1. 引言
中国已成为世界第一大碳排放国,2020年的碳排放总量超过98亿吨,按计划实现“双碳目标”,仍然面临很大的挑战。为推动绿色低碳发展,中国政府从顶层设计上,着力构建碳达峰碳中和“1 + N”政策体系,相关部委先后出台政策文件超过15个,从政策、资源等方面引导各主体开展低碳、零碳、负碳关键核心技术攻关,依靠高质量的技术创新推动碳达峰、碳中和目标的实现。
2. 绿色低碳发展蕴含着广阔的市场空间
何为绿色低碳发展?绿色发展作为我国新发展理念的有机组成部分之一,重在解决人与自然和谐共生,实现高质量发展。绿色低碳发展是长周期、大规模、深层次的经济社会生产生活方式变革,是党和国家重大战略部署。绿色低碳发展是未来中长期关键领域产业数字化的核心议题,拥有广阔的市场空间。
当前实现碳中和的主要路径有三种:一是绿色能源替代,只要是通过调整能源结构,逐步提升非化石能源的消费比重,构建以新能源为主体的现代绿色低碳能源体系。二是节能减排,通过生产技术和生活方式的变革,改进能源及其他资源使用效率,实现节能减排。在规模化绿色能源成熟并替代传统能源前,通过技术手段实现节能减排是碳达峰碳中和最优的路径。三是碳抵消,通过植树造林、植被恢复等碳汇措施,加大温室气体吸收规模,抵消经济活动产生的碳排放。碳抵消模式受制于地理空间,存在理论上的上限,且不能解决根本问题,一般不将其作为最主要的减碳路径。为了有效调动各方积极性,《联合国气候变化框架公约》给出了碳排放权交易、清洁发展机制(CDM)等灵活履约机制,即碳交易。各责任主体可以通过购买碳排放指标等方式完成减排义务。
针对绿色低碳发展任务目标,ICT从业者除了实现自身绿色低碳发展,还需要发挥ICT技术赋能作用,助推经济社会向绿色发展模式转型。推进绿色低碳发展,需要发挥好市场资源配置的基础作用,引导各主体调整生产方式,将资源配置到低碳发展模式[1] [2]。
3. 当前绿色低碳发展的探索与实践
3.1. 科技创新成为绿色低碳破局的关键
碳中和提出以来,各地政府研究陆续出台了碳中和行动纲领和实施方案。浙江省,于2021年6月8日发布了国内首个省级“双碳”行动方案:《浙江省碳达峰碳中和科技创新行动方案》,方案提出,到2025年,初步构建浙江省绿色低碳技术创新体系;到2030年,着眼碳中和战略目标,绿色低碳产业关键核心技术达到国际先进水平,抢占碳中和技术制高点[3]。江苏省,于2022年初安排碳达峰碳中和科技创新专项资金,首批共39个项目,预算3.81亿元,支持支持碳达峰碳中和领域各类重大科技创新基地、平台和载体建设,培育绿色低碳战略科技力量。
宁夏自治区,于2021年11月27日出台了《宁夏碳达峰碳中和科技支撑行动方案》,提出围绕建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区、实现碳达峰碳中和目标重大科技需求,组织实施绿色低碳关键核心技术攻关、绿色低碳先进科技成果引进转化、绿色低碳科技创新平台创建等八项碳达峰碳中和科技支撑行动[4]。内蒙古自治区,作为能源大省,于2021年底出台了《内蒙古自治区碳达峰碳中和科技创新行动方案》,方案提出加快建设以新能源为主体的新型电力系统,提高基础设施绿色化水平,进一步完善绿色低碳循环发展政策,顺利实现2030年前碳达峰目标。到2030年,非化石能源消费比重提高到25%左右。
山西省,作为煤炭储量最多的省份,于2023年6月13日出台了《山西省工业领域碳达峰实施方案》,提出实施传统能源绿色低碳转型、新能源和清洁能源替代、节能降碳增效三大行动,开展循环经济助力、科技创新赋能、碳汇能力提升、全民参与四大行动,全面提高资源利用效率,加快绿色低碳科技革命。辽宁省,于2023年6月29日出台了《辽宁省科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2023~2030年)》,提出完善绿色低碳创新科技体系,提升低碳零碳负碳关键核心技术攻关能力,建立国家级绿色低碳创新平台,为碳中和目标提供技术储备和路径指引。
3.2. 企业积极采取行动推进“双碳”目标落地
科技型企业发挥自身技术优势,通过科技赋能、绿色创新减少碳排放,腾讯于2022年2月发布《腾讯碳中和目标及行动路线报告》提出:不晚于2030年实现自身运营及供应链的全面碳中和,不晚于2030年实现100%绿色电力,提出“减排和绿色电力优先,抵消为辅”的原则。在绿色能源替代方面:持续提升可再生能源利用比例,探索新能源微网技术,建设储能电站,搭载智慧能源管理系统。探索集中式电站开发,促进可再生能源上网,提升负载柔性并匹配可再生能源利用技术。在节能减排方面:探索数据中心创新制冷与电气技术,探索“三联供”、液冷、余热回收等节能技术。推进办公楼宇节能,对全国全部自建和租赁办公面积进行能耗管理。在碳抵消方面。借助自身碳抵消量的需求,探索碳汇领域的新方法和技术革新。在实现自身运营和供应链碳中和的同时,发挥“连接器”的作用,助力经济社会低碳转型。
碳达峰、碳中和的重点领域在能源领域。中国石化于2022年3月发布《2021中国石化可持续发展报告》,提出碳的“净零”排放终极目标。在绿色能源替代方面,着重发展以氢能为核心的新能源业务,围绕氢能产业链打造氢能产业。拓展充换电站、加氢站等新型基础设施和服务。推进生物柴油、生物航煤规模化,发展光伏、风电产业,推进风光“绿电”与传统业务融合,提高“绿电”应用比例。在节能减排方面,推动分子炼油、绿氢炼化等绿色低碳技术实现突破,提高原料低碳化比例。推进二氧化碳为原料生产甲醇、锂电池电解液、可降解塑料等化工产品和高端材料的技术研发及工业应用。其他方面,把绿色洁净战略融入企业发展、经营全过程,降低产品全生命周期碳足迹。
国家电网早在2021年3月发布《国家电网碳达峰碳中和行动方案》,提出要当好“先行者”,系统梳理输配电各环节、生产办公全领域节能减排清单,深入挖掘节能减排潜力,实现企业碳排放率先达峰。在绿色能源替代方面:建设智能电网,加强输电通道建设,建设跨省区输电能力,加快抽水蓄能等清洁能源电站建设。实施电能替代,完成北方地区“煤改电”,加快电动汽车充电网络建设,推动长江沿线港口岸电建设,在民航机场、沿海和内陆码头推广以电代油,在工业领域推广电窑炉、电锅炉。在节能减排方面:加强重大技术攻关,研发并全面掌握特高压核心技术和全套设备制造能力,建成国家风光储输、张北柔直等工程。建设“新能源云”平台,提供新能源消纳分析、电源并网、补贴申报、交易结算等一站式服务[5]。
4. ICT技术赋能绿色低碳发展的路径
随着数智化转型的加速和对算力需求的增长,ICT技术在赋能经济社会发展的同时,自身的能源需求与碳排放也将出现增长。对此,各界普遍认为应当进一步鼓励ICT技术的应用,以促进社会整体碳减排效益最大化。
4.1. ICT技术助力减排降碳的逻辑
赋能效应是数字化对环境影响的一个重要方面,即通过在经济和社会活动中使用数字技术而产生的效应,赋能的流程包括绿色低碳相关的信息获取、传递、存储、加工和标准化五个环节。其基本逻辑可以归纳为“连接–挖掘–优化、管控–增效”,其作用机制分别是改变价值创造方式、提高价值创造效率、拓展价值创造载体和增强价值获取能力[6]。新一代ICT技术实现了数据在产业链中的集成和流动,促进企业间的专业化分工,形成价值网,拓展了价值创造的载体;数字技术弱化了产业边界,催生出“跨界”等新型商业模式,增强了企业的价值获取能力。ICT技术应用在传统用能领域,促进其能源结构清洁化转型、用能效率提升、环境影响降低、资源循环利用等直接减少碳排放并促进碳达峰、碳中和目标实现,见图1。
GSMA 2019年发布题为《The Enablement Effect》(赋能效应)的报告指出,ICT技术通过增加连接、提高效率和改变行为模式,帮助实现减排。2018年,ICT技术对全球二氧化碳排减排约21.35亿吨,与俄罗斯2017年排放的温室气体总量相当。
Figure 1. Percentage of carbon emissions avoided by information technology in various scenarios in 2018
图1. 2018年信息技术为各场景避免碳排放量的占比
全球可持续信息产业联盟(GeSI) 2019年发布的《SMARTer2030》数据显示,到2030年,受益于5G、云、人工智能等ICT技术所减少的碳排放量几乎是行业自身排放量的10倍,运用ICT技术减少碳排放具有广阔的发展前景。
根据世界经济论坛和埃森哲最新统计数据显示,到2030年全球各行业受益于5G、云、人工智能等ICT技术所减少的碳排放量预计将达到121亿吨。在美国,要实现其2030年碳排放比2005年减少50%~52%的目标,2025年需减排16.73亿吨二氧化碳,据预测,5G技术能够帮助美国实现减排3.31亿吨(相当于消耗7.66亿桶石油产生的排放量),约是减排目标的20%。
4.2. ICT技术助力减排降碳的路径
CTIA (美国无线通信和互联网协会)于2022年1月发布了《5G Connectivity-A Key Enabling Technology to meet America’s Climate Change Goals》(《5G连接–实现美国气候变化目标的关键技术》)的报告,认为以5G为代表的ICT技术能够助力美国不同行业有效实现碳减排,见图2。
Figure 2. Accenture’s forecast of emissions reductions achieved by 5G technology in vertical industries in the United States by 2025
图2. 埃森哲对2025年美国垂直行业应用5G技术实现减排量预测
交通运输业领域。通过在街道和高速公路上部署5G网络mMIMO和小扇区等技术,能够实现更精准、高效的汽车通信、自动驾驶、远程驾驶和智能导航[7]。例如,在借助5G实现的V2X (vehicle to everything)场景下,车辆可以通过采集分析路况、其他车辆、交通灯、行人、天气等数据,提高交通整体运行效率,大幅提高能源使用效率,减少碳排放。预计到2025年,美国交通和城市运输业可通过借助5G技术,实现二氧化碳减排8650万吨。
制造业领域。5G的可靠性和安全性为制造业技术应用提供支持。通过将生产线、机器和仓库等接入管理系统,增强产品制造各环节的独立和协同管理,能够减少企业的能源消耗。例如,使用5G更容易监测企业生产各环节的能源消耗,进而通过合理的能源使计划,实现错峰用能等方式,减少能源消耗;在5G的帮助下,设备上的传感器可以实时提供运行数据,通过数据识别潜在问题,提前规避,减少计划外停机时间,从而减少排放。预计到2025年,美国制造业可通过5G技术减少运营能源消耗,实现二氧化碳减排6740万吨。
能源与建筑物领域。5G技术能够帮助电网实现电力需求管理和整体优化。在能源供应端,电力整合及电力需求信息反馈将提高能源企业的生产、运营效率。在能源需求端,商业和工业建筑供暖、通风、空调和照明的高效、精准控制,可以减少不必要的大规模能源消耗。例如,带有5G功能的温度和运动传感器可以检测建筑物内不同空间的温度、空气质量和人数,通过自动调整供暖、通风、空调和照明以节约能源。预计到2025年,美国能源业和建筑物可借助5G技术,实现二氧化碳减排6790万吨。
农业领域。5G的高带宽、低时延和对海量设备的连接支持,有助于农业采用新技术提高生产率,减少资源浪费和碳排放。例如,5G可以帮助人们提高智能机械、无人机等的使用率,通过传感器实现杂草和作物的监测,减少人的活动次数。预计到2025年,美国农业可以通过借助5G技术,实现减少二氧化碳排放2780万吨。
工作、生活和健康领域。5G将帮助民众更好平衡工作和生活,管理健康,减少出行需求。例如,可以借助5G进行远程会议和居家办公,以减少工作出行;使用5G实现扩展现实(XR)技术,使远程医疗可以像面对面问诊一样。预计到2025年,5G技术可以帮助美国民众在工作、生活和健康方面,实现减少二氧化碳排放8110万吨。
目前我国的碳排放强度是欧美国家的2至3倍,随着国内5G垂直行业应用案例的增加,以5G为代表的ICT技术助力各行业实现二氧化碳减排量也将更加可观。
5. 电信运营商绿色低碳发展的参与路径及建议
5.1. 电信运营商助力“双碳”的关键路径
在“双碳”背景下,ICT企业亟需抓住低碳发展机遇,积极探索并开展自身碳中和实践,制定与企业宏观战略契合的碳减排目标,以实际行动助力我国实现“双碳目标”。
做好自身减排。ICT企业通过减少自身碳排放以及带动产业链整体减排。在技术方面,加快部署新时代的数据传输技术包括5G、更高速WiFi等,将物理生产活动转移到数字化领域,使工业能源和材料的效率更高,发挥出更高的效率,降低排碳的总量。此外,加快科技发展,保证碳排放技术的发展,抢占碳排放领域的先机。企业通过降低直接碳排放、使用绿色能源、鼓励材料回收等多种举措降低碳排放,同时,在东数西算建设大量基础设施过程中采用自然冷源、AI基站节能等技术,降低单位流量下的消耗[8]。
通过ICT赋能产业减排。将碳减排作为电力、工业、交通、建筑、农业等减排空间突出行业的重点研发方向之一,加快云计算、物联网、大数据、人工智能、5G技术等与具体生产场景融合的研发力度,以新型智能终端、智能电网、智慧工厂、智慧交通、智慧楼宇、智慧农业等场景的碳减排需求为导向,结合自身能力优势打造解决方案,构筑面向国家2060年整体目标的竞争优势[9] [10]。
发挥数据优势,全链条记录碳足迹。碳足迹是对设备或个人生活碳排放的整体记录。埃森哲能够对5G助力各行业碳减排作出精细预测,正是基于碳足迹展开。当前,我国各行业开展碳足迹数据管理水平有整合提升的空间。通信企业作为拥有庞大的客户规模和广泛的数据触点,在产业链中具有广泛影响力,有能力带动产业链各方联手建立碳足迹完整记录核算体系,从而为面向各类客户开展理念倡导、行动记录建立先发优势。
5.2. 电信运营商助力“双碳”的相关建议
在新能源安全可靠替代传统能源之前,运用科技手段节能减排是最可取的“双碳”目标实现路径。建议从四方面进一步融入国家绿色低碳发展,积极、高效履行中央企业的政治、经济、社会责任。
细化绿色低碳发展战略。建议以建设节能减排与赋能降碳全面融合发展的“数智化低碳生态圈”为目标,从对内对外两方面明确减排目标和路线图。对内,进一步细化目标,明确路径,加大新技术推广应用力度,推动各单位积极减排。对外,业务与网络条线协同制定顶层规划,提出具体策略,推动各区域企业、相关专业企业积极融入各领域碳减排进程,充分发挥ICT作用,助力“双碳”目标实现。
积极参与相关标准建设。当前,国资委的等相关部委积极推进以“双碳”为核心内容之一的ESG标准体系建设。国资委建立企业社会价值实验室推进企业社会价值测定,中国企业改革与发展研究会牵头编制《企业ESG披露指南》团体标准,电信运营商积极参与ICT技术的降碳效能研究,积极参与相关标准研究和编制,推进ICT技术助力节能减排尽快融入国家和行业标准,加速推动国家碳足迹核算等相关标准的制定。
积极探索ICT技术赋能产业减排。面向智能电网、智慧工厂、智慧交通、智慧楼宇、智慧农业等场景,在数智化解决方案中增加碳记录、碳监测等能力,打造“智慧低碳”解决方案,建立政企业务的差异化竞争先发优势,创造更高社会价值[11] [12]。
推动产业链开展碳足迹记录和分析。发挥企业在产业链和数据方面优势,多方联合形成关键领域生产、运输、使用和废弃的整个生命周期的温室气体排放清单,进而与个人、家庭生活数据相关联,不断完善个人家庭生活的碳足迹记录能力。