對于政府及相關環保部門而言,環境數據的價值主要體現在以下幾個方面:
全面掌握環境質量。截至“十一五”末,我國已初步建成覆蓋全國的國家環境監測網(含2,587個監測站),包括由覆蓋全國主要水體的759個地表水監測斷面(點位)、150個水質自動監測站點組成的地表水環境質量監測網;由113個環保重點城市共661個空氣自動監測站點、440個酸雨監測點位和82個沙塵暴監測站組成的環境空氣質量監測網;由301個監測點位組成的近岸海域環境監測網;此外,已基本建成14個國家空氣背景站、31個農村區域站、31個溫室氣體監測站和3個溫室氣體區域監測站等。而從國際經驗來看,還可以通過交通工具等來實時監測空氣污染程度(例如EkoBus便是塞爾維亞多個城市當地政府與愛立信公司合作開發的利用公共交通來監測一系列空氣質量參數并向終端用戶提供諸如公交車輛位置等信息的服務)。在此基礎上,可以實現對于環境質量信息的基本掌控(這也是后續一系列其他應用的基礎),并通過網絡發布等形式向社會公眾有效公開以確保其知情權,而PM2.5等指標也正在成為各級政府政績考核的重要組成部分。
污染源全過程有效監控。需要對污染產生、污染治理過程、污染排放等在線數據進行監測、采集,通過建立相關模型,實現污染治理設施運行狀態分析、排放數據真實性判定,同時將信息實時傳輸到主管部門的污染源中心端,并為排污收費、總量核定、排污權交易及其他應用提供數據信息支撐。此外,針對污染企業可建立“一廠一檔”信息,包括環評審批驗收、地理信息、生產工藝及污染環節等基礎信息,還包括企業排污申報、收費、污染物排放等動態信息,以及歷次執法檢查檔案等,基本囊括一個排污企業從環評到建設、生產,直至關停的所有和環境監管相關的信息,從而更好地管理污染源企業,同時也為實施移動執法奠定基礎。
總量減排體系。實現總量統計及SO2/COD/NOx/NH3-N排放量核算、參數設置、分區管理等,為全面掌握總量排放信息、實施進度等提供信息支撐以及決策依據,并建立污染源排放清單數據平臺等。
分析預測。隨著我國經濟的迅猛發展,生產領域不斷拓寬,社會活動強度日益增大,重大環境污染事件步入頻發階段。因此,在各類數據積累基礎上,針對區域內的環境狀況、風險隱患、未來趨勢進行分析、模擬及預測無論對于應急管理、治理規劃都具有重要意義,而這也正是大數據的核心應用所在。基于監測數據以及區域風險隱患分析,可以更有效制定應急措施,甚至模擬真實環境進而測定治理保護方案是否有效,從而有助于提升最終治污效果,而環境咨詢與末端治理之間的結合與聯系也將更為緊密。以美國紐約曼哈頓的哈德森河(Hudson River)為例,傳感器將從河中與周邊環境收集到的數據以實時連續的方式傳送給系統管理層,接下來便可利用這些處理過的信息模擬一個哈德森河的環境模型與治理方案,評估不同的治理和人為干預對于哈德森環境的影響,以保證在實際治理時的效率和效果。而在國內,江蘇省揚州市環保局近期上線的空氣質量預報系統可以預測72小時之內的城市天氣,具體內容包括首要污染物、空氣質量指數、空氣質量等級、對健康的影響及建議采取的措施等,主要是利用監測數據加上氣象數據以及神經網絡的預測推斷出近期空氣質量狀況,其準確率或達80%;此外,江蘇省南京市也自2015年開始實現72小時空氣質量預報,將氣候參數、污染源信息等大量的數據信息輸入并進行運算,24小時的空氣質量預報的準確率目前已達70%以上。
移動執法。在O2O互聯時代,基于線上數據的移動執法將是未來的必然趨勢,也是落實依法治國方針的有力舉措。依托現有數據信息體系,PDA執法終端將可實現任務管理、現場執法、信息查詢、稽查考核、環境稽查指導手冊、環保地圖、在線監測、離線執法、移動GIS、移動應急、數據同步等多重功能。據不完全統計,目前全國建設環境監察移動執法系統的機構已經超過200個,占到全部總數的比例接近10%;配發的PDA已經超過6,000個,占執法人員總數比例也為10%左右。隨著執法體系逐步完善(特別是2015年起新環保法正式實施)、軟硬件不斷改進、以及移動互聯帶來環境數據支撐大幅提升,預計未來各級環保部門移動執法力度有望顯著強化。
由此可見,在大量數據積累基礎上,未來政府及相關部門需求方式將由傳統的“數字環保”升級為“智慧環保”,更加強調數據獲取后的分析預測及價值挖掘。在原有“數字環保”基礎上,借助物聯網技術,把傳感器和裝備嵌入到各種環境監控對象(物體)中,通過超級計算機和云計算將環保領域的物聯網整合起來,實現人類社會與環境業務系統的整合,以更加精確和動態的方式實現環境管理和決策的“智慧”,以真正做到“測得準”(多元環境感知)、“傳得快”(高速網絡傳輸)、“搞得清”(智慧信息處理)及“管得好”(智能管理服務)。
“網”住污染,模式再造
基于上述分析判斷,我們認為在環境大數據互聯時代,來自政府端的市場需求有望出現新的變化,從而帶來盈利模式創新及新的發展機遇,主要體現在:
環保物聯網擴容。環保部環境監察局提供的數據顯示,截至2011年底全國已實施自動監控的重點污染源共計15,559家,其中國控重點污染源7,649家,其余為省控、市控。一般來說,在我國現有污染源監測體系中,針對國控重點污染源的監管是最為嚴格的,2015年最新名單中共有14,920家企業納入其中。然而跟2007年工業普查數據中的157.6個工業源、4,790個集中式污染治理設施的總量相比,其有效覆蓋面可能仍是有限的,盡管其他企業或也安裝了相關監測設施,但結合行業經驗判斷或仍有相當數量污染企業沒有納入有效監控范圍之內。在今年3月“兩會”記者見面會上,新上任的環保部部長陳吉寧特別強調要“加大信息公開”,“讓所有的污染源排放暴露在陽光下”,這也意味著未來“網”住污染源的環保物聯網規模或將顯著擴容。此外,嚴格監管背景下環境類監測體系也將加快完善,考核斷面數量大幅增加,加上“十三五”有望新增監測污染物種類(VOCs、TP、TN等)以及現有設施的更新改造,從而持續拉動監測設備以及相關軟硬件設施建設需求。
更有效的環境規劃。從國際經驗看,大數據在環境領域中已經開始逐步應用,例如耶魯大學、美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)、美國環保局(EPA)等機構正在基于大數據進行有效預測。展望未來,預計單/多因素、單/多區域的環境變化趨勢分析和預測,環境規劃中的決策與政策評估,各種環境規劃研究技術的數據支撐(大氣、水、土壤等),環境公共事件的監測和預警等應用方式將不斷得到推廣。
賣設備→賣解決方案。隨著城市管理者對于區域內環境風險隱患愈加重視,預計未來其采購方式也有望從單純污染物監測設備升級為整體解決方案,由分散采購轉向集中打包購買,內容涵蓋硬件、軟件、運維等更多組成部分,且基于大數據的分析、模擬、預測等“智慧”需求將愈發明確。
基于采購服務的PPP模式創新。PPP是政府和社會資本建立的一種長期合作關系,其實質是政府持續性購買服務,這也是引入社會資本投資城市基礎設施建設領域的有效方式與途徑。目前,圍繞環境監測及數據的新型服務模式正在逐步興起,例如針對硬件設施的運營維護(幾萬元/臺/年)、針對軟件系統的更新升級與二次開發(幾十萬元/套/年)以及針對環境數據的采購服務(例如轉讓-運營;《關于推進環境監測服務社會化的指導意見》明確全面放開服務性監測市場,有序放開公益性、監督性監測領域,選擇采取委托、承包、采購、名錄管理等方式交由社會力量承擔)等。由此可見,當環境監測的持續服務盈利模式理順,便具備了在該領域引入社會資本、推廣PPP模式的重要前提條件,而擁有資金、技術研發、產品線、運營經驗等優勢的企業無疑將通過模式創新贏得新的市場機遇。
環境咨詢及治理聯動。基于大數據分析(這部分或由監測/軟件類企業完成),我們認為未來環境咨詢這一細分領域有望不斷興起,為政府客戶提供更多規劃、診斷、管理、技術、甚至投融資方面的咨詢服務,并成為后續治理方案的形成及實施的重要指導。
企業——排污權交易興起驅動增值服務
排污權交易有望加快推進
市場化機制促減排
排污權交易是指在一定區域內,在污染物排放總量不超過允許排放量的前提下,內部各污染源之間通過貨幣交換方式相互調劑排污量,從而達到減少排污量、保護環境的目的。排污權交易作為以市場為基礎的經濟制度安排,它對企業的經濟激勵在于排污權的賣出方在超量減排后出售剩余排污權可獲得經濟回報,這實質是市場對企業環保行為的補償。買方由于新增排污權不得不付出代價,其支出的費用實質上是環境污染的代價。因此,治污就從政府的強制行為變為企業自覺的市場行為,其交易也從政府與企業行政交易變成市場的經濟交易。
國際經驗與國內實踐
國際經驗看,排污權交易起源于美國。經濟學家戴爾斯于1968年最先提出排污權交易理論,并首先被美國環保局(EPA)用于大氣污染源及河流污染源管理。為解決通過新建企業發展經濟與環保之間的矛盾,美國環保局在實現《清潔空氣法》所規定的空氣質量目標時提出排污權交易設想,引入“排放減少信用”概念,并從1977年開始先后制定一系列政策法規,允許不同工廠之間轉讓和交換排污削減量,這也為企業針對如何進行費用最小的污染削減提供了新的選擇。此后,德國、英國、澳大利亞等國家亦相繼開展排污權交易實踐。
我國自2007年以來在天津、河北、內蒙古等11個省(市、區)開展排污權有償使用和交易試點,主要涉及納入總量減排約束性考核的污染物,并取得了一定進展。從交易試點范圍來看,排污權交易原則上在各試點省份內進行,涉及水污染物僅限于在同一流域內進行交易,火電企業原則上不得與其他行業企業進行涉及大氣污染物排污權交易,環境質量未達到要求地區不得進行增加本地區污染物總量的排污權交易的,工業污染源不得與農業污染源進行排污權交易;而從交易額來看,根據環保部統計顯示,截至2013年底11個試點省份排污權有償使用和交易金額累計近40億元,其中有償使用資金、交易金額分別為20億元左右。以山西省為例,2012、2013年分別實現排污權交易金額0.84、2.12億元,并由初期的政府儲備出讓為主逐步過渡到企業間自主交易為主,排污權交易市場已具雛形。
展望未來,2013年11月《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中,強調“推行節能量、碳排放權、排污權、水權交易制度,建立吸引社會資本投入生態環境保護的市場化機制,推行環境污染第三方治理”;2014年8月《國務院辦公廳關于進一步推進排污權有償使用和交易試點工作的指導意見》正式出臺,提出到2015年底前試點地區全面完成現有排污單位排污權的初次核定,到2017年試點地區排污權有償使用和交易制度基本建立,試點工作基本完成。由此可見,未來我國排污權交易必將逐步興起,這也是以市場機制推動節能減排、環境改善的重要舉措。治污減排將不再僅是成本投入,排污單位可以通過淘汰落后產能、清潔生產、污染治理、技術改造升級等多種方式減少污染物排放,形成“富余排污權”參加市場交易并創造經濟效益,此外還能獲得后續發展空間(若新建項目將必須擁有相應的排污權才可實施),而不積極改進生產、提升節能減排水平的企業將為此付出越來越大的代價。
完善污染源監測及相關系統建設
作為排污權交易基礎,排污單位應當準確計量污染物排放量,并主動向當地環境保護部門報告。因此,重點排污單位應安裝污染源自動監測裝置,與當地環境保護部門聯網,并確保裝置穩定運行、數據真實有效。因此,交易配套軟硬件系統建設需求將不斷釋放。
以納入國家排污權有償使用和交易試點范圍的青島為例,其下轄的膠州市在2014年與西安交通大學聯合開發并投資8,900萬元建設環保物聯網總量控制排污權交易云計算平臺。其中,投資3,480萬元的一期項目已經建成,實現對各類環境要素及管理對象全面感知和監控。與此同時,膠州市還制定出“主要污染物排污權證”和“企業排污總量智能卡”,環保部門先對現有排污單位進行初始排污權有償分配,并對外公開分配信息。排污單位按照“排污權有償使用費繳納通知書”的要求,按基準價格繳納初始排污權有償使用費。企業所購買的排污指標都在“總量卡”里,當無剩余總量時系統將自動通過控制閥門終止企業排污。目前,已確定9家企業進行模擬運行并收到良好成效。
深化末端治理&清潔生產,關注工業廢物交換
在排污權交易模式下,排污權有償使用費反映企業占用環境資源的價值,體現的是“誰占有、誰付費”原則,是對排污行為的前置約束。企業通過進一步減排(而不僅僅是達到排放標準)實現經濟效益、獲得未來發展空間的動力將明顯增強,從而對末端治理提出更高要求,催生對于有效減排環保技術、專業化運營管理需求,第三方治理模式有望獲得廣闊空間。有基于浙江省企業的研究表明,排污權價格上漲預期能顯著提高企業采納新環保技術的意愿,一方面可以節省購入排污權的支出,另一方面可以減少排污量甚至出售排污權而產生盈利。而考慮到不斷深化末端治理帶來的潛在經濟效益,預計未來在排污企業與環保公司之間或將形成類似合同能源管理(EMC)的利益分享機制。
在末端治理基礎上,污染物減排將不斷向上游企業的清潔生產環節延伸,其本質上是對生產過程與產品采取整體預防的環境策略,減少或消除其對人類及環境的可能危害,同時充分滿足人類需要,使社會經濟效益最大化的一種生產模式。具體措施包括:不斷改進設計;使用清潔的能源和原料;采用先進的工藝技術與設備;改善管理;綜合利用;從源頭削減污染,提高資源利用效率;減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放。根據《工業清潔生產推行“十二五”規劃》,我國未來清潔生產主要任務將是開展工業產品生態設計、提高生產過程清潔生產技術水平、開展有毒有害原料(產品)替代等。
此外,信息通訊技術的普及應用正在使得工業廢物更有效利用成為可能,其有望推動固體廢棄物交換平臺的建立。基于互聯網,將工業廢物的排放企業、回收企業以及利用企業聯系起來,從而促進工業廢棄物的回收利用。2001年時,日本的一家公司就已成功建立起一個廢棄物交換系統,目前該系統已有500家注冊企業并覆蓋了日本全國。菲律賓也已建立了類似的系統,稱為工業廢物交換計劃(IWIEP),至少有600種工業廢棄產品(化學溶劑、廢油、塑料、紙制品等)通過互聯網在公司間交易,系統將企業的廢物棄置與原材料需求等輸入數據庫并配對,從而實現廢物交換,廢物生產者的處理成本與利用者的購買成本也因此都得到下降。更為重要的是,資源的有效利用可以有效減少污染物排放以及對于自然資源消耗,符合清潔生產方向。
編輯:李晨
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