吴志强院士：数字技术如何赋能城市碳中和发展？

4月19日，由全国工商联环境商会主办的“首届中欧碳中和与绿色发展大会”在上海成功举办。
 
　　会议主题为“中和科技 碳索未来”，双碳领域多位专家、知名学者、名企高管等重磅嘉宾出席，共商新形势下如何实现国际合作与共同发展。会议紧扣产业发展前沿，围绕双碳战略、政策、产业、科技等热点议题分享研究成果和产业实践，来自全球的专业人士200余人现场参会，各直播渠道线上直播观众更是超过两万五千人。
 
　　大会由中贸慕尼黑展览(上海)有限公司、济碳(上海)科技有限公司、和碳会展(上海)有限公司承办，中欧碳中和、世界规划教育组织WUPEN作为战略合作媒体。
 
　　中国工程院院士、德国国家工程院院士、瑞典皇家工程科学院院士、同济大学原副校长、上海市政府参事吴志强先生，介绍了《数字技术赋能城市碳中和发展》的实践成果。

吴志强  中国工程院院士、德国国家工程院院士、瑞典皇家工程科学院院士、同济大学原副校长、上海市政府参事
 

要点摘要：回顾了全球主要国家碳中和的时间序列，详解城市碳商的“品”字形理论模型，展示了全球城市碳商（City Carbon Quotient，CITY CQ） 2022年度排行制定情况。搭建的研究系统能够跨越宏观、中观与微观尺度，跟踪展示不同区域的碳排放强度成果。

 
　　以下为演讲原文：
 
　　非常高兴有机会能和大家来交流关于数字技术赋能城市碳中和发展的这个话题。相关内容有很多，这次也只能选出一部分东西来给大家汇报。
 
　　刚刚主持人介绍到我有一个身份是瑞典皇家工程院的院士，这是早年间他们那边有三十多位院士一起来中国给我颁发的证书。我做了两件事让我被授予这个名号。第一件事情的起因是瑞典在2004年在联合国宣布要成为全世界第一个不用石油的国家，这是很厉害的一件事情。我当时感到十分震惊，一个国家不用石油要怎么生存下去呢？一个国家要敢不用石油，肯定要做到在城市里不用石油。我自己就是做城市规划的，也是上海世博会的总规划师，当时世博会的题目叫Better City，Better Life，更好的城市才有更好的生活。在这个主题下，我们大规模组织为了能做到Better City，尤其是在能源方面。正好瑞典提到了这个东西，那我们就在中国找了三所大学，一所是北部的哈尔滨工业大学，一所是南部的华南理工大学，一所是同济大学，各学校出几个教授和一批学生，全部到上海来住了一个夏天。我让他们一起做这个项目，实现城市不用石油，项目名称就叫City Beyond Oil。这实际上在当时的冲击也是很大的，向全世界突然之间宣布说城市不用石油。报告全部完成后，同样震惊了瑞典皇家工程院，居然在中国有人要把这个问题在城市里破掉，所以他们对此也是高度关注。在2006年时，我就为此做了一次比较大的展览，到2008年的时候在世界城市大会里有一个非常大的展厅专门展示City Beyond Oil，这本书有中文版也有英文版。当时整个瑞典皇家的官员都来了，尤其是他们的环保部给到我们很大的支持，这实际上是全中国在世界上非常好的一个品牌影响。
 
　　第二件事是之后在08年时我在同济大学从头开始策划设计创意学院。其中有一个很大的工作就是如何做中国人自己下一代的自行车。上海过去有一个永久自行车厂，我请来了永久自行车厂的老板资助了90万。又请来了丹麦、瑞典的专家到上海，同时瑞典来了25个学生，中国也派出25个学生，一共50个学生和两批教师，三个星期做了25辆样车，设计和样品都在这段时间里完成，能不能及格关键在于能不能自己骑着走。我们把车放到了斯德哥尔摩世界绿色低碳大会上，取名叫做中国的下一代绿色自行车。就是因为这两项事情让我被专门授予了瑞典皇家工程院院士。
 
　　01 全球主要国家碳中和时间
 
　　2008年第四届世界城市论坛上面我们做了一个很大的宣布，专门提到碳的重要性以及如何开展碳中和。实际上从06、08年开始我就跟团队一直跟踪碳中和，最初就是因为瑞典先开始了这项程序。后来了解到，一些北欧城市，比如芬兰、奥地利、冰岛等都是非常早就宣布了碳中和。瑞典是全世界第一个通过国家超越党派的投票来立法规定必须完成碳中和的国家。奥地利和冰岛是政策承诺而不是国家法律，芬兰则是执政党联盟形成了这样的一个共识，德国则是在之后完成了立法，也就是确定要在2045年要达成碳中和。大部分的欧洲国家所规定的碳中和时间都是在2050年，也就是说作为一个文明国家，最起码要做到这件事情。大家都知道2020年这个时间对我们中国非常重要，习近平总书记到联合国去发言，作出了对世界的承诺，在2060年实现碳中和。我们并没有国内进行国内立法，而是对外进行了承诺。这个消息发布以后日本人吓坏了，他们就赶紧选择队伍，选到了2050年的行列里。那么整体可以看到，丹麦、新西兰、德国、瑞典是国家立法的，其他国家都是政策承诺。

02 城市碳商的“品”字形理论模型
 
　　今天我们讲到人工智能处理数据、大规模来赋能的能力，我把最后的成果称为CQ。CQ是去年已经正式发布过的概念，它的诞生首先是中国工程院、德国工程院、瑞典皇家工程院当中的院士来联合研制的，超越了单个国家；第二是由一群非商业利益之间的人来做这件事，因为如果是有直接利益的人在里面做大家都会怀疑，也就是说你自己运动员还兼任裁判员，这件事情就没法办。所以这个事情要互相之间联合，比如今天在座的大部分来自环境商会，商会要和学会之间建立好的互动关系。
 
　　城市碳商City CQ的发布机构有很多独立的学部，就是要让世界相信我们不是为了商业利益在做这件事。这份报告包含了编辑委员会、主要的发布机构与合作组织、主要发现了什么内容以及后面分成了七个章节的正文内容。正文里讲到什么是CQ，告诉大家这是怎样进行评价的一个体系，是全透明公开。文中还告诉大家全球城市碳中和水平的总览情况，列出2022年的世界各个城市的排名，去年已经做到了700个城市的全覆盖。在这里有巨大的商机，你的技术的成功是可以帮助到你的城市提高名次的。报告中还提出碳排放及其关键的要素评价、碳汇及其关键的要素评价，可以看到其中的重要因素。最后一章讲到的是全球最佳的城市是哪些，他们做到了哪些事情。这部分对于今天所参会的这些同事是非常有意义的，看到世界最佳城市的最佳做法，就可以学习到他们是因为做了什么才可以在排行榜上排这么前面。尤其是能源相关的同事们，一定要非常敏感。能源的产出主要是两部分，大部分的能源如果没有政府是根本不可能拿到钱的，还有部分说是微观能从企业方面拿钱。想要从老百姓身上拿钱，那一定是要聪明绝顶才有可能能拿到这额外的第三部分的钱，这是相当困难的。
 
　　实际上想要推动这些事情的完成是非常艰难的，中国人的电和网永远是合一的，而德国人却早早就把电网和产电分开来了。就像我们现在已经习以为常了，知道机场和航空公司不是一回事，但在最初也是很难推动这个改革的。因为在背后有一个极大的利益团队，需要一步一步地来开展。我们通过90年代00年代的改革，终于把航空港、飞机的运输公司和航空公司给解开了，形成三大公司甚至是更多其他的公司，这样才能够更高效。我国从2008年就开始提出要把电网和供电商剥离开来。德国的供电的确是大规模刺激了新能源的诞生，而新能源诞生的根本技术保障就是供电和电网的剥离。
 
　　通过15年的努力，今天看到了希望。否则，别人现在自己的厂用自己的网，而我们所生产的所有的风电、光伏等各种电，他说是垃圾电，你根本没办法和他辩论。因此，大规模的体制阻碍了新的能源的可能性。德国在这方面的竞争是相当激烈的，那么多的供电商、那么多不同的电网。中国到目前为止电网还没有公开竞争，只有供电商相互之间在逐渐分开了。这种分开是有很大效果的。这两年我在办公室里接待了好几批原来是国家电网系统的顶级专家，来询问后面的做法应当是什么，也就是说现在很多人已经开始在思考中国改革以后所面临的如何重新组合网络的问题了。德国电网体系的设置中一户人家是可以选择不同网络的，家里面可以用这个网也可以用那个网，可以买这个电也可以用那个电，一下子就形成了市场经济，非常高效。虽然我们的起步慢了，但是方向是正确的，而且是给大家带来了巨大希望的。今天所谈的这个题目，在十年以前谈，那简直是荒唐，根本就是不可能的，这就是一扇铁门完全关死掉的，根本进不去。
 
　　所谓的碳商是一个“品”字型的理论模型。每个城市都会有碳排，我们可以把它算得清清楚楚，但是每个城市也都有碳汇，碳汇掉以后碳排量就不会那么大了。我们很清楚地可以知道城市的碳排到底是多少，碳汇量会减掉多少，合起来叫做碳复合，也能最终算出来有多少的负债。碳商，CQ，等于城市经济社会发展水平除以城市碳负债水平。城市经济社会发展水平是分子放在上面，城市碳负债水平是分母放在下面。碳复合越小越好，因为上面是创造的劳动生产价值，也就是整个城市利用这些碳复合能创造多少的劳动价值。整体的这个分数上面越大、下面越小，这个城市越好，也就是形成了“品”字型结构。我们做的这个东西，不可以没有分母，在过去的40年就是没有分母只做了分子，所以所有的财富都在积累导致后面环境的欠账巨大。我们的产品便宜的原因就在于没有算上环境负债，不计成本，所以说必须要有分母。不光是碳减排，还要把碳汇大规模做上去。当下面平衡到零点的时候，就相当于是做到巨大了。
 
　　突破1：从国家到城市
 
　　第一次的破题在于从国家到城市。过去都是讲国家碳汇，现在全部说的是城市。每个城市的碳汇清清楚楚，从200多到400多，再到现在的700多个城市排行榜，美国的、欧洲的、亚洲，加上一些拉丁美洲、非洲、大洋洲的城市群，进行碳商的排名。这实际上不仅仅是一个简单的碳，还有碳排放的用处。今年排名第一的城市分数达到了133分，是非常非常高的。为什么把它称为商？因为这是经过处理以后的数据。举个例子，大家今天在这里的各位同事，平均智商是怎样计算的呢？通过一套法国人所创造的模式，做出来以后看平均值，如果平均值算100，那么高于100的就是高智商，低于100的叫低智商。碳商也是这样的处理办法。我们把700个城市的碳商都算出来，把平均值拉到100以后，高于100的就是高碳商，低于100的是低碳商。之后再进行高、较高、中上、中等、中下的阶段分布，每个城市的定位都将非常清晰。
 
　　突破2：准确度大幅提升
 
　　第二个突破点是做到准确度大规模提升。我有次提到俄罗斯和乌克兰的冲突，让他们用这个库查一下当地每个小时的空气质量。65分钟的时间他们就把结果发给我了，可以很清楚地看到空气质量、碳排量等等。乌克兰十年来每一平方公里每一小时的碳排的信息全部可以体现出来，而且能够发现碳排量因为战争增长了53.5%。由此可见，我们的这个数据库经过长久的积累所得到，覆盖到全球1.5亿平方公里的所有土地，每个小时的信息都在里面，大规模跟踪使得我们对中国的情况是非常清楚的。与此同时各城市陆地生态系统的碳汇空间分布也能够得到，中国碳汇最厉害的地方在云贵川地区，动物放出来大量的二氧化碳，给植物做养料，植物利用二氧化碳进行光合作用再排出氧气，完成碳循环。因为人类在过去忘记了这样的循环关系，所以没有办法来复制。实际上我们做碳汇是十分认真的一件事，坚持了很久，每一棵树排放多少碳、吸收多少碳，把这件事情精准复合后，就可以清楚看到哪些地方是碳汇的哪里是碳不汇的。

突破3：“产业大类”到“产业细类”
 
　　突破三是从“产业大类”到“产业细类”。我们对整个行业类型、每个城市都进行了很精准得划分，所以每个产业的碳排产值都是可以进行即时调整的。
 
　　突破4：从“短跑运动”到“科创策源”
 
　　今年我们做了一个非常大的转型，过去都是在做怎么完成碳平衡，怎么使得碳商可以超过100，而现在更多的是要把内容拉回到科创这边，用什么方式来完成对于科创的定义。这也是我们所说的第四个突破，从“短跑运动”到“科创策源”。
 
　　突破5：“定性评价”到“以数明律，以律评价”
 
　　突破五是从“定性评价”到“以数明律，以律评价”。今年的版本实际上通过很多规律去进行了大规模干预。比方说能够根据这些规律，可以实现提前预演，一边做规划方案，一边进行碳排和碳汇的演示。碳排和碳汇会清清楚楚地在表上体现出来，在这里面不管做什么干预的砝码，马上就会使得碳汇提升、碳排降低。也就是说可以做到预测未来的事情。再往后发展，就可以做到完全的人工智能，就可以帮助我们寻找在哪些地方可以增加碳汇，并且自动做好方案，预测出15年内这边碳排和碳汇的具体情况。这些都是在大数据的大量学习之后得到的。人工智能的工具的诞生是非常有效的，我认为这对于中国未来城市的方案检验是一个很重要的工具。我们长期跟踪人工智能的动向，最近跟踪到有624种工具。其中最近很红的Chat GPT，实际上就是人工智能时代我们团队所跟踪到的其中一项工具。像我们这一次综合了很多个人工智能平台来结合完成这样一个碳中和的智能工具。我觉得在这么多年的数据积累上，通过训练学习，加上人工不断把违反逻辑、违反理论、违反党中央的政策的方案拿掉，再让它继续学，最后就会变得越来越像样。
 
　　我相信绿色碳从最简单的我们所能看到的浅绿色，到和经济智能结合的深绿色，最后到蓝绿色。很清楚意识到，大规模人工智能的介入才能帮助我们超越工业时代。大量榨取我们的环境作为代价来完成财富创造的工业化财富积累模式终将是会被超越的。
 
　　我相信一句话，绿水青山就是金山银山，所有的问题都藏在“就是”这两个字里面，看不破这个“就是”，你依然是一个工业时代的财富创造者。绿水青山变成金山银山，实现我刚才所说的那个循环，就是最伟大的事情，能够让我们中国真正实现超越工业革命的财富创造！
 
　　注：根据现场发言整理，如有不妥之处，请与环境商会秘书处联系。