城市和建筑的脱碳既必要又非常复杂。
数字化将是推动这一转型的关键因素。
借助现有技术，这一目标可以实现，并且正在实现之中。
如果不改造我们的城市和建筑，我们就无法应对气候变化。这需要私营和公共部门付出巨大努力，但借助当今的技术，这是可以实现的。
城市是全球脱碳的基石，主要有两个原因。首先，城市的排放量占全球排放总量的70%。仅建筑一项就约占40%，如果将建筑行业及其上游价值链计算在内，这一比例则为50%。其次，城市化正以惊人的速度推进，到2050年城市化率将升至68%，而目前为55%，这意味着现有建筑存量将几乎翻一番。
城市和建筑的脱碳同样极其复杂。由于建筑原型多种多样、行业高度分散，可以说，相较于许多重工业，该行业更难减排，尤其是在我们眼前所剩的时间极为有限的情况下。这与其说是技术问题，不如说是价值链协调与组织问题。
城市和建筑必须立即应对这一挑战，否则我们很可能无法实现整体脱碳目标。应对气候变化的战斗究竟能否取胜，关键就在于城市和建筑。然而，这一议题近年来却出人意料地被相当忽视。现在是时候重新聚焦我们的努力了。这是所有企业都必须正视并参与应对的挑战，同时也是一个充满希望的创新领域。大规模推进城市和建筑脱碳，要求我们重新定义它们在未来的角色愿景。我们相信，这是可以做到的。
迈向零碳建筑的竞争
所有建筑都必须在2050年前实现净零碳，即在其整个生命周期内均为零碳。这将推动建筑行业的一场变革，行业需要重新思考建筑设计以实现最佳性能，同时采用隐含零排放的材料。
优化这些零碳建筑的性能将基于几个关键模式。
- 第一，建筑必须实现超高效率。建筑存量的平均能源强度为每平方米每年150千瓦时（kWh/m2/年），而最优基准约为每平方米每年50千瓦时——即低三倍。
- 第二，建筑必须全面实现电气化。事实证明，供暖电气化的效率比传统化石燃料系统高出许多倍，并且最终将在世界大多数地区具备经济竞争力，尤其是与空调结合使用时。
- 第三，系统必须能够依托本地（可再生）发电和灵活的住宅自有能源，并与现代化、数字化的电网相连接，以提高整体系统韧性。
数字化是推动这一转型的关键因素。它重新定义了我们生产、输送和消费电力的方式，以下两个案例研究即可说明这一点：
1）T-Mobile体育馆：通过互联技术实现效率与可持续性
T-Mobile体育馆由AEG与MGM Resorts International联合施耐德电气共同开发，是一座位于拉斯维加斯、设施先进的娱乐场所，充分体现了城市超高效电气化与数字化的未来。这座位于拉斯维加斯大道核心地带的城市设施，采用互联技术解决方案进行了定制设计，使其成为全球自动化程度和能效最高的娱乐、体育及演唱会场馆之一。该设施获得LEED金级认证，全面采用施耐德电气的EcoStruxure系统，打造出一个数字互联的娱乐场所，实现从空调、照明到门禁、能源管理及建筑运营的全面互联与全天候（24/7）控制。在投入运营的头12个月内，T-Mobile体育馆的能源成本节省了18%，其旗舰场馆也成为周边社区可效仿的可持续发展典范。
2）圣保罗“城市未来性”项目
该项目的核心是Enel的“城市未来性”项目，即在南美洲率先创建首个网络数字孪生体。该孪生体是一个三维数字模型，通过安装在实际电网上的数千个传感器，复制当地的电力基础设施，每个传感器均可实时向配电商和当地利益相关方传递电网状态信息。最终，该数字孪生体可用于提升人们对能源使用、效率和节约的认识。
该项目表明，电网、建筑和城市基础设施的数字化可以在“生活实验室”中发展。市民、企业家、市政当局和高校可以共同创造创新解决方案，将基础设施与出行、安全、减少废弃物、安保及城市环境等本地需求相连接。
打造高效、可持续的城市
高效、全面电气化且数字化的配电网络，加上分布式发电、储能和电动出行，将有助于平抑并控制能源需求，从而在整体系统效率方面实现质的飞跃。在此背景下，电网是城市基础设施中最重要的组成部分之一。电网的全面数字化将通过自动化和实时信息提升城市的整体韧性。数字化电网还将促进可再生能源的整合，推动向电动出行的平稳过渡，并助力电池的普及。
城市脱碳是一项多层面的挑战，需要采取整体性方法，即系统性效率。除建筑外，私人和公共交通的电气化在实现净零排放目标以及改善城市空气质量方面也发挥着关键作用。
世界经济论坛如何推动清洁能源转型？
能源与材料中心汇聚各方领袖，帮助人们理解正在重塑能源、材料和工业体系的复杂转型。该中心提供一个平台，用以探讨能源安全、可负担性与可持续性之间的交汇点。
通过跨价值链和跨区域的合作，该中心推动建立共同路径，帮助合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致，以实现安全、低碳且公平的转型。
迈向低碳世界的必要转型
在动态的城市环境中整合智能建筑、推进私人和公共交通电气化，并部署电动汽车充电基础设施，对于设计一条1.5°C路径并减少城市污染至关重要。
因此，城市和建筑脱碳应成为公共和私营部门的最高优先事项。这一工作必须大规模推进，必须加快步伐，并且必须采用综合且数字化的方法来完成。这将是通往成功的最具成本效益的路径，并带来真正的系统性效率。
没有任何理由让这一机遇白白流失。
点击此处了解更多信息，详见世界经济论坛的“系统性效率”项目。
