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全球数治丨人工智能赋能气候变化治理的机理与路径

woniu 资讯 2021-11-24 17:01:00 7480 0 ar人工智能智能

人类活动导致温室气体排放增多,进而引发全球变暖是当今世界面临的最紧迫挑战之一。虽然目前全球气温较工业化之前仅上升了约1℃,但冰川消融、海平面上升、生物多样性受损等问题已然呈现不断恶化之势,飓风、洪水、森林大火、干旱等破坏性气候事件也较以往发生得更为频繁。若不尽快采取果断措施遏制全球变暖,人类将会承受严重的后果。

2015年,全球200余个国家共同签署了《巴黎协定》,各国承诺以切实行动将本世纪的全球平均气温升高幅度控制在2℃以内,并以1.5℃作为进一步努力的目标。今年11月举行的《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会(The 26th UN Climate Change Conference of the Parties,COP26)则通过了《格拉斯哥气候协议》(Glasgow Climate Pact),再次强调确保本世纪中叶全球净零碳排放和1.5℃升温目标可及。这两个文件在实质上给人类划定了一条碳排放红线。并且,从某一个时刻开始,人类必须要实现碳“净零排放”,即通过植树造林、直接空气碳捕获和储存等方式消除大气中的二氧化碳,使消除总量完全抵消排放量。目前,各国距离上述目标还相当遥远,而采取可行措施改变现状却既艰难又昂贵。在此背景下,人工智能(AI)以其强大的数据处理能力、分析洞察力和降本增效潜力,有望成为游戏规则的改变者,为实现减排目标和发展模式转型提供新路径。

今年9月8日,世界经济论坛官网刊登了波士顿咨询公司(BCG)合伙人、气候专题负责人夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)撰写的评论文章《充分利用人工智能力量,加快应对气候变化的步伐》(How AI's full power can stimulate climate change action),概述了AI技术和系统助力治理气候变化问题的三种主要方式。而在今年1月,夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)及其研究团队也已经发布了关于《利用人工智能力量减少碳排放及成本》(Reduce Carbon and Costs with the Power of AI)的研究报告,详尽阐释了AI帮助企业减少碳排放的具体路径和行动策略。综合两篇文章的内容,我们或可对如何将AI应用于全球减排实践形成较为全面的认识。

在《充分利用人工智能力量,加快应对气候变化的步伐》(How AI's full power can stimulate climate change action)一文中,夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)强调,鉴于全球变暖导致的气候问题正不断加剧,人类必须迅速采取行动,部署所有可能的解决方案,而AI在气候治理领域至少可以发挥三方面的关键效用:

测量和降低碳排放规模

与传统的人工测量方法相比,基于AI的解决方案具有明显优势。它能够更加快速、可靠、精准地确定任何特定机构的完整碳足迹,并且其强大的预测和数据分析能力又能帮助决策者做出更为正确的决定。例如,谷歌公司通过与“电力地图”平台(ElectricityMap)合作,使用AI系统实时显示世界各地的清洁电力生产情况,并汇总各国碳足迹数据。在此基础上,谷歌公司设法使将自身的耗能计划与电网的低碳电力供应时间相匹配,从而大幅减少了碳排放量。

创造应对气候变化挑战的新治理模式

近年来,全球在研发低碳燃料、工程化碳捕获和碳封存等减排新技术方面取得了可观进展。以农业碳封存为例,相比人工分析,AI能以更加低成本、高效率、可扩展的方式自动学习海量的农业、气象和地质数据集,分析现有的碳封存数据和行动计划,以确定最适合实施碳封存的地点。与此同时,使用AI算法还能指导农户更加有效地管理日常种植,而AI的实时碳监测功能也可为碳信用市场提供标准化碳指数,吸引更多支持发展低碳农业的资金流入,在全球范围内扩大实施农业碳封存。

提高人类对气候灾害的防御能力

AI可以通过帮助管理和分析多样化的海量数据,形成防御自然灾害和尽量减少损失的洞察力与决策建议。例如,谷歌公司的“Hydronet”解决方案帮助印度和孟加拉国准确识别出重大防洪漏洞,减轻了超过2.5亿人口所面临的自然灾害威胁。BCG的GAMMA团队提供的AI解决方案则帮助澳大利亚锁定了森林大火威胁下的脆弱区域,并评估和制定个性化的应急措施与减灾预案。

夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)因此总结提出,AI在治理全球气候问题方面具有突破性潜力。各国和各大企业的领导人和决策者应充分认识并有效利用AI的优势,以解决阻碍实现大规模减排的复杂挑战。

针对企业利用AI减少碳排放的具体路径和行动策略,夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)及其团队在他们撰写的《利用人工智能力量减少碳排放及成本》(Reduce Carbon and Costs with the Power of AI)研究报告中首先给出了一系列测算结果:鉴于目前全球温室气体排放总量约为530亿吨二氧化碳当量(CO2e),如果要实现2016年《巴黎协定》将全球平均气温上升限制在1.5°C的目标,各国必须在2030年前减少50%碳排放。使用AI可以帮助减少26至53亿吨的二氧化碳排放,占减排总量的5%至10%,约在2.6到5.3千兆吨二氧化碳之间。同时,通过增加收入和节约成本等方式,在接下来10年间,AI为企业可持续发展能创造的潜在价值或将达到1.3万亿至2.6万亿美元。

夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)及其团队进而指出,AI的强大优势主要在于它能够迅速收集和分析海量数据,并从既有数据集中学习经验,洞察数据间的关联,以做出科学决策,给出行动建议。工业制造、交通运输、制药、快速消费品、能源和公用事业等领域都可以利用AI达到减碳效果,具体应用路径则应聚焦于以下三方面:

监测排放

企业可以使用AI驱动的数据分析来跟踪自身运营及供应商、用户等涉及价值链各环节的碳足迹,并利用AI生成缺失数据的近似值,以提高监测准确性。

预测排放

AI算法可以预测整个企业的碳足迹和未来排放量,并将企业当前的减排情况、新的减排计划和今后需求关联起来,有助于更准确地设定和调整减排目标。

减少排放

通过生成对价值链各方面的详细洞察,AI能够提高企业在生产、运输及其他方面的工作效率,从而减少碳排放,削减成本。

为了获得上述收益,企业有必要把AI重点运用在高碳排放和高成本的领域,同时也要设法控制部署AI设备和系统本身的能耗。因此,夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)及其研究团队建议企业采取一种三管齐下的行动策略:

设立远大的目标

具体指的是使用AI来提高整个价值链中碳排放的透明度,然后从产生最大碳排放量和成本的部分切入,使用AI技术帮助实施减排。

从小处着手

具体是指使用最小可行产品(MVP)的概念设计AI解决方案,并更多地运用原型和试点,及时对方案进行迭代、整合和完善。

快速扩展

视情况尽快扩大MVP解决方案的应用规模,并相应改造组织架构,增强影响力。同时,还要投资于系统核心能力建设,发展赋能型技术平台,并实施新的治理模型,以确保AI战略和企业整体战略保持一致。

夏洛特·德戈特(Charlotte Degot)及其研究团队认为,通过三管齐下的行动,AI能够有效提高企业生产效率,并同步实现节约成本和节能减排,成就绿色发展。

“最初,没有人在意这场灾难,这不过是一场山火,一次旱灾,一个物种的灭绝,一座城市的消失,直到这场灾难和每个人息息相关。” 这句来自电影《流浪地球》的念白,恰好描绘了此刻人类所面临的气候变化严峻现实。借力AI应对气候变化挑战,既有助于人类社会顺利实现从高碳向低碳和净零碳转型,也能驱动企业在低碳世界中发掘成功之道,实现经济发展和社会效益的双赢。因此,各行各业都应当以前瞻性的战略眼光看待这个问题,尽早开展相关投资布局。

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