我国推出首个全景碳核算系统,为碳排放提供科学计量
4月8日,“磐石·禹衡碳核算大模型”1.0版本在上海正式亮相。该系统首次将生产端、消费端以及自然源整合进一个统一的全景框架之中,实现了多口径、可协同的系统性核算,为我国深度参与全球气候治理、加速绿色低碳转型进程提供了坚实的支撑。
碳排放与每个人的生活息息相关,更深刻影响着全球气候的变化与治理。长期以来,全球碳排放的计算主要采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)所倡导的“生产端”核算原则——即谁生产,责任就归于谁。“目前多数国际碳排放核算体系都侧重于生产端,对消费端的考量有所不足。”中国科学院上海高等研究院副院长魏伟指出,碳核算领域长久以来存在数据标准不一、核算周期冗长、更新滞后以及过程透明度不高等诸多挑战。如何实现更科学、更公平的核算,始终是国际社会共同面对的核心难题。
4月8日,由中国科学院上海高等研究院主导研发的“磐石·禹衡碳核算大模型”1.0版在上海发布。作为全球首个能够同时覆盖生产端、消费端及自然源的全景式碳排放核算系统,它的问世标志着我国在全球碳排放核算领域取得了崭新的突破,为解决全球碳核算的痛点贡献了独特的“中国方案”。
不仅要明确“排放者”,更要界定“为谁排放”
温室气体排放是导致全球气候变化的关键因素。碳排放的精准核算不仅是国际气候履约的重要凭据,也是构建国际碳定价体系的基础,深刻影响着各国的产业发展空间与国际竞争力。
传统的碳核算体系存在明显局限。例如,2024年中国出口的风力发电机与光伏产品,在生产环节产生了约200万吨的碳排放,然而在运行阶段却为全球带来了约3.5亿吨的碳减排效益。“如果缺乏从生产端到消费端的全景式核算,这一巨大贡献便容易被忽视。”上海环境能源交易所董事长赖晓明如是说。
“国际社会迫切需要一套更为科学、公平的核算体系,不仅要厘清‘谁在排放’,更要界定‘为谁而排放’。”魏伟解释道,“磐石·禹衡碳核算大模型”正是基于这一现实需求应运而生。“我们并非要否定现有的国际框架,而是在尊重IPCC科学共识的基础上,推动碳排放核算向着更全景、更动态、更智能的方向发展。”
该大模型被命名为“禹衡”,寓意深刻:“禹”源自大禹治水、划分九州的典故,体现了中国方案立足全局、系统治理的智慧;“衡”则取自北斗七星中最亮的“玉衡星”,象征着该模型立志成为碳排放核算领域的时间与空间标尺,为全球气候治理提供公正的基准。
首次实现生产端、消费端与自然源的全景统一整合
要算清这笔账,绝非易事。
魏伟介绍,碳排放核算领域面临着四大挑战:行业门类繁杂,专业壁垒高;数据来源多样、类型混杂、更新频率不一致;传统核算周期漫长,人力成本高昂;核算精度、时空分辨率以及多口径协同能力存在不足。“磐石·禹衡碳核算大模型”以人工智能技术为核心驱动力,构建了数据、算法、算力三层支撑体系,系统性地应对这些难题。
在数据层面,研究团队自主构建了覆盖生产端、消费端、自然源、碳溯源等关键维度的8类核心数据集,并与国家相关部门、行业机构及企业建立了协同对接机制,实现了数据的高频更新与深度融合。目前,系统已累计汇聚了208TB(太字节)的多格式碳数据,形成了高质量、多维度的“碳知识库”。
在算法层面,模型以中国科学院自主研发的“磐石·科学基础大模型”为基座,开发了拥有320亿参数的垂直领域大语言模型,并配备了智能数据库的对话接口与编程接口。在此基础上,模型打造了5个功能各异的专业智能体,分别能够实现工业体系流程的数字化模拟与优化、贸易碳转移核算、生命周期评价、自然源核算及不确定性分析。其中,生命周期评价智能体可以自主完成目标与范围确定、清单分析、核算和结果解析的全流程,实现产品碳足迹的自动化核算。
在算力层面,通过构建高性能的内部服务器集群,并与外部算力中心协同联动,实现了算力资源的全局优化与弹性供给。以往需要数周甚至数月才能完成的复杂核算任务,如今仅需几分钟即可完成。
“这不仅仅是技术工具的升级,更是为全球节能减排事业提供了至关重要的科学依据。”魏伟表示,该模型首次将生产端、消费端与自然源纳入统一的全景框架,实现了多口径、可协同的系统性核算。
为我国参与全球气候治理、推动绿色低碳转型提供有力支撑
“磐石·禹衡碳核算大模型”的应用价值已在多个关键场景中显现,为我国参与全球气候治理、推动绿色低碳转型提供了实质性的支撑。
基于新模型的核算结果,以2022年为例,在纳入消费端与贸易转移的全景视角下,中国、美国、日本的温室气体排放量,相较于IPCC传统的生产端核算结果,分别调整了-17.7%、+15.2%和+7.2%。这一变化客观反映了全球产业链分工下的碳排放责任分配,为建立更加公平合理的国际责任分担机制提供了科学依据。
国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首席科学家徐华清表示:“希望研究团队能够加强高精度核算计量设备的研发,运用区块链等现代信息技术保障数据安全,同时积极对标国际相关规则和标准,构建具有国际兼容性的数据接口,增强不同规则口径下的数据转换能力,从而支持我国在参与和引领全球气候治理进程中发出更响亮的声音。”
对于产业界而言,这是一个能够更准确量化产品碳排放、更精准推动绿色转型的“指挥棒”。在中国21世纪议程管理中心气候变化处处长张贤看来,大模型中的工业智能体可以扮演“数字孪生工厂”的角色,模拟不同工艺路线、能源结构下的碳排放情景,帮助企业识别碳减排的关键环节,规划转型路径。
魏伟长期致力于二氧化碳捕集利用与封存、催化新材料及碳战略研究。2024年,他带领团队发布了首份对消费端碳排放进行系统研究与核算的报告。魏伟表示,研究团队将持续迭代优化模型,形成具有自主知识产权的算法、数据和报告体系,为我国国家温室气体清单编制、全国碳市场建设、重点产业绿色转型以及国际碳政策应对等重大需求提供支持。
碳排放这本“全球公账”,正期待着一架更为精准、更为公平的“科学天平”。在这架天平上,发展的权利与保护地球的责任,将得到前所未有的清晰衡量。(记者 黄晓慧)