当“地上的5G”遇上“天上的北斗” 这个万亿市场按下启动键******
工业和信息化部的最新数据显示,截至2022年9月末,我国5G基站总数已达222万个,占全国移动基站总数的20.7%,占全球5G基站总数的60%以上。
最新发布的《新时代的中国北斗》白皮书指出,中国的北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施,北斗已经是世界一流的卫星导航系统。
虽然最大的5G和一流的北斗,已经足够激动人心。但如果当“地上的5G”与“天上的北斗”握起手来,又将会展开一幅怎样的未来画卷呢?
“一个令产业兴奋、令百姓憧憬的万亿市场已经按下启动键。”国际欧亚科学院院士、北京邮电大学教授邓中亮在接受《中国经济周刊》采访时如是总结:天地一体、时空一体、通导一体的网络基础设施将会给人类带来巨大的经济和社会价值,中国应该也有能力走在全球前列。
5G+北斗是“天生一对”,让两大“大国重器”强强联手
我国先后建成全球最大的4G网络和5G网络,和4G相比,5G应用场景会有很大差别,但也面临着新的挑战。
例如在重点应用方向之一的工业互联网领域,要建成智慧矿山、智慧矿井,要实现公路网、铁路网的全覆盖,都需要保证室内、高山、深谷等遮蔽和半遮蔽空间的信号覆盖,且信号不易被干扰。而在智慧交通、无人驾驶等场景,会要求通信网络在满足通信需求的同时,不仅拥有高精度时空感知能力,能通信,也要能定位。
从建设北斗到应用北斗,从中国的北斗到世界的北斗,从天上的北斗到身边的北斗……能够实现室内的精准定位是中国北斗在技术上超越GPS等其他卫星导航系统的重要优势之一,这个在“最后一米”上的技术突破意义重大,也将会带来应用场景和产业发展上诸多新的可能性。
在邓中亮看来,可以将“5G+北斗”作为抓手,推动通信与导航的深度融合,实现能通信就能高精度定位。二者的融合可以满足全覆盖、高精度需求,相互赋能,彼此增强。
“5G是地上的网,北斗是天上的网,5G解决数据高速传输和卫星遮蔽区域高精度定位问题,北斗解决高精度授时和开阔空间高精度定位问题,5G+北斗的融合不仅可以相互赋能,还能够带来海量的高精度、高时效的地理大数据。”邓中亮说。
中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其也曾用“天生一对”来形容5G和北斗。“5G对时间和位置提出更高要求,而卫星导航系统能够提供更高精度的位置和时间信息,因此,5G和北斗卫星导航系统具有天然融合性。”他说。
实际上,早在2006年,科技部就启动了“羲和”计划,旨在构建天地一体的时空定位系统。作为“羲和”计划室内导航系统的主要负责人和学术带头人,邓中亮和团队通过多年攻关,目前已经形成几百项自主知识产权和一系列关键技术。
据邓中亮介绍,“羲和”计划有两个重要目标,一是提高卫星定位的性能和精度,令其服务能力越来越强;二是实现通信信号从室外到室内的定位全覆盖,复杂环境下也能保持服务能力。
“北斗+5G融合发展是必然的,这两项‘大国重器’强强联手,将惠及国防军事、智慧城市、自然资源、通信网络、交通、电力等各行各业,带来无限可能。”邓中亮说。
当地上的通信网络与天上的卫星网络实现“通导一体”,通俗地说,就是无论何时何地都有信号,告别“不在服务区”;还要能随时随地实现精准定位导航,哪怕是高山大海,哪怕车库深井,都能实现精准到米甚至亚米级别的导航。
通信与导航深度融合,“没那么简单”
基于“5G+北斗”的通信技术与精准时空技术的融合及应用,将是这些领域基础设施信息化、智能化升级改造不可或缺的重要基础设施。
当然,还有一个更为重要的要求,那就是要通过自主创新,不被人“卡脖子”,发展和建设好一个中国自主可控的、全空域、全时域、全频域、高精度、高可靠、高可用的时空体系。
邓中亮认为,北斗+5G融合可以从三个层面来理解。一是北斗可支撑5G网络安全高效运行。比如为5G提供高精度授时与同步、百万基站管理等服务,为5G网络应用提供精准的定位导航应用,开拓基于高精度时空基准的通信业务等。
二是5G可增强北斗导航服务能力。比如5G自身可实现优亚米级的定位能力,这意味着可与北斗形成信号覆盖互补,从而实现从室外到室内、从地面到地下无缝隙衔接与定位,支撑全空域全时域定位导航服务。而5G网络本身又可成为支撑位置服务业务的通信通道。
三是北斗+5G深度融合,将形成泛在、无缝、高精度、高可信的PNT(即Positing定位、Navigating导航、Timing授时)体系,横向无缝覆盖室内、纵向拓展到水下及深空,且能在复杂环境下提供高精度、连续稳定的时空信息服务,进而服务智慧城市、无人系统、万物互联等多个场景。
理论逻辑虽然很好理解,但真正实现通导融合却“没那么简单”,需要解决一系列技术难题。“比如,5G和北斗是不同的信号,每个信号都会有‘噪声’,要想实现和睦相处,既能各干各的事,还可以相互增强,并不容易。”邓中亮说。
邓中亮教授带领团队研制的“羲和”系统,提出了TC-OFFEND定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,有效节约了室内定位成本,把移动通信网变成了一张既能通信的网,又能高精度定位的网。
而且更为重要的是,这套系统并不需要新增大量的成本投资,比如通过“隐嵌信噪”技术解决不同的信号“噪声”问题,只需要一块小小的芯片就可以实现,新增的投入成本极低。
《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业,万亿级市场按下启动键
当然,看到通导融合这一发展趋势的不只是中国。美国也很早就将发展定位导航授时一体的PNT体系上升至国家战略的地位,以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量,通导融合“哪家强”,最终还是要在应用上见真章。
“我国建成覆盖4G网络,投资规模超过6000亿元,5G网络的投资规模更是超过了1.2万亿元,但也只能覆盖我国的人口密集区域。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元。我国的5G网络建设投资巨大,也需要在更多的应用场景下寻找更多的商业模式,从而让其为经济社会的发展创造更大的价值。”邓中亮介绍说。
但在邓中亮看来,实验室里的技术创新突破只是第一步,要想让“5G+北斗”产生更大的经济社会价值,需要社会各方面的通力合作,推动商业模式创新和产业化进程,共同挖掘。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出,截至2021年,中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元,年均复合增长率超过20%。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域,进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业。中国北斗与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合,催生“北斗+”和“+北斗”新业态,支撑经济社会数字化转型和提质增效。
而多家第三方机构预测,按照目前北斗系统的产值增加速度,预计2025年其产业规模有望达到万亿元。来自高德地图的数据也显示,截至2022年11月,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示,实际上,智慧物流、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、工业互联网、智慧农业……北斗已经发挥着巨大的作用。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例,这本身就是一个万亿级别的大市场,特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合,发展出更多新兴产业,创造更多新的商业模式,为经济发展带来新的增长点。
已经有先行者尝到了甜头。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露,在长沙,北斗技术已成功应用到智能驾驶、驾考驾培、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全、防灾减灾、司法、邮政运输、工程机械、公共安全等诸多领域。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范,通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术,长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位,为自动驾驶进行定位护航。目前,这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用。驾考中,车辆是否压线、靠边停车是否在规定范围内,都能轻松判定。
“力争到2025年,长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元,其中北斗核心产业规模突破200亿元,创建省级先进制造业集群,力争创建先进制造业集群。”彭涛说。
东西问·深问丨庞军:中国减碳路如何跨越“气候变化陷阱”?******
中新社北京10月11日电 题:中国减碳路如何跨越“气候变化陷阱”?
——专访中国人民大学环境学院院长、国家发展与战略研究院研究员庞军
作者 徐雪莹
气候变化是否为西方限制发展中国家的陷阱?在目前的技术水平下,碳减排确实会以牺牲一定的经济增长为代价。近年来,美国更以“苛刻财政和经济负担”为由,曾退出《巴黎协定》。
中国作为世界上最大的发展中国家,其“双碳”进程何以同经济发展“双轨并行”?又如何以更短时间实现全球最大碳排放强度降幅?
“这些年,中国在提升能源使用效率、大力发展新能源及可再生能源等方面取得了很多成就。”中国人民大学环境学院院长、国家发展与战略研究院研究员庞军日前接受中新社“东西问”独家专访时指出,经济结构变化会影响能源需求总量和能源结构,推行低碳理念同样能带来更多商机。中国通过双碳“1+N”政策体系、减污降碳协同增效、建立健全碳定价等市场机制作用、大力发展新能源及可再生能源技术、加大碳捕获碳吸收技术开发利用等综合举措,有决心和意志如期完成“双碳”目标,贡献国际环保事业。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:中国如何以更短时间实现全球最大碳排放强度降幅?其降碳举措和西方相比有何不同?
庞军:从碳达峰到碳中和,美国从2007年到目标2050年间隔43年,欧盟为71年,中国承诺实现的时间只有30年。
在碳减排上,中国如今面临的一些困难,是西方当年所没有的。西方提出减碳计划时,基本已走到工业化后期阶段,产业结构转型较为彻底,很多高污染、高耗能、高碳排放行业都转移到了发展中国家。中国由于人口、产业、技术等因素,加上国际产业分工的一些阻力,难以通过产业转移来减碳。同时,中国能源结构以煤炭主导的化石能源为主,碳减排任务更艰巨。
虽然只有30年时间,但中国有决心和意志如期实现“双碳”目标,具体行动包括以下几点:
首先,立足能源结构以煤为主的基本国情,大力提升能源使用效率,降低单位GDP碳排放量,同时大力发展新能源、可再生能源。目前,中国可再生能源发展已跻身世界前列,水电、风电和光伏发电装机规模居全球前列、新能源汽车市场迅速崛起,都利于减碳。
宁夏银川市贺兰县“渔光互补”发电项目。(无人机照片)袁宏彦 摄其次,在顶层设计上,中国提出双碳“1+N”政策体系,明确了具体的时间表、路线图。对能源、工业、城乡建设、交通运输等不同行业,针对重点领域出台碳达峰实施方案,梯次有序开展碳达峰行动。
再次,同西方相比,中国采取减污降碳协同增效的办法。即在降低二氧化碳等温室气体排放的同时,推进大气污染防治,加大氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)、二氧化硫等传统污染物的协同减排力度。
最后,中国建立了全球最大的碳市场,相比于西方国家碳市场的体量更庞大。未来可以利用全国统一碳市场,纳入不同行业,通过核证自愿减排量(CCER)交易、碳税、可再生能源配额、可再生能源交易制度、绿色电力证书交易制度等措施,形成针对高耗能行业的有效减碳手段。
线路工人在安徽省淮北袁庄境内进行晋北-南京工程±800千伏特高压直流输电线路施工作业。该工程是国家大气污染防治行动计划12条重点输电通道之一。王文 摄中新社记者:乌克兰危机等国际局势下,全球能源价格飙升,欧洲国家持续面临“油气荒”。这会否延缓各国迈向“双碳”的步伐?对中国能源结构转型有何影响?
庞军:从短期来看,欧盟大量依赖俄罗斯天然气资源,乌克兰危机确实在一定程度上冲击了欧盟的低碳转型战略。
欧洲难以获取俄罗斯天然气,又即将面临冬季采暖压力。此时能源安全显然更优先于低碳与能源转型。为解决冬季采暖等能源需求问题,德国、意大利等国可能会重启燃煤发电,或延缓燃煤电站关闭时间。这甚至可能影响到欧盟在2030年底温室气体排放量较1990年减少55%的目标。
从长期来看,各国最终还是会向低碳方向迈进。若乌克兰危机持续,欧洲可能会重新考虑其能源转型路径。一会设法降低对俄罗斯的能源依赖,加大能源供应多样性。二会加大可再生能源的开发力度,如加快开发太阳能、氢能等能源。
对于中国能源转型,乌克兰危机的直接影响没那么明显。中国能源结构以煤电为主,区别于俄罗斯供应的天然气。从某种意义上来说,俄罗斯反而有更多的清洁天然气可以供给中国,有利于中国增加清洁能源。但乌克兰危机对欧洲能源的影响也给中国能源转型带来启示,过度依赖国外能源资源,会令本国能源安全存在隐患。
2022年10月,天津LNG接收站二期项目有序进行中,确保5#、6#储罐供暖季前投用。中新社发 王军 摄中新社记者:中国能源结构偏煤,产业结构偏重,减污降碳仍存在诸多困难和挑战。“双碳”行动中会采取哪些措施保证能源安全、产业链供应链安全?中国能源转型道路何以同经济发展相协调?
庞军:以煤为主的能源结构,在中国短时间内难以改变。要保证能源安全,必须充分认识到煤炭在中国能源中的主体地位,保证煤炭持续稳定供应。同时,把煤炭的清洁高效利用作为重要抓手。一方面,对煤炭企业采取适当措施,在清洁能源利用技术上给予适当支持,促进其技术升级。另一方面,重视能源供应多元化,加大对清洁能源的开发。
产业链供应链安全亦然。“双碳”工作不可能毕其功于一役,不能因为追求“双碳”目标,就对碳排放高的重要行业“一刀切”,而要挖掘、提升企业能源利用效率的潜力。
当下,中国经济进入高质量发展阶段,要求建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。能源转型同经济发展相协调,须降低化石能源使用比例,促进能源多元化,加大对氢能等可再生能源的利用。这些都有赖于技术支撑。因此,还需不断开发新能源、节能增效等技术,通过技术挖掘转型潜力,最终实现经济发展所需要的能源能得到持续供应。
安徽省阜阳市颍泉区伍明镇境内的茨河(黑河)水系与设立的风力发电装备相映衬。王彪 摄同时,经济发展也是能源需求重要的驱动因素。能源需求通常会伴随经济发展不断增长,但经济结构变化也会影响能源需求总量和能源结构。发展高新技术、金融服务等高附加值产业,对传统产业进行升级改造,有助于加速能源转型进程。
中新社记者:中国幅员辽阔,不同地区在资源禀赋、产业分工、经济发展、碳排放水平等方面差异明显。中国各区域的产业结构调整方向有何不同?全国碳市场的设计如何考虑省际碳公平问题?
庞军:中国西部地区能源资源丰富,特别是新能源、可再生能源等,但经济发展水平较低;中部地区劳动密集型产业较突出,重工业、化工业占比较高,经济发展水平相对发达;东部地区经济发展水平较高,往往依靠外部供应能源。
中国各区域的产业结构调整,要充分发挥其资源禀赋和比较优势,才能在全国整体的经济发展格局下,使各区域产业结构趋向合理,形成区域间协同分工。
东部地区要进一步加强传统产业改造和技术创新,发展外向型经济,如高附加值的高新技术产业、数字产业,提升国际竞争力。中部地区重化工业比例相对更高,要加快推进产业转型升级,引导高消耗、高排放、低附加值产业向低消耗、低排放、高附加值产业升级,推进第三产业发展。西部地区未来可作为中国新能源产业重要基地,为其他地区提供优质的清洁能源。
其中有一点尤为重要,即防止污染产业的跨区域转移。不能说东部地区要发展,就将污染产业转移至西部;西部地区为提升GDP,就把高污染高耗能的产业承接过来。
全国碳市场设计也应考虑到省际贸易问题。省际贸易中,能源产业较密集或重化工业所占比例较高的省份,往往会为外省承接一部分碳排放;经济发达且产业结构中以高附加值产业为主的省份,则会将部分碳排放转移到外省。
因此,为解决省际碳公平问题,首先要充分考虑碳排放的空间分布特性,科学界定各省碳减排责任。对于高耗能省份,全国碳市场的配额发放要有所倾斜。配额过于宽松,起不到约束作用;过紧又会给这些省份的产业带来很大影响。因此,碳配额应当适度,并给予调整空间,让各省份有时间逐步调整能源结构。
其次,从长远来看,真正的功夫应下到碳市场之外,即通过资金、技术、人才等支持,帮助高耗能省份尽快升级改造产业结构、能源结构。例如,通过适度的碳配额拍卖筹措碳减排资金,用以支持传统省份进行节能改造与产业技术升级,缓解因省际分配效应而加剧的地区不公平。
中新社记者:作为一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,世界减碳历程有否可参考的经验?中国这场“双碳”变革又能为国际环保事业带来什么?
庞军:发达国家在减碳历程中,通过立法引领、财税刺激、科研指导等手段,促进企业减排降污,限制了高污染、高能耗行业的发展。同时,向民众推广低碳文化、低碳理念,在全社会形成崇尚低碳、清洁能源的良好风气。其为全球减碳做出的各项有效举措值得借鉴。
中国“双碳”变革必将为国际环保事业作出贡献。
一则,中国作为目前全球第一大温室气体排放国,在实现“碳中和”的进程中,对全球减排的贡献毋庸置疑。中国大力推进生态文明建设,推进新能源发展,进行低碳变革,为世界环保事业作出了突出贡献。
二则,让世界看到中国践行“双碳”理念。其他国家可以从中国的行动措施中获得经验借鉴。同时,形成示范效应与国际减碳风气,给部分消极国家带来压力,倒逼其推进减碳事业,最终促进全球减碳。
航拍塞罕坝千年秀林。(无人机照片)韩冰 摄最后,中国推行低碳还能带来更多商机。例如,大力发展可再生能源、开发新能源汽车等,均涉及数字化改造。这意味着部分企业在新领域的商机,也有助于加速国家新能源技术创新,甚至带动全球新能源技术的发展,为经济与生态带来双重增益。(完)
受访者简介:
庞军,中国人民大学环境学院院长,教授,博士生导师。主要研究领域为资源与环境经济学、能源与气候变化经济学。现为中国高等教育学会生态文明教育研究分会学术委员会成员、中国人民大学国家发展与战略研究院研究员、中国人民大学生态文明研究院研究员。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |