【生態(tài)聚焦】
2030年前實現(xiàn)二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現(xiàn)碳中和——用歷史上最短的時長實現(xiàn)從碳達峰到碳中和，這是中國向全世界許下的莊嚴承諾。
在中國工程院院士李培根看來，人類生活的所有活動都可能存在碳足跡，而生產(chǎn)活動的碳足跡顯然占據(jù)了大多數(shù)。“從原材料采購、處理、產(chǎn)品制造、交付運輸、使用，一直到產(chǎn)品消費、廢棄物處理，全生命周期都存在碳足跡。”
工業(yè)領(lǐng)域長期以來是我國二氧化碳排放的第一大戶。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國二氧化碳的排放70%以上來自工業(yè)生產(chǎn)或生成性排放。
工業(yè)，特別是其中的制造業(yè)，成為我國減少碳排放的主戰(zhàn)場、實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵。
“制造業(yè)只有實現(xiàn)全流程、全場的精細化控制、精細化操作、精細化管理，才能減少碳排放。”中國工程院院士、中南大學教授桂衛(wèi)華日前在第二十四屆中國科協(xié)年會上呼吁。
“雙碳”目標引領(lǐng)綠色發(fā)展，正是此次年會的主題之一。桂衛(wèi)華所說的精細化手段，就是智能技術(shù)。
不可盲目過早“去工業(yè)化”
工業(yè)碳排放多，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成為各國的共識。“西方走的就是這條路，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從工業(yè)化向信息化轉(zhuǎn)變。”桂衛(wèi)華指出，我國目前也是這個趨勢。
制造業(yè)是工業(yè)的主力。相關(guān)資料顯示，近年來，我國制造業(yè)增加值占GDP比重呈現(xiàn)下降趨勢，從2010年的31.5%下降到2020年的26.2%。而以制造業(yè)聞名全球的德國和日本，這一比重大致穩(wěn)定在20%左右。
相比發(fā)達國家，我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化等進程目前尚未結(jié)束，但比重卻在下降，應(yīng)引起警惕。“不能盲目跟西方一樣，為了降碳而去工業(yè)化。”桂衛(wèi)華提醒，實現(xiàn)“雙碳”目標，要走符合我國國情的高質(zhì)量發(fā)展道路。他以美國為例指出，美國從20世紀80年代開始去工業(yè)化，碳排放大幅減少，但造成的結(jié)果是虛擬經(jīng)濟與實體經(jīng)濟倒掛，引發(fā)經(jīng)濟危機。近年來，美國提出“再工業(yè)化”，以占據(jù)全球制造業(yè)新的制高點。盡管目前美國制造業(yè)增加值占GDP的比重為11%多一點，看似不高，但“這并非意味著美國不要工業(yè)了，而是轉(zhuǎn)移了，向全球轉(zhuǎn)移”。
在桂衛(wèi)華看來，我國是世界上工業(yè)品種種類最齊全的國家，在實現(xiàn)“雙碳”目標的過程中，我們?nèi)砸３诌@個優(yōu)勢。“制造業(yè)不能再下降了，這牽涉到供應(yīng)鏈安全問題。”
“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，“堅持自主可控、安全高效，推進產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，保持制造業(yè)比重基本穩(wěn)定，增強制造業(yè)競爭優(yōu)勢，推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。
減排不是減生產(chǎn)力，必須處理好發(fā)展和減排的關(guān)系。桂衛(wèi)華坦言，要在保持制造業(yè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上減少碳排放，“我們的降碳任務(wù)比西方國家艱巨”。
以提質(zhì)增效帶動節(jié)能降耗
不能過早地“去工業(yè)化”，那就只能提高工業(yè)的效率，即用最少的碳排放實現(xiàn)最高的生產(chǎn)力。
我國工業(yè)效率如何？且看一組數(shù)據(jù)：2019年，我國制造業(yè)增加值為26.92萬億元，但制造業(yè)能源消費量為27.59億噸，占全國能源消費總量的56.77%；單位制造業(yè)增加值能耗為1.02噸標煤/萬元，是美國2016年單位制造業(yè)增加值能耗2.7噸標煤/萬美元的兩倍多。
可見，可提升的空間很大。但，如何實現(xiàn)？
“大量用新技術(shù)，大量走創(chuàng)新之路。”桂衛(wèi)華說。
這些技術(shù)創(chuàng)新，包括清潔能源的利用、生產(chǎn)工藝的改進、智能技術(shù)的融合應(yīng)用，以及碳捕獲收集、儲存和再利用等。其中，智能技術(shù)以及由此實現(xiàn)的智能制造，在當下顯得尤為重要。
業(yè)內(nèi)人士認為，要減少碳排放，必須實時監(jiān)測工業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的二氧化碳來自哪兒、排放了多少、排放到哪里去，然后實現(xiàn)低碳運行及智能調(diào)控。在這個過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、云計算等新一代信息技術(shù)可發(fā)揮重要作用。
“對于排放監(jiān)測問題，急需加大數(shù)據(jù)集成，通過全生命周期的設(shè)計形成生態(tài)設(shè)計標準，構(gòu)筑智能評估體系，實現(xiàn)全生命周期全產(chǎn)業(yè)鏈、全方位的污染控制。”中國工程院院士、中南大學教授柴立元提出。
中國工程院院士、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院院長王金南和環(huán)境規(guī)劃院碳達峰碳中和研究中心執(zhí)行主任蔡博峰近期在《求是》雜志撰文指出，智能制造在應(yīng)對碳排放、防止氣候變暖領(lǐng)域存在巨大潛能。“在加強新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合方面，著力推動數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，推進生產(chǎn)過程智能化，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)智能化水平，以提質(zhì)增效帶動節(jié)能降耗。”
周濟院士也認為，智能制造是先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)的深度融合，它貫穿于產(chǎn)品、生產(chǎn)、服務(wù)等制造全生命周期的各個環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成，可以不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、服務(wù)水平，推動制造業(yè)創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享發(fā)展。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)要加快智能化
在中國科協(xié)年會上，李培根分享了一個案例：很多企業(yè)建有數(shù)據(jù)中心，這種超大號的機房十分耗電。某企業(yè)在其數(shù)據(jù)中心安裝上千個傳感器，用來收集溫度、電量、耗電率等各種數(shù)據(jù)，然后訓練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由此建立人工智能程序，智能調(diào)控用電，最終將電力利用效率提升了15%。
百度也在年會上分享了他們在“算碳”“管碳”方面的方案。比如，將深度學習平臺與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相融合，實時預測企業(yè)的用水量，再通過智能化算法動態(tài)調(diào)控泵站的壓力、流量等，每天可以省大量的電耗，實現(xiàn)按需供水。
“減碳，沒有數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)的支撐，是不可想象的。”李培根強調(diào)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)要加快智能化。
華中科技大學教授沈衛(wèi)明認為，智能制造的目的是提升各個環(huán)節(jié)的效率，只要智能技術(shù)能在某一個節(jié)點上提高效率、保證質(zhì)量、降低成本、保護環(huán)境，那就是智能制造。“也許沒有給企業(yè)盈利帶來很多收獲，但是從‘雙碳’角度來說，可以降低能耗、減少碳排放，帶來的是社會效益。”
現(xiàn)實的困境是，并非所有企業(yè)都能掌握智能技術(shù)。沈衛(wèi)明接觸過一些企業(yè)，發(fā)現(xiàn)它們傾向于從盈利角度考慮問題，不愿投資智能技術(shù)和智能制造。
王金南和蔡博峰建議，圍繞能源、電力、工業(yè)、交通、建筑以及生態(tài)碳匯等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需要，加強科技落地和難點問題攻關(guān)，采用產(chǎn)學研相結(jié)合模式推進技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
跨界融合，科技界應(yīng)該首先邁出這一步——到企業(yè)中去。
“科技界一定要下現(xiàn)場，不下現(xiàn)場怎么知道企業(yè)的痛點難點？不知道痛點難點怎么有針對性地解決問題？”桂衛(wèi)華呼吁科技界與產(chǎn)業(yè)界多交流，在交流過程中與企業(yè)實現(xiàn)精準對接、一體技術(shù)攻關(guān)。
作為科技工作者的團體，中國科協(xié)近三年來組織全國學會組建“科創(chuàng)中國”科技服務(wù)團，引導廣大科技工作者走訪企業(yè)，深入挖掘地方產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的技術(shù)需求，有針對性地開展特色科技服務(wù)。目前，已組建“新一代信息技術(shù)科技服務(wù)團”“智能產(chǎn)業(yè)科技服務(wù)團”等400多個（次），動員萬余名院士專家為試點城市近4000家企業(yè)解難題、促升級，其中就包括“雙碳”問題。
“科技服務(wù)團將建立長效的服務(wù)機制，把科技人才和資源導入到地方。”中國科協(xié)學會服務(wù)中心主任劉亞東說。
這意味著，在科技界與產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)合下，將有更多企業(yè)借助技術(shù)升級實現(xiàn)更低的碳排放。當然，除了“雙碳”，這種合作機制還將帶給我們更大的想象和發(fā)揮空間。
