王鵬?黎玫彤?毛哲涵

摘? 要：全球性的氣候變化正促使各地區(qū)城市積極轉(zhuǎn)變發(fā)展模式以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。文章首先闡明了“雙碳”戰(zhàn)略對城市實(shí)施可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的要求，分析智慧城市建設(shè)響應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略的理論基礎(chǔ)，指出智慧城市建設(shè)與“雙碳”戰(zhàn)略結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域與新模式，重點(diǎn)集中在能源領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、決策領(lǐng)域和公共服務(wù)領(lǐng)域，最后結(jié)合我國智慧城市建設(shè)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，分別從政府維度、企業(yè)維度、個人維度出發(fā)，提出利用數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)智慧城市建設(shè)，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的一系列可行性措施。

關(guān)鍵詞：“雙碳”;智慧城市;可持續(xù)發(fā)展;數(shù)字化

中圖分類號：F323.22;X322 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.19881/j.cnki.1006-3676.2022.03.04

隨著全球一體化的加深，氣候變化對全球影響力不斷擴(kuò)大，很多國家將“碳中和”作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體和最大的煤炭能源消費(fèi)國，為了順應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)及趨勢，我國在2020年時宣布了“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)，積極承擔(dān)大國在全球碳減排目標(biāo)中應(yīng)有的責(zé)任。低碳化和數(shù)字化是我國實(shí)現(xiàn)“碳中和”的兩大驅(qū)動力。數(shù)字技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的最大應(yīng)用場景，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”提供了理論依據(jù)。智慧城市的建設(shè)和發(fā)展為“碳達(dá)峰”“碳中和”的實(shí)施提供了實(shí)踐基礎(chǔ)和技術(shù)選擇。未來達(dá)成“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑是創(chuàng)造低碳綠色智慧城市。

一、“雙碳”戰(zhàn)略對城市發(fā)展的要求

人類面臨的共同挑戰(zhàn)是由于溫室氣體排放增加造成的氣候變暖?！半p碳”已經(jīng)成為當(dāng)今緩解和應(yīng)對氣候變化的重要理念，“雙碳”的轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球發(fā)展的必然趨勢?！半p碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程也是城市發(fā)展模式轉(zhuǎn)型的過程。城市在數(shù)字與科技變革的趨勢中努力突破自身發(fā)展瓶頸，尋求新的發(fā)展機(jī)遇和動力。

（一）“雙碳”戰(zhàn)略下城市發(fā)展模式革的必要性

“雙碳”是未來的發(fā)展趨勢。城市不僅是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要社會空間，也是世界碳排放的主要來源。因此，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，必須轉(zhuǎn)變城市經(jīng)濟(jì)增長模式和未來發(fā)展模式，將“碳達(dá)峰”與“碳中和”納入城市總體建設(shè)布局，整合城市自身資源和功能，充分利用相關(guān)的前沿技術(shù)與科研成果，打造新型數(shù)字交易體系和科技創(chuàng)新服務(wù)平臺。要把低碳的理念融入城市建設(shè)和規(guī)劃中，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)且使碳排放達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)，形成更為綠色、高效和可持續(xù)的發(fā)展模式。

（二）傳統(tǒng)城市發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

傳統(tǒng)城市的發(fā)展面臨著環(huán)境惡化、交通擁擠、公共服務(wù)差等“城市病”。這些問題在很大程度上限制了城市的進(jìn)一步發(fā)展，成為未來城市管理和城市發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)。

1.城市環(huán)境污染日趨嚴(yán)重

近年來，城市建設(shè)對環(huán)境造成了破壞，空氣、水和固體廢物污染日益嚴(yán)重，尤其是在人口相對聚集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較好的城市。

首先，碳排放問題影響了城市空氣環(huán)境質(zhì)量。我國主要能源供應(yīng)資源仍是煤炭，城市居民在使用煤炭以及電力系統(tǒng)用煤炭發(fā)電時都會向大氣排放二氧化碳。除此以外，汽車的尾氣也是大氣中二氧化碳的主要來源之一。我國居民的汽車保有量持續(xù)上升，導(dǎo)致城市交通道路擁擠，進(jìn)一步增加了汽車尾氣的二氧化碳排放量。以北京市為例，根據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)計的城市空氣質(zhì)量指數(shù)及PM2.5，在2021年北京市的空氣質(zhì)量等級大部分位于“良好”級別，空氣質(zhì)量等級處于“優(yōu)”的只有114天，僅占全年總天數(shù)的31%。另外，空氣質(zhì)量等級達(dá)到“輕度污染”和“中度污染”的分別有55天和14天。城市空氣質(zhì)量直接影響城市居民的日常出行活動、城市生活質(zhì)量以及健康狀況，因此城市的碳排放問題及其對空氣質(zhì)量的影響不容忽視。

其次，城市水體污染問題。城市人口增長和工業(yè)發(fā)展給城市水體造成了不同程度上的污染。城市生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的污水沒有進(jìn)行較好的處理而直接排進(jìn)自然水域中，河流、湖泊及地下水會直接影響城市飲用水源，因此遭受污染的城市水體會導(dǎo)致城市出現(xiàn)水質(zhì)型缺水的問題。近年來，陜西、四川和黑龍江等地發(fā)生過一系列與水污染有關(guān)的環(huán)境突發(fā)事件，對城市用水產(chǎn)生了巨大影響，甚至還造成了部分區(qū)域污染。根據(jù)我國環(huán)境保護(hù)部（現(xiàn)為生態(tài)環(huán)境部）公開的信息，2015年，甘肅省隴星銻業(yè)尾礦庫泄漏導(dǎo)致地下水受到影響;2018年，河南淇河水污染影響下游丹江口水庫及部分南水北調(diào)沿線的飲用水源。

最后，人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了大量的固體廢棄物，而我國固體廢物利用處置技術(shù)支撐不足，大部分固體廢物都采用露天堆積。以重慶市為例，鈦石膏、磷石膏、電解錳渣、赤泥等大宗工業(yè)固體廢物以及油基鉆屑、廢鹽等危險廢物，缺乏穩(wěn)定高效的資源化利用技術(shù)和廢物再生利用產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。不合理堆放固體廢物不僅影響城市景觀，由于其自身的污染屬性，還會加劇對相關(guān)水體、空氣、土壤以及周圍環(huán)境的污染。另一方面，當(dāng)前市場主體普遍關(guān)注利潤比較大的一般工業(yè)固體廢物、危險廢物利用處置項(xiàng)目，對廢紡織品、建筑垃圾等低值固體廢物的利用處置及綜合利用產(chǎn)品推廣，缺乏必要的激勵和引導(dǎo)，市場主體參與意愿不高。

值得注意的是，雖然傳統(tǒng)城市發(fā)展的污染中心集中在市中心，但由于城市不斷發(fā)展和向周邊地區(qū)輻射，城市環(huán)境污染范圍也在逐漸擴(kuò)大，城市的污染也在逐漸邊緣化。

2.城市人口增長與資源配置矛盾加劇

隨著城鎮(zhèn)化的不斷提高，城市的人口逐漸增多，城市人口對土地資源和其他自然資源的需求大大增加了。城市人口密度隨著人口增長和人口聚集而持續(xù)增長。以北京市人口增長與城市土地運(yùn)用為例，北京市的人口密度在近幾年持續(xù)增加，隨之而來的是新增建筑物不斷占用城市預(yù)先規(guī)劃的綠化隔離帶，導(dǎo)致城市綠地和開放區(qū)域在逐漸減少。北京市的城市生態(tài)環(huán)境隨著人口密度的增長和城市的發(fā)展遭到更大程度的破壞。在舟曲泥石流暴發(fā)之前，舟曲縣城的不斷擴(kuò)建，縣城的建筑侵占了原本的泄洪通道，加上縣城發(fā)展對自然資源的需求，舟曲山林的樹木被砍伐一空，山林環(huán)境也遭到很大程度的破壞，這加重了泥石流的危機(jī)，對舟曲縣城造成了重大損失。

城市人口的增長對自然資源利用率和資源的有效配置提出更高的要求。在城市人口的快速增長的過程中，如果城市中的資源配置不能滿足人口增長的相應(yīng)需求，城市的發(fā)展速度就會放緩，因此城市人口的增長在城市發(fā)展過程中會帶來新的沖突形式。城市冬天的供暖是城市碳排放不可忽視的方面，根據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能中心統(tǒng)計，2018年我國北方城市在冬天由于供暖產(chǎn)生的二氧化碳約為5.5億噸。近年來，大量增加的城市建筑導(dǎo)致供暖和碳排放量的不斷增加。據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能中心研究估計，到2030年，我國南方地區(qū)分戶、區(qū)域供暖用戶數(shù)量分別有望達(dá)到6500萬戶、3200萬戶，碳排放潛力分別在2500萬噸、4500萬噸以上。可見，城市人口增長和能源消耗增長意味著碳排放量的增加，城市人口增長對自然資源的利用使得碳排放的問題日漸突出。

3.城市傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長模式不科學(xué)

近幾十年來，我國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、工業(yè)化和城市化導(dǎo)致許多城市在發(fā)展的過程中存在許多社會和經(jīng)濟(jì)問題。過度依賴自然資源與傳統(tǒng)勞動力的發(fā)展模式在當(dāng)今時代已很難維系，經(jīng)濟(jì)下滑在所難免。[1]雖然，中國在轉(zhuǎn)變城市經(jīng)濟(jì)增長方式方面取得了很大的成效，但經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾日益突出。在傳統(tǒng)城市的發(fā)展中，投資對經(jīng)濟(jì)增長的影響在不斷減弱，社會需求沒有得到充分滿足。在中國傳統(tǒng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級階段，經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)以勞動密集型產(chǎn)業(yè)為主。如今勞動密集型產(chǎn)業(yè)無法在勞動力市場激烈競爭的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長，人口過快增長還會給傳統(tǒng)城市帶來人口壓力。另外，城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后于城市管理與城市人口和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)城市在快速發(fā)展過程中，累積了很多問題與社會矛盾。

城市發(fā)展的環(huán)境保護(hù)和城市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展在傳統(tǒng)城市發(fā)展中沒有受到重視。雖然，保護(hù)環(huán)境已成為全社會的一個共同目標(biāo)，但是在傳統(tǒng)城市的發(fā)展中，環(huán)境和生態(tài)保護(hù)常常被忽視。以傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展為例，我國傳統(tǒng)工業(yè)存在著較為嚴(yán)重的能耗和污染問題。煤炭開采業(yè)、鋼鐵、建材業(yè)、造紙業(yè)、塑料制品業(yè)、包裝業(yè)等是我國工業(yè)污染比較嚴(yán)重的幾個行業(yè)。這樣“高投入、高排放”的傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長模式，限制了中國傳統(tǒng)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.城市化高速發(fā)展導(dǎo)致“城市病”顯現(xiàn)

在傳統(tǒng)城市規(guī)模擴(kuò)張中，城市居民的居住環(huán)境、出行環(huán)境不斷變差。2020年，中國城鎮(zhèn)化水平已達(dá)到63.89%。參考發(fā)達(dá)國家的城市化水平及其相關(guān)的“城市病”的發(fā)生規(guī)律，我國的很多傳統(tǒng)城市已經(jīng)處于“城市病”的發(fā)生階段。未來一段時間，“城市病”將從顯性階段跨入暴發(fā)階段。傳統(tǒng)城市的發(fā)展忽視了城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的完善，使城市的發(fā)展超出了社會資源的承受力。傳統(tǒng)城市在基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)、交通與安全和健康等方面存在著一系列問題。

（1）在公用事業(yè)和公共服務(wù)方面，傳統(tǒng)城市存在公共事業(yè)資源不足和失衡，城鄉(xiāng)地區(qū)差距日益擴(kuò)大，補(bǔ)償水平和整體福利水平較低，民眾參與度不高。與發(fā)達(dá)國家的公共服務(wù)相比，我國在公共領(lǐng)域的發(fā)展相對落后，公共服務(wù)的專業(yè)度較低。另外，公共資源在城市的發(fā)展中不斷被占用也是公共服務(wù)質(zhì)量不高的重要原因。例如，城市的公共活動區(qū)域被停車占用，不僅容易出現(xiàn)亂停亂放現(xiàn)象，還會影響城市居民的居住質(zhì)量;由于對非法建筑的監(jiān)管不力導(dǎo)致城市原有的公共規(guī)劃用地不斷被侵占，會影響城市居民的生活質(zhì)量。

（2）與傳統(tǒng)城市發(fā)展相關(guān)的問題主要體現(xiàn)在交通擁堵、安全和污染等方面。在上海，機(jī)動車的數(shù)量每年約以7%的速度遞增。2020年，上海市民用車的擁有量已達(dá)471.39萬輛，其中載客汽車約408.14萬輛，轎車約為254.79萬輛，此外，摩托車、助力車以及非統(tǒng)計自行車的數(shù)量約為19.44萬輛，城市交通飽和達(dá)到0.8以上。然而，在上海部分中心城區(qū)，交通飽和度甚至超過1.0，道路交通擁堵很嚴(yán)重。城市道路擁堵不僅會增加城市居民的出行時間和出行成本，還會導(dǎo)致交通事故、引發(fā)城市道路安全問題。城市交通擁擠使汽車頻繁啟動和停車，會增加汽車尾氣的排放。

（3）在健康方面，傳統(tǒng)城市的發(fā)展使城市居民面臨現(xiàn)代健康危機(jī)。健康危機(jī)包括城市工業(yè)和城市交通造成的空氣污染、噪聲污染以及城市垃圾處理問題造成的城市水土污染等引發(fā)的疾病。自2015年北京市第一次由于霧霾發(fā)出空氣污染“紅色預(yù)警”起，我國華北地區(qū)以及華東地區(qū)很多城市出現(xiàn)了區(qū)域性霧霾污染。霧霾中含有大量有毒、危險的有害污染物，如一氧化碳、重金屬、氮氧化物、多環(huán)芳烴、灰塵和廢物，會直接危害人類呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)城市發(fā)展相關(guān)的問題使得城市發(fā)展和環(huán)境保護(hù)不協(xié)調(diào)，不利于城市的健康持續(xù)發(fā)展?！半p碳”戰(zhàn)略目標(biāo)能夠促進(jìn)城市實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，同時對城市未來的發(fā)展提出了新的要求。

（三）“雙碳”戰(zhàn)略要求未來城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

“碳達(dá)峰”“碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)核心是提高可持續(xù)發(fā)展的質(zhì)量，可見城市在全球二氧化碳排放中發(fā)揮著重要作用。因此，城市發(fā)展需要步入一個全新的軌道。傳統(tǒng)的城市具有很強(qiáng)的工業(yè)氣息，而未來的新城市應(yīng)該與自然生態(tài)之間有更好的融合，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。未來城市通過零碳化、智慧化以及回歸自然化發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

從行業(yè)角度，行業(yè)要優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。首先，要控制高耗能、高排放項(xiàng)目盲目發(fā)展，優(yōu)先發(fā)展低能耗的產(chǎn)業(yè)。未來城市要重點(diǎn)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，建設(shè)綠色低碳新產(chǎn)業(yè)。其次，未來城市發(fā)展必須加快城市能源系統(tǒng)的發(fā)展，提高能源使用效率，優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)。發(fā)展清潔高效能源，擺脫能源短缺問題，加速能源脫碳。在電力產(chǎn)業(yè)中，增加多種可再生能源技術(shù)的聯(lián)合生產(chǎn)，并利用核能、碳捕獲、使用和儲存等多種技術(shù)進(jìn)行組合發(fā)電。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，使工業(yè)減少二氧化碳排放，爭取達(dá)成工業(yè)二氧化碳零排放的目標(biāo)。

從地域角度來看，未來的城市需要推動城市建筑節(jié)能，要合理控制城市開發(fā)強(qiáng)度和建筑增長總量，避免造成資源浪費(fèi)。在城市的管理中，需要利用信息智能技術(shù)規(guī)劃管理城市，加快大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等前沿技術(shù)在城市管理中的應(yīng)用，建設(shè)智慧城市，實(shí)現(xiàn)未來城市的智慧化。

未來的城市發(fā)展需要實(shí)現(xiàn)零碳化，智慧化最終會將城市引領(lǐng)到回歸自然化。建設(shè)低碳生態(tài)城市不僅是應(yīng)對未來生態(tài)發(fā)展和低碳趨勢的戰(zhàn)略選擇，也是未來城市轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要措施。我國未來城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向是建設(shè)綠色生態(tài)智慧城市。因此，要推動城市向綠色、低碳、生態(tài)和智能的方向發(fā)展。未來城市在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下要逐漸走向智能化、零碳化，回歸自然化，未來城市發(fā)展的必然趨勢是要建設(shè)智慧城市。

二、智慧城市回應(yīng)“雙碳”戰(zhàn)略的理論基礎(chǔ)

（一）智慧城市與“雙碳”戰(zhàn)略的聯(lián)系

“雙碳”戰(zhàn)略有利于推動未來智慧城市的發(fā)展，而智慧城市的建設(shè)與發(fā)展也有助于達(dá)成“雙碳”戰(zhàn)略的目標(biāo)。當(dāng)前，我國城市正面臨著新的發(fā)展契機(jī)，“雙碳”戰(zhàn)略對未來城市發(fā)展提出了新的目標(biāo)和定位，集約、智能、綠色、低碳、人本成為新的訴求，而智慧城市是達(dá)成“雙碳”戰(zhàn)略的技術(shù)選擇。集互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)、超級計算為一體的智能技術(shù)，將會融入城市運(yùn)行的各個方面。智慧城市為傳統(tǒng)城市的轉(zhuǎn)型提供了實(shí)踐基礎(chǔ)，在提高城市整體運(yùn)行效率的同時利用數(shù)字智能技術(shù)減少城市碳排放，是達(dá)成“碳達(dá)峰”“碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的有效途徑。

智慧城市是融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、地理空間信息等前沿技術(shù)，提升城市規(guī)劃、建設(shè)和政府服務(wù)智能化的新發(fā)展模式。智慧城市可利用數(shù)字化技術(shù)、數(shù)字化方式和數(shù)字化治理解決城市病。智慧城市通過數(shù)字化建設(shè)協(xié)調(diào)城市供電系統(tǒng)的新能源份額，從而有效提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級。通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)將城市的資源和功能進(jìn)行數(shù)字化，掌握城市的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，為城市發(fā)展提供智力支撐。

（二）智慧城市結(jié)合“雙碳”戰(zhàn)略的新形態(tài)

1.智慧城市建設(shè)技術(shù)支持

智慧城市集管理、發(fā)展和服務(wù)于一體，是未來城市發(fā)展的必然方向。智慧城市的發(fā)展不僅需要多個主體的參與，還需要不同行業(yè)、不同知識學(xué)科的交融和共同推進(jìn)。[2]從總體上來說，智慧城市體現(xiàn)在智慧經(jīng)濟(jì)、智慧管理、智慧生活3個方面。

智慧經(jīng)濟(jì)是創(chuàng)新性知識在知識中占主導(dǎo)、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)成為龍頭產(chǎn)業(yè)的知識經(jīng)濟(jì)形態(tài)。結(jié)合“雙碳”戰(zhàn)略發(fā)展智慧經(jīng)濟(jì)的主要措施有建設(shè)能源數(shù)據(jù)中心、完善數(shù)字化測算技術(shù)、推進(jìn)智能化生產(chǎn)3個方面。能源數(shù)據(jù)中心能夠?qū)崿F(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費(fèi)和能源市場交易全環(huán)節(jié)、全鏈條數(shù)據(jù)匯聚接入，通過建設(shè)能源數(shù)據(jù)中心可實(shí)現(xiàn)各類能源信息的充分有效有序共享，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)的在線快速辦理，最終實(shí)現(xiàn)城市能源系統(tǒng)智慧便捷的目標(biāo)。數(shù)字化測算技術(shù)為二氧化碳測量系統(tǒng)構(gòu)建、智能經(jīng)濟(jì)發(fā)展和智能城市建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。測算碳排放情況以及評估實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，利用數(shù)字化的測算制定決策，從而提升經(jīng)濟(jì)效益。智能化生產(chǎn)可以通過科技創(chuàng)新推動城市產(chǎn)業(yè)體系的全面升級，繼而帶動城市經(jīng)濟(jì)體系的深層次發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與能耗、碳排放脫鉤。根據(jù)中美綠色基金過去投過的一些項(xiàng)目顯示，利用智能技術(shù)對企業(yè)生產(chǎn)流程、制造流程進(jìn)行改造，投資規(guī)模并不大，但是節(jié)能效率在30%左右，這種智能化改造的投資回報率比較高，用4年左右的時間就可以收回全部投資。因此，通過引導(dǎo)城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，加速城市數(shù)字化、信息化發(fā)展是具備可行性的。

智慧管理是指利用一系列新型智能技術(shù)深度提升城市管理的各個方面。結(jié)合“雙碳”戰(zhàn)略提升智慧管理的主要措施包括提升智能監(jiān)測水平、建設(shè)智能運(yùn)營中心。智能監(jiān)測水平的提升能助力城市管理人員分析、整合以及智能響應(yīng)的方式，綜合各職能部門，建立智能化管理、面向群眾的服務(wù)型政府，整合優(yōu)化現(xiàn)有資源，提供更好的服務(wù)，保證城市可持續(xù)發(fā)展，為企業(yè)及大眾建立一個優(yōu)良的工作、生活和休閑的環(huán)境。智能運(yùn)營中心（IOC）集城市管理的決策中心、預(yù)警中心、治理中心、指揮中心、展示中心為一體，以大數(shù)據(jù)和系統(tǒng)融合為基礎(chǔ)，可有效連接散落在城市管理各個單元的數(shù)據(jù)資源，將城市各部門的海量信息資源進(jìn)行整合共享，將信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與工業(yè)化、商業(yè)化、城鎮(zhèn)化等深度融合，并利用可視化和可量化的數(shù)字技術(shù)在城市管理和決策環(huán)節(jié)提供技術(shù)指導(dǎo)和理論支撐，提升城市的管理水平和運(yùn)行效率。

智慧生活體現(xiàn)在智能技術(shù)的升級和社會生活服務(wù)體驗(yàn)的改善，以確保整個城市的高效運(yùn)行。結(jié)合“雙碳”戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)智慧生活的主要措施有完善智能化服務(wù)、全面運(yùn)用可視化智能技術(shù)兩個方面。智能化服務(wù)強(qiáng)調(diào)，通過創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)城市服務(wù)的轉(zhuǎn)型以適應(yīng)智慧城市發(fā)展，提供人性化的城市服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人與科學(xué)的和諧發(fā)展。整合低碳生活方式和社會服務(wù)體系，提高公共服務(wù)體系的管理智能化程度，提高城市運(yùn)營效率，提高社會公眾參與建設(shè)碳中和城市以及智慧城市的積極性?？梢暬瘮?shù)字技術(shù)能通過大數(shù)據(jù)對城市進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，讓決策者“看得見、看得清、看得懂”。例如，Hightopo可視化技術(shù)可以從人、車、物等多個方面對衛(wèi)生管理的全過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，合理規(guī)劃環(huán)保衛(wèi)生管理模式，并采用數(shù)字分析方法對廢物分類和環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢測。智慧環(huán)衛(wèi)將會是智慧城市管理云服務(wù)的全方位服務(wù)模塊之一，通過接入智慧城市網(wǎng)絡(luò)，在任何時候都能以云服務(wù)的形式為管理者和運(yùn)營商提供精準(zhǔn)有效的服務(wù)。Hightopo可視化技術(shù)不僅破解垃圾圍城難題，有效管理生活垃圾分類，實(shí)現(xiàn)智慧環(huán)衛(wèi)，還在其他行業(yè)積累了大量可視化項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，在智慧水務(wù)、智慧電網(wǎng)等行業(yè)具體業(yè)務(wù)中也有大量應(yīng)用。

2.智慧城市潛在的應(yīng)用場景

智慧城市是一個數(shù)字化和信息化的復(fù)雜系統(tǒng)，與城市地理、生活、資源和環(huán)境緊密相連。數(shù)字化和智能化是智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施和生活服務(wù)管理的實(shí)踐基礎(chǔ)。

智慧城市利用數(shù)字化的統(tǒng)籌與測算，加快推進(jìn)城市清潔能源智慧化供應(yīng)設(shè)施的建設(shè)，推動電力、天然氣、可再生能源替代傳統(tǒng)煤，逐步淘汰燃煤小鍋爐和散煤，加快建設(shè)可再生能源體系，實(shí)現(xiàn)城市能源布局智慧化。智慧城市還可以建立智能高效的能源體系，進(jìn)一步發(fā)展清潔能源和低碳供熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。智慧城市可以充分利用生物質(zhì)、太陽能、地能、風(fēng)能等多種清潔能源供暖，減少大氣污染和二氧化碳排放。

要利用新的智能規(guī)則，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能化管理和智能配電，構(gòu)建以清潔能源為主體的新型城市電力系統(tǒng)。城市新型電力系統(tǒng)將是一個由微電網(wǎng)控制配電，利用互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行電力智能管理的平臺。新型的電力系統(tǒng)不僅可以幫助城市提高服務(wù)的多樣性和完整性，還有助于智慧城市的低碳可持續(xù)發(fā)展。同時，利用數(shù)字化有效管理能源，盡快使煤炭和石油達(dá)峰，能大力提高可再生能源在能源系統(tǒng)中的份額，推動可再生能源多元化、規(guī)?；谩?/p>

針對傳統(tǒng)工業(yè)帶來的碳排放問題，智慧城市以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級加以應(yīng)對，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)減少城市的傳統(tǒng)工業(yè)能源消耗。此外，要把產(chǎn)業(yè)布局與城市總體規(guī)劃相結(jié)合，大力發(fā)展高附加值的高科技產(chǎn)業(yè)，在城區(qū)建設(shè)新的“智慧工業(yè)區(qū)”?！爸腔酃I(yè)區(qū)”將從轉(zhuǎn)型和服務(wù)兩個方面出發(fā)：一方面，提高能源的利用效率，通過發(fā)展數(shù)字化、信息化，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造與升級，促使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，降低傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的碳排放;另一方面，園區(qū)的聯(lián)合監(jiān)控管理平臺是園區(qū)系統(tǒng)的核心，可以對園區(qū)使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲和分析，搭建園區(qū)內(nèi)的空氣、能源和環(huán)境網(wǎng)絡(luò)，通過對園區(qū)各種系統(tǒng)的連接，為園區(qū)和入駐企業(yè)提供定制化的智能管理服務(wù)。

三、智慧城市與“雙碳”戰(zhàn)略結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域與新模式

根據(jù)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)對智慧城市建設(shè)的要求，結(jié)合我國傳統(tǒng)城市發(fā)展的現(xiàn)狀，智慧城市的發(fā)展包含很多方面，筆者主要從能源領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、決策領(lǐng)域和公共服務(wù)領(lǐng)域4個方面對智慧城市未來的發(fā)展模式進(jìn)行研究與設(shè)計。

（一）能源領(lǐng)域：實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級

城市能源結(jié)構(gòu)和運(yùn)行管理模式優(yōu)化是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，未來的城市需要利用數(shù)字化來優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，可再生能源和清潔能源的供求關(guān)系越來越復(fù)雜，備份和信息連接是新型能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。要充分激活數(shù)據(jù)資源、數(shù)字技術(shù)，利用數(shù)字化賦能的手段構(gòu)建新型服務(wù)型能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市終端不同能源需求之間的協(xié)調(diào)和優(yōu)化利用。建立以自然能源轉(zhuǎn)換為核心的分布式能源和智能微電網(wǎng)儲能新能源體系，形成智能化、廣域化的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。建立以清潔能源、新能源為核心的新型城市能源體系，確保城市能源的供應(yīng)安全，有效推動城市能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。同時，利用數(shù)字技術(shù)和智能平臺推進(jìn)能源交易市場化，進(jìn)一步提升城市能源的節(jié)能空間。

（二）交通領(lǐng)域：保障城市交通高效運(yùn)轉(zhuǎn)

智慧交通和物流體系能基于大數(shù)據(jù)和人工智能調(diào)運(yùn)，提高交通出行和物流配送的效率、減少交通工具的能耗，起到減少碳排放的作用。未來的城市可以通過數(shù)字化手段進(jìn)行交通規(guī)劃。通過數(shù)字技術(shù)分析預(yù)測公交車運(yùn)輸、司機(jī)行為、私家車行駛路徑等，進(jìn)行紅綠燈切換時間、停車場、加油站和公交系統(tǒng)路線的規(guī)劃，建立交通中心控制指揮系統(tǒng)，提高地面交通的通暢率。另外，可以在城市各主要道路建立自動監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，使用城市電子攝像頭和道路傳感器對城市道路情況進(jìn)行動態(tài)化的實(shí)時監(jiān)控，預(yù)防突發(fā)事件，智能化疏導(dǎo)地面交通，緩解交通擁堵問題。

以深圳市為例，深圳交警與深圳智慧新城研究院曾攜手在深圳市打造“城市智慧交通”。深圳交警成立了智能數(shù)據(jù)交通管理研究所，并從動態(tài)交通、智能監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、建模與信息等方面與智慧新城研究院開展了聯(lián)合研究。“城市智慧交通”結(jié)合深圳城市管理運(yùn)營中心的跨部門優(yōu)勢和深圳交通管理咨詢要素，如視頻數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等智能數(shù)據(jù)等，在現(xiàn)有交通信息和智能交通融合的基礎(chǔ)上對城市交通狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和管理。智慧交通的發(fā)展使城市管理者和決策者能真正對城市交通進(jìn)行動態(tài)控制識別和狀態(tài)預(yù)測，確保交通高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

（三）決策領(lǐng)域：提供科學(xué)決策與參考

城市的管理機(jī)構(gòu)可以運(yùn)用智慧城市應(yīng)用架構(gòu)為城市建設(shè)提供決策參考。以大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生城市CIM等數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，通過大數(shù)據(jù)以及算法的運(yùn)用對城市的資源稟賦和功能定位進(jìn)行可測量的、可視化的轉(zhuǎn)化。用數(shù)字化分析技術(shù)參與城市布局與規(guī)劃，為城市政府機(jī)構(gòu)和城市的管理者的科學(xué)決策提供參考，促進(jìn)傳統(tǒng)城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

以成都市為例，成都市利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺，實(shí)現(xiàn)城市數(shù)據(jù)信息流通與共享，全方位整合來自政府不同職能部門的數(shù)據(jù)，構(gòu)建了關(guān)于城市污染源的動態(tài)管理平臺。通過創(chuàng)建“污染源—環(huán)境—生態(tài)”不同方面的控制網(wǎng)絡(luò)平臺，對成都市的環(huán)境評估和污染治理進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和管理。

（四）公共服務(wù)領(lǐng)域：建設(shè)智能化公共服務(wù)平臺

通過開發(fā)和應(yīng)用新的信息技術(shù)，為公共服務(wù)系統(tǒng)的智能化發(fā)展添磚加瓦。智慧城市應(yīng)具有順暢的信息流程，通過服務(wù)平臺推廣的智能和可持續(xù)的解決方案，創(chuàng)造新服務(wù)經(jīng)濟(jì)，提升城市公共服務(wù)的創(chuàng)造力和創(chuàng)新性。[3]政府相關(guān)服務(wù)部門在公共服務(wù)領(lǐng)域的智慧轉(zhuǎn)型過程中，要精準(zhǔn)識別自身在公共服務(wù)中存在的突破難點(diǎn)，通過大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化前沿手段，針對公共服務(wù)領(lǐng)域不同服務(wù)流程和服務(wù)場景為城市居民提供個性化、智能化的服務(wù)平臺。政府相關(guān)服務(wù)部門應(yīng)積極利用現(xiàn)有數(shù)字化前沿技術(shù)創(chuàng)新與改善自身服務(wù)，讓城市居民享受方便、人性化、定制化的數(shù)字公共服務(wù)。

以太原市為例，太原市在2007年就已經(jīng)完善了涵蓋相關(guān)信息的海量數(shù)據(jù)庫，滿足了在相對短的時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)分析和引用的訴求，極大地節(jié)約了時間成本。海量數(shù)據(jù)庫中地理數(shù)據(jù)的應(yīng)用在公共服務(wù)中發(fā)生了顯著變化[4]，不管身處何地，都可以快速定位，鎖定所需查找的目標(biāo)，并將所需位置數(shù)據(jù)傳輸給相關(guān)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)的共享。同時，太原市還在其電子政務(wù)網(wǎng)站上提供了許多便民的行政服務(wù)，這也一定程度上反映了當(dāng)今智慧城市公共服務(wù)的水平。

四、多維度推進(jìn)智慧城市建設(shè)，助力“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施的新思路

在智慧城市的發(fā)展與建設(shè)中，政府、企業(yè)、個人和主要機(jī)構(gòu)不僅是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的推動者，也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的受益者。在推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字治理轉(zhuǎn)型的背景下，所有智慧城市的參與者都要積極運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和服務(wù)，推進(jìn)城市管理全面現(xiàn)代化和智慧化，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供助力。

（一）政府維度

1.政府要做好頂層規(guī)劃，積極推進(jìn)城市發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變

地方政府有相當(dāng)大的權(quán)力和資源做好頂層規(guī)劃的設(shè)計與落地，政府要追求與未來智慧城市發(fā)展相互關(guān)聯(lián)的目標(biāo)綜合遠(yuǎn)景，并設(shè)計實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑。[5]政府要制定關(guān)于建設(shè)智慧城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，以試點(diǎn)或者示范點(diǎn)的方式在原有的低碳社區(qū)、低碳工業(yè)區(qū)的基礎(chǔ)上建設(shè)智慧型社區(qū)、智慧型工業(yè)區(qū)，為智慧城市的推進(jìn)提供相適應(yīng)的基礎(chǔ)條件與政策。同時，政府要積極解決不同機(jī)關(guān)和部門之間的信息壁壘問題，建立強(qiáng)大的智慧流通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，幫助智慧城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.各地政府要因地制宜，結(jié)合城市自身基礎(chǔ)和發(fā)展空間制定相應(yīng)的策略

各地政府不能盲目追求零碳化、數(shù)字化。智慧城市所使用的數(shù)字技術(shù)只是一種手段，智慧城市的目的在于改善人們的生活，提高人們的生活質(zhì)量。各地政府一定要結(jié)合城市自身特性，做好相關(guān)的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)，避免盲目割讓當(dāng)?shù)貎?yōu)勢產(chǎn)業(yè)，要超前考慮“雙碳”目標(biāo)下各地低能耗產(chǎn)業(yè)的競爭問題，處理好新能源本地開發(fā)和其他城市之間的問題，充分利用自身的優(yōu)勢發(fā)展新型智慧城市。

3.政府應(yīng)有清晰的自我定位，減少對智慧城市創(chuàng)新主體的非必要干預(yù)

政府作為職能部門在智慧城市的建設(shè)中應(yīng)起到整體協(xié)調(diào)的作用，為數(shù)字化的創(chuàng)新提供有力的支持，避免對技術(shù)創(chuàng)新主體產(chǎn)生不必要的干預(yù)，影響科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新性。政府可以通過外部融資，為數(shù)字技術(shù)改革創(chuàng)造有利的經(jīng)濟(jì)條件和發(fā)展空間。與此同時，政府還可以提高財政資源使用的有效性，以控制和刺激相關(guān)主體的創(chuàng)新活動，并控制知識開發(fā)的內(nèi)部投資。

4.相關(guān)部門應(yīng)完善相關(guān)的法律法規(guī)，注重保護(hù)產(chǎn)業(yè)和個人數(shù)據(jù)的隱私

在建設(shè)智慧城市的過程中，需要大規(guī)模地開放數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅政府部門和企事業(yè)單位會利用到，私人企業(yè)也有可能會利用到，這時就會涉及個人數(shù)據(jù)隱私問題。政府相關(guān)部門在建設(shè)智慧城市的同時也要同步完善相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)，保護(hù)個人數(shù)據(jù)隱私和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)隱私。

（二）企業(yè)維度

1.國企要起帶頭示范作用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈整體協(xié)同發(fā)展

企業(yè)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，國企在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和智慧城市的建設(shè)進(jìn)程中要起帶頭示范作用，推動技術(shù)和商業(yè)模式的持續(xù)創(chuàng)新。同時，企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整還必須評估產(chǎn)業(yè)層面的發(fā)展基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)整體的協(xié)調(diào)性，不能因?yàn)閱渭兊刈非蟾呖萍肌⒌湍芎?、低排放而忽視傳統(tǒng)高能耗企業(yè)的發(fā)展。對于國企大型龍頭企業(yè)等，不能忽視對產(chǎn)業(yè)鏈整體價值的評估，應(yīng)從多角度對其及整個行業(yè)進(jìn)行評估，以更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

2. 小微企業(yè)應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展，將低碳減排的理念融入生產(chǎn)經(jīng)營中

小微企業(yè)要結(jié)合自身基礎(chǔ)和發(fā)展空間引進(jìn)智慧化的技術(shù)，探索新的經(jīng)營模式。提升企業(yè)自身的數(shù)字技術(shù)水平和管理水平是小微企業(yè)能否具有獨(dú)立實(shí)現(xiàn)碳中和能力的重要突破點(diǎn)。面對數(shù)字化的管理方式和智慧化的經(jīng)營模式，小微企業(yè)也要積極加強(qiáng)與先進(jìn)企業(yè)的合作，引進(jìn)新的技術(shù)和管理模式，構(gòu)建智慧化管理平臺，減少生產(chǎn)過程中的碳排放，提高企業(yè)的運(yùn)行效率。小微企業(yè)引進(jìn)新的模式，可以在提高自身效益的同時，在同種類型的企業(yè)中更具競爭力。

（三）個人維度

1.樹立參與智慧城市建設(shè)的主動意識

居民要樹立節(jié)能減排、綠色環(huán)保的消費(fèi)理念，促進(jìn)低碳的生活理念融入社區(qū)、家庭和個人。例如，廣東地區(qū)實(shí)施的碳普惠制，鼓勵居民通過乘坐地鐵出行、節(jié)約用水、垃圾分類等低碳生活方式參與碳減排認(rèn)證，使節(jié)能減排的意識深入社區(qū)居民。在建設(shè)智慧城市時，要注意提高公民的參與程度。公共服務(wù)人員應(yīng)繼續(xù)履行為公眾服務(wù)的責(zé)任，在智能平臺的技術(shù)支持下與城市居民有更好的接觸與交流，增強(qiáng)公眾服務(wù)人員與居民交流的雙向性，提高居民的參與意識。

2.完善自身關(guān)于智慧城市建設(shè)的知識體系

建設(shè)智慧城市的一條核心路徑是將以人為本的理念與新的科技理念結(jié)合起來，個人應(yīng)重視知識創(chuàng)新，在不斷創(chuàng)新中發(fā)展經(jīng)濟(jì)，為社會繼續(xù)創(chuàng)造價值。[6]隨著信息技術(shù)的不斷升級和發(fā)展，創(chuàng)新型人才應(yīng)廣泛運(yùn)用各種學(xué)科知識，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算等行業(yè)的深入融合，擁有智能化、大數(shù)據(jù)化等先進(jìn)的管理理念，完善自身關(guān)于智慧城市建設(shè)的知識體系，助力未來智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。

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The Models and Ideas of Smart City from the Perspective of“Carbon Peaking and Neutrality”

Wang Peng? ? Li Meitong? ? Mao Zhehan

（1.Beijing Academy of Society Sciences，AI Society Governance Center of RUC，Beijing，100101;2. West Virginia University，John Chambers College of Business & Economics，WV，Morgantown，26505;3.Business School of Zhengzhou University，Henan，Zhengzhou，450001）

Abstract：Global climate change is prompting cities in all regions to actively change their development model to achieve the goal of sustainable development. In this paper，the necessary requirements of“Double carbon”strategy for sustainable development of cities are explained，and then the theoretical basis of smart city construction in response to“Double carbon”strategy is analyzed，it points out the application fields and new models of smart city construction combined with“Double carbon”strategy，focusing on energy，transportation，decision-making and public service，finally，based on the theory and practice of smart city construction in China and from the dimensions of government， enterprises and individuals，this paper puts forward a series of feasible measures to promote smart city construction and realize“Double carbon”strategy.

Key words：“Carbon Peaking and Neutrality”;Smart city;Sustainable development;Digitizing