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產(chǎn)業(yè)元宇宙的碳中和經(jīng)濟(jì)學(xué)(產(chǎn)業(yè)元宇宙助力碳中和的著力點(diǎn))

作者 | Ivy2022-04-08

元宇宙，這個(gè)詞誕生的意義可能大于一切，大于任何對(duì)她的解讀。元宇宙，無(wú)疑是顛覆式創(chuàng)新的集大成者，我很希望元宇宙能夠遍地開(kāi)花，扎扎實(shí)實(shí)的在各行各業(yè)展現(xiàn)她的魅力。

《產(chǎn)業(yè)元宇宙》第7章｜產(chǎn)業(yè)元宇宙的碳中和經(jīng)濟(jì)學(xué)(5.產(chǎn)業(yè)元宇宙助力碳中和的著力點(diǎn))

產(chǎn)業(yè)元宇宙助力碳中和的著力點(diǎn)

理解了產(chǎn)業(yè)元宇宙助力碳中和的底層邏輯和切入點(diǎn)，我們可以開(kāi)始為不同行業(yè)設(shè)計(jì)不同的碳中和解決方案。根據(jù)美國(guó)環(huán)保總局EPA.gov的數(shù)據(jù)，二氧化碳排放量位居前五的行業(yè)分別是：交通，占比29%；電力，占比28%；工業(yè)，占比22%；商業(yè)和住宅，占比12%；農(nóng)業(yè)，占比9%。與歐美等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體稍有不同，中國(guó)的碳排放來(lái)源主要為發(fā)電行業(yè)與工業(yè)燃燒，而發(fā)達(dá)國(guó)家的碳排放主要來(lái)自電力與交通，但是碳排放比例的差異并不影響物聯(lián)網(wǎng)在其中發(fā)揮的作用。

《產(chǎn)業(yè)元宇宙》第7章｜產(chǎn)業(yè)元宇宙的碳中和經(jīng)濟(jì)學(xué)(5.產(chǎn)業(yè)元宇宙助力碳中和的著力點(diǎn))

1.在電力領(lǐng)域，國(guó)家電網(wǎng)在2021年3月發(fā)布“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案，將推動(dòng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)。

具體內(nèi)容包括加強(qiáng)“大云物移智鏈”等技術(shù)在能源電力領(lǐng)域的融合創(chuàng)新和應(yīng)用，促進(jìn)各類能源互通互濟(jì)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)，支撐新能源發(fā)電、多元化儲(chǔ)能、新型負(fù)荷大規(guī)模友好接入。加快信息采集、感知、處理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)建設(shè)，推進(jìn)各能源品種的數(shù)據(jù)共享和價(jià)值挖掘，到2025年，將初步建成國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)。

發(fā)電與供熱的碳排放占比最高，其原因是目前我國(guó)發(fā)電供熱還是以火電為主。在碳中和的大勢(shì)之下，未來(lái)向新能源切換的步伐勢(shì)必要加快，那么光伏、風(fēng)電、水電、核電等綠色能源相關(guān)企業(yè)就會(huì)迎來(lái)一個(gè)高速發(fā)展期。

根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織測(cè)算，到2025年，中國(guó)發(fā)電結(jié)構(gòu)中，煤炭占比將從67%下降至49%，風(fēng)光發(fā)電占比將從8%上升至20%，氣電、水電、核電等次優(yōu)能源占比從25%微升至28%。

風(fēng)電、光伏等可再生能源的大規(guī)模裝機(jī)，為數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到科技服務(wù)提供了發(fā)展機(jī)遇。在風(fēng)電發(fā)電機(jī)組設(shè)備層面，已經(jīng)大量使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過(guò)溫度、振動(dòng)、位移，風(fēng)速等更多種傳感器的應(yīng)用，風(fēng)電機(jī)組具備了更強(qiáng)的感知能力，能采集更多數(shù)據(jù)，使得風(fēng)機(jī)可以進(jìn)行數(shù)字化建模，從而預(yù)先感知運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)偏離健康運(yùn)行的情況，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和維修。光伏系統(tǒng)也有許多不同的方式借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低碳排放。物聯(lián)網(wǎng)使光伏系統(tǒng)的相關(guān)人員能夠可靠、實(shí)時(shí)地訪問(wèn)數(shù)據(jù)。此外，物聯(lián)網(wǎng)方案還有利于更加高效的遠(yuǎn)程管理資產(chǎn)，使其成為光伏發(fā)電市場(chǎng)中的強(qiáng)大管理工具之一。

2.除了電力生產(chǎn)，建筑在綠色發(fā)展的道路上同樣擁有很大的發(fā)展空間和潛力。

智能建筑的節(jié)能互聯(lián)將是主要趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和用戶體驗(yàn)將成為建筑智能升級(jí)的主要驅(qū)動(dòng)力。據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心早期的研究結(jié)果顯示，從2000年到2010年，我國(guó)建筑運(yùn)行商品用能從2.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到了6.77億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，建筑能耗在我國(guó)能源總消費(fèi)量中所占的比例已從20世紀(jì)70年代末的10%上升到27.45%，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到35%以上。故而，建筑節(jié)能與綠色建筑逐漸得到了政府與行業(yè)的高度重視。

從軟件、數(shù)據(jù)和服務(wù)三個(gè)方面，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)正在用創(chuàng)新技術(shù)和解決方案，通過(guò)智能建筑的全生命周期管理，賦能建筑樓宇向智能、健康、安全、高效、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。

智能化系統(tǒng)作為整個(gè)樓宇控制的“大腦”，可以對(duì)各個(gè)分離的智能化系統(tǒng)進(jìn)行全面集中管理和控制，包括空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、能源計(jì)量監(jiān)測(cè)和PM 2.5濃度監(jiān)測(cè)等。基于采集到的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步對(duì)建筑物中所有能耗進(jìn)行綜合、全面的精細(xì)化管理，及時(shí)洞察建筑中用能設(shè)備和區(qū)域的能效異常，通過(guò)優(yōu)化設(shè)備操作流程，提高人員管理效率來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的持續(xù)節(jié)能。

3.工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。

工業(yè)企業(yè)作為能源消耗和碳排放大戶，積極應(yīng)對(duì)“雙碳”目標(biāo)是必答題而非選擇題。而能源與工業(yè)，二者向來(lái)有著深刻的耦合關(guān)系。當(dāng)年福特汽車能夠形成大規(guī)模流水線的制造系統(tǒng)，最深層的驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自電力對(duì)于蒸汽機(jī)的替代。既往蒸汽機(jī)是有一個(gè)主動(dòng)力源，靠著皮帶和齒輪進(jìn)行遠(yuǎn)程動(dòng)力傳輸，對(duì)每一臺(tái)機(jī)器的擺放位置都有嚴(yán)格規(guī)定。而電力，則可以甩掉傳送帶，重新布局產(chǎn)線的位置。每臺(tái)機(jī)器都可以獲得自己所需要的動(dòng)力，這讓機(jī)器獲得了解放，從而使得流水線這一工業(yè)化最成功的制造系統(tǒng)，確立了牢不可破的百年經(jīng)典。

現(xiàn)在，當(dāng)人類需要擺脫依賴化石能源的時(shí)候，工業(yè)系統(tǒng)同樣需要一種深刻的變化。工信部提出，要把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向，發(fā)揮我國(guó)既有基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，全面部署5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新一代信息通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)施制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型行動(dòng)、智能制造工程、中小企業(yè)數(shù)字化改造等等，促進(jìn)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)充分融合、制造業(yè)與服務(wù)業(yè)深度融合，加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，最根本的是要推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

政策催化與市場(chǎng)技術(shù)互動(dòng)，必將產(chǎn)生一種全新的加速度。碳，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的重要性將史無(wú)前例的凸顯，有可能成為繼土地、勞動(dòng)力、資本、技術(shù)、數(shù)據(jù)之后，又一個(gè)至關(guān)重要的市場(chǎng)要素。那么產(chǎn)業(yè)元宇宙如何賦能工業(yè)的碳中和？產(chǎn)業(yè)元宇宙基于傳感器集中收集的海量數(shù)據(jù)，結(jié)合軟件平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制、智能化管理。在產(chǎn)業(yè)元宇宙的賦能下，企業(yè)生產(chǎn)力和工作效率得到提升，同時(shí)能源使用和碳排放有效減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。

4.交通作為碳排放持續(xù)增長(zhǎng)且脫碳迫切性更高的領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)優(yōu)化機(jī)會(huì)同樣巨大。

車路協(xié)同、智慧停車、智能交通規(guī)劃等智慧交通應(yīng)用普遍被提上日程。車路協(xié)同基于傳感探測(cè)、邊緣計(jì)算、自動(dòng)駕駛等技術(shù)，通過(guò)路側(cè)單元、車載終端獲取和交互車路信息，對(duì)整體道路流量、交通事件、路況進(jìn)行預(yù)判，實(shí)現(xiàn)車輛之間、車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間的智能協(xié)同，達(dá)到加快路口通行速度、降低車輛燃油消耗、提高交通安全冗余度等目標(biāo)。

在新能源汽車領(lǐng)域，能源來(lái)源的改變也引發(fā)了汽車工業(yè)變革，為電池管理、電控系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛帶來(lái)新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。自動(dòng)駕駛的節(jié)能效果也非常顯著。根據(jù)密歇根大學(xué)的一項(xiàng)測(cè)算，相較于非自動(dòng)駕駛車輛，搭載車間通信系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛車輛通過(guò)地圖線路優(yōu)化及剎車制動(dòng)優(yōu)化，節(jié)能效率達(dá)到19%。根據(jù)中金公司研究部的預(yù)測(cè)，2024年個(gè)人出行中的自動(dòng)駕駛，將使二氧化碳年排放減少約1.18億噸。

5.與工業(yè)相比，農(nóng)業(yè)本身就具有“綠色”屬性和多重功能，是生態(tài)產(chǎn)品的重要供給者。

作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，中國(guó)仍依賴傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，需要用7%的耕地供應(yīng)全球20%的人口糧食生產(chǎn)，土地效能嚴(yán)重依賴化肥，生產(chǎn)化肥過(guò)程中也會(huì)帶來(lái)大量碳排放，為了向國(guó)民提供糧食和肉類，二氧化碳的固化與中和也存在巨大優(yōu)化空間。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使用預(yù)測(cè)分析來(lái)自動(dòng)收集和分析有助于提高農(nóng)場(chǎng)效率、產(chǎn)量的數(shù)據(jù)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)有助于消除肥料的過(guò)度使用，并可以降低農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的總體影響，同時(shí)仍可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

基于產(chǎn)業(yè)元宇宙的解決方案，提高作物產(chǎn)量，減少水、農(nóng)藥和化肥的使用，降低糧食生產(chǎn)成本，減少?gòu)搅骱蛯?duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為農(nóng)民遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)其牲畜狀況提供了大好機(jī)會(huì)，能夠獲得有關(guān)牲畜及其健康的數(shù)據(jù)，這意味著農(nóng)場(chǎng)管理員可以更快地做出更好的決策，從而帶來(lái)更高利潤(rùn)。隨著越來(lái)越多的農(nóng)民使用農(nóng)業(yè)機(jī)器人和無(wú)人機(jī)，農(nóng)場(chǎng)變得更加高效，進(jìn)而生產(chǎn)出質(zhì)量更高、產(chǎn)量更高的農(nóng)作物，并且所需的人力也更少。

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