دراسة التقنيات ومسارات التوحيد القياسي لتحقيق أهداف “ذروة الكربون والحياد الكربوني” – مع أخذ الأعمدة الذكية كمثال

1.1 الوضع الدولي

2015年12月12日巴黎召开的联合国气候峰会通过“巴黎协议”，并于2016年11月4日起生效，该协议目标是将全球平均气温上升幅度控制在2℃以内，力争控制在1.5℃以内，并在2050-2100年实现全球碳中和目标。目前各国实施情况是积极向好的，瑞典已通过立法规定在2045年实现碳中和，英国、法国、丹麦、新西兰和匈牙利等国也立法规定在2050年实现碳中和，目前已有50多个国家的碳排放实现达峰，约占全球碳排放总量的40%，其中大部分为发达国家，国际上主要国家碳达峰到碳中和时间跨度见表1。据经济合作与发展组织的数据显示，欧盟在1990年就已经实现碳达峰，峰值为48.54亿吨二氧化碳当量；美国碳达峰时间为2007年，峰值为74.16亿吨二氧化碳当量；日本碳达峰时间为2013年，峰值为14.08亿吨二氧化碳当量。[2]

الجدول 1 الفترة الزمنية من ذروة الكربون إلى الحياد الكربوني في الدول الرئيسية

1.2 الوضع المحلي

في وقت مبكر من 18 ديسمبر 2017، أصدرت لجنة التنمية والإصلاح الوطنية "إشعارًا بشأن بناء سوق تداول حقوق انبعاث الكربون الوطنية للصناعات (صناعة توليد الكهرباء)"، حيث أطلقت أولاً نظام تداول انبعاثات الكربون الوطني في صناعة توليد الكهرباء، ووسعت تدريجيًا نطاق المشاركة في سوق الكربون وزادت أنواع التداول، وحسنت باستمرار سوق الكربون لإنشاء سوق تداول كربون وطني موحد بشكل ثابت. في 31 ديسمبر 2020، أصدرت وزارة البيئة والإيكولوجيا "إجراءات إدارة تداول حقوق انبعاث الكربون (تجريبي)"، لتنظيم تداول حقوق انبعاث الكربون الوطني والأنشطة ذات الصلة. في 2 فبراير 2021، أصدر مجلس الدولة "آراء توجيهية لمجلس الدولة حول تسريع إنشاء وتحسين النظام الاقتصادي للتنمية الخضراء ومنخفضة الكربون والدائرية"، مطالبة بإنشاء وتحسين نظام اقتصادي للتنمية الخضراء ومنخفضة الكربون والدائرية، لضمان تحقيق أهداف "الكربون المزدوج" ودفع التنمية الخضراء في الصين إلى مستوى جديد.[3]وفقًا لإحصاءات قاعدة بيانات محاسبة الكربون الصينية، تظهر مقارنة انبعاثات الكربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي/انبعاثات الكربون للفرد بين التجمعات الحضرية الرئيسية الثلاث في الشكل 1. يُقدر أن قيمة الذروة المتوقعة لتحقيق ذروة الكربون في الصين تبلغ حوالي 10.6 مليار طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون. على الرغم من أن إجمالي انبعاثات الكربون في الصين لا يزال الأكبر في العالم، إلا أن معدل نمو انبعاثات الكربون قد بدأ في الانخفاض. حاليًا، المصادر الرئيسية لانبعاثات الكربون هي توليد الكهرباء والتدفئة والنقل والبناء، والتي تمثل أكثر من 80٪ من إجمالي الانبعاثات. في عام 2019، بلغت الانبعاثات الاجتماعية للكربون في الصين حوالي 10.5 مليار طن. تعتبر الصناعات عالية استهلاك الطاقة المصدر الرئيسي للكربون في الصين، حيث تعد توليد الكهرباء والتصنيع والبناء والنقل المصادر الثلاثة الرئيسية للكربون. وفقًا لإحصاءات وكالة الطاقة الدولية، تمثل القطاعات الثلاثة الرئيسية لتوليد الكهرباء والتدفئة، والتصنيع والبناء، والنقل 89٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الصين، حيث يمثل توليد الكهرباء والتدفئة 51٪، والتصنيع والبناء 28٪، والنقل 10٪.

الشكل 1 انبعاثات الكربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي/انبعاثات الكربون للفرد في التجمعات الحضرية الكبرى الثلاث ومقارنة البيانات

1.3 نظرة عامة على منطقة الخليج الكبرى

وفقاً للبيانات الواردة في "الورقة البيضاء حول توحيد معايير الحياد الكربوني للإنترنت الصناعي في منطقة خليج قوانغدونغ-هونغ كونغ-ماكاو الكبرى"، تظهر الاتجاهات العامة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن استهلاك الطاقة في منطقة الخليج الكبرى أن الانبعاثات المطلقة في هونغ كونغ قد انخفضت باستمرار وبلغت ذروتها بالفعل، وتقع ماكاو في مرحلة الهضبة بعد بلوغ الذروة، بينما لا تزال انبعاثات الكربون في قوانغدونغ في حالة نمو. من بين مدن منطقة الخليج الكبرى، تمتلك ماكاو أدنى انبعاثات كربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي؛ كما أن مدن مثل شنتشن وهونغ كونغ وقوانغتشو لديها انبعاثات كربون منخفضة نسبياً لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي، وهي مقارنة بمستويات الانبعاثات في دول مثل المملكة المتحدة والنرويج، وأقل قليلاً من الولايات المتحدة؛ بينما تزيد انبعاثات الكربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي في مدن مثل جيانغمن وهويتشو بنسبة 30% إلى 50% عن المتوسط الوطني. تمثل الصناعة الثالثة أكثر من 58% في مدن مثل هونغ كونغ وماكاو وشنتشن وقوانغتشو، مع حصة كبيرة من صناعات الخدمات الحديثة والتصنيع عالي التقنية، مما يؤدي إلى انخفاض انبعاثات الكربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي. في عام 2020، كان استهلاك الطاقة لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي في شنتشن ثلث المتوسط الوطني، وكانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي خُمس المتوسط الوطني، حيث انخفضت بنسبة 19.3% و23.2% على التوالي على مدى خمس سنوات. وقد حددت شنتشن بوضوح هدفها لتحقيق ذروة الكربون بين عامي 2020 و2025. بالإضافة إلى ذلك، وفقاً لـ "التقويم الإحصائي لهويتشو 2020"، بلغ استهلاك الطاقة لكل وحدة من الناتج المحلي الإجمالي في هويتشو عام 2019 مقدار 0.698 طن من الفحم القياسي لكل 10,000 يوان، بمعدل نمو على أساس سنوي (YoY) قدره 1.7%.

2.1 الدولي النموذجي

اللجنة الفرعية لإدارة غازات الدفيئة والأنشطة ذات الصلة (ISO/TC207/SC7) التابعة للجنة الفنية للإدارة البيئية للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي هي اللجنة الفنية الرئيسية للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي في مجال توحيد المعايير لمعالجة تغير المناخ، وهي مسؤولة عن الأنشطة المتعلقة بتوحيد معايير غازات الدفيئة. حاليًا، تعمل ISO/TC207/SC7 على تطوير مسودة عمل (WD) للمعيار الدولي الحيوي عالميًا بشأن حياد الكربون (ISO 14068) بعنوان "متطلبات ومبادئ تحقيق حياد غازات الدفيئة في حياد الكربون والإعلانات ذات الصلة". أنشأت اللجنة الفنية للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي لالتقاط ونقل وتخزين ثاني أكسيد الكربون جيولوجيًا (ISO/TC265) مجموعات عمل معيارية مثل مجموعة تخزين ثاني أكسيد الكربون، ومجموعة النقل، ومجموعة الالتقاط، وعقدت أربع اجتماعات عمل. حتى الآن، تمت الموافقة على أربعة بنود عمل. في يونيو 2021، اقترح مجلس استراتيجية السوق في اللجنة الكهروتقنية الدولية IEC/TC111 ورقة بيضاء حول أنظمة الطاقة عديمة الكربون القائمة على الطاقة المتجددة.

2.2 الوضع الحالي في الصين

全国环境管理标准化技术委员会（SAC/TC207）主要负责全国环境管理专业领域基础性、通用性、综合性标准化工作，包括环境管理体系、环境标志和声明、环境绩效评价、环境成本和效益、生命周期评价、生态系统评估等，同时对口国际标准化组织环境管理标准化技术委员会（ISO/TC207）相关工作。全国碳排放管理标准化技术委员会（SAC/TC548）于2014年成立，对口国际标准化组织环境管理技术委员会温室气体管理和相关活动分技术委员会（ISO/TC207/SC7），主要负责碳排放管理术语、统计、监测；区域碳排放清单编制方法；企业、项目层面的碳排放核算与报告；低碳产品、碳捕获与碳储存等低碳技术与装备；碳中和与碳汇等领域的标准化工作。截至目前为止，SAC/TC548标委会已发布16项国家标准，正在制修订的标准30余项。2019年国家生态环境部发布《大型活动碳中和实施指南（试行）》文件，规范了大型活动的碳中和实施，2021年9月15日国家工信部将申请立项的《石油和化工行业碳排放核查技术规范》等197项碳达峰相关行业标准予以公示。

2.3 大湾区先行

باعتبارها واحدة من المناطق ذات أعلى مستوى من الانفتاح وأقوى حيوية اقتصادية في الصين، شهدت منطقة خليج قوانغدونغ-هونغ كونغ-ماكاو الكبرى إصدار مجلس الدولة لـ "مخطط خطة التنمية لمنطقة خليج قوانغدونغ-هونغ كونغ-ماكاو الكبرى" في فبراير 2019. تضع هذه الخطة "التنمية الخضراء وحماية البيئة" كمبدأ أساسي يوجه تنمية المنطقة، مما يتطلب أن تتطور المنطقة على أساس الابتكار الأخضر ومنخفض الكربون. تحت إرشاد ودعم الجهات المختصة مثل إدارة تنظيم السوق بمقاطعة قوانغدونغ، ولجنة التنمية والإصلاح بالمقاطعة، وإدارة البيئة والبيئة الإيكولوجية بالمقاطعة، تم تأسيس أول لجنة فنية إقليمية لتوحيد معايير ذروة الكربون وحياد الكربون في البلاد (GD/TC73). تم تنظيم الوحدات ذات الصلة لإجراء أبحاث حول "إطار نظام معايير تداول حقوق انبعاثات الكربون في مقاطعة قوانغدونغ" وخريطة طريق التوحيد القياسي الخاصة بها، وتجميع القوانين واللوائح والمعايير المتعلقة بتداول حقوق انبعاثات الكربون. كما هو موضح في الشكل 2، يوضح نظام معايير تداول حقوق انبعاثات الكربون الفئات الفرعية للمعايير على مستويات الأساسيات، والمنظمات، والمشاريع، والمنتجات، والتداول. فيما يتعلق بت продви أعمال التوحيد القياسي، تظهر البيانات الإحصائية ذات الصلة أن مقاطعة قوانغدونغ ومدينة شنتشن قد أصدرتا بالتتابع ما يقرب من 20 معيارًا محليًا وما يقرب من 20 معيارًا جماعيًا متعلقًا بأهداف "الكربون المزدوج". توفر هذه الجهود دعمًا قياسيًا أساسيًا مهمًا لتعزيز الابتكار التكنولوجي الأخضر ومنخفض الكربون وتعزيز قدرة امتصاص الكربون في منطقة الخليج الكبرى، كما تعمل كـ "مصنع معالجة" لمعايير "الكربون المزدوج" و"موصل" لأنشطة التوحيد القياسي في المنطقة.

2.3 النظرة العامة

استناداً إلى التزام الصين بتحقيق أهداف "الكربون المزدوج"، من الضروري تسريع رسم خرائط مختلف القطاعات، وفهم الاتجاهات الرئيسية للتطوير المستقبلي للحياد الكربوني، وتحديد الثغرات والفرص في المعايير ذات الصلة، وتعزيز التطوير المنظم لخطة توحيد منهجية. إن إنشاء وتحسين نظام المعايير المتعلقة بـ "الكربون المزدوج" أمر حتمي. وفقاً للنشر الوطني العام لـ "الكربون المزدوج"، يجب علينا تنقيح وتنظيم احتياجات التوحيد القياسي عبر جميع القطاعات، وسد الثغرات في المعايير الأساسية مثل تقنيات خفض الانبعاثات، والمحاسبة، والتقييم، وتلبية الاحتياجات الاستراتيجية الكبرى لعمل "الكربون المزدوج"، ودفع التنمية الخضراء في جميع القطاعات من خلال المقارنة المرجعية والامتثال من قبل أصحاب المصلحة في التوحيد القياسي. في الوقت نفسه، يجب علينا تسريع تحديث وترقية معايير توفير الطاقة، ومراجعة معايير الاستهلاك الطاقي الإلزامية وكفاءة الطاقة الإلزامية للمنتجات كإرشادات أساسية، ورفع متطلبات حدود استهلاك الطاقة للمنتجات، وتوسيع نطاق تغطية معايير حدود استهلاك الطاقة، وتحسين المعايير الداعمة لمحاسبة الطاقة، والاختبار والاعتماد، والتقييم، والمراجعة. سيوفر هذا دعماً معيارياً لتحقيق أهداف "الكربون المزدوج" في الصين ويعزز تقدم التحقق من انبعاثات الكربون ومحاسبتها على المستويات الإقليمية والقطاعية وعلى مستوى المنتج من خلال تحسين وتنقيح التوحيد القياسي.

3.1 环境监测

基于我国交通运输CO₂排放量处于增长的背景之下，相关行业都在研究及制定“双碳”达标规划，实施碳减排措施及进行碳抵消等工作。[4]城市中现有的各监测点是应用气体传感器较为单一地测得二氧化碳含量，未能结合该路段的交通流量、车速、周边绿植数量以及吸收二氧化碳的能力等进行综合监测。智慧城市物联网架构下的智慧杆搭载环境监测模组，有效实现收集和监测所在场景区域中的PM2.5浓度、PM10浓度、二氧化碳含量、二氧化硫含量、扬尘浓度和噪声分贝等气象及环境信息，系统管理平台通过对收集到的各类数据进行综合分析与对比，系统发出优化及调整指令，有效控制该区域的相关指标达到预定目标值，发挥智慧杆搭载环境监测模组在减碳达标过程的重要作用。

3.2 الطاقة النظيفة تدعم الأعمدة الذكية

في ظل الاتجاه الرئيسي للكفاءة العالية وتوفير الطاقة، يعد تطبيق الطاقة النظيفة اتجاهًا حتميًا. يتم الترويج للأعمدة الذكية المزودة بتوليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وتطبيقها. يتم استخدام الكهرباء التي تجمعها الوحدات الكهروضوئية الشمسية من خلال إدارة تخزين الطاقة أو مباشرة لتشغيل الأجهزة المتطابقة المختلفة المثبتة على الأعمدة الذكية، مما يقلل من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن توليد الطاقة بالوقود، وتحقيق تعويض الكربون والوصول إلى توازن الكربون.[5]تقوم منصة إدارة الأعمدة الذكية بتكملة احتياجاتها الخاصة من الكهرباء بناءً على جمع طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتقليل انبعاثات الكربون، ومجهزة بأجهزة تخزين الطاقة لمنحها إمكانات ربحية أكبر، مما يخلق قيمة تجارية أكبر للمشغلين ويحقق أهداف الحياد الكربوني. إن طاقة الرياح والطاقة الشمسية المكتسبة أرخص بالفعل من توليد الطاقة الحرارية، لكن البيئات الجغرافية المقابلة وأساليب الإدارة ستؤثر على معدلات استخدام النظام، مثل الفترات التي لا توجد فيها شمس أو رياح. تحتاج مشكلات تخزين الطاقة وإمدادات الطاقة غير المستقرة إلى الحل من خلال تطبيق التقنيات الجديدة، لتعزيز الاستخدام الفعال للطاقة النظيفة في تحقيق أهداف "الكربون المزدوج" للمدينة.

3.3 تحسين حركة المرور لتقليل الكربون

تشكل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من قطاع النقل ما يقرب من 9٪ من إجمالي الانبعاثات الوطنية في الصين، ولا تزال انبعاثات CO₂ في صناعة النقل في مرحلة نمو. ستستخدم أجهزة إدارة المرور المثبتة على الأعمدة الذكية تقنيات المعلومات مثل البيانات الضخمة والحوسبة السحابية و5G لجمع البيانات ذات الصلة ضمن نطاق التغطية. عند اكتشاف أن مستويات ثاني أكسيد الكربون لا يمكنها تحقيق الحياد الكربوني من خلال النباتات الخضراء على الطرق، يتم التركيز على بيانات نسبة استخدام الطاقة النظيفة في وسائل النقل والسفر الأخضر. تحقق منصة إدارة النظام ضبطًا فوريًا لمراقبة المرور على الطرق الحالية، وتقوم منصة التحكم بضبط وتوجيه حركة مرور الطرق من خلال التنسيق بين المركبات والطرق، وتحسين مسارات المرور لتقليل ثاني أكسيد الكربون الناتج عن ازدحام الطرق، وتقليل بقاء المركبات لفترات طويلة بسبب الازدحام، ومراقبة مستويات ثاني أكسيد الكربون في المنطقة في الوقت الفعلي. يتم إرسال البيانات إلى منصة تحكم النظام لمقارنتها بعتبات ثاني أكسيد الكربون الأصلية، وإصدار أوامر التحسين لتحقيق سلاسة حركة المرور وتقليل انبعاثات الكربون.[6]

باعتبار أن الأعمدة الذكية تشكل بنية تحتية للمدن الذكية وصناعة ناشئة تتسم بالاندماج التكنولوجي عبر التخصصات، وفي السياق الأوسع لتحقيق أهداف "الكربون المزدوج"، ينبغي اعتماد مؤشرات كمية لتقييم انبعاثات الكربون للأعمدة الذكية وأنظمتها، وبالتالي تقييم مستويات انبعاثات الكربون الخاصة بها.[7]لتحقيق أهداف "الكربون المزدوج"، من الضروري الاستفادة من تقنيات مثل الطاقة الخالية من الكربون، وتطبيقات الطاقة منخفضة الكربون والطاقة الجديدة، والابتكار التكنولوجي، وإعادة الاستخدام. ومن خلال دمج ذلك مع الهياكل الصناعية المحلية وخصائص التنمية الاجتماعية والاقتصادية، يجب تعزيز التعاون العميق بين المصنعين ومؤسسات البحث ذات الصلة للاستفادة من المزايا التكميلية. ويشمل ذلك إنشاء مراكز بحث تكنولوجي تجمع بين "الصناعة-الأكاديمية-البحث-التطبيق"، ودمج أهداف "الكربون المزدوج" في التخطيط الشامل للبنية التحتية الحضرية، وإنشاء وتحسين معايير توفير الطاقة والتقييم في الصناعة ضمن إطار "الكربون المزدوج"، وتحديث وترقية هذه المعايير، ورفع متطلبات حدود استهلاك الطاقة للمنتجات، وإكمال المعايير الداعمة لمحاسبة الطاقة، واختبارات الاعتماد / الشهادة، والتقييم، والمراجعة. ويجب ابتكار أساليب العمل في تخطيط الأعمدة الذكية، وإدارة البناء، وأنظمة التقييم، والابتكار التكنولوجي، والتحول الذكي للمدن، وغرس مفهوم التنمية الخضراء طوال دورة حياة حلول أنظمة الأعمدة الذكية، وضمان تنفيذ ترشيد الطاقة وخفض الكربون بشكل فعال عبر سلسلة التوريد.

المراجع
[1] Cao Xiaobing، Wang Hailong، Zhao Jingwen، وآخرون. التركيز على بناء وعرض الأعمدة الذكية تحت بنية إنترنت الأشياء الحضرية[J]. China Lighting & Electrical Apparatus، 2020(05):22-25.
[2] Xue Liang. أهداف وتقدم الدول في تحقيق الحياد الكربوني[J]. Shanghai People's Congress Monthly، 2021(07):53-54.
[3] أصدرت اللجنة المركزية للحزب الشيوعي الصيني ومجلس الدولة "آراء حول التنفيذ الكامل والدقيق والشامل لمفهوم التنمية الجديد للقيام بعمل جيد في ذروة الكربون والحياد الكربوني"[J]. Shanghai Energy Conservation، 2021(10):1054.
[4] Xu Jie. تحليل استراتيجيات مراقبة جودة المعلومات لأنظمة المراقبة الآلية للهواء المحيط[J]. Sci-Tech Innovation and Application، 2021،11(31):133-136.
[5] Zhu Gang، Li Yanhe، Zhang Zhen، وآخرون. تقنية التحكم التشغيلي وتطبيق شبكات الطاقة الإقليمية ذات الإمداد الكامل بالطاقة النظيفة[J]. Electric Power، 2021، 54(05):195-205.
[6] Zhang Jin، Yuan Jiting، Zi Fengjun. هل يؤدي تحسين كفاءة النقل إلى خفض انبعاثات الكربون في صناعة النقل؟ —دراسة تجريبية تعتمد على بيانات لوحية بين المقاطعات[J]. Ecological Economy، 2021،37(11):18-24.
[7] Wang Hailong، Zhao Jingwen، Wang Heru، Cao Xiaobing. تحليل موجز لبناء وتطوير الأعمدة الذكية متعددة الوظائف تحت بنية المدينة الذكية[J]. China Lighting & Electrical Apparatus، 2020،No.426(09):1-5.