◎路甬祥
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色,新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力。黨的二十屆四中全會審議通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》(以下簡稱《建議》)提出,綠色發(fā)展是中國式現(xiàn)代化的鮮明底色。推進(jìn)綠色發(fā)展,離不開綠色科技作支撐。加快綠色科技創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用,不僅是培育發(fā)展新動能、塑造發(fā)展新優(yōu)勢的重要方面,也是加快發(fā)展方式向綠色轉(zhuǎn)型、促進(jìn)人與自然和諧共生的必由之路。
加快綠色科技創(chuàng)新,要從我國現(xiàn)階段發(fā)展的客觀實(shí)際出發(fā),放眼未來發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo),抓住關(guān)鍵、把握重點(diǎn),著力在綠色智能制造、綠色可再生能源、綠色交通運(yùn)輸、綠色數(shù)據(jù)和智慧城市等方面下功夫,以綠色科技支撐綠色發(fā)展,構(gòu)建一個(gè)更加高效、環(huán)境友好和可持續(xù)的未來。
綠色智能制造技術(shù):推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展
制造業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基,制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重中之重。推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,離不開綠色智能制造技術(shù)創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用。
綠色智能制造是一種將環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展原則融入智能制造過程中的先進(jìn)制造模式,它不僅關(guān)注生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升,還強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)過程中減少資源消耗和環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。
首先,在綠色智能制造體系中,企業(yè)采用高效節(jié)能的生產(chǎn)設(shè)備,優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少能源和原材料的消費(fèi)。例如,借助智能化與自動化技術(shù),能夠精準(zhǔn)調(diào)控生產(chǎn)過程中的能源消耗。與此同時(shí),智能系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障,進(jìn)而減少能耗和降低廢品率。
其次,綠色智能制造倡導(dǎo)使用可回收或生物降解的材料,以減輕工業(yè)污染負(fù)擔(dān)。例如,部分企業(yè)已開始使用可再生的植物纖維或者可回收材料生產(chǎn)產(chǎn)品,這些材料在產(chǎn)品生命周期終結(jié)后,能夠被回收再利用或自然降解,顯著減輕了垃圾處理壓力。
再次,綠色智能制造涉及供應(yīng)側(cè)的綠色管理。這意味著從原材料采購到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸,以及最終廢棄物處理,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到對環(huán)境的影響。企業(yè)通過選擇本地供應(yīng)商縮短運(yùn)輸距離,使用環(huán)保包裝材料,以及設(shè)計(jì)易于拆卸和回收的產(chǎn)品,來降低整個(gè)供應(yīng)鏈的碳排放。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,綠色智能制造鼓勵采用模塊化設(shè)計(jì),以期產(chǎn)品在使用周期結(jié)束后,其部件可以被拆卸并重新利用。同時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)還可考慮產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn),確保產(chǎn)品在使用過程中盡可能節(jié)能。
此外,綠色智能制造還強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用。例如,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理生產(chǎn)過程中的資源使用情況,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和優(yōu)化。大數(shù)據(jù)分析能夠幫助企業(yè)更好地了解市場需求,減少庫存積壓,避免資源浪費(fèi)。
綠色智能制造強(qiáng)調(diào)將可持續(xù)發(fā)展理念融入智能化生產(chǎn)流程,旨在降低環(huán)境影響、優(yōu)化資源利用,為社會和環(huán)境帶來整體長遠(yuǎn)的利益。下一步,應(yīng)以制造業(yè)綠色化、智能化轉(zhuǎn)型為抓手,加速培育綠色生產(chǎn)力,為我國經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。
綠色可再生能源技術(shù):為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供動力
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,資源與環(huán)境的約束日益趨緊,綠色可再生能源對環(huán)境友好、污染小甚至無污染,主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等。加快綠色可再生能源技術(shù)創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用,是推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的核心動力,也是解決我國資源環(huán)境生態(tài)問題的根本之策。
太陽能技術(shù)是綠色可再生能源技術(shù)中最為人們所熟知的一種,包括太陽能光伏板和太陽能熱能系統(tǒng)。前者可直接將太陽光轉(zhuǎn)換為電能,廣泛應(yīng)用于住宅、商業(yè)建筑以及太空探索等領(lǐng)域;后者通過集熱器收集太陽熱量,用于供暖或產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。
風(fēng)能技術(shù)利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能。風(fēng)力發(fā)電利用自然界無限的風(fēng)能,無需消耗礦產(chǎn)資源,也不會產(chǎn)生廢棄物,對環(huán)境的影響很小,而且成本隨著技術(shù)進(jìn)步而降低。
水能技術(shù),也稱水力發(fā)電,通過水壩或潮汐渦輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。水力發(fā)電是一種成熟的可再生能源技術(shù),但其建設(shè)可能會對河流生態(tài)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。
地?zé)崮芗夹g(shù)利用地球內(nèi)部的熱能來供暖或發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電站通過鉆井將地下的熱水或蒸汽引到地面,然后利用這些熱能驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。地?zé)峁┡瘎t直接利用地?zé)崮転榻ㄖ锕┡?。地?zé)崮苁且环N穩(wěn)定且清潔的能源,但其開發(fā)受到地理位置的限制。
生物質(zhì)能技術(shù)是通過有機(jī)物質(zhì)的燃燒或轉(zhuǎn)化來產(chǎn)生能量。有機(jī)物質(zhì)可以是農(nóng)作物殘余、林業(yè)廢棄物、動物糞便或?qū)iT種植的能源作物。生物質(zhì)能可以轉(zhuǎn)換為固體燃料(如木炭)、液體燃料(如生物柴油)或氣體燃料(如生物甲烷)。生物質(zhì)能是一種可再生的能源,但其生產(chǎn)過程需要謹(jǐn)慎管理,以避免與食品生產(chǎn)競爭土地資源或?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞。
綠色可再生能源技術(shù)創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用,對于實(shí)現(xiàn)全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、減少對化石燃料的依賴以及應(yīng)對氣候變化具有重要意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,這些技術(shù)有望在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的應(yīng)用,為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供動力。
綠色交通運(yùn)輸技術(shù):實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然選擇
在全球氣候變化和能源危機(jī)背景下,減少碳排放是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。交通運(yùn)輸行業(yè)是我國碳排放的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,行業(yè)碳排放量占我國碳排放總量的10%左右。降低交通碳排放,實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)木G色低碳轉(zhuǎn)型,已成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然選擇。
綠色交通運(yùn)輸技術(shù)是指那些能夠減少對環(huán)境影響的交通方式和相關(guān)技術(shù)。這些技術(shù)不僅有助于降低溫室氣體排放,還能減少空氣污染和噪聲污染,從而保護(hù)環(huán)境和提高人們的生活質(zhì)量。以電動汽車(EVs)為例,其用電池儲電,避免傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛燃燒化石燃料的尾氣排放。隨著電池技術(shù)進(jìn)步、成本降低,電動汽車?yán)m(xù)航能力提升,以及充電基礎(chǔ)設(shè)施布局的擴(kuò)大,電動汽車將成為更多人的首選。此外,氫燃料電池汽車(FCEVs)作為一項(xiàng)前沿的可持續(xù)技術(shù),利用氫氣與氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,其唯一排放物為水蒸氣,污染幾乎可以忽略不計(jì)。而且,氫燃料的加注效率接近傳統(tǒng)燃油車,在長途運(yùn)輸領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。
而混合動力汽車(HEVs)則結(jié)合了內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)的優(yōu)勢,能夠在不同的駕駛條件下自動切換或同時(shí)使用兩種動力源,從而提高燃油效率并減少排放。這種技術(shù)特別適合那些尚未完全準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)向純電動汽車的市場。
在公共交通領(lǐng)域,綠色技術(shù)的應(yīng)用同樣重要。例如,使用天然氣或生物燃料的公交車比傳統(tǒng)的柴油公交車污染物排放更少。電動公交車則提供了零排放的解決方案,盡管目前它在續(xù)航里程和充電設(shè)施方面還面臨一些挑戰(zhàn)。
在鐵路運(yùn)輸行業(yè),電氣化列車是削減碳排放的高效手段。借助電力驅(qū)動,這類列車能使用可再生能源,像風(fēng)能、太陽能以及水力發(fā)電那樣,進(jìn)一步減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。同時(shí),高速列車與磁懸浮列車等技術(shù)的進(jìn)步,不但提升了運(yùn)輸效能,還降低了對環(huán)境的影響。因其高能效與低噪音的特點(diǎn),還成為長途出行的優(yōu)選方案。當(dāng)前,中國高速鐵路網(wǎng)已在緩解交通堵塞和提升運(yùn)輸效率方面顯示出優(yōu)勢。
在航空運(yùn)輸方面,使用生物燃料正成為減少飛機(jī)碳排放的有效途徑,其由植物油、動物脂肪或藻類等可再生資源制成,可與傳統(tǒng)航空煤油混合使用,降低對化石燃料的依賴。電動和混合動力飛機(jī)正處于研發(fā)階段,預(yù)示著未來空中出租車將以更加環(huán)保、節(jié)能的方式穿梭于城市間,為人們的出行帶來便捷。此外,優(yōu)化航線設(shè)計(jì)、提高飛機(jī)空氣動力學(xué)效率也是減少航空運(yùn)輸環(huán)境影響的重要手段。
綠色交通技術(shù)還涵蓋非機(jī)動交通工具推廣,如共享單車和電動滑板車等“微交通模式”興起,為解決“最后一公里”問題提供創(chuàng)新方案,減少對私家車的依賴,降低城市整體排放水平。
實(shí)現(xiàn)綠色交通離不開智能交通系統(tǒng)(ITS)技術(shù)的發(fā)展。ITS技術(shù)通過使用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等,對交通流量實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,優(yōu)化交通流量,減少交通擁堵和事故,從而提高整個(gè)交通系統(tǒng)的效率。
綠色交通運(yùn)輸技術(shù)涵蓋了從個(gè)人交通工具到公共交通系統(tǒng),從地面運(yùn)輸?shù)娇罩新眯械膹V泛領(lǐng)域。這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,不僅有助于保護(hù)環(huán)境,而且對于建設(shè)一個(gè)更加高效、安全和可持續(xù)的未來交通網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。綠色交通運(yùn)輸技術(shù)創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用,是達(dá)成低碳經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。借助技術(shù)創(chuàng)新和政策扶持,更為清潔、高效且可持續(xù)發(fā)展的交通愿景正加快實(shí)現(xiàn)。
綠色數(shù)據(jù)技術(shù):在智慧城市建設(shè)中發(fā)揮至關(guān)重要作用
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快,城市治理面臨的問題越來越多樣化、動態(tài)化、復(fù)雜化。智慧城市建設(shè)有助于快速提升城市管理數(shù)字化和精準(zhǔn)化水平,高效解決人民群眾急難愁盼問題。其中,綠色數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的作用。
綠色數(shù)據(jù)是指在數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和傳輸過程中,盡可能減少能源消耗和碳排放的數(shù)據(jù)。通過采用高效的數(shù)據(jù)中心、優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲方案和智能的數(shù)據(jù)處理算法,綠色數(shù)據(jù)能夠顯著降低城市的能源消耗,減少碳排放,從而為智慧城市的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
建設(shè)智慧城市,綠色數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍非常廣泛。例如,在交通管理方面,通過實(shí)時(shí)分析交通流量數(shù)據(jù),智能交通系統(tǒng)可以優(yōu)化信號燈控制,減少車輛等待時(shí)間,降低尾氣排放。在能源管理方面,智能電網(wǎng)利用大數(shù)據(jù)分析,可以實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化分配,減少能源浪費(fèi)。在環(huán)境保護(hù)方面,通過監(jiān)測空氣質(zhì)量、水質(zhì)等環(huán)境數(shù)據(jù),智慧城市可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對環(huán)境問題,提高城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
為進(jìn)一步推動綠色數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用,各國政府和企業(yè)紛紛出臺相關(guān)政策和措施。一些國家制定了嚴(yán)格的能源消耗標(biāo)準(zhǔn),要求數(shù)據(jù)中心必須達(dá)到一定的能效比。同時(shí),越來越多的企業(yè)開始研發(fā)和推廣綠色數(shù)據(jù)技術(shù),如低功耗的服務(wù)器、節(jié)能的存儲設(shè)備和高效的云計(jì)算平臺。
當(dāng)前,綠色數(shù)據(jù)賦能智慧城市建設(shè)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)的爆炸式增長,帶來了存儲與處理需求的激增,使數(shù)據(jù)中心的能耗壓力倍增。據(jù)統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)中心能耗已占全球總能耗的2%左右,且仍在持續(xù)增長。此外,綠色數(shù)據(jù)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用需要大量的資金投入,這對一些經(jīng)濟(jì)條件較為落后的城市來說是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。應(yīng)加快綠色數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新,不斷完善政策體系,讓綠色數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中發(fā)揮更重要作用,為人類創(chuàng)造更加美好、綠色、智能的生活環(huán)境。
《建議》提出,牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,以碳達(dá)峰碳中和為牽引,協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長,筑牢生態(tài)安全屏障,增強(qiáng)綠色發(fā)展動能。要認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆四中全會精神,加快推動前沿綠色科技引領(lǐng)下的重大技術(shù)攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化,鍛造“雙碳”目標(biāo)下全球產(chǎn)業(yè)鏈的綠色競爭優(yōu)勢,推動新一代前沿技術(shù)全面賦能綠色產(chǎn)業(yè)體系,為我國綠色發(fā)展提供源源不斷的動力。
(作者系中國科學(xué)院院士、中國工程院院士)