一直以來，資本與政治兩相博弈，大量發(fā)電廠污染排放物監(jiān)測困難，精確的數據獲取無門，民眾和NGO等公益組織也有心無力。

一家名為WattTime的非營利性人工智能公司正在致力于消除這種信息不對等。

WattTime打算使用衛(wèi)星圖像來實時精確跟蹤世界上每個發(fā)電廠的空氣污染（包括碳排放）動態(tài)，并且向世界公開數據。也就是說，不再只有監(jiān)管機構和政治家能看到這些數據，任何一個公民都可以上網獲得他們所在地區(qū)最臟的發(fā)電廠的排放清單。

衛(wèi)星數據還能這么用，給世界上每一座發(fā)電廠加臺監(jiān)控

這是件大事情。

WattTime執(zhí)行董事Gavin McCormick說，“目前有太多的電力公司對污染排放數據保密?！辈粌H僅是公司，大部分國家也不會公開自己的碳排放數據。

現在基本上只有美國和中國會實時公開發(fā)電廠的排放量，歐盟沒有，日本也沒有。在許多地方，排放報告的欺詐行為非常猖獗，一些國家根本不會在煙囪水平進行排放測量。

那么，獲取這些數據很難嗎？其實不然。

太空正在發(fā)生一場革命。當你抬頭眺望星空的時候，還有成千上百顆衛(wèi)星正在注視著你。根據聯(lián)合國外太空事務局（UNOOSA）統(tǒng)計，截至2019年年初，有4987顆衛(wèi)星正在地球軌道上運行，其中710顆被用于地球觀測。地球觀測衛(wèi)星檢查著地球的所有微小的變化，從溫度到森林面積到冰蓋覆蓋面。

其中最著名的是Landsat，美國NASA的陸地衛(wèi)星計劃。從1972年7月23日發(fā)射第一顆衛(wèi)星以來，Landsat衛(wèi)星上的儀器已經獲得了數百萬張地球的圖像。這些圖像存放在美國和世界各地的Landsat接收站，是全球變化研究和農業(yè)，地圖學，地質學，林業(yè)應用的獨特資源。數據都是公開的，可以通過美國地質調查局（USGS）的“EarthExplorer”網站查看。

地球檢測衛(wèi)星使用遙感技術提供了廣泛和全球化的數據。其中有關地理空間的信息，被使科學家用于預測物種的分布，能夠比野外工作提供的傳統(tǒng)數據更大規(guī)模地檢測自然和人為導致的變化。而且更準確。Landsat中的不同波段具有不同的光譜范圍，可提供高度差異化的應用，從生態(tài)學到地緣政治，最常見的是被用于土地覆蓋率的確定。

而WattTime計劃使用這些衛(wèi)星數據，包括公眾可用的衛(wèi)星數據（如歐盟的哥白尼和美國的Landsat），以及一些收費的私營公司（如Digital Globe）的數據，來檢測全球所有大型發(fā)電廠的溫室氣體和其他污染物的排放。希望可以通過公布真實的排放水平，為公民提供可信的數據以便改變目前的環(huán)境監(jiān)管趨勢。

這個計劃已經得到了谷歌的支持，Google.org的總裁Jacquelline Fuller說，“我們很高興能夠支持WattTime的工作，我們已經看到AI如何幫助我們完成日常任務和旅行，我們相信它有助于解決世界上一些最大的人道主義挑戰(zhàn)，實現更大的社會影響。”

太空革命其實是更廣泛的數字革命的一部分，這場革命貫穿于從制造到金融的各個部門 。被用于預測分析和遙感的云計算，衛(wèi)星圖像的公共性，數據可用性的覆蓋范圍，再加上人工智能和機器學習的進步將對環(huán)境監(jiān)測產生深遠的影響。

利用衛(wèi)星圖像估算化石燃料發(fā)電廠利用率

WattTime使用最新的圖像處理算法來處理所得的發(fā)電廠排放跡象。從各種不同波長的傳感器收集到數據以后，然后可以通過各種算法處理圖像以檢測污染跡象。WattTime已經實現，通過識別可見煙霧追蹤大量污染，通過紅外成像識別煙囪羽流或冷卻水排放的熱量。 Gavin McCormick補充說公司現在還在開發(fā)能夠直接追蹤二氧化氮排放的傳感器。馬上，通過煙霧，熱量和NO2，我們就可以獲得世界上每個發(fā)電廠準確的實時排放信息。

在此前，WattTime就曾經推出了自動減排（AER）的方案證明了這一點。該解決方案使用先進的機器學習技術處理煤電廠的商業(yè)和公共衛(wèi)星圖像，利用過去，現在和預測的電網排放數據和機器學習算法，使智能設備能夠及時調整其能源使用，選擇更加清潔的能源。該分析通過開發(fā)可操作的煤電氣候情景分析，將資產水平數據變?yōu)楝F實可靠的決策意見。

對發(fā)電資產的經濟分析對工廠來說至關重要，因為工廠通過其生產和通過關稅和批發(fā)價格銷售的電量獲得大部分收入。然而，在歐盟和美國以外的許多電力市場中，工廠利用率的數據往往非常落后過時，不可靠或根本不可用。市場，政府和資產所有者無法或不愿意提供精細和及時的數據，以至于全球發(fā)電的化石燃料需求持續(xù)增長?！栋屠鑵f(xié)定》中要求到2040年實現相對快速淘汰煤炭。但是決策者需要足夠的數據支持以確保有序和經濟上合理的逐步淘汰。數據和建模是決策的核心。

WattTime的AER軟件從不同的發(fā)電廠和電網運營商數據中提取信息，以計算哪些時刻具有較低的邊際排放率。然后，它通過云與注冊AER的個人智能設備進行“對話”。該軟件系統(tǒng)可以讓這些設備知道何時使用電力，何時不會自動減少排放。

該軟件可以靈活地能源從被浪費的地方“轉移”到更需要的地方。例如，大多數人認為冰箱總是消耗電力。但事實上，冰箱只需每隔30分鐘左右就會發(fā)生少量冷卻，從而消耗能量。在任何30分鐘的窗口內，電網的邊際排放量都會有很大差異。它可能在前5分鐘內由一個非常臟的邊緣發(fā)電廠提供動力，而第二個5分鐘將由一個非常干凈的電力供應，如風力或太陽能農場……反之亦然，AER的工作原理是將電力消耗與清潔時間同步，但始終確保在特定設備按照其設計運行所需的任何限制范圍內。

目前，建模精度還受到許多因素的影響，包括：由于云層覆蓋而導致的不可用圖像、植物之間溫度的差異、植物的大小等。盡管如此，用于預測美國和歐盟工廠容量因子的模型的平均精度分別達到了91％和92％，這些結果表明，使用衛(wèi)星圖像估算容量因子的定量方法是可行的。隨著衛(wèi)星圖像質量的提高，這一方法將成為督促投資者，政策制定者和活動家從使用化石燃料到清潔能源發(fā)電過渡中的有力的催化劑。

背后是誰？小團隊撬動整個地球

WattTime是一家非營利組織，目前是落基山研究所的子公司。 它擁有良好的合作伙伴和可靠的財務支持。 盡管規(guī)模很小，但它很有可能成為最透明的污染數據全球信息中心。

“像我們這樣的小團隊可以通過使用新興的人工智能遙感技術，逼迫勢力強大的污染者承擔起他們應有的責任是非常不可思議的。更棒的一點是，我們通過數據可以讓大多數公司，政府和環(huán)保主義者團結起來，站在同一邊。我們很高興看到，現在已經有很多負責任的團體已經開始使用先進的數據來自愿減少排放?！眻?zhí)行董事Gavin說。

除了谷歌的支持，目前加入WattTime的還有非營利組織Carbon Tracker，一個分析能源轉型的經濟影響的智庫，它也是第一個開展基于衛(wèi)星的電廠監(jiān)測的組織。

Carbon Tracker是一個獨立的金融智庫，對能源轉型對金融市場的影響以及對高成本，碳密集型化石燃料的潛在投資進行過深入分析。它創(chuàng)造性地提出并推廣了包括“碳泡沫”、“不可燃碳”和“擱淺資產”等概念，描述了化石燃料項目的持續(xù)發(fā)展與應對氣候變化之間的不相容性。

還有世界資源研究所（WRI），它是一個全球性環(huán)境與發(fā)展智庫，其研究活動致力于研究環(huán)境與社會經濟的共同發(fā)展。WRI是一家跨越60多個國家的全球性研究機構，在巴西，中國，歐洲，埃塞俄比亞，印度，印度尼西亞，墨西哥，美國等地設有辦事處。它正在將研究成果轉化為實際行動，在全球范圍內與政府、企業(yè)和公民社會合作，共同為保護地球和改善民生提供革新性的解決方案。

如何預防“切爾諾貝利式”災難

如果缺乏對于生活足夠的警覺，可怕的事情發(fā)生的時候我們就會措手不及。

HBO《切爾諾貝利》劇照

1986年4月26日的凌晨，烏克蘭境內的切爾諾貝利核電站4號反應爐發(fā)生爆炸，8噸多強輻射物質隨風飄散，事故產生的輻射線劑量相當于廣島長崎兩顆原子彈總和的100倍。這是一座號稱有史以來最安全的核電站，這是一次人類史上最嚴重的核電事故。31人當場死亡，上萬人由于放射性物質的長期影響而重病或死亡，至今仍陸續(xù)有被放射線影響而導致畸形的新生兒出生。

雪崩中，沒有一片雪花意識到這是一場災難。圍觀的群眾沒有看到爆炸，只看到了火花。所有的東西都在發(fā)亮，他們鼓掌說，真美啊。輻射物如雪花般落下，在四月微涼的夜風里，嗅著帶有金屬味道的空氣，孩子們歡呼，在死亡的塵埃里翩翩起舞。完全沒有任何防護措施的消防員，抱著英雄主義的幻夢沖進火災現場。他們以為是普通的火災，他們甚至用手撿地上的石墨烯?，F場的總工程師看著已經爆表，讀不出準確數值的測量儀器，說了一句，“不算太糟。”

事故后的34小時，政府才開始撤離群眾。事故一周后蘇聯(lián)政府還不知道事態(tài)的嚴重，普里奇亞季還在大張旗鼓地歡慶五一節(jié)，直到瑞典政府發(fā)來消息“輻射云飄到了我們這里！”

而比無知更糟糕的，是謊言。士兵被派遣、居民被疏散、房屋被遺棄、生活的進程突然被阻斷。直升機飛上天空，大量軍事車輛沿路行進，小道消息和流言四起，但最重要的事所有人卻都三緘其口，不敢問——到底發(fā)生了什么？每個人都想知道真相，理解所發(fā)生事件的意義：“地里的土豆成熟了，卻不讓我們收獲，擠出來的牛奶只能倒在地上。”，“這里的一切明明這么美好，我們?yōu)槭裁匆?？?/p>

研究員拿著輻射測量儀記錄各地的實際輻射量，但數值是個秘密，只有克里姆林宮的人能夠看到?！罢埜嬖V我們到底有多少輻射量？” “沒有問題，只要記得飯前洗手就好了?！?/span>

我們從未見過這樣的地球

我們總會把類似切爾諾貝利這樣的事情，歸入與我們無關的極端事件的集合里，那里面還有各種戰(zhàn)爭，災難與事故。但是可怕的事情總是悄悄發(fā)生，我們的敵人無處不在。根據最新的全球空氣狀況報告，空氣污染是全球第五大死亡風險。每年造成500萬人的早期死亡和1.47億年的健康生命損失。國家還在不停建造發(fā)電廠，公民們一無所知，他們一邊呼吸著污染，一邊為發(fā)電廠工作，當著自己的掘墓人。

上周末，夏威夷的傳感器傳回了歷史性的一個記錄——地球大氣中的二氧化碳濃度（CO2）在人類歷史上第一次超過百萬分之415（ppm）。

我們對這個數字毫無概念，就像我們對當年的900噸石墨和2萬噸倫琴的木然無知一樣。一個網友在氣象學家Eric Holthaus的推特下評論說：“這難道是什么新聞嗎？”

“不僅僅是有記載的歷史，不僅僅是自1萬年前農業(yè)發(fā)明以來，是從人類存在于數百萬年以來，我們從未見過這樣的星球?！盚olthaus這樣回答。如果碳污染在我們的大氣層中不斷變厚，那么越來越多的熱量將被困在地球上，地球會成為一個有毒的星球，云層破碎，海洋成為來自地獄的熱浪，持續(xù)沸騰直到蒸發(fā)。超過400ppm是一個歷史性的時刻，現在是我們抓住韁繩的最后機會。

技術加持，消除信息壁壘

1986年，美國創(chuàng)建了TRI計劃（Toxic Release Inventory,），成立了一個跟蹤所有美國工業(yè)設施有毒排放的數據庫，數據完全公開。它在1990年作為《污染預防法》的一部分得到了修訂。

TRI已經被證明是美國歷史上最有力的環(huán)境法規(guī)之一。通過簡單地向公民，非營利組織和州政府提供信息，就可以對污染排放最嚴重的工廠施加壓力。在該法案實施后的五年內，美國工業(yè)有毒物排放量下降了近一半。

正在排放污染物的工廠，和切爾諾貝利核電站的劇照驚人地相似

TRI被學者們稱為“民粹主義的最大最小化（populist maximin regulation）監(jiān)管”，這與傳統(tǒng)的命令和控制監(jiān)管有所不同。首先，政府機構的作用不再是制定和執(zhí)行標準，而是為公民，利益集團和企業(yè)提供豐富的信息，以幫助解決環(huán)境問題。其次，標準不是根據專家風險分析設定的，而是公眾自己愿意接受的標準。另外，排放者采取污染預防和減少措施的壓力主要來源于公眾，而不是正式的機構標準或政府制裁。最后，這些信息使公眾注意力集中在最糟糕的排放者身上。TRI在美國啟用了民粹主義的maximin監(jiān)管，信息公開化之后帶來的是自下而上的激進主義的浪潮。

類似地，WattTime的數據也可以被用來在全球范圍內組織公民對最大碳排放國施加壓力。那些污染者和騙子將會被暴露，任何公司，任何國家，都無法隱藏或捏造數字，公眾將知道如何找到真相。而一旦我們知道污染者在做什么，就會停止讓他們逃脫。我們相信技術幫助消除我們的信息壁壘之后，切爾諾貝利的悲劇不會再重演。