人工智能賦能環保產業:開啟綠色發展新征程
2025年3月25日,國務院國資委召開中央企業“人工智能+”成果媒體通氣會,再次將人工智能(AI)推到產業發展的聚光燈下。在當前全球高度重視環境保護與可持續發展的大背景下,AI技術在環保產業中的應用正逐漸成為環保領域的重要發展方向。其深度學習、數據挖掘和自主決策等特征,正在變革環保設備的運營和管理。AI與環保產業的深度融合正成為推動綠色發展的關鍵力量。這一融合不僅是技術創新的必然趨勢,更是滿足市場迫切需求、解決環保難題的重要途徑,其產生的產業溢出效應正深刻影響著經濟社會的方方面面。
一、AI 深度賦能,破解環保難題
(一)精準環境監測與預警
一是AI技術革新環境監測手段。傳統的環境監測手段存在監測范圍有限、數據收集不及時、分析不夠精準等問題。AI技術的介入帶來了根本性改變。通過在環境中廣泛部署各類傳感器,收集大氣、水、土壤等多維度環境數據,AI運用深度學習算法對這些海量數據進行實時分析,有效解決了傳統監測手段的不足。二是AI助力精準大氣與水環境監測。在大氣污染監測方面,AI能夠快速識別污染物的種類、來源及濃度變化趨勢,提前預測空氣質量的惡化,為城市及時啟動污染應急措施提供科學依據。在水環境監測中,AI技術可精準分析水質參數,對水體富營養化、重金屬污染等問題進行早期預警,助力水源地保護和流域生態治理。三是AI推動環境監測多領域拓展。AI在環境監測中的應用不僅限于大氣和水環境,還廣泛應用于土壤污染監測、生態保護等領域。例如,通過高精度傳感器和AI算法,可以對土壤中的重金屬含量進行精準監測,及時發現潛在的污染風險。此外,AI結合遙感技術,能夠對森林、濕地等生態系統進行實時監控,及時發現生態威脅,為生態保護提供科學依據。
(二)智能垃圾分類與資源回收
一是AI技術破解垃圾分類難題。垃圾分類面臨民眾分類意識不足、人工分揀效率低等困境。AI技術通過計算機視覺和機器學習算法,使智能垃圾分類設備能快速準確識別垃圾種類,實現自動化分揀,提高了垃圾分類的效率和準確性。例如,北京的智能垃圾柜可通過語音詢問和智能感應開門,指導居民正確分類垃圾。二是AI優化資源回收流程。在資源回收領域,AI技術可優化回收流程,對可回收物進行精準估值,提高資源回收的經濟效益。例如,思通數科的AI平臺利用強化學習算法持續優化垃圾分類流程,根據不同垃圾的價值與回收優先級自動排序和分類,使垃圾處理廠資源回收率提升20%,整體處理成本降低30%。
三是AI推動垃圾分類與回收智能化升級。AI技術的應用推動了垃圾分類與回收的智能化升級,形成了智能垃圾分類與資源回收的完整生態鏈。例如,科大訊飛提供從居民前端到垃圾處理廠后臺的全鏈路人工智能解決方案,包括垃圾分類小程序、智能分類垃圾桶、智能社區垃圾回收站等,提升了居民的參與度和垃圾分類的效率。
(三)助力污染治理與生態修復
一是AI優化污染治理方案。在污水處理方面,AI根據污水水質、水量的實時變化,自動調整處理工藝參數,實現精準投藥、精準曝氣,降低處理成本并提升污水處理質量。在大氣污染治理中,AI分析污染物濃度及氣象數據,預測污染擴散趨勢,為治理措施的制定提供科學依據。二是AI助力科學生態修復規劃。AI通過分析地理信息數據、植被生長數據等,制定科學的生態修復規劃,模擬不同修復方案的效果,為生態系統的恢復提供最優策略。例如,在森林生態修復中,AI監測森林植被的生長狀況,及時發現病蟲害風險,采取針對性措施保護森林生態。三是AI推動污染治理與生態修復的智能化升級。AI技術的應用推動了污染治理與生態修復的智能化升級,形成了涵蓋監測、治理、修復的完整生態鏈。例如,國家電網運用AI圖像識別技術監測周邊生態環境狀況,及時發現隱患,同時避免因人工巡檢不及時導致的生態破壞。
二、市場需求迫切,呼喚 AI 技術落地
(一)環保標準趨嚴,倒逼技術升級
一是環保標準趨嚴對企業提出新要求。隨著全球環保意識的不斷提高,各國政府對環境保護的標準日益嚴格。從歐盟日益嚴格的碳排放交易體系,到我國新修訂的《環境保護法》,企業面臨著越來越高的環境合規成本。如果不能有效控制污染排放、提升資源利用效率,將面臨巨額罰款甚至停產整頓。二是AI技術助力企業滿足環保要求。AI技術以其精準高效的特性,成為企業實現綠色轉型的關鍵助力。例如,制造業企業借助AI優化生產流程,降低能源消耗和廢棄物排放;化工企業利用AI進行污染治理設施的智能運維,確保污染物達標排放。三是環保技術適配與協同創新要求推動AI應用深化。當前,環保場景的復雜性與行業差異性導致通用AI模型難以精準匹配實際需求,需構建“技術-產業-政策”三位一體的協同體系:技術上,開發模塊化AI工具包,支持企業按需調整模型參數;產業上,搭建跨領域協作平臺,推動“產學研用”數據聯通;政策上,需將AI環保技術納入綠色金融支持范疇,并制定細分行業應用標準,降低企業試錯成本。
(二)公眾環保意識提升,推動市場需求
一是消費者對環保產品和服務的關注度提高。消費者對環保產品和服務的關注度越來越高,更傾向于選擇環保型企業的產品。從日常消費的食品、衣物,到大型家電、汽車,消費者更傾向于選擇那些具有環保標識、采用可持續生產方式的企業產品。這使得企業為了提升自身品牌形象和市場競爭力,積極尋求環保解決方案。二是企業將環保納入戰略規劃。眾多企業紛紛將環保納入企業戰略規劃,從產品設計、原材料采購、生產加工到產品包裝與運輸,全方位融入環保元素。為滿足消費者對智能化環保產品的需求,企業不斷加大在AI環保技術研發和應用方面的投入。三是智能化環保產品市場需求增長。在智能家居領域,智能空氣凈化器憑借AI技術實現了對室內空氣質量的精準監測與智能調節,受到消費者的青睞。市場對這類智能化環保產品的需求呈現快速增長態勢,推動企業加大在AI環保技術研發和應用方面的投入。
(三)新興環保領域崛起,拓展市場空間
一是AI助力攻克碳捕獲與封存難題。傳統的碳捕獲方法存在能耗高、成本昂貴的問題,限制了其大規模推廣應用。AI技術通過實時監測碳捕獲工藝流程中的溫度、壓力、氣體流速等參數,并利用深度學習算法精準分析系統運行的最優工況,優化捕獲過程的能耗和成本,為碳捕獲與封存技術的發展提供了新的解決方案。二是AI推動生物多樣性保護策略優化。在生物多樣性保護領域,AI技術能夠分析物種分布數據,制定更有效的保護策略。例如,在珊瑚礁修復方面,AI可以模擬不同環境條件下珊瑚礁的生長情況,為選擇合適的修復地點和方式提供科學依據,提高修復工作的成功率和生態效益。三是AI拓展新興環保領域市場空間。新興環保領域的崛起為AI技術提供了廣闊的市場空間。眾多企業紛紛投身于相關技術研發和應用,推動了AI技術在環保領域的不斷創新和發展。例如,一些企業開始利用AI技術開發智能環保設備和系統,提高環保工作的效率和精度,滿足市場對高效、智能環保解決方案的需求。
三、產業溢出效應顯著,帶動多領域協同發展
(一)促進環保產業升級,培育新增長點
一是推動環保產業模式轉型。AI 技術與環保產業的融合,推動了環保產業從傳統的勞動密集型、技術粗放的傳統模式,加速向技術密集、智能化的現代產業模式轉變。這種轉型不僅提升了環保產業的整體技術水平,還提高了產業的附加值和競爭力,為環保產業的可持續發展奠定了堅實基礎。二是助力環保企業技術創新與崛起。一批以AI為核心技術的環保企業應運而生,它們專注于研發和生產智能環保設備、環境監測軟件、環保大數據分析平臺等產品和服務。這些企業匯聚了頂尖的AI技術人才與環保領域專家,通過對海量環境數據的學習與訓練,構建出高度智能化的環境大模型。這些模型能夠模擬復雜的環境系統運行機制,為政府部門制定環保政策、企業開展環境治理項目提供精準的決策支持。三是提升環保設備與數據利用水平。在生產制造環節,AI技術使環保設備實現了全面升級。智能環保設備搭載先進的傳感器與AI芯片,能夠實時感知環境參數變化,自動調整運行模式,提高了設備的運行效率和穩定性。此外,環保大數據分析平臺的出現,進一步整合了各類環保數據資源,實現了數據的深度挖掘與價值最大化利用。
(二)拉動上下游產業,形成產業集群
一是上游產業的機遇與創新。在AI賦能環保產業的過程中,產業鏈上游的AI芯片制造和傳感器研發等行業迎來了新的發展機遇。為了滿足環保領域對數據采集和處理的高要求,傳感器企業不斷加大研發投入,致力于研發更精準、更靈敏的環境傳感器,以適應復雜多變的環境監測需求。同時,芯片企業也積極響應市場變化,加大對AI芯片的研發投入,致力于提高芯片的運算速度和處理能力,為環保設備的智能化運行提供強大的算力支持。例如,深圳市福田區在“AI+環保”創新應用場景發布會上,展示了多項基于先進傳感器和AI芯片的環境監測技術,為環保產業的上游發展注入了新的活力。二是中游產業的提升與拓展。在產業鏈中游,環保設備制造和環境治理工程等行業因AI技術的應用而得到了顯著的提升和拓展。AI技術使環保設備更加智能化,能夠實時感知環境參數的變化,并自動調整運行模式,提高設備的運行效率和穩定性。同時,AI技術也為環境治理工程提供了更精準的決策支持,通過大數據分析和模型預測,能夠更好地規劃和實施環境治理項目。例如,東莞市人工智能大模型中心的開服,為環保設備制造企業提供了AI智能算力服務和應用場景模型,助力企業實現從傳統制造向智能制造的轉型升級。三是下游產業的帶動與集群效應。在產業鏈下游,AI技術的應用不僅提升了環保服務的質量和效率,還帶動了相關服務業的協同發展,逐漸形成了產業集群效應。例如,央國企對智能環保設備的大量采購需求,刺激了環保設備制造企業加大在AI技術研發方面的投入,促進了傳感器、AI芯片等相關產業的技術升級。同時,這種需求也帶動了物流企業、金融服務機構等下游服務業的發展,為環保產業的全鏈條發展提供了有力支持。此外,像合肥的“中國環境谷”,通過環境科技智造產業園的建設,吸引了眾多環保企業和科研機構集聚,形成了完整的產業鏈條。
(三)推動跨界融合,催生新業態
一是AI與金融行業融合催生綠色金融科技。AI技術與金融行業的結合產生了綠色金融科技這一新業態。通過AI對企業的環境數據和信用狀況進行分析,金融機構能夠更精準地為環保企業提供綠色信貸、綠色保險等金融服務,有效降低金融風險。例如,建設銀行通過整合行內外數據作為信用評價依據,形成了“通用型+定制化”的產品服務供給譜系,打造平臺化經營方式,進一步提升了融資便利性和服務體驗,為環保企業提供了更便捷的金融支持。二是AI與農業領域融合形成精準農業環保模式。AI與農業的深度融合形成了精準農業環保模式。利用AI技術監測土壤墑情、病蟲害情況,能夠指導農民科學施肥用藥,既保障了農產品的產量和質量,又減少了農業面源污染。例如,AI通過攝像頭、無人機等設備獲取農田圖像和數據,識別病蟲害的早期跡象,提前預警并提供防治方案,降低病蟲害對農作物的損害,減少農藥使用。三是AI與環保產業融合拓展創新應用領域。AI與環保產業的融合不僅催生了上述新業態,還在多個領域拓展了創新應用。例如,在智慧水務方面,AI技術實現了對水資源的精準管理和調配,提高了水資源利用效率;在智能環衛領域,AI驅動的智能清掃車和垃圾分揀系統,提升了環衛工作的效率和質量,減少了人力成本和環境污染。這些創新應用進一步推動了環保產業的智能化轉型,為實現綠色發展和可持續發展目標做出了更大貢獻。
(作者:田惠敏,研究員,經濟學博士;徐蘊峰,國聲智庫執行主任、中央財經大學中外經濟比較研究中心副主任。該項成果僅代表個人觀點,與所在機構無關。)
編輯:馬騰
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