实现绿色低碳发展：全球巴黎协定与中国能源环境问题

能源是为人类提供各种形式能量的物质资源,是经济社会发展的粮食和血液,支撑其正常运转。能源与经济、能源与环境、能源与可持续发展越来越成为人们共同普遍关心的话题。能源流涉及能源的生产、传输、消费等各个环节,由此衍生出企业节能潜力挖掘、能效提升、政府能源管控、低碳社会发展等议题,并催生了节能服务、碳交易、碳金融、新能源等相关产业,从而构成了整个能源流生态系统。在能源流生态系统中引入大数据分析思维有助于实现能源大数据价值的深层次挖掘。

当前,大数据的应用备受国家、地方政府的关注和重视,国家和各地均出台了不同的政策鼓励大数据相关产业发展。

1)大数据发展的政策形势

(1)2012年,国家发改委将数据分析软件开发和服务列入专项指南。

(2)2013年,科技部将大数据列入973基础研究发展计划。

(3)《2013年度国家自然科学基金项目指南》中,管理学部、信息学部和数理学部将大数据列入其中。

(4)2013年7月,上海发布《上海推进大数据研究与发展三年行动计划(2013—2015年)》,在食品、卫生、电力等领域探索建设大数据公共服务平台。该《计划》要求围绕上海“创新驱动、转型发展”主线,抢占科技战略制高点,强化前沿理论研究,突破大数据关键技术,建立以企业为主体、产学研联合的发展机制,形成需求牵引、创新应用的发展模式,发展数据产业,服务智慧城市。

(5)2016年11月,《巴黎协定》正式生效,提出了2020年后全球应对气候变化、实现绿色低碳发展的蓝图和愿景,以实现在2100年之前将全球平均气温较工业化前水平的升高幅度控制在2℃范围之内。中国作为国家自主贡献的缔约方,明确了中国二氧化碳排放2030年左右达到峰值,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%,力争尽早达峰等一系列目标,并提出了确保实现目标的政策措施。

(6)2016年3月,第十二届全国人大第四次会议审议通过了《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》,明确提出“十三五”时期是全面建成小康社会决胜阶段,是全面推进创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展,确保全面建成小康社会的重要时期。在能源方面提出“深入推进能源革命,着力推动能源生产利用方式变革,推动能源结构优化升级,积极构建智慧能源系统,提高能源利用效率,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系”。在大数据方面提出“将大数据作为基础性战略资源,全面实施促进大数据发展行动,加快推动数据资源共享开放和开发应用,助力产业转型升级和社会治理创新。”

(7)2016年2月,上海市人民政府印发《上海市推进“互联网+”行动实施意见》,提出打造“互联网+”产业融合新模式和“大众创业、万众创新”的宽松生态环境,服务政府职能转变和民生改善,实现经济提质增效和转型升级。在专项中提出“互联网+能源,改善能源生产和消费的协调匹配,加强对能源生产、调度、输送、消费的信息监测,努力实现电力供需双向通信和智能调控,加强对能源数据的分析挖掘与预测,提高能源利用效率和安全稳定运行水平。”

(8)2014年5月,市政府明确上海将率先实行政府数据资源向社会开放,建成“上海政府数据服务网(一期)”。在此基础上,上海市经信委印发了《2014年度上海市政府数据资源向社会开放工作计划》,要求全面有序推进市级部门开展政府数据资源开放,全力支撑上海政府职能转变和产业转型发展。

目前我国正处于经济社会转型的关键时期,节能减排是破除环境资源对经济发展的约束、实现可持续发展的重要措施。在国家大势驱动下,在节能减排领域,大数据也逐渐成为各级管理部门关注的焦点问题。目前,上海市工业节能领域已有大量的数据基础,大数据理念的引进以及寻找工业能效大数据挖掘和利用的方向和途径,有助于加强关系型、结构型数据高效采集、传输、存储;有助于最大程度保证平台采集数据健康和标准化程度;有助于充分分析与挖掘节能数据本身价值信息;进而提升节能减排洞察力,为促进地区节能减排服务工作,提高地区工业能效水平贡献力量。

大数据的有效利用,在推进节能工作的高效开展、保障节能主管部门与用能单位和社会的良性互动、促进节能管理政府职能的转变及工业和信息化“两化融合”等方面具有不可替代的重要作用。

2)数据爆炸与能效提升

(1)能源数据信息爆炸。20世纪80年代以来,随着计算机数据库技术和产品的日益成熟以及计算机应用的普及和深化,各行业部门的数据采集能力得到前所未有的提高。

能源管理系统是一种基于网络、计算机等先进技术的现代化能源管理工具和平台,可对企业能耗数据进行采集、存储、处理、统计、查询和分析,提供企业能源消耗状况、能耗核算及定额管理,对企业能源消耗进行监控、分析和诊断,实现节能绩效的科学有效管理及能源效率的持续改进。(www.xing528.com)

目前政府和企业均建有工业相关的能源管理系统,期望实现能源利用的最优化管理和决策。通过内部的管理信息系统以及外部网络系统,获得并积累了大量数据,由于缺少获取数据库中利于决策的有价值数据的有效方法和操作工具,人们对规模庞大、纷繁复杂的数据显得束手无策,原本极为宝贵的数据资源反成了数据使用者的负担,于是产生了一种“数据多但知识贫乏”的怪象。

(2)能效提升。随着国家对能源环境问题的重视,绿色低碳发展的提倡,我国能效水平逐年提升,实现了能源发展支撑国民经济较快发展,一次能源机构不断优化,以上海市为例,2010—2016年平均能源消费弹性系数为0.18。十年来,上海市清洁能源所占比重不断上升,污染排放严重的煤品能源消费比重降幅较大。

但随着我国不同地区能源供需格局的深刻转变以及能效水平与发达国家之间的差距(图11-1),我国能效水平的提升仍任重道远。

图11-1 中国主要用能区域化石能源未来供需差变化趋势

由图11-1可知,在未来,长三角地区化石能源供需差最大,其次是京津冀地区。随着中西部地区的快速发展,未来中西部传统的能源资源输出地区,能源自用率将会越来越高,中原地区、关中地区、成渝地区这三大中西部主要城市区域,将逐步由化石能源的净调出区或自给区转变为净调入区。

3)建设能源大数据公共服务平台需求及经济社会需求

由至顶网(ZDNet)发起的一份《中国大数据认知和应用市场调研报告》显示目前大数据已广泛深入各个行业,在该份调查中,调查样本企业行业分布如图11-2所示。

图11-2 ZDNet调查样本企业行业分布

从各个行业对大数据调研的参与程度来说,能源/制造行业对市场行情的数据更为敏感;随着政府部门公共事业服务意识的加强与转变,以及更智慧的执政与管理理念的带动,对于数据的管理与分析的需求也在日益加强;随后便是传统数据大户,金融/保险行业。

如图11-3所示,能源/制造、政府/公共事业、IT互联网/电信以及金融/保险行业是对数据价值认可度最高的四个行业,其中能源/制造企业占据了近一半的比例,对数据价值最为认可和关注。

图11-3 认可数据具有较高价值的行业分布

随着数据的不断积累,各行业对数据价值的重视,不同行业开始计划部署大数据平台。从图11-4可以看到能源/制造、政府/公共事业、IT互联网/电信行业对大数据平台和方案部署均表示出巨大的兴趣。

图11-4 对大数据平台和方案部署感兴趣程度

综上所述,在能源领域对大数据的敏感度,数据价值的认可及大数据平台方案的需求均排在前列,可见将大数据应用于能源领域势在必行。

通过采集企业能源流数据,建立面向能源流、企业能源流和跨行业能源流的能源大数据分析研究与应用平台,构筑工业能源大数据生态系统,进行面向政府服务到面向企业与社会服务的转型。通过深入分析、挖掘生态系统内的工业和能源数据,提供面向企业个体、面向产品整个产业链以及面向整个工业产业各层次在能源、环境、经济和可持续发展等方面的决策支持、优化评价和预测咨询服务,并积极探索形成创新的能源服务模式,在一两个行业内成功开展示范应用,实现对企业自身能源管理、节能潜力挖掘以及政府部门工业节能管控、能源利用水平的持续提高、节能低碳社会建设的良好助推作用,获得经济效益和社会效益的双赢。