◎路甬祥
習近平總書(shū)記強調,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(huì )審議通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十五個(gè)五年規劃的建議》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建議》)提出,綠色發(fā)展是中國式現代化的鮮明底色。推進(jìn)綠色發(fā)展,離不開(kāi)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)推廣應用,不僅是培育發(fā)展新動(dòng)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,要從我國現階段發(fā)展的客觀(guān)實(shí)際出發(fā),放眼未來(lái)發(fā)展的長(cháng)遠目標,抓住關(guān)鍵、把握重點(diǎn),著(zhù)力在綠色智能制造、綠色可再生能源、綠色交通運輸、綠色數據和智慧城市等方面下功夫,以綠色科技支撐綠色發(fā)展,構建一個(gè)更加高效、環(huán)境友好和可持續的未來(lái)。
綠色智能制造技術(shù):推動(dòng)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、強國之基,制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重中之重。推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,離不開(kāi)綠色智能制造技術(shù)創(chuàng )新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應用。
綠色智能制造是一種將環(huán)境保護和可持續發(fā)展原則融入智能制造過(guò)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,還強調在生產(chǎn)過(guò)程中減少資源消耗和環(huán)境污染,實(shí)現經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙贏(yíng)。
首先,在綠色智能制造體系中,企業(yè)采用高效節能的生產(chǎn)設備,優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少能源和原材料的消費。例如,借助智能化與自動(dòng)化技術(shù),能夠精準調控生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗。與此同時(shí),智能系統可實(shí)時(shí)監控設備運行狀況,及時(shí)發(fā)現并排除故障,進(jìn)而減少能耗和降低廢品率。
其次,綠色智能制造倡導使用可回收或生物降解的材料,以減輕工業(yè)污染負擔。例如,部分企業(yè)已開(kāi)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)品生命周期終結后,能夠被回收再利用或自然降解,顯著(zhù)減輕了垃圾處理壓力。
再次,綠色智能制造涉及供應側的綠色管理。這意味著(zhù)從原材料采購到產(chǎn)品設計、制造、包裝、運輸,以及最終廢棄物處理,每一個(gè)環(huán)節都要考慮到對環(huán)境的影響。企業(yè)通過(guò)選擇本地供應商縮短運輸距離,使用環(huán)保包裝材料,以及設計易于拆卸和回收的產(chǎn)品,來(lái)降低整個(gè)供應鏈的碳排放。在產(chǎn)品設計階段,綠色智能制造鼓勵采用模塊化設計,以期產(chǎn)品在使用周期結束后,其部件可以被拆卸并重新利用。同時(shí),設計時(shí)還可考慮產(chǎn)品的能效標準,確保產(chǎn)品在使用過(guò)程中盡可能節能。
此外,綠色智能制造還強調信息技術(shù)的應用。例如,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)時(shí)監控和管理生產(chǎn)過(guò)程中的資源使用情況,從而實(shí)現精準控制和優(yōu)化。大數據分析能夠幫助企業(yè)更好地了解市場(chǎng)需求,減少庫存積壓,避免資源浪費。
綠色智能制造強調將可持續發(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(huì )和環(huán)境帶來(lái)整體長(cháng)遠的利益。下一步,應以制造業(yè)綠色化、智能化轉型為抓手,加速培育綠色生產(chǎn)力,為我國經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。
綠色可再生能源技術(shù):為人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展提供動(dòng)力
隨著(zhù)我國經(jīng)濟社會(huì )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(wú)污染,主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地熱能和生物質(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)推廣應用,是推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展的核心動(dòng)力,也是解決我國資源環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的根本之策。
太陽(yáng)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(yáng)能光伏板和太陽(yáng)能熱能系統。前者可直接將太陽(yáng)光轉換為電能,廣泛應用于住宅、商業(yè)建筑以及太空探索等領(lǐng)域;后者通過(guò)集熱器收集太陽(yáng)熱量,用于供暖或產(chǎn)生蒸汽驅動(dòng)渦輪機發(fā)電。
風(fēng)能技術(shù)利用風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)的動(dòng)能轉換為電能。風(fēng)力發(fā)電利用自然界無(wú)限的風(fēng)能,無(wú)需消耗礦產(chǎn)資源,也不會(huì )產(chǎn)生廢棄物,對環(huán)境的影響很小,而且成本隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步而降低。
水能技術(shù),也稱(chēng)水力發(fā)電,通過(guò)水壩或潮汐渦輪機驅動(dòng)發(fā)電機產(chǎn)生電力。水力發(fā)電是一種成熟的可再生能源技術(shù),但其建設可能會(huì )對河流生態(tài)系統等產(chǎn)生影響。
地熱能技術(shù)利用地球內部的熱能來(lái)供暖或發(fā)電。地熱發(fā)電站通過(guò)鉆井將地下的熱水或蒸汽引到地面,然后利用這些熱能驅動(dòng)渦輪機發(fā)電。地熱供暖則直接利用地熱能為建筑物供暖。地熱能是一種穩定且清潔的能源,但其開(kāi)發(fā)受到地理位置的限制。
生物質(zhì)能技術(shù)是通過(guò)有機物質(zhì)的燃燒或轉化來(lái)產(chǎn)生能量。有機物質(zhì)可以是農作物殘余、林業(yè)廢棄物、動(dòng)物糞便或專(zhuān)門(mén)種植的能源作物。生物質(zhì)能可以轉換為固體燃料(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(guò)程需要謹慎管理,以避免與食品生產(chǎn)競爭土地資源或對生態(tài)系統造成破壞。
綠色可再生能源技術(shù)創(chuàng )新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應用,對于實(shí)現全球能源結構轉型、減少對化石燃料的依賴(lài)以及應對氣候變化具有重要意義。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,這些技術(shù)有望在全球范圍內得到更廣泛的應用,為人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展提供動(dòng)力。
綠色交通運輸技術(shù):實(shí)現“雙碳”目標的必然選擇
在全球氣候變化和能源危機背景下,減少碳排放是實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵。交通運輸行業(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)現交通運輸的綠色低碳轉型,已成為實(shí)現“雙碳”目標的必然選擇。
綠色交通運輸技術(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,從而保護環(huán)境和提高人們的生活質(zhì)量。以電動(dòng)汽車(chē)(EVs)為例,其用電池儲電,避免傳統內燃機車(chē)輛燃燒化石燃料的尾氣排放。隨著(zhù)電池技術(shù)進(jìn)步、成本降低,電動(dòng)汽車(chē)續航能力提升,以及充電基礎設施布局的擴大,電動(dòng)汽車(chē)將成為更多人的首選。此外,氫燃料電池汽車(chē)(FCEVs)作為一項前沿的可持續技術(shù),利用氫氣與氧氣的化學(xué)反應產(chǎn)生電能,其唯一排放物為水蒸氣,污染幾乎可以忽略不計。而且,氫燃料的加注效率接近傳統燃油車(chē),在長(cháng)途運輸領(lǐng)域展現出巨大潛力。
而混合動(dòng)力汽車(chē)(HEVs)則結合了內燃機和電動(dòng)機的優(yōu)勢,能夠在不同的駕駛條件下自動(dòng)切換或同時(shí)使用兩種動(dòng)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備好轉向純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)。
在公共交通領(lǐng)域,綠色技術(shù)的應用同樣重要。例如,使用天然氣或生物燃料的公交車(chē)比傳統的柴油公交車(chē)污染物排放更少。電動(dòng)公交車(chē)則提供了零排放的解決方案,盡管目前它在續航里程和充電設施方面還面臨一些挑戰。
在鐵路運輸行業(yè),電氣化列車(chē)是削減碳排放的高效手段。借助電力驅動(dòng),這類(lèi)列車(chē)能使用可再生能源,像風(fēng)能、太陽(yáng)能以及水力發(fā)電那樣,進(jìn)一步減輕環(huán)境負擔。同時(shí),高速列車(chē)與磁懸浮列車(chē)等技術(shù)的進(jìn)步,不但提升了運輸效能,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(cháng)途出行的優(yōu)選方案。當前,中國高速鐵路網(wǎng)已在緩解交通堵塞和提升運輸效率方面顯示出優(yōu)勢。
在航空運輸方面,使用生物燃料正成為減少飛機碳排放的有效途徑,其由植物油、動(dòng)物脂肪或藻類(lèi)等可再生資源制成,可與傳統航空煤油混合使用,降低對化石燃料的依賴(lài)。電動(dòng)和混合動(dòng)力飛機正處于研發(fā)階段,預示著(zhù)未來(lái)空中出租車(chē)將以更加環(huán)保、節能的方式穿梭于城市間,為人們的出行帶來(lái)便捷。此外,優(yōu)化航線(xiàn)設計、提高飛機空氣動(dòng)力學(xué)效率也是減少航空運輸環(huán)境影響的重要手段。
綠色交通技術(shù)還涵蓋非機動(dòng)交通工具推廣,如共享單車(chē)和電動(dòng)滑板車(chē)等“微交通模式”興起,為解決“最后一公里”問(wèn)題提供創(chuàng )新方案,減少對私家車(chē)的依賴(lài),降低城市整體排放水平。
實(shí)現綠色交通離不開(kāi)智能交通系統(ITS)技術(shù)的發(fā)展。ITS技術(shù)通過(guò)使用先進(jìn)的信息技術(shù)、數據通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等,對交通流量實(shí)時(shí)監控和管理,優(yōu)化交通流量,減少交通擁堵和事故,從而提高整個(gè)交通系統的效率。
綠色交通運輸技術(shù)涵蓋了從個(gè)人交通工具到公共交通系統,從地面運輸到空中旅行的廣泛領(lǐng)域。這些技術(shù)的發(fā)展和應用,不僅有助于保護環(huán)境,而且對于建設一個(gè)更加高效、安全和可持續的未來(lái)交通網(wǎng)絡(luò )至關(guān)重要。綠色交通運輸技術(shù)創(chuàng )新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應用,是達成低碳經(jīng)濟及可持續發(fā)展目標的關(guān)鍵路徑。借助技術(shù)創(chuàng )新和政策扶持,更為清潔、高效且可持續發(fā)展的交通愿景正加快實(shí)現。
綠色數據技術(shù):在智慧城市建設中發(fā)揮至關(guān)重要作用
隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的不斷加快,城市治理面臨的問(wèn)題越來(lái)越多樣化、動(dòng)態(tài)化、復雜化。智慧城市建設有助于快速提升城市管理數字化和精準化水平,高效解決人民群眾急難愁盼問(wèn)題。其中,綠色數據在智慧城市建設中扮演著(zhù)至關(guān)重要的作用。
綠色數據是指在數據的采集、存儲、處理和傳輸過(guò)程中,盡可能減少能源消耗和碳排放的數據。通過(guò)采用高效的數據中心、優(yōu)化的數據存儲方案和智能的數據處理算法,綠色數據能夠顯著(zhù)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發(fā)展提供有力支持。
建設智慧城市,綠色數據的應用范圍非常廣泛。例如,在交通管理方面,通過(guò)實(shí)時(shí)分析交通流量數據,智能交通系統可以?xún)?yōu)化信號燈控制,減少車(chē)輛等待時(shí)間,降低尾氣排放。在能源管理方面,智能電網(wǎng)利用大數據分析,可以實(shí)現電力資源的優(yōu)化分配,減少能源浪費。在環(huán)境保護方面,通過(guò)監測空氣質(zhì)量、水質(zhì)等環(huán)境數據,智慧城市可以及時(shí)發(fā)現并應對環(huán)境問(wèn)題,提高城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
為進(jìn)一步推動(dòng)綠色數據在智慧城市建設中的應用,各國政府和企業(yè)紛紛出臺相關(guān)政策和措施。一些國家制定了嚴格的能源消耗標準,要求數據中心必須達到一定的能效比。同時(shí),越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始研發(fā)和推廣綠色數據技術(shù),如低功耗的服務(wù)器、節能的存儲設備和高效的云計算平臺。
當前,綠色數據賦能智慧城市建設仍面臨諸多挑戰。數據的爆炸式增長(cháng),帶來(lái)了存儲與處理需求的激增,使數據中心的能耗壓力倍增。據統計,數據中心能耗已占全球總能耗的2%左右,且仍在持續增長(cháng)。此外,綠色數據技術(shù)的研發(fā)和應用需要大量的資金投入,這對一些經(jīng)濟條件較為落后的城市來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的負擔。應加快綠色數據技術(shù)創(chuàng )新,不斷完善政策體系,讓綠色數據技術(shù)在智慧城市建設中發(fā)揮更重要作用,為人類(lèi)創(chuàng )造更加美好、綠色、智能的生活環(huán)境。
《建議》提出,牢固樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,以碳達峰碳中和為牽引,協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴綠、增長(cháng),筑牢生態(tài)安全屏障,增強綠色發(fā)展動(dòng)能。要認真學(xué)習貫徹黨的二十屆四中全會(huì )精神,加快推動(dòng)前沿綠色科技引領(lǐng)下的重大技術(shù)攻關(guān)和成果轉化,鍛造“雙碳”目標下全球產(chǎn)業(yè)鏈的綠色競爭優(yōu)勢,推動(dòng)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(dòng)力。
(作者系中國科學(xué)院院士、中國工程院院士)