近日，决策层再度重申“如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标”，并提出，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设总体布局。
“碳中和”概念一经提出，便成为各方关注的焦点。这意味着颠覆性的能源革命、科技革命和经济转型。国家将逐步摆脱对化石燃料、燃煤电厂的依赖，达到突破能源使用现状、颠覆已有技术、打破传统工业生态，实现社会经济体系、能源体系、技术体系的巨大转变。
本文将从以下三点进行阐述：
1、碳中和的提出背景与面临的问题
2、ICT产业在这场战役中扮演了什么角色？
3、各部门如何进行脱碳？
背景与问题
当下，二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化已经成为本世纪人类面临的最大挑战之一。截至 2020 年底，全球共有 44 个国家和经济体正式宣布碳中和目标。这也是国家提出碳中和目标的背景。作为当前全球温室气体排放的第一大国家，此举在显出了大国担当的同时也意味着更大的挑战。
相较于欧洲和日韩等发达国家，中国所宣布的碳中和实现时点晚 10 年，但欧美发达国家从碳排放达峰到承诺的碳中和之间，所用时间比中国长（多在 40-60 年之间），而中国从碳达峰到碳中和之间只有三十年的时间，因此任务会更加紧迫，也会面临着更大的挑战。
根据世界资源研究所2017年的数据，电力、交通、工业、建筑等部门均为碳排放量比重较大的部门。
2.3%与20%
有意思的是，相较于以上部门，ICT产业在碳中和的计划中位置特殊。虽然本身有一定的碳排放，但同时因其行业特殊性，能够通过赋能其它行业进行碳减排。
ICT全称信息与通信技术（information and communication technology）。联合国在2008年8月11日发布的第四版国际标准产业分类时，结合OECD在2007年给出的ICT定义，即“主要通过电子手段完成信息加工和通信的产业和服务，或使其具有信息加工和通信功能”。根据中国信通院《ICT产业创新发展白皮书》（2020年）定义，将ICT产业的研究范畴界定为ICT制造业和ICT服务业。具体包含内容如下图所示。
不难发现，ICT产业应用广泛，正在改变整个产业和社会。
根据全球电子可持续发展倡议组织（Global e-Sustainability Initiative，GeSI)的估算，2020 年全球 ICT 行业碳排放占全球碳排放的 2.3%。而随着数字化转型的加速和对算力需求的增长，以及 5G 的更广泛应用，信息通讯技术本身的能耗可能会持续增加。
作为数字经济领域的引领者，这个数据占比在中国毫无疑问更将加大。根据国网能源研究院，2018 年全国大型及以上数据中心的总机架数达 204 万个，预计 2020 年、2025 年这些数据中心机架数量分别达到 498 万、802 万个。与之对应的能耗增速也增长迅速。根据中国电子节能技术协会的数据，中国数据中心的耗电量已连续8年增速超12％，2020年总耗电量将达2962亿kWh。
而与此同时，ICT 行业可以通过赋能其它行业来促进这些行业的碳减排和碳中和。据 GeSI的研究，ICT 技术在未来十年内有潜力通过赋能其他行业帮助减排全球碳排放的 20%。大数据、人工智能、物联网、区块链等技术都有与能源、建筑、交通、工业、农业等行业进行结合来促进降低碳排放的应用场景。
ICT技术如何赋能各行业帮助脱碳？
从低碳发展转型战略上来看，实现“2060 碳中和”的目标，一方面是摆脱对化石燃料、燃煤电厂的依赖，采用清洁能源等，另一方面则是从产业数字化，系统变革的角度进行转变。以下将从产业数字化的角度进行解读。
1、电力部门
据世界资源研究所统计，发电和供热行业碳排放占比41.6%，电力部门能否成功转型是实现碳中和的基础。
除了采用风光发电之外，分布式光伏、储能技术和智能电网可实现大规模可再生能源接入也是必不可少的。但同时，可再生电力比重的不断提升可能给电力系统的安全稳定带来冲击。智能电网、输电、配电都将进行进一步变革。上海寰视曾在《万物皆可数字化？数字化主动配电网的机遇挑战与破局之道》、《数字化转型下，输电、配电、电力大数据的应用场景》 中对电网的数字化进行了深度解读。
2、交通部门
交通部门碳排放持续增长，脱碳力度亟需加强、结构优化、电气化、氢能、生物质燃料等是实现交通减排的可能技术路线。
除了原材料上的替换，例如“纯电驱动”产业路线的制定、政策补贴及汽车限购政策之外，出行领域的数字化也将有助于碳中和的实现。自动驾驶技术、车联网与智能汽车等的有机联合将加快交通智能化进程，可以通过大数据技术进行资源配置优化、决策，提供更为灵活，高效、经济和环境友好的出行服务，同时促进共享汽车的应用。此外，因为疫情原因兴起的远程办公同样可以进一步减少交通需求。
上海寰视曾在《同城化趋势下，城际轨交的智慧化进阶之路》中对交通数字化做过详细解读，戳篮字可查阅。
3、工业部门
根据世界资源研究所（WRI） 的研究，2016 年工业过程直接排放的温室气体和因工业部门使用电力而间接排放的温室气体在全球温室气体排放中的占比达 24.2%。
除了燃料替换、生产方式的转变甚至原料的变革之外，脱碳离不开生产工艺流程的优化，工业互联网概念的提出，为脱碳提供了一条路径，工业互联网是指通过开放的、全球化的通信网络平台，把设备、生产线、员工、工厂、仓库、供应商、产品和客户紧密地连接起来，共享工业生产全流程的各种要素资源，使其数字化、网络化、自动化、智能化，从而实现效率提升和成本降低。
上海寰视曾在《2021十大科技趋势之一，政策大力推动，工业互联网入局玩家都有谁？》对工业互联网进行了解读。
4、建筑部门
根据中国建筑节能协会能耗统计专委会(2019)的预测，中国建筑行业的碳排放将继续增加，达到峰值时间预计为 2039 年前后，比全国整体实现碳达峰的时间预计晚 9 年。
建筑碳排放在建筑全生命周期中均有体现，包括建材生产、建材运输、建筑施工、建筑运营、建筑维修、建筑拆解、废弃物处理七个环节，从年均碳排放的角度来看，60%-80%以上为建材生产阶段产生的碳排放，因此在减排工作推进过程中，建筑工程项目建筑材料消耗量角度将是强有力的抓手，其中钢材、水泥比重最高，合计超过77%，因此钢材、水泥消耗量的高效利用是未来建筑领域碳减排的重要方向。
一方面，可以采用减隔震技术渗透，采用降度设计后，可以显著降低钢材、水泥的用量，据太平洋证券研报测算，平均每渗透10%，则有望为我国碳减排贡献1047万吨，助力我国建材行业减排近1%。
另一方面，占据碳排放大头的钢材、水泥等建材，则可在生产过程中通过数字化智能控制方式，进行进一步脱碳，使其更环保。
5、农业部门
根据 Poore 和 Nemecek（2018）测算，食品全行业排放的温室气体约占全球排放量的 26％。而根据 FAO 的保守估计，到 2050 年全球人口将达到 90 亿以上，因此粮食产量至少需要增加 70%才能养活全部人口。
农业部门的数字化转型主要体现在对动、植物生长环境、疾病防控、长势观察、农业机械等方面，在各个环节中需要用到的数字化技术有：
· 物联网：通过传感器、摄像头等监测设备，使用无线传感技术，实现动、植物的远程监控、管理等。
· 大数据：以天气、土壤、农作物、病虫害以及动物身体特征数据等作为大数据基础，进行数据分析、精准管理等。
· 人工智能：利用计算机视觉、图像识别以及深度学习等为主的人工智能技术实现气候/作物产量预测、病虫害防治等。
· 全球定位系统：使用全球卫星定位系统能够对农田、农机进行精准定位，获得农田的位置、农机的作业路径，实现农机具的自动导航、自动驾驶等。
· 地理信息系统：使用地理信息系统能够充分地获取土地的轮廓、作业面积大小以及农业的空间信息数据，生产土地、土壤数据分布图。
· 遥感系统：使用遥感系统能够实现作物长势监测、农业气象监测、获取作物生长数据，生成归一化植被指数NDVI分布图。
风物长宜放眼量。碳中和时代的到来，对ICT产业，尤其是产业数字化的进程都是一针兴奋剂。如何利用好这个机遇，将会是ICT产业未来的课题。
参考资料：
1、《ICT产业创新发展白皮书》（2020年），中国信通院
2、迈向 2060 碳中和——聚焦脱碳之路上的机遇和挑战，北京绿色金融与可持续发展研究院 & 高瓴产业与创新研究院
3、碳中和专篇：建筑业减碳利器—减隔震技术，太平洋证券
4、亿欧智库2020年度分析师发布会 2021农业数字化趋势，亿欧智库
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