一、文献综述
(一)国内外研究现状
IBM早在2008年已提出“智慧地球(Smarter Planet)”的概念,通过新一代信息技术提高基础架构、城市乃至整个社会的生产效率和响应能力,实现“物联、互连与智能”。在此架构下,环保领域充分发挥信息技术的作用,“智慧环保”的理念应运而生。
近年来,我国加速推进生态环境治理,污染防治攻坚战已经取得关键进展。但与此同时,生态环境保护的数字化转型、监测监控和风险防控能力的进一步发展仍存在困难。国内各级政府纷纷开展“数字政府”建设,不断完善“互联网+环保”建设部署,推动形成智能、开放的环境保护信息化体系,构建政府主导、企业主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系,打造多方共治的智慧环保应用体系,成为拉动智慧环保项目落地的关键。
从竞争格局来看,作为典型的由交叉领域延伸出的行业,智慧环保主要市场竞争者包括三类:智慧化转型的传统环保企业(尤其是环境监测设备与服务提供商)、拓展应用场景的IT企业(尤其是物联网、大数据企业)以及专业的智慧环保服务提供商。由于行业发展时间尚短,第三类企业大部分为智慧城市一体化方案提供商,其业务领域覆盖智慧环保。
从上市企业的市场表现来看,智慧环保行业上市企业营业收入从2015年起逐年上升,2019年达到197.26亿元,增速较为稳定尚未突破两位数;从盈利能力来看,由于较高的研发成本和期间费用,近年智慧环保行业上市企业销售净利率在较低水平。
在重点项目方面,近年来,国内各级政府纷纷开展“数字政府”建设,不断完善“互联网+环保”建设部署,推动形成智能、开放的环境保护信息化体系,构建政府主导、企业主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系,打造多方共治的智慧环保应用体系,成为了拉动智慧环保项目落地的关键力量。2019年,智慧环保领域政府采购项目主要分布在广东、北京、甘肃、山西等地,项目类型以环保大数据平台、环境监测监管平台为主。其中广东省中标金额最高,具有代表性的项目包括4.45亿元深圳市智慧水务一期工程等;北京市金额位居第二,主要受益于延庆区为世园会、冬奥会两大盛会服务所推进的“智慧延庆”建设。
在商业模式方面,智慧环保企业的盈利模式分为两部分:一是通过为客户建设智慧环保系统取得项目建设收入;二是对后续转入服务期的项目,通过数据运营服务,持续性取得服务收入。针对政府应用,智慧环保项目的投资运营模式类型包括EPC(工程总承包)、BOT(建设-经营-转让)、PPP(政府和社会资本合作)等,其中PPP模式通过促使政府与企业合作参与项目,能够有效减轻地方债务压力和企业融资难度,并提高公共产品供给效率,因此成为实践较多的投资运营模式。
随着消费的全面升级,人们对于出行质量的要求也越来越高,绿色生活、绿色出行已成为社会共识,地铁、公交等能够有效减少碳排放的公共交通方式已成为百姓出行首选。对于广大消费者来说,碳积分是作为低碳评级的一个参考,日常工作生活中的低碳行为被记录下来,转换成碳积分,这些碳积分可以用于兑换一些商品或者折扣券等。全球各大科技公司的争相入局,一大批基于绿色出行,打造基于移动智能终端技术的服务系统应运而生。
(二)研究主要成果
在研究了一些国家所出的节能减排政策和案例,包括杭州的垃圾积分兑换制度、深圳格林美“3R超市的低碳商业模式”、 加州“新能源汽车碳积分政策”、 韩国“生态积分”和“绿色卡片”、 日本“环保积分制度”等。并对其进行深入的调研,总结出了以下的表格:
编号
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案例
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基本功能
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特点
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应用场景
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1
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杭州“垃圾积分兑换制度”
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市民将生活垃圾进行分类,在垃圾袋上贴上社区分发的二维码标签,社区工作人员扫描二维码登记回收垃圾、称重、登记积分,同时居民可上网查询积分情况,并用积分兑换喜欢的生活用品
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二维码标签的运用
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社区内小范围垃圾分类
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2
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深圳格林美“3R超市的低碳商业模式”
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低碳产品销售、闲置商品寄卖和交换
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3R店每一件低碳商品上都有独具一格的产品标签,除产品名、规格、价格外,还突出添加了“碳标示”,即物品CO2排放量
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超市
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3
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加州“新能源汽车碳积分政策”
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该州销量超过一定数量汽车的企业,新能源车的比例必须达到ZEV法案(Zero Emission Vehicle,零排放车辆计划)的规定,强制对不同规模的车企设定了不同的零排放车辆销售目标,未达标企业必须支付一定罚款,或者向其他公司购买碳排放积分
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明确提出新能源汽车碳配额政策,后续被许多国家借鉴
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新能源汽车生产与销售
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4
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韩国“生态积分”和“绿色卡片”
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以单位前两年的平均能源使用量为基准,根据温室气体减排率,对拥有绿色卡片的单位给予生态积分;安装测量能源使用量、有固定号码计量器的家庭可提出申请并获得绿色卡片,卡片可用于购买绿色产品、交通卡充值,并在旅游、文化、体育等领域享受打折服务
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兑换制度比较完善,优惠范围广
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家庭、工作单位
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5
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日本“环保积分制度”
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日本政府对于购买高效节能家电的顾客将赠送“环保积分”,可以兑换相当于购物价格5%的各种商品
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使价格高昂的节能家电平民化;又有助于进一步拉动国内需求,刺激经济
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家电购买
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上述表格对一些国内外的节能减排政策和案例进行了简单的分析;由表格易见大部分的案例基本功能都类似,主要是为了促进消费者在出行、住宿、购物等消费过程中,降低碳排放所形成的减排量。但大部分产品对每一个应用场景的研究和开发不够深入,仅仅是在利用物资及经济激励的方式达到目的,缺乏趣味性,用户粘性也不高。
目前市场上的与碳积分挂钩的小程序并不多,且大部分都不够成熟。根据调研情况来看,现有个人碳排放积分运营系统市场空间潜力较大,由于人们绿色出行意识增强、个人碳足迹计算公式日益完善,市场可拓展性较强;除此之外国内政策持续支持,为绿色事业孕育发展提供了温床。由于试点及控排范围的限制,目前中国碳市场的建设广度和深度不够,在国际碳市场上缺乏影响力。所以总的来说,该领域存在较大的市场前景。
(三)发展趋势
“十四五”是我国污染防治攻坚战取得阶段性胜利、继续推进“美丽中国”建设的关键期。随着新型基础设施建设与环保产业的深入融合,智慧环保将成为环保产业新的增长点,在生态环境保护中发挥更大作用。
1、机遇与挑战
随着“新基建”的加快推进,5G网络、大数据中心、人工智能等新型基础设施的建设为传统环保模式的转型升级带来重大发展机遇,但智慧环保业态的进一步发展也面临着新的挑战。
从发展机遇来看,一是新型基础设施建设全面展开,推动环保产业与5G、人工智能、工业互联网、大数据、云计算、区块链等产业加速融合,加快形成新业态、新动能,拉动绿色新基建,为智慧环保的发展带来重大机遇;二是“十四五”时期我国将进一步推动经济高质量发展和生态环境高水平保护,推动生态环境治理能力现代化,智慧环保产业战略将地位不断提升,市场空间加速释放。
从所面临的挑战来看,一是智慧环保行业的投产创收周期较长,同时新一代信息技术的更新换代较快,因此面临较大的技术不确定性;二是行业技术门槛较高,对于生态环境、计算机、网络技术等交叉领域技术及人才的要求较高;三是当前智慧环保的应用仍以环境监测为主,在环境污染问题的智慧治理、先进环保装备智慧运维服务等领域的发展仍需要攻克较多技术难题。
2、“十四五”发展趋势
“十四五”是我国污染防治攻坚战取得阶段性胜利、继续推进“美丽中国”建设的关键期。随着新型基础设施建设与环保产业的深入融合,智慧环保将成为环保产业新的增长点,在生态环境保护中发挥更大作用。
在技术发展趋势上,先进环保技术与信息技术深度对接融合。包括传统环保技术的数字化转型升级和新型环保技术的创新开发;在应用发展趋势上,智慧环保的应用从环境监测领域向环保全产业链拓展。环境监测是智慧环保的切入点,未来将向环境智慧治理、综合智慧环保服务、环保装备自动化、智慧工程运维等应用领域拓展,形成完善的智慧环保生态圈;在行业发展趋势上,信息技术企业与传统环保企业的融合加速发展。以环境监测为切入点,一批IT软件服务商、物联网企业等科技型企业已经拓展环保业务,未来随着新型基础设施建设与环保产业的进一步融合,信息技术企业与传统环保企业将加速融合,涌现一批智慧环保技术型领军企业。
3、市场规模预测
我国环境保护工作已经进入新的发展阶段,在利好政策不断出台、基础信息设施持续完善、关键信息技术加速更新迭代的催化下,我国智慧环保行业面临良好的发展前景,潜在市场空间等待开发。
根据赛迪顾问预测,2020年我国智慧环保市场规模将达到840亿元,应用场景不断拓展创新;到2021年,智慧环保市场规模有望达到千亿级别,同比增速进一步加快,或将突破20%;到2022年,潜在市场空间进一步释放,市场规模有望达到1320亿元,同比增速突破30%。
4、智慧环保发展时序
当前,我国智慧环保仍处于发展初期,与制造、零售、金融、交通等行业相比,环保行业的“智慧化转型”起步较晚。但在以物联网为代表的新一代信息技术的推动下,我国智慧环保行业已进入增速较快的成长期,未来随着5G的商用、高分遥感与星地融合网络的普及,我们认为智慧环保行业将在可预见的3-5年内保持快速上升势头。
(四)存在的问题
从宏观角度来看,当前,我国智慧环保仍处于发展初期,与制造、零售、金融、交通等行业相比,环保行业的“智慧化转型”起步较晚。环保产业与新基建相关产业深度融合的“智慧环保”为生态环境治理提供了新的模式与手段,对于加快形成环保产业新增长点具有重要意义。政府应优化政策环境,完善要素保障,推动智慧环保行业快速健康发展。
从碳积分运营系统行业来看,根据目前市面上涉及到碳积分的产品,以早点星球、碳宝包、蚂蚁森林为例进行总结可以找出当前行业中现有产品的一些共同的不足之处
1、缺少载体
缺少载体主要是碳宝包的缺陷,它没有像其他两款产品一样一个依托于支付宝,一个依托于微信。小程序方便快捷、不占内存、用户门槛低,且功能堪比APP,更轻量化,制作和维护成本更低。因此我们将设计的个人碳排放积分运营系统,做成一个小程序,实现 APP 内嵌入应用。与八维通公司提供的APP绑定,打通形成商业闭环。
2、宣传不足
早点星球和碳宝包宣传不到位,以至于得知两款产品的用户较少,蚂蚁森林则借助支付宝得到了更广的知名度。我们要利用政策工具为碳积分注入普惠价值,克服供需两头“冷启动”的困难,将应用领域不断扩大。
3、使用频率不高,粘性不够
市场上现有产品能够基于公共出行场景,设计个人碳排放积分运营系统的少之又少,在运营中缺乏有趣的玩法,让用户在乘车的得不到更多乐趣及激励。用户在新鲜劲过了以后,往往缺乏兴趣,产品的粘性不高。例如早点星球,它只是让用户通过完成低碳行为获取碳币,再去商城把碳币花掉 ,碳积分的使用方式非常单一,且缺乏一种精神上的鼓励,用户的得到的都是物质奖励,没有给用户带去心灵上的满足感和成就感。在我们的系统中为不同人群设置了符合年龄段的功能,增强用户的吸引力,提升用户活跃度,提高 APP 用户黏度。
4、商业利润较少
细看现有碳积分APP运营模式,我们可得出它们公益性过强而商业收益较少的结论。以蚂蚁森林为例,它是依托背景强大、财力雄厚的阿里巴巴集团,于此基础之上它可以强大的社会感去完善社会公益事业。但参照碳宝包、早点星球的运营情况,我们可见完全公益性低收益的运营方式并不适用于能力有限的团队。因此,我们在设计系统时思考并提出了许多运营方案,又在考虑可行性与可接受程度的情况下筛选出了几个较为合适的软广插入方式,希望能在满足用户出行需求与物质奖励的同时,为我们的团队企业带来更多的商业利润,我们又可将收益积累起来,投入到系统的优化和产品升级中去,从而形成APP运作的良性循环。
二、查阅中外文献资料目录
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