Reduzierung von Kohlenstoffemissionen: Intelligentes IoT hilft, den Energieverbrauch zu senken und die Effizienz zu steigern.
1. Intelligente Steuerung zur Reduzierung des Verbrauchs und Steigerung der Effizienz
Beim Thema IoT verbindet man den Begriff „IoT“ leicht mit der intelligenten Vernetzung aller Dinge. Dabei wird jedoch die dahinterliegende Kontrollmöglichkeit außer Acht gelassen, die den einzigartigen Wert von IoT und Internet aufgrund der unterschiedlichen Verbindungsobjekte ausmacht.
Darauf aufbauend eröffnen wir die Idee, durch intelligente Steuerung von Produktionsobjekten/Produktionsfaktoren Kostensenkungen und Effizienzsteigerungen in Produktion und Anwendung zu erreichen.
Beispielsweise kann der Einsatz von IoT im Bereich des Stromnetzbetriebs Netzbetreibern helfen, die Stromübertragung und -verteilung besser zu steuern und die Effizienz der Stromübertragung zu verbessern. Durch Sensoren und intelligente Zähler, die Daten in verschiedenen Bereichen erfassen, und mithilfe von künstlicher Intelligenz und Big-Data-Analysen können optimale Empfehlungen zum Stromverbrauch gegeben und so bis zu 16 % des zukünftigen Stromverbrauchs eingespart werden.
Nehmen wir im Bereich des industriellen IoT das Beispiel des Werks Nr. 18 von Sany: Bei gleicher Produktionsfläche wird die Kapazität des Werks Nr. 18 im Jahr 2022 um 123 % gesteigert, die Personaleffizienz um 98 % erhöht und die Stückkosten um 29 % gesenkt. Allein in den letzten 18 Jahren konnten laut öffentlich zugänglichen Daten Fertigungskosteneinsparungen in Höhe von 100 Millionen Yuan erzielt werden.
Darüber hinaus kann das Internet der Dinge in einer Reihe von Aspekten des Smart-City-Aufbaus, wie z. B. der Steuerung der Stadtbeleuchtung, der intelligenten Verkehrsführung, der intelligenten Abfallentsorgung usw., durch flexible Regelung zur Reduzierung des Energieverbrauchs und zur Förderung der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen herausragende Energiesparfähigkeiten entfalten.
2. Passives IoT, die zweite Hälfte des Rennens
Es wird von jeder Branche erwartet, den Energieverbrauch zu senken und die Effizienz zu steigern. Doch jede Branche wird irgendwann an den Punkt gelangen, an dem das Mooresche Gesetz unter bestimmten technischen Bedingungen nicht mehr gilt. Daher wird die Energieeinsparung zum sichersten Weg der Entwicklung.
Die IoT-Branche hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und ihre Effizienz stetig verbessert, doch die Energiekrise rückt immer näher. Laut IDC, Gatner und anderen Organisationen werden im Jahr 2023 weltweit möglicherweise 43 Milliarden Batterien benötigt, um den Energiebedarf aller vernetzten IoT-Geräte für die Datenerfassung, -analyse und -übertragung zu decken. Einem Batteriebericht des CIRP zufolge wird sich die weltweite Nachfrage nach Lithiumbatterien innerhalb von 30 Jahren verzehnfachen. Dies wird unmittelbar zu einem extrem schnellen Rückgang der Rohstoffreserven für die Batterieherstellung führen. Langfristig gesehen ist die Zukunft des IoT daher mit großen Unsicherheiten behaftet, sollte es weiterhin auf Batteriestrom angewiesen sein.
Damit kann das passive IoT einen breiteren Entwicklungsspielraum eröffnen.
Passives IoT war ursprünglich eine ergänzende Lösung zu herkömmlichen Stromversorgungsmethoden, um die Kostenbeschränkungen bei einer breiten Anwendung zu überwinden. Mittlerweile hat die Industrie die RFID-Technologie erforscht und ein ausgereiftes Anwendungsszenario geschaffen; auch passive Sensoren finden erste Anwendung.
Doch das reicht bei Weitem nicht aus. Mit der Umsetzung der verfeinerten CO₂-Standards müssen Unternehmen, die ihre CO₂-Emissionen reduzieren wollen, den Einsatz passiver Technologien fördern, um die Branche weiterzuentwickeln. Der Aufbau passiver IoT-Systeme wird die Effektivität passiver IoT-Matrixsysteme freisetzen. Man kann sagen: Wer passives IoT beherrscht, hat die zweite Hälfte des IoT-Potenzials erfasst.
Erhöhung der Kohlenstoffsenke
Aufbau einer großen Plattform zur Verwaltung der IoT-Netzwerke
Um das duale Klimaziel zu erreichen, reicht es nicht aus, sich allein auf Ausgabenkürzungen zu verlassen; vielmehr muss die Nutzung von Ressourcen für die CO₂-Entnahme verstärkt werden. Schließlich kann eine einzelne Person in China, dem Land mit den weltweit höchsten CO₂-Emissionen, den Emissionen der USA, Indiens, Russlands und Japans zusammen nur das Zweit- bis Fünftelniveau erreichen. Vom Erreichen des Emissionsmaximums bis zur Klimaneutralität benötigen die Industrieländer 60 Jahre, China hingegen nur 30 Jahre – der Weg ist also noch lang. Daher muss die CO₂-Entnahme künftig ein zentraler politischer Schwerpunkt sein.
Im Leitfaden wird präzisiert, dass die Kohlenstoffentfernung hauptsächlich durch ökologische Kohlenstoffsenken erfolgt, die durch den Austausch von Kohlenstoff und Sauerstoff im Ökosystem entstehen, sowie durch technologiegetriebene Kohlenstoffabscheidung.
Derzeit werden Projekte zur Kohlenstoffbindung und -senkung erfolgreich umgesetzt, vorwiegend in Naturwäldern, Aufforstungsgebieten, Ackerland, Feuchtgebieten und im Meer. Betrachtet man die bisher angekündigten Projekte, so weisen Waldflächen die größte Anzahl und Fläche auf und versprechen den höchsten Nutzen mit einem Gesamtwert des Kohlenstoffhandels einzelner Projekte in Milliardenhöhe.
Wie wir alle wissen, ist der Waldschutz der schwierigste Teil des ökologischen Schutzes. Die kleinste Einheit für die Messung der Kohlenstoffspeicherung in Wäldern beträgt 10.000 Mu (Münzgrundfläche). Im Vergleich zur herkömmlichen Katastrophenüberwachung erfordert die Kohlenstoffspeicherung in Wäldern auch ein tägliches Management, einschließlich der Messung der Kohlenstoffspeicherung. Dies setzt ein multifunktionales Sensorgerät voraus, das Kohlenstoffmessung und Brandschutz integriert und relevante Klima-, Feuchtigkeits- und Kohlenstoffdaten in Echtzeit erfasst, um das Personal bei Inspektion und Management zu unterstützen.
Mit der zunehmenden Intelligenz des Kohlenstoffsenkenmanagements kann dieses auch mit der Technologie des Internets der Dinge kombiniert werden, um eine Datenplattform für Kohlenstoffsenken aufzubauen, die ein „sichtbares, überprüfbares, steuerbares und nachvollziehbares“ Kohlenstoffsenkenmanagement ermöglicht.
Kohlenstoffmarkt
Dynamisches Monitoring für eine intelligente CO2-Bilanzierung
Der Kohlenstoffhandelsmarkt basiert auf Kohlenstoffemissionsquoten. Unternehmen mit unzureichenden Zertifikaten müssen die zusätzlichen Kohlenstoffgutschriften von Unternehmen mit überschüssigen Zertifikaten kaufen, um die jährlichen Kohlenstoffemissionsvorgaben zu erfüllen.
Die TFVCM-Arbeitsgruppe prognostiziert, dass der globale Kohlenstoffmarkt bis 2030 auf 1,5 bis 2 Milliarden Tonnen CO₂-Zertifikate anwachsen könnte, mit einem globalen Spotmarktvolumen von 30 bis 50 Milliarden US-Dollar. Ohne Angebotsengpässe könnte sich dieses Volumen bis 2050 um das Hundertfache auf 7 bis 13 Milliarden Tonnen CO₂-Zertifikate pro Jahr erhöhen. Das Marktvolumen würde dann 200 Milliarden US-Dollar erreichen.
Der Markt für den Handel mit Kohlenstoffemissionen expandiert rasant, doch die Kapazitäten zur Berechnung der Kohlenstoffemissionen konnten mit der Marktnachfrage nicht Schritt halten.
Chinas Methode zur CO₂-Emissionsbilanzierung basiert derzeit hauptsächlich auf Berechnungen und lokalen Messungen, wobei zwei Wege beschritten werden: staatliche Makromessungen und die Selbstberichterstattung der Unternehmen. Die Unternehmen erfassen ihre Daten und Belege manuell und melden diese regelmäßig, woraufhin die Behörden die Angaben einzeln überprüfen.
Zweitens ist die makroökonomische Messung durch die Regierung zeitaufwändig und wird in der Regel nur einmal jährlich veröffentlicht, sodass Unternehmen lediglich die Kosten außerhalb der Quote übernehmen können, aber ihre CO2-Reduktionsproduktion nicht zeitnah an die Messergebnisse anpassen können.
Daher ist Chinas Methode zur Kohlenstoffbilanzierung im Allgemeinen ungenau, langsam und mechanisch und lässt Raum für die Fälschung von Kohlenstoffdaten und Korruption bei der Kohlenstoffbilanzierung.
Die Kohlenstoffüberwachung ist als wichtige Stütze des Hilfsbuchhaltungs- und Verifizierungssystems die Grundlage für die Sicherstellung der Genauigkeit der Kohlenstoffemissionsdaten sowie die Grundlage für die Bewertung des Treibhauseffekts und der Maßstab für die Formulierung von Emissionsminderungsmaßnahmen.
Derzeit liegen eine Reihe klarer Standards für die Kohlenstoffüberwachung vor, die vom Staat, der Industrie und verschiedenen Gruppen vorgeschlagen wurden. Auch verschiedene lokale Regierungsbehörden, wie beispielsweise die Stadt Taizhou in der Provinz Jiangsu, haben in China die ersten kommunalen Standards im Bereich der Kohlenstoffemissionsüberwachung festgelegt.
Es zeigt sich, dass der Aufbau eines integrierten dynamischen Echtzeit-Überwachungssystems und Frühwarnmodells für Unternehmensproduktion und Kohlenstoffemissionen, Schadstoffemissionen und Energieverbrauch auf Basis intelligenter Sensortechnik zur Echtzeit-Erfassung wichtiger Kennzahlendaten in der Unternehmensproduktion sowie der umfassenden Nutzung von Blockchain, Internet der Dinge, Big-Data-Analyse und anderen Technologien unausweichlich geworden ist.
Veröffentlichungsdatum: 17. Mai 2023