為了更好的利用數(shù)字技術(shù)為“雙碳”路徑賦能，51WORLD根據(jù)不同技術(shù)的能力特點(diǎn)，梳理出了「數(shù)字技術(shù)助力雙碳思路框架圖」。

從框架圖中可以看出，數(shù)字技術(shù)賦能“雙碳”的具體路徑可以分為：數(shù)據(jù)摸底、情景預(yù)測、明確路徑、實(shí)施調(diào)整四大流程，在此過程中，數(shù)字孿生、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)都發(fā)揮了重要作用。

其中，5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在碳排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、核算、核查環(huán)節(jié)起到了數(shù)據(jù)的采集和傳輸作用，而且在具體落地環(huán)節(jié)還提供了通信基礎(chǔ)和感知控制能力。人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)則支撐了節(jié)能減排行動(dòng)的趨勢分析和雙碳戰(zhàn)略落地的決策優(yōu)化。

數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算在賦能雙碳戰(zhàn)略實(shí)施中是密不可分的，這三大技術(shù)能力在數(shù)據(jù)摸底、情景預(yù)測、實(shí)施調(diào)整四個(gè)階段都起到了重要作用，也是所有新技術(shù)中參與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度最深的。

毋庸置疑的是，數(shù)字技術(shù)正在推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向低碳化、綠色化方向轉(zhuǎn)型，數(shù)字技術(shù)和人工智能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合，產(chǎn)生智慧能源、智慧農(nóng)業(yè)、智能制造、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧城市等新的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)在創(chuàng)造新價(jià)值的同時(shí)，有效整合各種要素資源，實(shí)現(xiàn)要素精準(zhǔn)投入、生產(chǎn)過程精準(zhǔn)控制、供需高效匹配，在節(jié)能降耗、提升效率和循環(huán)利用等方面都起到關(guān)鍵作用。

數(shù)字孿生全面賦能雙碳計(jì)劃

不同數(shù)字技術(shù)在整體雙碳戰(zhàn)略里起到的作用當(dāng)然也有所不同，而數(shù)字孿生作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，這時(shí)候當(dāng)仁不讓成為了“主力軍”。

為實(shí)現(xiàn)雙碳實(shí)施路徑中的碳排查、碳規(guī)劃、碳建設(shè)、碳優(yōu)化、碳交易五大環(huán)節(jié)，51WORLD以數(shù)字孿生技術(shù)為核心，以數(shù)字化場景、孿生化呈現(xiàn)、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，賦能雙碳建設(shè)，還構(gòu)建了“零碳方舟DTARK”全域雙碳智慧管理應(yīng)用系統(tǒng)。

碳排查——摸清“碳家底”

無論是城市、園區(qū)、建筑還是企業(yè)，推進(jìn)“碳達(dá)峰、碳中和”雙碳建設(shè)的第一步都是摸清“碳家底”，開展碳排放數(shù)據(jù)的盤查，實(shí)施碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、核算、核查，認(rèn)真分析碳排放來源，確定工作重點(diǎn)。

“零碳方舟DTARK”就是個(gè)不折不扣的“摸排小能手”。

基于數(shù)字孿生場景呈現(xiàn)的全真物理世界，“零碳方舟DTARK”系統(tǒng)能夠將全域空間中各類碳源排放監(jiān)測數(shù)據(jù)與時(shí)空模型數(shù)據(jù)相融合，實(shí)現(xiàn)碳排數(shù)據(jù)在時(shí)空維度上的搜索與計(jì)算，同時(shí)，還能圍繞不同業(yè)態(tài)、不同碳源等維度深度剖析，形成區(qū)域“碳畫像”、“碳分布”、“碳足跡”等多種數(shù)據(jù)全景圖，幫助城市、園區(qū)或建筑的運(yùn)營管理者直觀掌握空間全域的碳排放態(tài)勢。

• 碳畫像：采用數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，按不同業(yè)態(tài)、不同碳源等維度深度剖析，并實(shí)時(shí)生成三維可視化的區(qū)域碳總覽畫像、業(yè)態(tài)碳畫像、建筑碳畫像、碳源分類畫像等。

• 碳分布：采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，以碳源熱力圖形式，直觀呈現(xiàn)全域內(nèi)碳排放強(qiáng)度分布和碳源構(gòu)成，對(duì)碳排放大戶，進(jìn)行重點(diǎn)管控，確定降碳目標(biāo)，提高降碳效率。

• 碳核算：基于三維空間模型的靈活交互能力，在數(shù)字場景中實(shí)時(shí)框選特定區(qū)域，可即時(shí)計(jì)算出該區(qū)域內(nèi)的碳排放總量和碳源構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)高效化的碳排放追蹤監(jiān)測。

• 碳足跡：針對(duì)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)、區(qū)域/城市、特定產(chǎn)業(yè)/部門等不同尺度進(jìn)行碳足跡評(píng)估，以數(shù)據(jù)流量圖等形式呈現(xiàn)，幫助園區(qū)或企業(yè)管理者便捷分析和識(shí)別重點(diǎn)碳排放環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)碳排措施的精準(zhǔn)決策。

• 碳預(yù)警：針對(duì)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)、建筑、特定業(yè)態(tài)或產(chǎn)業(yè)等對(duì)象設(shè)置碳排閾值，當(dāng)實(shí)時(shí)累積的碳排放量超標(biāo)時(shí)可智能預(yù)警，實(shí)現(xiàn)更為高效和細(xì)粒度的碳管理。

這五大碳排查每一步都是摸清“碳家底”的關(guān)鍵步驟，有了這些基礎(chǔ)才能有效實(shí)施碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、核算、核查，認(rèn)真分析碳排放來源，確定減碳工作重點(diǎn)。

碳規(guī)劃——減碳路徑推演

摸清了“碳家底”，下一步就是該根據(jù)碳排放現(xiàn)狀和目標(biāo)規(guī)劃減碳方法了。

這時(shí)候，“零碳方舟DTARK”系統(tǒng)的優(yōu)勢就充分發(fā)揮出來了，它能夠進(jìn)行多維動(dòng)態(tài)模擬研判，動(dòng)態(tài)演繹碳達(dá)峰、碳中和路徑。

系統(tǒng)以數(shù)字孿生技術(shù)的情景仿真優(yōu)勢為基礎(chǔ)，結(jié)合專業(yè)的能源規(guī)劃仿真平臺(tái)，可在三維數(shù)字時(shí)空模型中自主構(gòu)建多種減碳方案，包括綠色能源規(guī)劃推演、節(jié)能設(shè)施規(guī)劃推演、生態(tài)固碳規(guī)劃推演和雙碳規(guī)劃綜合推演。

• 綠色能源規(guī)劃推演：能源結(jié)構(gòu)的綠色升級(jí)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的關(guān)鍵手段。數(shù)字孿生構(gòu)建的三維數(shù)字時(shí)空模型可自主設(shè)置光伏、風(fēng)電等綠色能源的布局規(guī)劃，結(jié)合風(fēng)光資源歷史數(shù)據(jù)，仿真計(jì)算出綠色能源的建設(shè)成本、發(fā)電總量和降碳效果，實(shí)時(shí)展示出雙碳曲線的演變趨勢，為區(qū)域管理者的綠能建設(shè)與投資提供智能化的決策支撐。

• 節(jié)能設(shè)施規(guī)劃推演：各類設(shè)施的電氣化、節(jié)能化改造也是推進(jìn)雙碳落地的重要措施。如生產(chǎn)過程中的制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)，建筑運(yùn)營中的暖通設(shè)備、熱泵設(shè)備，以及園區(qū)運(yùn)營中的污水處理設(shè)施等，都可以實(shí)施節(jié)能改造或升級(jí)替換?；跀?shù)字孿生技術(shù)，可在虛擬同步的三維數(shù)字空間中，便捷的模擬實(shí)施設(shè)備設(shè)施升級(jí)改造，并實(shí)時(shí)計(jì)算出升級(jí)后的碳減排數(shù)據(jù)，幫助管理者智能評(píng)估決策收益與風(fēng)險(xiǎn)。

• 生態(tài)固碳規(guī)劃推演：對(duì)于區(qū)域面積較大的新城新區(qū)，也可以借助農(nóng)林湖草等自然資源來吸收碳排放，促進(jìn)碳中和。在三維數(shù)字場景中，動(dòng)態(tài)框選可建設(shè)綠地和森林的地塊，可實(shí)時(shí)計(jì)算出不同綠植種類和不同建設(shè)面積下的固碳數(shù)據(jù)，并分析對(duì)區(qū)域碳達(dá)峰和碳中和的趨勢影響，為城市級(jí)減碳規(guī)劃提供高效便捷的量化數(shù)據(jù)參考。

• 雙碳規(guī)劃綜合推演：在能源的生產(chǎn)端和消費(fèi)端有多種措施和方案可以助力雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，如零碳能源布局、節(jié)能減排、生態(tài)固碳、交通減碳、工業(yè)脫碳等。為幫助管理者更好的選擇減排路線和制定時(shí)間表，以及科學(xué)、全面地制定考核指標(biāo)，“零碳方舟”系統(tǒng)基于數(shù)字孿生技術(shù)所構(gòu)建的虛擬空間，可以靈活的組合多個(gè)減碳方案進(jìn)行模擬計(jì)算，并以三維可視化方式預(yù)演出組合方案實(shí)施過程和碳中和路徑推演。

碳建設(shè)——綠色能源高效運(yùn)控

實(shí)施零碳能源布局后，運(yùn)營管理者需要對(duì)可用清潔能源進(jìn)行精確預(yù)測，盡量降低波動(dòng)性對(duì)區(qū)域微電網(wǎng)的影響，同時(shí)優(yōu)化設(shè)施運(yùn)維、降低成本。

例如，對(duì)于分布式光伏電站或風(fēng)電電站，基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化的智能運(yùn)營與管控，提供設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測、故障運(yùn)維、發(fā)電預(yù)測、智能調(diào)度等服務(wù)，幫助運(yùn)營管理者合理降低運(yùn)維成本，帶來長期收益。

碳優(yōu)化——節(jié)能降碳智能決策

數(shù)字技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的技術(shù)手段用數(shù)據(jù)邏輯賦能工業(yè)智能化綠色制造和能源管理，賦能建筑全生命周期降低能耗，促進(jìn)交通提升運(yùn)輸組織效率，加速雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

01 賦能生產(chǎn)制造和企業(yè)管控

生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，智能化過程控制基于動(dòng)態(tài)流程模擬仿真技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前原料成分、生產(chǎn)工況等信息，對(duì)化工裝置工藝參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，給出操作優(yōu)化建議，或直接將工藝動(dòng)態(tài)仿真模擬系統(tǒng)與 APC（先進(jìn)過程控制）系統(tǒng)打通，開展從讀取數(shù)據(jù)、優(yōu)化計(jì)算到控制調(diào)整的全自動(dòng)閉環(huán)優(yōu)化控制，減少生產(chǎn)過程中的能耗物耗。

企業(yè)一體化管控，基于企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)加強(qiáng)生產(chǎn)與業(yè)務(wù)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)資源調(diào)度優(yōu)化，提高資源利用效率，從而減少碳排放，減少資源調(diào)度不合理導(dǎo)致的內(nèi)部消耗。

02 助力建筑全生命周期碳減排

數(shù)字技術(shù)促進(jìn)建筑領(lǐng)域碳減排的著力點(diǎn)主要在于節(jié)能設(shè)計(jì)、運(yùn)行階段的能效提升和構(gòu)建“光儲(chǔ)直柔”建筑。

雖然建筑設(shè)計(jì)施工階段的碳排放占比小，但建筑的綠色低碳很多是在設(shè)計(jì)階段決定的。

在建筑運(yùn)行階段其核心是綠色建筑和智慧建筑融合， 通過智能控制、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)計(jì)量等手段，運(yùn)用云計(jì)算和人工智能分析數(shù)據(jù)，將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合，營造科技與人性化為一體的建筑生態(tài)，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部能源資源利用最優(yōu)。

構(gòu)建集屋頂光伏發(fā)電-建筑儲(chǔ)電-直流電系統(tǒng)-柔性供電用電模式的“光儲(chǔ)直柔”建筑，是指利用城鄉(xiāng)建筑的屋頂空間安裝分布式光伏，在建筑內(nèi)設(shè)置分布式蓄電，將建筑內(nèi)部供電系統(tǒng)由目前的交流變?yōu)橹绷?/strong>，建筑從能源系統(tǒng)的使用者，轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉聪到y(tǒng)的生產(chǎn)者、使用者和儲(chǔ)存調(diào)控者，從而更有效生產(chǎn)和消納風(fēng)電和光電。

“光儲(chǔ)直柔”建筑配電模式，其中“柔”是最終目的，數(shù)字技術(shù)能夠賦能建筑柔性用電，使建筑用電由目前的剛性負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载?fù)載，有效消納建筑自身的光伏和遠(yuǎn)方風(fēng)電光電，實(shí)現(xiàn)建筑零碳電力運(yùn)行。

03 助力建設(shè)綠色智慧交通體系

降低交通運(yùn)輸出行領(lǐng)域碳排放涉及到全產(chǎn)業(yè)鏈條，通過大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)進(jìn)行資源配置的優(yōu)化和決策，能助力構(gòu)建更為靈活、高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的智慧綠色交通體系。

車輛的智能化、出行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、出行效率的提升、電動(dòng)汽車的充放電優(yōu)化、新能源汽車與可再生能源協(xié)同，都是是數(shù)字技術(shù)促進(jìn)交通領(lǐng)域碳減排的核心著力點(diǎn)。

車聯(lián)網(wǎng)可優(yōu)化公共交通服務(wù)水平，有效提升車輛使用率、共享率，改善出行習(xí)慣，構(gòu)建綠色出行體系，實(shí)現(xiàn)綜合碳減排。

碳交易——資產(chǎn)實(shí)時(shí)管控

碳交易是數(shù)字孿生賦能雙碳的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是保證雙碳計(jì)劃“綠色無污染”的關(guān)鍵。

對(duì)于重點(diǎn)用能企業(yè)，搭建數(shù)字化能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)或能源管理中心，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)全過程和經(jīng)營管理全范圍能耗和碳排放、產(chǎn)品碳足跡數(shù)字化管理，有針對(duì)性地對(duì)高碳排放環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)能減排改進(jìn)。

此外，全數(shù)字化的管理方式將顯著減少在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析過程中出現(xiàn)人為錯(cuò)誤的可能性，大大提升碳排放管理的安全性、可靠性以及評(píng)估審核的效率，幫助企業(yè)建立高效可信的碳資產(chǎn)管理體系。

數(shù)字技術(shù)能夠賦能碳市場碳交易高效運(yùn)轉(zhuǎn)，未來碳市場具有多主體、多模式和多規(guī)則的特點(diǎn)，對(duì)碳市場交易透明性、實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)安全性都提出了需求與挑戰(zhàn)。結(jié)合區(qū)塊鏈的“去中心化、透明安全、不可篡改、信息可溯”的技術(shù)特征，可以為碳市場建設(shè)提供具體實(shí)施手段，實(shí)現(xiàn)碳市場的安全可信交易與高效結(jié)算，完善碳交易流程和自動(dòng)化業(yè)務(wù)處理。

51WORLD深度應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)復(fù)雜經(jīng)濟(jì)社會(huì)事務(wù)的變化發(fā)展進(jìn)行多維動(dòng)態(tài)模擬研判，動(dòng)態(tài)演繹碳達(dá)峰、碳中和路徑，提高管理者對(duì)所轄區(qū)域碳減排的管理、監(jiān)督和預(yù)測預(yù)警等決策應(yīng)對(duì)能力，為區(qū)域雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供有力支撐。

在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化浪潮下，利用數(shù)據(jù)進(jìn)一步提升效率、降低成本成為技術(shù)演進(jìn)的必然趨勢，數(shù)字化技術(shù)與各個(gè)領(lǐng)域的緊密結(jié)合，在創(chuàng)造新價(jià)值的同時(shí)有效整合各種要素資源，實(shí)現(xiàn)要素精準(zhǔn)投入、生產(chǎn)過程精準(zhǔn)控制、供需高效匹配，在節(jié)能降耗和節(jié)約資源方面起到關(guān)鍵作用。

利用數(shù)字孿生技術(shù)，可以更好的幫助城市建立精細(xì)化管理平臺(tái)，對(duì)城市內(nèi)人口聚集的碳排放集中區(qū)域進(jìn)行監(jiān)管和治理，從源頭實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳。

未來，51WORLD將以極具開放性的數(shù)字孿生核心能力探索智慧園區(qū)的零碳升級(jí)，與更多合作伙伴一起，建設(shè)更高效、更安全、更智慧的零碳園區(qū)、零碳城市，助力雙碳目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。

更多零碳園區(qū)案例請(qǐng)進(jìn)入鏈接查看https://www.51aes.com/technology/smart-park?cont=105

標(biāo)簽：