中國(guó)工程院院士王堅(jiān)：城市大腦能用10%的資源支撐現(xiàn)在的城市運(yùn)行

每經(jīng)記者 楊棄非    每經(jīng)編輯 劉艷美

中國(guó)工程院院士、云計(jì)算技術(shù)專家王堅(jiān) 圖片來(lái)源：每日經(jīng)濟(jì)新聞

數(shù)據(jù)顯示，電力系統(tǒng)碳排放量占全國(guó)40%左右。電力系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)碳減排，將是影響“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要因素。一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減碳的雙重要求下，如何安排用電的“升”與“降”？

今日（9月7日），在成都舉行的首屆中國(guó)數(shù)字碳中和高峰論壇上，中國(guó)工程院院士、云計(jì)算技術(shù)專家王堅(jiān)指出，需要以結(jié)構(gòu)性的眼光來(lái)看待該問(wèn)題。

“2020年，中國(guó)用電量超美國(guó)一倍還多，相當(dāng)于美國(guó)、日本、俄羅斯三國(guó)總和，但細(xì)分來(lái)看，在工業(yè)和商業(yè)用電遠(yuǎn)高于美國(guó)的情況下，居民用電卻低于美國(guó)。若比較人均居民用電量，則差距更大。”在他展示的全球主要城市用電量排名中，這種結(jié)構(gòu)性錯(cuò)位更為明顯：柏林、首爾、倫敦和巴黎，居民用電量排名明顯高于工商業(yè)用電量；新加坡、廣州、上海等城市則恰好相反。

“現(xiàn)在有兩個(gè)重要問(wèn)題，一個(gè)是如何‘降下來(lái)’，一個(gè)是‘要不要升上去’。要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的改變，數(shù)字化恰恰可以起到重要作用——在同樣用電量的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)更好的生活品質(zhì)。”王堅(jiān)說(shuō)。

“計(jì)算每增加1度電，為世界減少10度電消耗”

2021年1月6日下午2點(diǎn)，城市A正處于停車高峰期。根據(jù)王堅(jiān)展示的調(diào)研數(shù)據(jù)，與355個(gè)處于停滿狀態(tài)的公共停車場(chǎng)相比，剩下的2180個(gè)沒有停滿的公共停車場(chǎng)更令人印象深刻。

為何會(huì)出現(xiàn)如此大量的資源空置？據(jù)王堅(jiān)分析，原因之一正是結(jié)構(gòu)性錯(cuò)位。

“當(dāng)談?wù)摮鞘薪煌ǖ臅r(shí)候，機(jī)動(dòng)車保有量往往是一個(gè)重要指標(biāo)，并以此來(lái)判斷交通資源的匹配和建設(shè)的需要。”他分析，“但事實(shí)上，機(jī)動(dòng)車保有量與城市汽車在途量有明顯的區(qū)別。一座汽車保有量為300萬(wàn)輛的城市，高峰時(shí)期在途汽車量?jī)H30萬(wàn)輛，僅占汽車保有總量的10%。”

王堅(jiān)指出，“這里有一個(gè)90%和10%的關(guān)系，我想強(qiáng)調(diào)的是，300萬(wàn)輛車所需要的資源，跟30萬(wàn)輛車所需要的資源，對(duì)于城市來(lái)講是完全不同的量級(jí)。”

電力的消耗也與此類似。

“一座按8千瓦/平方米配置的酒店，實(shí)際使用電力可能僅為1.5千瓦/平方米。這存在大量能源浪費(fèi)，是可以通過(guò)采取一定措施加以減少的。而這正是數(shù)字化可以帶來(lái)的作用。”王堅(jiān)說(shuō)。

事實(shí)上，過(guò)去10年間數(shù)字化的研究和實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，經(jīng)數(shù)字化賦能，資源和需求將得到更精準(zhǔn)的匹配，各行各業(yè)將有望由此實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的能耗下降。他提到一個(gè)“10%規(guī)律”：作為數(shù)字化的基石之一，在計(jì)算上，以后每增加一度電，應(yīng)該為世界減少大概10度電的消耗，這在行業(yè)里是存在的。

而這是數(shù)字化在自身較低能耗下完成的。參考《科學(xué)》雜志統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，2010年至2018年間，全球計(jì)算量增長(zhǎng)了550%，而能源使用僅增長(zhǎng)了6%。

“前100名城市碳排放量占全球碳排放20%”

19世紀(jì)80年代，愛迪生把世界第一個(gè)電網(wǎng)鋪設(shè)在紐約曼哈頓，自那以后，全球碳排放隨著電氣化的普及而逐年走高。根據(jù)全球碳項(xiàng)目（Global Carbon Project）和二氧化碳信息分析中心（Carbon Dioxide Information Analysis Center）數(shù)據(jù)，到2019年，全球碳年排放量已攀升至350億噸。

而電氣化的另一個(gè)重要作用，則是助推了城市的快速發(fā)展。

有數(shù)據(jù)顯示，城市在容納了全球54%總?cè)丝诘耐瑫r(shí)，消費(fèi)了全球70%到80%的能源。其中，頭部城市成為能耗的主要源頭——據(jù)王堅(jiān)提供的數(shù)據(jù)，在600多座城市貢獻(xiàn)全球60%GDP的情況下，前100名城市的碳排放量約占全球碳排放量的20%。

在數(shù)字化參與行業(yè)重塑，推動(dòng)形成能效更高的生產(chǎn)、生活方式的同時(shí)，從城市層面，同樣需要進(jìn)行類似的改造。

一個(gè)例子是中國(guó)不少城市均在推進(jìn)的城市智慧大腦建設(shè)。多年從事城市大腦相關(guān)工作的王堅(jiān)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)城市大腦的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)用10%的資源支撐現(xiàn)在城市的運(yùn)行。這可能造成的一個(gè)結(jié)果是，在電氣化時(shí)代大幅上升的碳排放量，有望在數(shù)字化時(shí)代發(fā)生逆轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)快速下降。

而加入城市視角，還意味著，需要改變過(guò)去針對(duì)各個(gè)領(lǐng)域分類施策實(shí)現(xiàn)碳排放的思路，將城市作為一個(gè)整體、針對(duì)生產(chǎn)和生活綜合研判，進(jìn)行重新安排。

“今天講產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，提升效率可能是為了解決產(chǎn)業(yè)端的問(wèn)題。”王堅(jiān)說(shuō)，“應(yīng)該加一個(gè)問(wèn)題，就是城市怎么數(shù)字化，讓資源效率的提升，解決發(fā)展中國(guó)家城市的人均資源消耗量遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的時(shí)候，怎么在碳中和的情況下，依舊讓人民生活水平極大提升，我覺得這是城市數(shù)字化非常重要的內(nèi)容。”