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数字化不是零碳而是“负碳”

浏览次数:333 发布时间:2022-04-26 09:39:51

数字化不是零碳而是“负碳”。它通过构建零碳生态,将人类生产生活必定产生的正碳进行中和,在碳达峰碳中和过程中扮演了“负碳”的角色。


随着全球极端恶劣气候灾害频发,气候变化已成为影响人类可持续发展的重大挑战。加快推动碳达峰碳中和工作、构建绿色低碳的可持续发展体系已经成为世界主要国家的政策出发点。同时,随着数字化技术的创新和数字化转型步伐的加快,数字化在推动经济社会各行业节能减排、发挥“负碳”效果方面起到重要作用,在打造经济社会零碳生态系统的过程中扮演着重要角色。


零碳生态是什么?


人类的一切生产生活行为都会产生二氧化碳,从人们日常的衣食住行,到企业工厂生产经营以及工业产品的生产、运输和消费全过程,都伴随着二氧化碳等温室气体的产生。尤其随着全球工业化的加快和生产力的提高,二氧化碳等温室气体排放量进一步大幅增加,严重破坏地球系统各圈层中的碳循环“自平衡”状态,给地球生态环境和人类社会带来巨大挑战。数据显示,2020年,全球碳排放量达322.8亿吨,碳排放主要来自能源发电与供热、交通运输、制造业与建筑业3个领域,分别占比43%26%17%。其中,我国碳排放量为98.9亿吨,占全球碳排放量的30.7%,我国碳达峰碳中和任务艰巨。

构建“零碳”的经济社会运行生态系统是实现绿色可持续发展的必由之路。“零碳生态”是指通过一定的技术手段和机制方法使某一范围内的生产经营活动中碳排放量降至最低,并在综合效果上使碳排放量小于等于碳吸收量。由于人类的各类生产生活永远都存在正碳,所以实现碳中和一方面要改变能源和产业结构,降低能耗、将碳排量降至最低,更重要的一方面还是对各种行为的碳源进行追踪、检测和计算,将碳源与碳汇进行有效的连接,在整体上实现碳排放量为零甚至碳排放量为负值。而数字化凭借自身的技术和平台化特点,可以有效打通生产生活各领域场景,提高各领域的生产经营效率,降低碳排放量;同时,数字化以先进的数字智能技术为依托,通过多边的协同平台及运营模式,可以实现各领域内的碳排放可计算、可采集,并将碳源与碳汇进行高效连接,正负的相互抵消中和才能实现零碳的最终目的。


数字化助力构建零碳生态


基于以上分析,可知数字化不是零碳而是负碳。它通过构建零碳生态,将人类生产生活必定产生的正碳进行中和,在碳达峰碳中和过程中扮演了“负碳”的角色。数字化构建的负碳生态主要表现在以下几个方面。

数字化可以实现碳的全生命周期的管理。

数字化的技术和平台优势可以从整体性、系统性和协同性的角度,利用大数据思维去驱动现有产品生产、货物传输、商品消费的业务和流程变革,实现生产、消费和生活的流程和模式转换。在此基础上,数字化可以对碳排放进行有效的追踪、盘查和核算,实现碳排放的可计算、可采集。同时,数字化技术在碳吸收、碳捕捉、碳封存等碳汇方面发挥着重要作用。数字化(如数字化技术、数字监测平台等)通过多边的协同平台及运营,使得碳的排放可计算、可采集,为构建负碳系统提供基础,推动双碳治理体系和治理能力现代化转型升级。


数字化可以在碳盘查、碳核算等领域发挥作用。没有量化,治理就无从谈起。碳排放数据的盘查和核算是政府、企业和个人开展碳全生命周期管理的起点和基础。以能源行业为例,利用以物联网为代表的数字化技术对能源行业各部门经济活动进行碳排放水平测算,可以实现有频度的动态监测核算,有效提高测算的精度,减少人工投入,跨越空间限制,降低核算成本,提高数据处理效率,从源头提高碳排放管理的质量和效率。同时,利用以区块链为代表的数字化技术,可以帮助企业精确溯源多级供应链碳足迹,帮助个人溯源消费碳足迹,进而为政府准确核算碳排放、制定减排目标提供依据。此外,大数据技术也可以帮助提高碳排放数据的质量。排放数据主要由活动水平和排放因子构成,大数据技术对二氧化碳的浓度变化趋势和净排放量变化趋势进行分析,确定排放因子设定造成的趋势差异影响,再通过聚类分析和关联规则分析,确定因子之间内部关联性,然后将具有相似特征的区域聚合成一类,构建能够消减差异的最优排放因子组合,最终实现对排放因子的优化调整,提高碳排放测算数据的质量。

数字化技术是生物碳汇、海洋碳汇等生态系统碳汇开发的技术基础。人类的各类生产活动一直在排放正碳,除了借助各类节能减排技术尽可能地减少碳排放,对于已经排放的二氧化碳,就需要借助林业碳汇,海洋碳汇,碳捕集、利用和封存(CCUS)等负排放技术来中和已排放的二氧化碳,甚至是实现负碳。以卫星遥感、可视化、物联网等为代表的数字化技术,可以在对森林、作物、海洋等环境要素进行数字化采集、储存、分析和利用的过程中发挥关键作用,促进碳汇的开发。以海洋碳汇为例,借助遥感技术等大数据技术,以及射频识别、无线传感等物联网技术对海洋信息进行准确测量,为以后海洋碳汇的开发探索提供数据基础。

数字化可以高效精准连接碳源碳汇,促进碳交易市场发展。

数字时代形成了开放式、网络状的生态,具备了平台化、共享化的特征特点。数字化多边平台和运营的模式特点可以将用户与生产者建立直接连接,同时,在算法的驱动下,平台上各方可以较为精准把握消费者需求,有效连接供需,提升了生产消费间的实时互动水平,从而降低资源投入和消耗,促进行业低碳绿色发展。

数字化通过协同平台及运营,可以将碳排放端和碳吸收端进行连接,促进交易,整体上达到负碳效果。随着数字化技术的发展,生物碳汇、人工碳汇开发的广度和深度不断增加,未来的碳交易市场将呈现多主体的特点,这对碳交易市场的及时性、准确性、安全性和透明度都提出了全方位的要求。数字化平台中的区块链技术具有不可篡改、去中心化、可追溯等特点,基于区块链技术开发的数字化碳管理工具可以最大限度地支撑碳足迹全生命周期的可信记录、碳排放全要素的可信流转,为碳交易场景提供更安全、更高效、更经济的市场环境,以及可视、可信、可靠的监管环境。在区块链交易模式下,碳交易市场可以打破时间和空间的限制,活跃度不断增加,促进碳排放端和碳吸收端的高效对接,整体上实现负碳。

数字化可以精准对接能源供需,实现用能平衡。数字化技术为能源服务升级提供了有效支撑,依托互联网生态和数字化技术不断丰富的综合能源服务生态成为能源服务数字化转型的关键考验,除满足最终客户多元化、差异化、个性化需求外,还应在能源系统效率、边际用能成本上不断优化,拓宽能源服务主体边界,构建新型服务生态经济圈,发挥数字化服务转型后的商业价值。此外,能源即服务(EaaS)作为新的能源服务模式,可以改变能源产业链参与者的上下游关系,使得分布式能源在消费方式和消费体验上不断改变提升,而数字化则成为能源即服务(EaaS)的重要依托,通过数字化驱动,促进服务模式创新发展。

数字化可以打通2B2C2G,助力生产生活全领域减碳。

数字化技术和平台化运营模式可以有效联通生产、运输、消费和生活各领域,从而提高行业生产经营效率,降低能耗。同时,数字化平台的共享经济特点可以推动消费观念从“拥有”转变为“使用”,发展的趋势和逻辑从扩张、建设向重新配置闲置资源的转变,强化对现有存量资源的深度挖掘和再利用。此外,平台化、共享化模式下,消费者所需支付的费用比传统模式的“购买”要低,消费者福利增加,助力形成一种双赢的绿色消费模式。


数字化可以推动产业绿色低碳转型。一是数字化技术是变革传统高耗能产业低效率、高排放模式的重要支撑。将人工智能、大数据、云计算等数字化技术和数字化解决方案运用到各传统产业当中,可以有效促进资源效率的系统化提升。二是数字化技术能够促进产业链协同减碳。工业互联网等数字化平台可以有效协调产业链各环节,实现全产业链的低碳转型。三是数字化技术可以优化节能模式。通过人工智能技术和数字化的能源管理平台的应用,加强自动化、智能化能耗管理,提升整体节能水平。

数字化有助于构建以新能源为主的新型电力系统。风电、光伏等新能源存在发电不稳定、电量难预测的问题,会加剧电力系统的不稳定性。数字化技术可以有效预测整个电力系统的发电量与供电量,助力构建新型电力系统和虚拟电厂,有利于显著增加能源的生产和消费的精准对接,促进新能源的消纳和大规模使用。

数字化有助于形成低碳绿色城市生活。将数字化技术融合进城市管理,通过数据管理优化城市运行,在达成城市高效治理、居民生活便捷的同时,又实现了城市的数字化转型,助力生活场景中碳排放的减少。比如阿里的蚂蚁森林和无锡的“灵锡”APP,通过数字化的手段,以碳积分等形式,全力引领城市绿色转型,助力“碳普惠制”试点建设,引领全民参与低碳城市建设。同时,数字化平台和技术可以将产品全生命周期(包括原材料、生产、加工、分销等)所产生的温室气体排放量,用量化的指数体现在产品的标签上,引导消费者形成低碳绿色消费理念和行为。

数字化有助于政府打造碳治理体系。打造数字政府等数字化平台可以有效推进全社会实现“整体智治”,使得政府与市场、与社会的关系更加密切。基于数字政府平台,建设居民低碳生活普惠平台和企业低碳生产制造平台,联动社会各层、各界之间资源高度整合与价值共享,整体上解决社会治理和决策层面上信息不对称、效能低下等问题。数字化平台可以有效加强政府对经济社会各领域的碳管控和治理能力,推动双碳治理体系和治理能力的现代化升级。


数字化构建零碳生态系统的建议


碳的排放、交易和吸收是一个全产业链的问题。构建零碳生态体系是一个复杂的系统性工程,涉及到社会运行的方方面面。实现双碳目标、构建零碳生态,要推动全社会绿色化转型与数字化转型相结合。

一是加快推动全社会数字化转型。通过人工智能、大数据、能源互联网等技术和解决方案,推动电力、交通、制造、建筑等重点行业节能减碳;开展绿色供应链管理,推动供应商和价值链伙伴改变运营方式,减少碳排放;通过产品的触达能力,建立碳普惠平台、个人碳账户等,形成碳普惠机制,推动用户和消费者提高碳中和意识。

二是加快构建统一的零碳市场体系。借助数字化技术,建立碳全生命周期管理体系,建立覆盖产业、交通、消费、生活等各领域碳的排放检测、碳追踪、碳计算、碳捕捉、碳封存管理平台,实现对碳全生命周期的可感知、可预见、可处理;通过数字化服务平台,建立信息共享机制,实现资源、市场、技术、资金的互联互通,实现绿色低碳项目和企业的供应链可追溯,提高绿色低碳项目的融资规模和绿色低碳行业的融资水平;加快数字化技术在碳交易市场中的应用,推动以平台化运营模式整合电力和碳交易市场,构建统一的电-碳市场,帮助其更好地发挥资源配置、风险管理和市场定价的功能。

三是加快建设零碳智慧城市。将双碳目标的实现融入到智慧城市建设运营全过程,通过“三位一体”的方式建设满足零碳发展需要的智慧城市。将数字化植入城市生态体系,建立以能耗数据、污染数据等多种数据为基础的“双碳数字大脑”,通过各种生产生活场景碳排放数据的精准采集和可视化分析,提升城市资源使用效率;利用“AI+大数据”技术有效调节能源有效供给,从总体上降低城市能耗,减少碳排放。