術推動城市低碳建設的進程中，居民消費方式的轉變也應該同步推進。經濟的快速發展促使我國社會的主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾，人們在衣食住行等方面也都表現出過度消費的傾向，所以居民需要養成生態文明理念，自覺踐行綠色消費觀。它有三層含義：一是選擇沒有被污染或有利于全民健康的綠色無公害產品。二是消費者在追求自然、健康、舒適生活的同時，注重環境保護，節約資源，實現可持續消費。三是留意對垃圾的處理，不造成環境污染。

1.3 城市建設

1.3.1 產業規劃

產業結構對能源消耗有很大的影響，工業區的規劃能力會對城市整體規劃產生較為直觀的影響，因此必須在低碳理念下有針對性地進行城市工業園區規劃。在開展工業區規劃時，要吸引更多技術密集型企業參與，將對嚴重污染環境的落后工藝和設備進行淘汰，將造成大氣污染的企業布局在垂直于盛行風的郊外。要大力發展循環經濟，強化技術支持，始終以減量化、再利用、資源化為原則對資源進行整合，打造現代工業技術經濟鏈，尤其是要將低碳環保產業作為發展重點。做好工業區廢物處理工作，減少二氧化碳排放，并對植被系統進行優化[3-4]。賦能產品生命周期管理與碳足跡追蹤分析評價，通過區塊鏈核算方法和工具，實現碳足跡全生命周期的可信記錄，賦能全供應鏈所有相關人員，協同創新，持續減排，從而支撐全國碳中和目標的實現。

1.3.2 交通規劃

目前，中國一些城市交通主要集中在軌道交通規劃上，在建設軌道交通上投入大量精力和資金，但實際上很多城市的交通現狀并不適合大規模建設軌道交通，如果可以將軌道交通與自行車系統結合在一起，以軌道交通作為骨干，構建多層次、內部銜接、高效聯通的綜合交通網絡，就可以擴大軌道交通的服務范圍，節約資源和資金，建設低碳智慧城市。我國新能源汽車從零開始，從小到大、從弱到強，呈現出較強的增長態勢，發展前景被一致看好。中國新能源汽車在研發和生產技術上毫不亞于其他國家，在電池生產方面也領先于世界平均水平。汽車充電樁行業的滯后發展正在影響新能源汽車的普及，因此要不斷完善新能源產業的配套基礎設施，合理布局充電樁。要建立分散式充電樁廣泛分布、小型集中式充電樁和路邊停車帶燈充電樁隨處可見、大中型集中式充電樁必不可少的供電網絡，并且將相關充電信息第一時間反饋到用戶手中，節省用戶的充電成本，讓用戶在最短的時間內到達附近的充電地點，從而減少碳排放，相關配套服務的不斷健全也能夠促使更多的人加入使用新能源汽車的行列中。

2 碳排放核算和影響因素

根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提供的碳排放核算方法，可以核算不同城市的碳排放量，如式（1）所示。

（1）

式中：C為二氧化碳的排放總量；Ej為第j類能源的消費量；Aj為第j類能源的碳排放系數。

碳排放的影響因素眾多，為了研究不同因素對碳排放的影響程度，可以使用對數平均迪氏指數法（LMDI）對人口、經濟、產業、能源等影響碳排放的因素進行分解[5-7]。根據IPCC提供的碳排放核算方法，假定碳排放系數固定，碳排放系數效應不予考慮。首先根據式（2）計算總影響效應，然后分別根據式（3）、式（4）、式（5）和式（6）計算單因素的影響效應。

" " " （2）

" " " （3）

" " " （4）

" " " （5）

" " " （6）

式中：ΔC為總影響效應；ΔCP為人口影響效應；ΔCa為人均GDP影響效應；ΔCb為能源強度影響效應；ΔCc為能源結構影響效應；C為碳排放量；t為年份；P為人口數量；a為人均GDP；b為能源強度；c為能源結構；Ckt為t年某類能源的碳排放量測算值；Ckt-1為t-1年某類能源的碳排放量測算值；P（t）為t年的人口數量；P（t-1）為t-1年的人口數量；a（t）為t年的人均GDP；a（t-1）為t-1年的人均GDP；b（t）為t年的能源強度；b（t-1）為t-1年的能源強度；c（t）為t年的能源結構值；c（t-1）為t-1年的能源結構值。

3 結論

未來，要出臺利于數字賦能低碳城市轉型的政策文件，與世界低碳戰略國家進行合作。政府要扶持協同創新項目，以綠色低碳建設為抓手，完善市場機制，加強資金扶持，鼓勵企業進行低碳經營和技術創新。在綠色低碳發展潮流之下，挑戰與機遇并存。企業要清楚地了解自身優勢與資源，明確最需把握的關鍵機遇點，同時積極應對行業挑戰，制定清晰的業務轉型、能力提升路線圖，在全球的新一輪競爭中脫穎而出，助推國家碳達峰、碳中和目標的落實。在政府的宣傳和引導下，個人自覺做到低碳出行，為國家的綠色低碳轉型提供支持。科研工作者和高校學生要發揮自身知識方面的優勢，充分利用有效資源，為數字化低碳城市的發展貢獻自己的力量。總體來說，各方要協同發力，將數字技術與低碳城市深度融合，最終建成低碳智慧城市。

參考文獻

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