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低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的智慧轉(zhuǎn)型

國內(nèi)外的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式自本世紀(jì)初以來,低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域吸引了許多國內(nèi)外科學(xué)家,但沒有給出相同的定義。有許多學(xué)者分別從經(jīng)濟(jì)、資源、政治、環(huán)境因素等視角對低碳經(jīng)濟(jì)進(jìn)行界定。本文認(rèn)為,低碳經(jīng)濟(jì)就是通過更少的自然資源消耗和更少的環(huán)境污染,獲得更多的可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。此外,也有許多學(xué)者分別從技術(shù)、政策、機(jī)制等視角對低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行研究。如Kannan(2008)使用MARKAL能源系統(tǒng)等模型,模擬分析英國實(shí)現(xiàn)減排60%的目標(biāo)的技術(shù)路徑;Vrijnoed等(2009)認(rèn)為,政策設(shè)計(jì)直接影響技術(shù)進(jìn)步的效果,長期來看,CCS技術(shù)與可再生能源配套更具成本優(yōu)勢;付允、馬永歡等(2008)從宏觀、中觀和微觀三個(gè)層次論證了低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是以低碳發(fā)展為發(fā)展方向,以節(jié)能減排為發(fā)展方式,以碳中和技術(shù)為發(fā)展方法的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式;鮑健強(qiáng)、苗陽等(2008)從低碳產(chǎn)業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)、低碳工業(yè)、低碳城市和碳匯五個(gè)方面提出了多層次促進(jìn)我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的路徑;朱四海(2009)則從人為碳通量、碳預(yù)算、低碳技術(shù)、能源結(jié)構(gòu)四個(gè)方面構(gòu)建低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式;韓雪梅、劉歡歡(2009)從提高能源利用效率、提高煤炭凈化比重、充分發(fā)揮碳匯潛力以及加強(qiáng)國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作四個(gè)方面闡述了西部低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的實(shí)現(xiàn)途徑。何國偉(2009)率先解釋了基于物聯(lián)化、智能化、感知化、云架構(gòu)的智慧系統(tǒng);黃天航、劉瑞霖等(2010)從智慧經(jīng)濟(jì)、智慧居民、智慧供應(yīng)鏈等角度探討了智慧城市發(fā)展與低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)系;陳柳欽(2011)詳細(xì)闡述了智慧城市的概念,并系統(tǒng)地分析了國內(nèi)外低碳城市的發(fā)展現(xiàn)狀;張旭等(2011)對智慧地球的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行了探討,還對智慧地球在我國信息戰(zhàn)略、信息產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)、信息安全等方面的影響進(jìn)行了相關(guān)研究??傮w而言,國內(nèi)外對“智慧系統(tǒng)”的研究都還處于起步階段。因此,如何從基于資源整合觀的角度探討“全智慧系統(tǒng)”與發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。單一視角下缺乏系統(tǒng)整合自IBM公司提出“智慧地球”概念后,各種解讀紛紛出現(xiàn),但大多是從單一視角出發(fā),缺乏系統(tǒng)整合。據(jù)此,本文針對低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢,基于系統(tǒng)觀的角度提出了“全智慧系統(tǒng)”的概念,它主要由智慧環(huán)境系統(tǒng)、智慧能網(wǎng)系統(tǒng)、智慧交通系統(tǒng)、智慧管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成,如表1所示。(一)自然生態(tài)環(huán)境自然環(huán)境是人類賴以生存的前提和必要條件,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的根本目的就是要通過節(jié)能減排來改善日益惡化的自然生態(tài)環(huán)境。而智慧環(huán)境系統(tǒng)是通過綜合利用傳感器技術(shù)、無線通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),結(jié)合居民信息的回饋,收集一定區(qū)域內(nèi)的氣溫、空氣質(zhì)量、水質(zhì)、生物狀況、植物狀況等多項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理,廣泛用于環(huán)境監(jiān)測和天氣預(yù)報(bào)等,被越來越多的國家和地區(qū)納入建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的框架中。(二)智慧能網(wǎng)技術(shù)智慧能網(wǎng)系統(tǒng)是以城市社區(qū)為空間范圍,集社區(qū)熱能網(wǎng)、電能網(wǎng)、智能網(wǎng)為一體的能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。智慧能網(wǎng)系統(tǒng)是低碳能源建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)在低碳城市中的應(yīng)用,它可以在提高市民生活品質(zhì)的前提下,大幅度節(jié)約能源,降低二氧化碳排放量。智慧能網(wǎng)系統(tǒng)在需要的時(shí)間和地點(diǎn),以精確的數(shù)量供應(yīng)需要的能源品種(熱能、電能、自然光、風(fēng)力等),滿足城市的生產(chǎn)、生活、流通等所有領(lǐng)域的低碳能源需求。通過多個(gè)社區(qū)的智慧能網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)運(yùn)行,還可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的低碳、環(huán)保、安全的能源保障戰(zhàn)略。(三)統(tǒng)的工作原理交通運(yùn)輸一直都是全球能源消耗的“主力軍”,要發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)就必須減少交通運(yùn)輸中的碳排放量。所謂智慧交通系統(tǒng)就是將城市路網(wǎng)信息聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò),安裝傳感器、紅外線設(shè)備,通過優(yōu)化交通信號(hào)系統(tǒng)、電子掃描系統(tǒng)、城市快速路監(jiān)控信息系統(tǒng),接合式電子眼和ERP系統(tǒng)等提供歷史交通數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)交通信息,對預(yù)先設(shè)定時(shí)段的交通流量進(jìn)行預(yù)測。通過智慧交通系統(tǒng)可以優(yōu)化交通運(yùn)行流程,合理安排交通路線,大量減少因交通堵塞而造成的能源消耗。(四)建設(shè)智慧城市智慧管理系統(tǒng)是基于信息數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)、GIS等技術(shù),通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程和充分的信息共享,幫助管理者更好地開展科學(xué)決策。智慧管理系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各地政府的電子政務(wù)管理過程中,它能夠讓市民更好地監(jiān)督城市運(yùn)行情況和管理情況,為市民網(wǎng)絡(luò)參與城市管理提供機(jī)會(huì),而且在線提交數(shù)據(jù)、辦理業(yè)務(wù)也能夠減少城市的交通壓力,提高城市運(yùn)作效率。通過歐洲多個(gè)城市電子政務(wù)開展的數(shù)據(jù)表明,城市開展電子政務(wù)等智慧管理項(xiàng)目與城市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切關(guān)系。低碳化的生活方式低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式即運(yùn)用低碳經(jīng)濟(jì)理論組織經(jīng)濟(jì)活動(dòng),用低碳技術(shù)改造生產(chǎn)和生活方式,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低碳化。本文在“全智慧系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上,探索性地提出了基于智慧環(huán)境的低碳監(jiān)測模式、基于智慧能網(wǎng)的低碳消費(fèi)模式、基于智慧交通的低碳運(yùn)輸模式、基于智慧管理的低碳運(yùn)營模式,如圖1所示。(一)數(shù)據(jù)的智能化基于智慧環(huán)境系統(tǒng)下的低碳監(jiān)測模式是利用RFID、傳感器、無線通訊等技術(shù)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)擬合監(jiān)測模式,能夠?qū)ο盗协h(huán)境指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)智能化處理。如在愛爾蘭西海岸的“智慧灣”,IBM與當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)署合作,通過收集和分析大量關(guān)于水質(zhì)、潮汐、天氣預(yù)測和環(huán)境信息等復(fù)雜數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),從事水產(chǎn)養(yǎng)殖的農(nóng)民可以按照權(quán)威的洋流和海洋水質(zhì)信息安全地養(yǎng)殖水產(chǎn)品,出海打漁的漁民可以根據(jù)洋流和海浪預(yù)報(bào)選擇去哪一片海域捕魚,潮汐發(fā)電廠也可以更加合理地安排生產(chǎn)。(二)低能網(wǎng)的低碳消費(fèi)模式在智慧能網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用下,人們將建立一種更科學(xué)、更低碳的能源消費(fèi)模式。通過與建筑或家庭的“智慧能網(wǎng)”的互通,可以根據(jù)氣象參數(shù)以及網(wǎng)內(nèi)企業(yè)、建筑、商場、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、家庭、電動(dòng)汽車等用能情況,確定系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、產(chǎn)熱、垃圾發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱電比例以及燃料電池等,優(yōu)化低碳能源和溫差能源的使用條件。此外,智慧能網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)不穩(wěn)定的氣候低碳能源(太陽能、風(fēng)能等)與穩(wěn)定的低碳能源(氫能、生物質(zhì)能)互為補(bǔ)充,最大限度地利用氣候低碳能源,減少社區(qū)的二氧化碳排放。簡言之,智慧能網(wǎng)使得城市的所有產(chǎn)能和用能設(shè)備智能對話、合理分工、具體負(fù)責(zé),在節(jié)能、低碳、環(huán)保、安全的前提下保證生活用能。在基于智慧能網(wǎng)的低碳消費(fèi)模式下,社區(qū)的辦公建筑與住宅建筑的能量使用晝夜錯(cuò)峰互補(bǔ);辦公建筑與商業(yè)建筑的能量使用節(jié)假日錯(cuò)峰互補(bǔ);產(chǎn)業(yè)與建筑也可以錯(cuò)峰互補(bǔ),極大地減低了社區(qū)能網(wǎng)的用能峰值,節(jié)約能源。(三)柴油的消費(fèi)2010年,我國汽油消費(fèi)全年大約7118萬噸(增長7%),基本上為汽車消費(fèi);柴油全年消費(fèi)約15729萬噸(增長13%),按汽車消費(fèi)51%計(jì)算,為8000萬噸。可見,交通運(yùn)輸對能源的消耗量十分巨大,基于智慧交通的低碳運(yùn)輸模式對低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要,但運(yùn)行模式有多種類型,甚至可以與政府稅收有效結(jié)合。(四)基于gis的政府公共服務(wù)在該運(yùn)營模式下可以使得市政服務(wù)更加智能,在提高管理效率的同時(shí)也大大節(jié)約了運(yùn)營成本,降低了能耗。目前,瑞典、丹麥、挪威等北歐國家在智慧管理方面具有全球領(lǐng)先水平,而韓國則是亞洲國家在此方面的佼佼者。韓國以電子政務(wù)為代表的智慧管理系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展,經(jīng)歷了信息數(shù)字化、政府部門信息技術(shù)應(yīng)用和政府職能整合“一站式”對外服務(wù)三個(gè)階段。韓國政府2000年啟動(dòng)的G4C(GovernmentforCitizens,即面向公民的政府)和后續(xù)開展的項(xiàng)目G4B(GovernmentforBusinesses,即政府面向企業(yè)的服務(wù)),分別為公民和企業(yè)提供各類政府服務(wù),并向用戶提供政府擁有的信息資源,為廣大民眾提供方便并幫助企業(yè)提高競爭力。目前兩大系統(tǒng)都已被廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生每年1000億韓元以上的價(jià)值。此外,IBM公司和馬耳他當(dāng)?shù)卣献鹘ㄔO(shè)了第一個(gè)全國性的智慧系統(tǒng),負(fù)責(zé)全國水電市政服務(wù)的管理,不但實(shí)時(shí)監(jiān)測水管爆裂、緩慢泄露、排水渠道堵塞、污水溢出等問題,甚至能對以上問題進(jìn)行預(yù)測和預(yù)防。再加上GIS系統(tǒng)的支持,即便是出現(xiàn)了問題,也能快速鎖定問題發(fā)生的位置,快速解決。該類系統(tǒng)的使用不僅可以緩解市政服務(wù)人員的工作壓力,減低了50%由于管道泄露造成的水資源浪費(fèi),而且降低輸水能耗。提高全民節(jié)能意識(shí)基于“全智慧系統(tǒng)”新視角,本文系統(tǒng)地

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