數(shù)字化領航 | “雙碳”與數(shù)字化融合 催生產業(yè)變革和投資機會

“雙碳”目標一方面將改變行業(yè)的供需、產業(yè)鏈等，另一方面也會促進企業(yè)轉變發(fā)展模式以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。作為“雙碳制造中嚴格執(zhí)行國家相關要求，積極參與綠色標準的制定。

當今人類活動所導致的溫室氣體排放與日俱增，致使全球氣候變暖，由此給人類的生存環(huán)境帶來極大的不確定性。減少人類活動的碳排放，實現(xiàn)碳中和，已經成為全球各國的主流共識。在碳中和的趨勢下，世界各國又一次站在了能源革命的轉折點，相關產業(yè)將迎來深刻變革和轉型發(fā)展。

為什么要強調“雙碳”

“雙碳”是“碳達峰、碳中和”兩者的簡稱。碳達峰就是指碳排放達到峰值，一個經濟體(或地區(qū))二氧化碳年排放量達到最大，之后年排放量進入平穩(wěn)期，并逐步進入負增長。碳中和是碳排放量等于碳吸收的量，并不是指我們從此以后不再排放碳。

工業(yè)革命以來的短短200多年時間里，人類通過燃燒化石燃料，向大氣層釋放了地球經過數(shù)億年才累積在地殼內部的碳資源。隨著大量的二氧化碳等溫室氣體被釋放到空氣中，地球的平均溫度越來越高。相比工業(yè)化之前，全球平均溫度因人類行為升高至少1攝氏度。地球變暖導致各種災難更加嚴重，例如炎熱的天氣將會增加;冰川融化，海平面逐漸上升;颶風和暴雨將越來越猛烈;山火變得更頻繁更具破壞性;生物的多樣性遭到毀滅性破壞等等，在人類生活的時間尺度上，這些劇烈變化將嚴重影響人類的生存。

全人類對溫室氣體導致氣候變化的問題越來越重視，減少溫室氣體的排放以應對氣候變暖已逐步成為世界范圍內的共識，美國、日本和歐盟提出2050年前達到碳中和。

控制全球溫升關乎全體人類的共同利益，是“碳中和”的根本目的。對于中國，把握雙碳戰(zhàn)略的主動權，不僅關乎提升能源安全性，還將驅動制造業(yè)升級、綠色可持續(xù)發(fā)展，從而改善我們的生活環(huán)境。

圖1 世界主要國家(地區(qū))碳排放量圖

實現(xiàn)雙碳目標是我國未來幾十年的重大戰(zhàn)略任務?！疤歼_峰”是實現(xiàn)“碳中和”遠景目標的關鍵性節(jié)點，如圖1所示，碳達峰的時間和峰值高度直接影響碳中和實現(xiàn)的時間和難度，碳達峰時間越早，留給實現(xiàn)碳中和的時間域量越大;碳峰值越小，實現(xiàn)碳中和難度就越小。因此碳達峰是碳中和的先導，降碳將貫穿在整個過程中，所以，我們需要直接將目標集中在碳中和上。

“雙碳”引起廣泛產業(yè)變革

“雙碳”戰(zhàn)略目標展示了中國綠色發(fā)展的決心，也對國家未來能源消費的結構提出了巨大挑戰(zhàn)，必然倒逼高碳產業(yè)結構進行變革和升級，將推進能源生產、能源消費向著清潔低碳的方向轉變，推動工業(yè)革命、能源革命、技術革命和消費革命四大革命實現(xiàn)持續(xù)突破，形成新的產業(yè)循環(huán)發(fā)展體系，進而影響到社會經濟體系的全面深刻轉型。

全球每年向大氣中排放的溫室氣體總量大約有510億噸。這里指的510億噸為二氧化碳當量CO2e 。突破能源聯(lián)盟將產生溫室氣體的人類活動分為5大類，即生產和制造、電力生產和存儲、種植和養(yǎng)殖、交通運輸、取暖和制冷(注：不同機構分類方式不完全相同)，如圖2所示。

圖2 源于人類活動的溫室氣體排放量占比

目前，生產和制造產業(yè)的二氧化碳排放量在全球總排放量占比31%，是5個分類中最高的，主要原因是傳統(tǒng)的生產過程會產生大量的二氧化碳。現(xiàn)代化城市離不開水泥、鋼鐵等材料，但水泥、鋼鐵的生產制造過程中產生了大量的二氧化碳。如生成1噸水泥大約會產生1噸二氧化碳，生產1噸鋼鐵大約產生1.8噸二氧化碳。這就需要通過科技創(chuàng)新，研發(fā)出低碳或者零碳的制造工藝，以及通過開發(fā)成本低的碳捕捉方案，來解決生產和制造領域的降碳問題。

圖3 世界電力結構

電力生產造成的溫室氣體排放量在全球總排放量中所占比例為27%，但它所代表的解決方案的作用遠超過27%。目前化石能源給全世界提供約三分之二的電力，圖3所示為世界電力結構。如果用綠色清潔能源替代化石能源，就可以大幅減少二氧化碳排放量。清潔能源包括風能、太陽能、水能、以及裝備有碳捕獲設施的化石能源電廠。風能和太陽能是間歇性的，如夜間沒有太陽能，而冬天太陽能不足，這就需要電能的儲存。而大規(guī)模的電力儲存是非常困難的，成本高昂，所以間歇性能源的儲存需要技術的創(chuàng)新來支持。

在交通運輸、取暖和制冷方面，由于使用化石能源而產生的碳排放共占比23%，使用清潔電力可以解決大部分碳排放問題。比如電動汽車、電動公交車，電力動車組，取暖和制冷的空調用電等。另外還可以使用清潔燃料來降碳，如氫燃料，目前也需要技術創(chuàng)新來壓低成本。

種植和養(yǎng)殖活動涵蓋農業(yè)、林業(yè)和其他土地利用，包括動物飼養(yǎng)、農作物種植、樹木采伐等人類活動。該領域包括了多種溫室氣體排放?；适褂弥袝a生一氧化氮，每年由此導致的溫室氣體超過13億噸。全球范圍內牛的養(yǎng)殖規(guī)模約10億頭，每年打嗝和放屁所排放的甲烷，相當于20噸二氧化碳。種植和養(yǎng)殖同樣需要技術創(chuàng)新來降碳。有些公司已經在開發(fā)化肥添加劑，減少溫室氣體的排放。另外通過改良牛的品種，減少甲烷的排放，同時也有的公司研制人造肉滿足人們對肉類的需求。

而實現(xiàn)碳中和意味著所有這些產業(yè)的碳排放之和為零。通過梳理主要產業(yè)碳排放的來源，可以看出清潔能源和技術創(chuàng)新是實現(xiàn)碳中和的關鍵;清潔能源的轉化、存儲，同樣需要科技的創(chuàng)新來提高效率和降低成本，從而真正發(fā)揮關鍵作用;同時，節(jié)能和數(shù)字化技術在碳中和的路徑中也必不可少。這些產業(yè)的技術創(chuàng)新必然會帶來新一輪的產業(yè)變革。

首先，溫室氣體排放主要是化石能源消耗帶來的，能源結構的改變是碳中和的必由之路?；茉磳⒅饾u被清潔能源替代，風電、光伏、水電等能源電力將逐步增加。在這一過程中，清潔能源電力技術創(chuàng)新是關鍵。儲能系統(tǒng)通過負荷管理進行電網調峰可以有效提高可再生能源發(fā)電的可靠性和穩(wěn)定性，所以當前需要可再生能源發(fā)電與儲能技術結合的技術創(chuàng)新。

其次，生產和制造產業(yè)降碳面臨挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)脫碳會提高鋼鐵生產成本，而降碳主要圍繞兩個途徑，一是降低碳排放，降低能源消耗總量，提高窯爐熱效率，提升能源轉換和利用效率;二是使用新工藝，提高清潔能源使用比例，加大太陽能、風能、水能等可再生能源利用，發(fā)展以氫氣還原代替焦炭燃燒的煉鐵技術;針對現(xiàn)有高爐排放的廢氣，研發(fā)使用二氧化碳捕集、存儲與利用技術。水泥行業(yè)中的脫碳同樣也充滿挑戰(zhàn)，包括研發(fā)使用天然氣、水電等清潔能源，發(fā)展替代燃料，窯爐協(xié)同提高燃料替代率，增加生產流程中的碳固定技術，研發(fā)新型低碳混凝土等。

交通運輸行業(yè)低碳化主要依靠清潔電力普及替代。除了普及電動車外，人們會盡可能選擇清潔能源公共交通工具出行，共享汽車等新模式逐漸增長。交通運營模式應用大數(shù)據、云計算等技術可以實現(xiàn)公交轉地鐵等聯(lián)運模式;通過飛機更新?lián)Q代、機體減重等實現(xiàn)油耗節(jié)省。交通運輸行業(yè)低碳化需要建立在電力清潔化的基礎上，而電氣化將會帶動基本金屬(例如銅)的需求提升。

“雙碳”下的投資機會

雙碳目標是我們實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展這一根本目的的政策工具。有遠見的國家或者企業(yè)，必然會抓住新一輪科技革命和產業(yè)變革的歷史性機遇，推動疫情后世界經濟“綠色復蘇”。

當前中國的年碳排放總量大約100億噸。據多個不同機構測算，我國實現(xiàn)碳中和目標所需的總投資規(guī)模在90至140萬億元之間，投資和市場空間巨大。高盛預計中國到2060年的總體投資機會為16萬億美元：其中9萬億美元將投向發(fā)電領域，包括電網和電力儲存升級;1.2萬億美元將投向新能源交通運輸基礎設施;約1.2萬億美元將投向碳封存(碳捕集和自然碳匯);2.6萬億美元將投向交通運輸系統(tǒng)、工業(yè)和供暖領域的氫能基礎設施。

企業(yè)的發(fā)展投資方向需要緊密貼合清潔電力和相關技術創(chuàng)新。中國80%以上的碳排放來自于兩大排放行業(yè)：發(fā)電、工業(yè)，這意味著中國的能源結構轉變是脫碳進程的決定因素之一。所以產業(yè)變革下投資機會主要在可再生能源、清潔氫能和碳捕集技術等領域，涉及的主要技術方面如下：

電能替代技術。電能將成為最主要的能源利用形式，生產制造領域電熱替代，交通領域電動汽車與氫燃料電池汽車技術，建筑領域電采暖技術等，以及電制氫等電制燃料與原材料技術等。同時通過技術創(chuàng)新，提高用電效率。這些配套設備和集成設施將帶來巨大投資機遇。

清潔能源技術。通過技術創(chuàng)新，使太陽能、風能為代表的清潔能源發(fā)電成本不斷下降，未來與化石能源相比具有市場競爭力。氫能作為清潔能源對構建綠色、低碳、經濟、多元化的能源供應體系具有重要意義。氫能利用在靈活性發(fā)電、氫能交通、工業(yè)替代、以及建筑采暖等領域具有廣泛應用前景。有數(shù)據預計2060年我國氫能產量將達到6000萬噸，在能源供應結構中占比將超過10%。

碳捕捉、利用與封存技術(CCUS)。在生產過程中將二氧化碳從排放源中分離，然后捕捉、直接加以利用或封存以實現(xiàn)二氧化碳減排的過程。暫時無法實施零碳的產業(yè)，通過安裝碳捕捉設施降碳，技術創(chuàng)新使碳捕捉的成本達到可接受程度是關鍵。

能源互聯(lián)網是清潔能源大規(guī)模優(yōu)化配置的基礎。能源互聯(lián)網以智能電網為基礎，通過新能源、儲能、智能調控和多能轉換等技術，實現(xiàn)清潔能源廣泛接入與終端供能網絡相互聯(lián)通。通過數(shù)字信息技術對傳統(tǒng)能源系統(tǒng)進行智慧賦能，實現(xiàn)能源的精準配置和高效利用。通過智能調度實現(xiàn)電力供給側和需求側的縱向靈活互動，利用綜合能源服務實現(xiàn)不同能源品類的橫向動態(tài)互補?？傊磥黼娏ο到y(tǒng)離不開廣覆蓋、低延時、高可靠的先進通信技術的支撐。

數(shù)字化技術。產業(yè)數(shù)字化、工廠數(shù)字化是未來趨勢，挖掘和利用大數(shù)據、機器學習等智能技術與設備替代人工，實現(xiàn)“黑燈制造”。通過智能化運維，可實現(xiàn)能源和設備的協(xié)同調度，大幅降低運維成本，延長設備壽命，節(jié)能增效。有研究表明，節(jié)能提效對我國實現(xiàn)2030年前碳達峰目標的貢獻將超過70%，數(shù)字化技術的普及可以帶來能源使用的系統(tǒng)化、智能化、協(xié)同化，通過數(shù)字化產業(yè)技術升級，提高能效，實現(xiàn)技術節(jié)能。

而“雙碳”目標一方面將改變行業(yè)的供需、產業(yè)鏈等，另一方面也會促進企業(yè)轉變發(fā)展模式以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

數(shù)字化是雙碳戰(zhàn)略實現(xiàn)的關鍵抓手

每個環(huán)節(jié)都離不開數(shù)字化，能源數(shù)字化、工廠數(shù)字化等當前已在進行中，通過利用數(shù)字化的技術來感知各節(jié)點，做到全流程監(jiān)測，節(jié)能增效實現(xiàn)減排，整體上用數(shù)字化來驅動碳中和的科學執(zhí)行。所以數(shù)字化是雙碳戰(zhàn)略實現(xiàn)的關鍵抓手。

新華三集團深耕通信行業(yè)數(shù)十載，擁有先進通信技術，是數(shù)字化解決方案領軍廠商，對國家“雙碳”戰(zhàn)略有深度理解和研究，將從自身和賦能產業(yè)全面執(zhí)行“雙碳”戰(zhàn)略。

作為“雙碳”戰(zhàn)略堅定的踐行者，新華三集團在設計、生產和制造中嚴格執(zhí)行國家相關要求，積極參與綠色標準的制定。通過產品和技術創(chuàng)新，不斷降低新華三產品的能耗，使數(shù)字化技術產品本身節(jié)能增效。通過全面上云推動遠程辦公發(fā)展，降低通勤碳排放和社會能源消耗。新華三還啟動了公司內部“雙碳”能源機房建設工程，預計每年節(jié)省電費近億元。

新華三集團通過持續(xù)技術創(chuàng)新助力產業(yè)數(shù)字化轉型，利用數(shù)字化技術賦能能源、建筑、交通、工業(yè)、農業(yè)等碳排放重點行業(yè)，有效支撐多能互補、節(jié)能減排，提高能源使用效率，實現(xiàn)高碳產業(yè)向綠色低碳轉型。新華三通過參與數(shù)字政府、數(shù)字社會建設，助力城市建設運營的碳排放規(guī)劃、管理和優(yōu)化。依托數(shù)字化解決方案，賦能城市與行業(yè)重構發(fā)展模式，幫助產業(yè)實現(xiàn)全面的提質增效和綠色發(fā)展目標。另外，新華三在積極推動自身數(shù)字化轉型的同時，還積極攜手產業(yè)鏈合作伙伴構建“雙碳”戰(zhàn)略的社會責任共同體，將在未來繼續(xù)做好“雙碳”戰(zhàn)略的踐行者和賦能者，和百行百業(yè)的伙伴共建綠色產業(yè)體系，助力雙碳戰(zhàn)略實現(xiàn)。