◎路甬祥
習近平總書記強調,綠色發展是高質量發展的底色,新質生產力本身就是綠色生產力。黨的二十屆四中全會審議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》(以下簡稱《建議》)提出,綠色發展是中國式現代化的鮮明底色。推進綠色發展,離不開綠色科技作支撐。加快綠色科技創新和先進綠色技術推廣應用,不僅是培育發展新動能、塑造發展新優勢的重要方面,也是加快發展方式向綠色轉型、促進人與自然和諧共生的必由之路。
加快綠色科技創新,要從我國現階段發展的客觀實際出發,放眼未來發展的長遠目標,抓住關鍵、把握重點,著力在綠色智能制造、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展,構建一個更加高效、環境友好和可持續的未來。
綠色智能制造技術:推動制造業高端化、智能化、綠色化發展
制造業是立國之本、強國之基,制造業高質量發展是經濟高質量發展的重中之重。推動制造業高端化、智能化、綠色化發展,離不開綠色智能制造技術創新和先進綠色技術推廣應用。
綠色智能制造是一種將環境保護和可持續發展原則融入智能制造過程中的先進制造模式,它不僅關注生產效率和產品質量的提升,還強調在生產過程中減少資源消耗和環境污染,實現經濟效益與生態效益的雙贏。
首先,在綠色智能制造體系中,企業采用高效節能的生產設備,優化生產流程,減少能源和原材料的消費。例如,借助智能化與自動化技術,能夠精準調控生產過程中的能源消耗。與此同時,智能系統可實時監控設備運行狀況,及時發現并排除故障,進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,以減輕工業污染負擔。例如,部分企業已開始使用可再生的植物纖維或者可回收材料生產產品,這些材料在產品生命周期終結后,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側的綠色管理。這意味著從原材料采購到產品設計、制造、包裝、運輸,以及最終廢棄物處理,每一個環節都要考慮到對環境的影響。企業通過選擇本地供應商縮短運輸距離,使用環保包裝材料,以及設計易于拆卸和回收的產品,來降低整個供應鏈的碳排放。在產品設計階段,綠色智能制造鼓勵采用模塊化設計,以期產品在使用周期結束后,其部件可以被拆卸并重新利用。同時,設計時還可考慮產品的能效標準,確保產品在使用過程中盡可能節能。
此外,綠色智能制造還強調信息技術的應用。例如,物聯網技術可實時監控和管理生產過程中的資源使用情況,從而實現精準控制和優化。大數據分析能夠幫助企業更好地了解市場需求,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展理念融入智能化生產流程,旨在降低環境影響、優化資源利用,為社會和環境帶來整體長遠的利益。下一步,應以制造業綠色化、智能化轉型為抓手,加速培育綠色生產力,為我國經濟社會高質量發展注入新動能。
綠色可再生能源技術:為人類社會可持續發展提供動力
隨著我國經濟社會的不斷發展,資源與環境的約束日益趨緊,綠色可再生能源對環境友好、污染小甚至無污染,主要包括太陽能、風能、水能、地熱能和生物質能等。加快綠色可再生能源技術創新和先進綠色技術推廣應用,是推動人類社會可持續發展的核心動力,也是解決我國資源環境生態問題的根本之策。
太陽能技術是綠色可再生能源技術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。前者可直接將太陽光轉換為電能,廣泛應用于住宅、商業建筑以及太空探索等領域;后者通過集熱器收集太陽熱量,用于供暖或產生蒸汽驅動渦輪機發電。
風能技術利用風力發電機將風的動能轉換為電能。風力發電利用自然界無限的風能,無需消耗礦產資源,也不會產生廢棄物,對環境的影響很小,而且成本隨著技術進步而降低。
水能技術,也稱水力發電,通過水壩或潮汐渦輪機驅動發電機產生電力。水力發電是一種成熟的可再生能源技術,但其建設可能會對河流生態系統等產生影響。
地熱能技術利用地球內部的熱能來供暖或發電。地熱發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動渦輪機發電。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,但其開發受到地理位置的限制。
生物質能技術是通過有機物質的燃燒或轉化來產生能量。有機物質可以是農作物殘余、林業廢棄物、動物糞便或專門種植的能源作物。生物質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)。生物質能是一種可再生的能源,但其生產過程需要謹慎管理,以避免與食品生產競爭土地資源或對生態系統造成破壞。
綠色可再生能源技術創新和先進綠色技術推廣應用,對于實現全球能源結構轉型、減少對化石燃料的依賴以及應對氣候變化具有重要意義。隨著技術的不斷進步和成本的進一步降低,這些技術有望在全球范圍內得到更廣泛的應用,為人類社會可持續發展提供動力。
綠色交通運輸技術:實現“雙碳”目標的必然選擇
在全球氣候變化和能源危機背景下,減少碳排放是實現可持續發展的關鍵。交通運輸行業是我國碳排放的重點領域之一,行業碳排放量占我國碳排放總量的10%左右。降低交通碳排放,實現交通運輸的綠色低碳轉型,已成為實現“雙碳”目標的必然選擇。
綠色交通運輸技術是指那些能夠減少對環境影響的交通方式和相關技術。這些技術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,從而保護環境和提高人們的生活質量。以電動汽車(EVs)為例,其用電池儲電,避免傳統內燃機車輛燃燒化石燃料的尾氣排放。隨著電池技術進步、成本降低,電動汽車續航能力提升,以及充電基礎設施布局的擴大,電動汽車將成為更多人的首選。此外,氫燃料電池汽車(FCEVs)作為一項前沿的可持續技術,利用氫氣與氧氣的化學反應產生電能,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,在長途運輸領域展現出巨大潛力。
而混合動力汽車(HEVs)則結合了內燃機和電動機的優勢,能夠在不同的駕駛條件下自動切換或同時使用兩種動力源,從而提高燃油效率并減少排放。這種技術特別適合那些尚未完全準備好轉向純電動汽車的市場。
在公共交通領域,綠色技術的應用同樣重要。例如,使用天然氣或生物燃料的公交車比傳統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,盡管目前它在續航里程和充電設施方面還面臨一些挑戰。
在鐵路運輸行業,電氣化列車是削減碳排放的高效手段。借助電力驅動,這類列車能使用可再生能源,像風能、太陽能以及水力發電那樣,進一步減輕環境負擔。同時,高速列車與磁懸浮列車等技術的進步,不但提升了運輸效能,還降低了對環境的影響。因其高能效與低噪音的特點,還成為長途出行的優選方案。當前,中國高速鐵路網已在緩解交通堵塞和提升運輸效率方面顯示出優勢。
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、動物脂肪或藻類等可再生資源制成,可與傳統航空煤油混合使用,降低對化石燃料的依賴。電動和混合動力飛機正處于研發階段,預示著未來空中出租車將以更加環保、節能的方式穿梭于城市間,為人們的出行帶來便捷。此外,優化航線設計、提高飛機空氣動力學效率也是減少航空運輸環境影響的重要手段。
綠色交通技術還涵蓋非機動交通工具推廣,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”問題提供創新方案,減少對私家車的依賴,降低城市整體排放水平。
實現綠色交通離不開智能交通系統(ITS)技術的發展。ITS技術通過使用先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、控制技術和計算機技術等,對交通流量實時監控和管理,優化交通流量,減少交通擁堵和事故,從而提高整個交通系統的效率。
綠色交通運輸技術涵蓋了從個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域。這些技術的發展和應用,不僅有助于保護環境,而且對于建設一個更加高效、安全和可持續的未來交通網絡至關重要。綠色交通運輸技術創新和先進綠色技術推廣應用,是達成低碳經濟及可持續發展目標的關鍵路徑。借助技術創新和政策扶持,更為清潔、高效且可持續發展的交通愿景正加快實現。
綠色數據技術:在智慧城市建設中發揮至關重要作用
隨著我國城市化進程的不斷加快,城市治理面臨的問題越來越多樣化、動態化、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題。其中,綠色數據在智慧城市建設中扮演著至關重要的作用。
綠色數據是指在數據的采集、存儲、處理和傳輸過程中,盡可能減少能源消耗和碳排放的數據。通過采用高效的數據中心、優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,通過實時分析交通流量數據,智能交通系統可以優化信號燈控制,減少車輛等待時間,降低尾氣排放。在能源管理方面,智能電網利用大數據分析,可以實現電力資源的優化分配,減少能源浪費。在環境保護方面,通過監測空氣質量、水質等環境數據,智慧城市可以及時發現并應對環境問題,提高城市的生態環境質量。
為進一步推動綠色數據在智慧城市建設中的應用,各國政府和企業紛紛出臺相關政策和措施。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,越來越多的企業開始研發和推廣綠色數據技術,如低功耗的服務器、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,帶來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。此外,綠色數據技術的研發和應用需要大量的資金投入,這對一些經濟條件較為落后的城市來說是一個不小的負擔。應加快綠色數據技術創新,不斷完善政策體系,讓綠色數據技術在智慧城市建設中發揮更重要作用,為人類創造更加美好、綠色、智能的生活環境。
《建議》提出,牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,以碳達峰碳中和為牽引,協同推進降碳、減污、擴綠、增長,筑牢生態安全屏障,增強綠色發展動能。要認真學習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下的重大技術攻關和成果轉化,鍛造“雙碳”目標下全球產業鏈的綠色競爭優勢,推動新一代前沿技術全面賦能綠色產業體系,為我國綠色發展提供源源不斷的動力。
(作者系中國科學院院士、中國工程院院士)
(責任編輯:梁木)
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