近日，決策層再度重申“如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)”，并提出，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)總體布局。
“碳中和”概念一經(jīng)提出，便成為各方關(guān)注的焦點(diǎn)。這意味著顛覆性的能源革命、科技革命和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。國(guó)家將逐步擺脫對(duì)化石燃料、燃煤電廠的依賴，達(dá)到突破能源使用現(xiàn)狀、顛覆已有技術(shù)、打破傳統(tǒng)工業(yè)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系、能源體系、技術(shù)體系的巨大轉(zhuǎn)變。
本文將從以下三點(diǎn)進(jìn)行闡述：
1、碳中和的提出背景與面臨的問(wèn)題
2、ICT產(chǎn)業(yè)在這場(chǎng)戰(zhàn)役中扮演了什么角色？
3、各部門(mén)如何進(jìn)行脫碳？
背景與問(wèn)題
當(dāng)下，二氧化碳等溫室氣體排放引起的全球氣候變化已經(jīng)成為本世紀(jì)人類(lèi)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。截至 2020 年底，全球共有 44 個(gè)國(guó)家和經(jīng)濟(jì)體正式宣布碳中和目標(biāo)。這也是國(guó)家提出碳中和目標(biāo)的背景。作為當(dāng)前全球溫室氣體排放的第一大國(guó)家，此舉在顯出了大國(guó)擔(dān)當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)也意味著更大的挑戰(zhàn)。
相較于歐洲和日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)所宣布的碳中和實(shí)現(xiàn)時(shí)點(diǎn)晚 10 年，但歐美發(fā)達(dá)國(guó)家從碳排放達(dá)峰到承諾的碳中和之間，所用時(shí)間比中國(guó)長(zhǎng)（多在 40-60 年之間），而中國(guó)從碳達(dá)峰到碳中和之間只有三十年的時(shí)間，因此任務(wù)會(huì)更加緊迫，也會(huì)面臨著更大的挑戰(zhàn)。
根據(jù)世界資源研究所2017年的數(shù)據(jù)，電力、交通、工業(yè)、建筑等部門(mén)均為碳排放量比重較大的部門(mén)。
2.3%與20%
有意思的是，相較于以上部門(mén)，ICT產(chǎn)業(yè)在碳中和的計(jì)劃中位置特殊。雖然本身有一定的碳排放，但同時(shí)因其行業(yè)特殊性，能夠通過(guò)賦能其它行業(yè)進(jìn)行碳減排。
ICT全稱信息與通信技術(shù)（information and communication technology）。聯(lián)合國(guó)在2008年8月11日發(fā)布的第四版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(lèi)時(shí)，結(jié)合OECD在2007年給出的ICT定義，即“主要通過(guò)電子手段完成信息加工和通信的產(chǎn)業(yè)和服務(wù)，或使其具有信息加工和通信功能”。根據(jù)中國(guó)信通院《ICT產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展白皮書(shū)》（2020年）定義，將ICT產(chǎn)業(yè)的研究范疇界定為ICT制造業(yè)和ICT服務(wù)業(yè)。具體包含內(nèi)容如下圖所示。
不難發(fā)現(xiàn)，ICT產(chǎn)業(yè)應(yīng)用廣泛，正在改變整個(gè)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)。
根據(jù)全球電子可持續(xù)發(fā)展倡議組織（Global e-Sustainability Initiative，GeSI)的估算，2020 年全球 ICT 行業(yè)碳排放占全球碳排放的 2.3%。而隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速和對(duì)算力需求的增長(zhǎng)，以及 5G 的更廣泛應(yīng)用，信息通訊技術(shù)本身的能耗可能會(huì)持續(xù)增加。
作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的引領(lǐng)者，這個(gè)數(shù)據(jù)占比在中國(guó)毫無(wú)疑問(wèn)更將加大。根據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院，2018 年全國(guó)大型及以上數(shù)據(jù)中心的總機(jī)架數(shù)達(dá) 204 萬(wàn)個(gè)，預(yù)計(jì) 2020 年、2025 年這些數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量分別達(dá)到 498 萬(wàn)、802 萬(wàn)個(gè)。與之對(duì)應(yīng)的能耗增速也增長(zhǎng)迅速。根據(jù)中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，中國(guó)數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)8年增速超12％，2020年總耗電量將達(dá)2962億kWh。
而與此同時(shí)，ICT 行業(yè)可以通過(guò)賦能其它行業(yè)來(lái)促進(jìn)這些行業(yè)的碳減排和碳中和。據(jù) GeSI的研究，ICT 技術(shù)在未來(lái)十年內(nèi)有潛力通過(guò)賦能其他行業(yè)幫助減排全球碳排放的 20%。大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)都有與能源、建筑、交通、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)進(jìn)行結(jié)合來(lái)促進(jìn)降低碳排放的應(yīng)用場(chǎng)景。
ICT技術(shù)如何賦能各行業(yè)幫助脫碳？
從低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略上來(lái)看，實(shí)現(xiàn)“2060 碳中和”的目標(biāo)，一方面是擺脫對(duì)化石燃料、燃煤電廠的依賴，采用清潔能源等，另一方面則是從產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，系統(tǒng)變革的角度進(jìn)行轉(zhuǎn)變。以下將從產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的角度進(jìn)行解讀。
1、電力部門(mén)
據(jù)世界資源研究所統(tǒng)計(jì)，發(fā)電和供熱行業(yè)碳排放占比41.6%，電力部門(mén)能否成功轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)。
除了采用風(fēng)光發(fā)電之外，分布式光伏、儲(chǔ)能技術(shù)和智能電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可再生能源接入也是必不可少的。但同時(shí)，可再生電力比重的不斷提升可能給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來(lái)沖擊。智能電網(wǎng)、輸電、配電都將進(jìn)行進(jìn)一步變革。上海寰視曾在《萬(wàn)物皆可數(shù)字化？數(shù)字化主動(dòng)配電網(wǎng)的機(jī)遇挑戰(zhàn)與破局之道》、《數(shù)字化轉(zhuǎn)型下，輸電、配電、電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景》 中對(duì)電網(wǎng)的數(shù)字化進(jìn)行了深度解讀。
2、交通部門(mén)
交通部門(mén)碳排放持續(xù)增長(zhǎng)，脫碳力度亟需加強(qiáng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電氣化、氫能、生物質(zhì)燃料等是實(shí)現(xiàn)交通減排的可能技術(shù)路線。
除了原材料上的替換，例如“純電驅(qū)動(dòng)”產(chǎn)業(yè)路線的制定、政策補(bǔ)貼及汽車(chē)限購(gòu)政策之外，出行領(lǐng)域的數(shù)字化也將有助于碳中和的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)駕駛技術(shù)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能汽車(chē)等的有機(jī)聯(lián)合將加快交通智能化進(jìn)程，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行資源配置優(yōu)化、決策，提供更為靈活，高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的出行服務(wù)，同時(shí)促進(jìn)共享汽車(chē)的應(yīng)用。此外，因?yàn)橐咔樵蚺d起的遠(yuǎn)程辦公同樣可以進(jìn)一步減少交通需求。
上海寰視曾在《同城化趨勢(shì)下，城際軌交的智慧化進(jìn)階之路》中對(duì)交通數(shù)字化做過(guò)詳細(xì)解讀，戳籃字可查閱。
3、工業(yè)部門(mén)
根據(jù)世界資源研究所（WRI） 的研究，2016 年工業(yè)過(guò)程直接排放的溫室氣體和因工業(yè)部門(mén)使用電力而間接排放的溫室氣體在全球溫室氣體排放中的占比達(dá) 24.2%。
除了燃料替換、生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變甚至原料的變革之外，脫碳離不開(kāi)生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的提出，為脫碳提供了一條路徑，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)開(kāi)放的、全球化的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，把設(shè)備、生產(chǎn)線、員工、工廠、倉(cāng)庫(kù)、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地連接起來(lái)，共享工業(yè)生產(chǎn)全流程的各種要素資源，使其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、智能化，從而實(shí)現(xiàn)效率提升和成本降低。
上海寰視曾在《2021十大科技趨勢(shì)之一，政策大力推動(dòng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)入局玩家都有誰(shuí)？》對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了解讀。
4、建筑部門(mén)
根據(jù)中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)能耗統(tǒng)計(jì)專(zhuān)委會(huì)(2019)的預(yù)測(cè)，中國(guó)建筑行業(yè)的碳排放將繼續(xù)增加，達(dá)到峰值時(shí)間預(yù)計(jì)為 2039 年前后，比全國(guó)整體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的時(shí)間預(yù)計(jì)晚 9 年。
建筑碳排放在建筑全生命周期中均有體現(xiàn)，包括建材生產(chǎn)、建材運(yùn)輸、建筑施工、建筑運(yùn)營(yíng)、建筑維修、建筑拆解、廢棄物處理七個(gè)環(huán)節(jié)，從年均碳排放的角度來(lái)看，60%-80%以上為建材生產(chǎn)階段產(chǎn)生的碳排放，因此在減排工作推進(jìn)過(guò)程中，建筑工程項(xiàng)目建筑材料消耗量角度將是強(qiáng)有力的抓手，其中鋼材、水泥比重最高，合計(jì)超過(guò)77%，因此鋼材、水泥消耗量的高效利用是未來(lái)建筑領(lǐng)域碳減排的重要方向。
一方面，可以采用減隔震技術(shù)滲透，采用降度設(shè)計(jì)后，可以顯著降低鋼材、水泥的用量，據(jù)太平洋證券研報(bào)測(cè)算，平均每滲透10%，則有望為我國(guó)碳減排貢獻(xiàn)1047萬(wàn)噸，助力我國(guó)建材行業(yè)減排近1%。
另一方面，占據(jù)碳排放大頭的鋼材、水泥等建材，則可在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)數(shù)字化智能控制方式，進(jìn)行進(jìn)一步脫碳，使其更環(huán)保。
5、農(nóng)業(yè)部門(mén)
根據(jù) Poore 和 Nemecek（2018）測(cè)算，食品全行業(yè)排放的溫室氣體約占全球排放量的 26％。而根據(jù) FAO 的保守估計(jì)，到 2050 年全球人口將達(dá)到 90 億以上，因此糧食產(chǎn)量至少需要增加 70%才能養(yǎng)活全部人口。
農(nóng)業(yè)部門(mén)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)在對(duì)動(dòng)、植物生長(zhǎng)環(huán)境、疾病防控、長(zhǎng)勢(shì)觀察、農(nóng)業(yè)機(jī)械等方面，在各個(gè)環(huán)節(jié)中需要用到的數(shù)字化技術(shù)有：
物聯(lián)網(wǎng)：通過(guò)傳感器、攝像頭等監(jiān)測(cè)設(shè)備，使用無(wú)線傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)、植物的遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理等。
大數(shù)據(jù)：以天氣、土壤、農(nóng)作物、病蟲(chóng)害以及動(dòng)物身體特征數(shù)據(jù)等作為大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、精準(zhǔn)管理等。
人工智能：利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像識(shí)別以及深度學(xué)習(xí)等為主的人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣候/作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)、病蟲(chóng)害防治等。
全球定位系統(tǒng)：使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)田、農(nóng)機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，獲得農(nóng)田的位置、農(nóng)機(jī)的作業(yè)路徑，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)具的自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等。
地理信息系統(tǒng)：使用地理信息系統(tǒng)能夠充分地獲取土地的輪廓、作業(yè)面積大小以及農(nóng)業(yè)的空間信息數(shù)據(jù)，生產(chǎn)土地、土壤數(shù)據(jù)分布圖。
遙感系統(tǒng)：使用遙感系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)、獲取作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，生成歸一化植被指數(shù)NDVI分布圖。
風(fēng)物長(zhǎng)宜放眼量。碳中和時(shí)代的到來(lái)，對(duì)ICT產(chǎn)業(yè)，尤其是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程都是一針興奮劑。如何利用好這個(gè)機(jī)遇，將會(huì)是ICT產(chǎn)業(yè)未來(lái)的課題。
參考資料：
1、《ICT產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展白皮書(shū)》（2020年），中國(guó)信通院
2、邁向 2060 碳中和——聚焦脫碳之路上的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，北京綠色金融與可持續(xù)發(fā)展研究院 & 高瓴產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)新研究院
3、碳中和專(zhuān)篇：建筑業(yè)減碳利器—減隔震技術(shù)，太平洋證券
4、億歐智庫(kù)2020年度分析師發(fā)布會(huì) 2021農(nóng)業(yè)數(shù)字化趨勢(shì)，億歐智庫(kù)
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