数字技术助力双碳目标实现整体指向、落脚、效用及理论逻辑是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/05/17 09:50

讨论数字技术对“双碳”目标的贡献,要置放于中国经济高质量发展的战略部署,落实数字化绿色化协同转型。

1.数字技术助力的整体指向是高质量发展

党的二十大报告擘画了中国式现代化的“强国图”,明确指出高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,明确提出实现高质量发展是中国式现代化的本质要求,凸显了高质量发展对中国式现代化的全局性和战略性意义。高质量发展基本标志之一就是人均GDP 达到中等发达国家水平,意味着到 2035 年我国人均GDP 有望达到或接近3 万美元,任务伟大而艰巨,这就要把握新时代我国发展所面临的战略机遇与挑战。应该认识到,世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,国际力量对比深刻调整,我国发展面临新的战略机遇。当今时代,数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域。近年来,数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。不断做强、做优、做大数字经济,推动高质量发展,既是实现中国式现代化的必然要求,也是我国稳妥有序推进“双碳”目标的最大经济发展阶段和特征,这一点与发达国家实现碳达峰完全不同。

2.数字技术助力的整体落脚是数字化绿色化协同发展

数字技术助力“双碳”目标是推进中国式现代化的重要命题。数字技术是推动经济高质量发展的主要动力,数字经济是经济高质量发展的主要特征,而“双碳”目标是人与自然和谐共生的现代化的重点工作和主要约束,因此,推进中国式现代化,需要高质量发展,需要数字技术/经济推动的经济高质量发展,需要经济高质量发展和“双碳”目标并行并重,这就需要统筹经济高质量发展和生态环境高水平保护,在强调实体经济和保持制造业比重基本稳定的前提下,关键与抓手是数字化绿色化协同转型。

建设现代化产业体系是加快构建新发展格局、推动经济高质量发展的关键,其中,数字技术是建设现代化产业体系的牵引和制高点,大力发展数字经济是建设现代化产业体系的战略选择。习近平总书记指出,“当今时代,数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域,我们一定要抓住先机、抢占未来发展制高点”。近年来,互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新,日益融入经济社会发展各领域全过程,也是大国经济博弈的主战场。数字技术的创新发展和融合创新,带来了经济结构的深刻变革。习近平总书记指出,“发展数字经济意义重大,是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择”。为此,2023 年2 月,中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》要求,促进数字经济和实体经济深度融合,以数字化驱动生产生活和治理方式变革,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴注入强大动力。

中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,要求“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,内在要求建设现代化产业体系与“双碳”目标协同共进。二十大报告指出要“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,要“统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”。2021 年《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确要求“把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局,以经济社会发展全面绿色转型为引领,以能源绿色低碳发展为关键,加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局,坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,确保如期实现碳达峰、碳中和。”

数字技术助力“双碳”目标,抓手是数字化绿色化协同转型发展。数字化和绿色化是当今世界的两大趋势,两者相互融合,相互促进,以数字化促进绿色化,推动经济社会发展全面绿色转型,将产生 1+1>2 的整体效益。加快推进数字化绿色化协同转型和发展,是经济高质量发展的重要举措。习近平主席2022 年11 月18 日在亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议上表示,要加速数字化绿色化协同发展,推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级,推动经济社会绿色发展。可以看到,数字化转型和绿色化转型不仅是当今世界发展的两大主题,也是相互依存、相互促进的孪生体:数字化是当前减少碳排放的重要手段,推进绿色化离不开数字化;绿色化转型需要坚实的数字化技术做支撑,同时也将产生一批数字化绿色化新技术、新产业。通过数字化绿色化协同转型发展助力“双碳”目标实现。

为全面推进数字化绿色化协同转型,2022 年11 月中旬,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局联合印发通知,确定在10 个地区首批开展数字化绿色化协同转型发展(双化协同)合试点。试点工作自2023 年 1 月开始,为期 2 年,重点围绕数字产业绿色低碳发展、传统行业双化协同转型、城市运行低碳智慧治理、双化协同产业孵化创新、双化协同政策机制构建等方面探索可复制、可推广经验。

3.数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放

数字技术、数字经济助力“双碳”目标实现的政策主要分布在产业性政策和区域性政策中,前者包括“宽带中国”战略、中国制造 2025、“互联网+”行动等,在新型工业化建设、现代产业体系建设中都高度重视能源消费和碳排放,与“双碳”目标对标;后者包括智慧城市试点、国家大数据试验区以及创新型城市试点等,高度重视数字技术的赋能效应。众多实证研究表明,这些政策不仅对中国数字经济发展意义重大,也同时通过促进绿色技术创新、产业结构升级等途径影响了相应产业和地区的碳减排。

4.数字技术助力“双碳”目标实现的理论逻辑与挑战

数字技术作为通用的技术进步,会对能源消费产生影响,进而影响碳排放,即“数字技术—能源消费—碳排放”的链条。具体来看,可以从技术效应、结构效应来分析数字技术助力“双碳”目标实现的逻辑;从规模效应和数字技术自身来分析这一过程存在的挑战。其中,技术效应表现为数字技术提高能源效率,结构效应表现为数字技术推动结构升级,规模效应表现为数字技术刺激能源消费。如果规模效应比技术效应、结构效应更为显著,那么,数字技术就会整体表现为刺激能源消费、加剧碳排放,这就是能源消费反弹,即杰文斯悖论:随着能源利用效率的提高,导致社会对它需求的“绝对数量”增加和生产规模的扩大,最终社会对这类能源的总需求进一步增加而不是减少,这在发展早期阶段更容易被观察到。也就是说,数字技术应用为技术创新、产业结构升级注入新动能,生产技术的创新将有利于改进传统高耗能的生产方式,提高能源使用效率。然而,能源效率提高,往往会刺激能源消费,而不是节约使用。

数字技术提高能源效率并抑制碳排放

数字技术的应用可以引发一系列技术创新,推动技术进步,能够改进经济效率,提高能源效率或是降低能耗强度,进而抑制碳排放,这是技术效应使然。具体来看,数字技术有助于提升绿色技术的研发与资源配置效率。现有研究指出,数字技术能够为绿色技术创新体系的构建提供助力,大数据、人工智能等新一代信息技术也将成为绿色技术创新体系的重要组成部分。数字技术和数字平台可以打破传统时空限制,加快信息流通,为企业提供实时的市场与技术信息,通过智能分析与预测,实现科学研发,减少研发过程中的资源浪费,降低成本,进而促进要素资源合理配置,提升技术创新能力并降低碳排放。进一步,数字技术还能促进绿色技术进步,有助于提升能源效率以及可再生能源的使用。现有研究通过在中国的省份、城市、行业等层面上进行实证分析,发现数字技术可以通过抑制能源消耗强度而降低碳排放。在更为广阔的全球层面,现有研究也发现制造业数字化转型能够降低出口隐含碳强度。

数字技术推动结构升级并抑制碳排放

数字技术的发展与应用、数字产业的发展,能够推动结构升级,并抑制碳排放,这是结构效应使然。结构效应有两种表现形式:一是产业结构的变化,二是能源结构的变化。人工智能等新一代数字技术会对劳动力或资本产生替代,在不同产业具有差异化应用前景,并通过加速生产要素在产业部门间的流动促进产业转型升级。在利润最大化的驱使下,数字资本会逐步由劳动密集型产业转向资本和技术密集型产业以及由制造初级产品产业转向制造中间产品和最终产品产业,具体表现为由第一产业向第二、三产业转移。还有就是产业内部的绿色化转型。以“互联网+”为核心的数字技术有助于颠覆企业盈利模式、改变市场结构、扩展资源配置边界,从而推动以劳动密集型、重工业为主的产业结构转向以技术含量高、环境友好型为主的产业结构。能源结构的变化主要体现为清洁能源的使用比例会因为数字技术的引进而上升。清洁能源在生产的过程中不会排放二氧化碳,因此清洁能源比例在能源消耗结构中的上升能够显著降低碳排放。当然,企业数字技术应用应该也会加速推动电气化或再电气化,对电力需求会进一步加大,相应,电力行业的结构优化也会产生显著的降碳效应。

数字技术与生产部门的集成整合能够助力产业结构优化调整,可以看到数字技术应用为产业结构升级提供了技术支持和内需支持,现有实证分析也发现数字技术赋能产业结构升级存在一定的区域异质性。

数字技术刺激能源消费反弹并提高碳排放

数字技术赋能“双碳”目标的一个挑战来源于能源消费的反弹。数字技术应该能够抑制能源消耗强度,不过,如果数字技术推动了经济增长、刺激了能源消费,在能源结构转型没有完成的情况下,数字技术或许会扩大碳排放,这是规模效应使然。 通用的技术进步会促进经济效率改进、推动经济发展,这会带来经济产出规模总量的扩大,在工业革命之后,经济产出规模总量扩大往往对应的就是能源消费的增加,在能源结构转型或绿色低碳转型尚没有完成之前,技术进步带来经济规模扩张就会刺激能源消费。

在一定程度上,特别是数字经济发展的早期甚至较长周期内,数字技术的应用和创新伴生对数字基础设施的需求,这些数字基础设施是数字经济发展、经济高质量发展的重要基础,但也会刺激能源消费,带来碳排放,从这个角度来看,数字技术对碳排放影响的规模效应在较长时期内仍然存在,需要高度重视。 推动实现中国式现代化和经济高质量发展,需要数字技术突破性创新带来新质生产力的跃迁,需要数字经济大发展带来新经济动能的放大。数字技术的应用会扩大经济产出规模的扩大,在较长周期内会刺激能源消费,对碳排放造成压力,也说是说,经济发展越快,“双碳”目标下对能源转型的压力就越大,这就要加快发展清洁能源。

数字技术产业发展刺激能源消费并提高碳排放

数字技术赋能“双碳”目标的另一个挑战来源于数字产业自身的发展。通信运营商环境责任意识的引领和社会对5G基站能耗的关注。人工智能快速迭代拉动了算力需求,更强化了算力加剧能源消费的公共认知。应该看到,数字技术产业自身发展所带来的能源消费也是影响碳排放的重要因素。随着 5G 建设的铺开,基站能耗引发了广泛关注。据中国铁塔的测度结果,商用初期每个5G 基站的日耗电量在65度左右。不过目前,据工信部在2024 年年初在国务院新闻发布会上公布的数据显示,5G 基站能耗已经下降超过20%。但是,随着基站数量的不断飙升,碳排放问题依然可能会成为一个严峻的挑战。为了缓解5G 基站建设对能源消费的需求,主要措施有两个方向,一是基站绿色能源解决方案,二是基站能源消费管理优化。基站绿色能源解决方案就是通过绿色能源供电系统开发让基站能够实现零排放。例如,中国移动设计院信息能源所利用一体化能源柜和智能叠光系统开发的“零碳”基站,平时在利用太阳能和风能保障正常运行的同时,会把多余的绿色能源向数字储能装置充电,夜晚和天气恶劣时再利用存储的绿电为基站供电,从而实现基站的零排放。这种基站单个站点每年能减少碳排放14.5吨。基站能源消费管理优化就是开发和应用节能技术。例如,华为推出了一种名为“PowerStar”的解决方案,通过AI 算法优化基站的功耗管理,降低空闲时段的能耗。另外,一些新型的基站设计也采用了更高效的散热系统和电源管理策略以降低能耗。

人工智能的前景打开以及对算力需求的预测,触发了对其能源消费的关注,显然,追求可持续发展的数字产业/数字经济,在“双碳”目标或全球温控目标下,支撑人工智能发展的算力对能源消费、碳排放的影响就引发了焦点,众多业界人士的预言更是引起了热议,特斯拉创始人马斯克、英伟达创始人黄仁勋、OPEN AI 的创始人山姆·奥特曼近来都表现出对人工智能发展导致能源消费增长的持续关注。人工智能、算力发展可能是指数级的,会带来能源消费需求的迅速拉升,或许不是指数级的,但至少是直线、线性增加。如果算力单位能耗不变,英伟达“未来10 年算力再提高 100 万倍”预想注定是无法承受的。山姆·奥特曼曾警告说,下一波生成型人工智能系统消耗的电力将远远超出预期,能源系统将难以应对。黄仁勋也公开表示,AI 的尽头是光伏和储能,不要光想着算力,如果只想着计算机,需要烧掉14个地球的能源。由此可见,未来算力将是巨大的耗能行业。在现有能源技术条件下,数字技术产业的发展将不可避免对低碳转型形成压力,对生态环境造成胁迫。如果没有新能源技术的重大突破和应用,数字技术产业的发展就会对可持续发展、全球温控目标或中国“双碳”目标形成挑战。