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摘要:本文对信息通信产业推动碳中和目标实现的策略进行了研究,首先以计算机行业为例介绍了信息通信技术在节能减排中的应用现状,然后分析了信息通信产业推动碳中和目标实现的策略。
关键词: 信息通信;碳中和
1 引言
二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,是习近平主席关于碳中和和碳达峰提出的基本目标。2021年3月5日,国务院总理李克强在政府工作报告中指出,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作;制定2030年前碳排放达峰行动方案;优化产业结构和能源结构[1]。能源消费二氧化碳排放占我国二氧化碳排放总量的近90%,节能和提高能效是实现碳排放大幅度下降的最主要途径[2]。互联网科技一直在能源行业发挥着不小的作用。面对国家要求,面对碳达峰、碳中和目标,互联网科技企业可以如何作为,助力能源及传统行业转型成为摆在信息和通信产业企业中的新课题。
2 信息通信技术在节能减排中的应用现状
尽管我国计算机电子制造业能耗强度是低于工业平均能耗强度,但随着计算机电子产品比重、使用率的不断攀升,整个行业的能耗也将不断提高。此外,发达国家将计算机电子制造行业逐步向我国转移,节能减排的需求量也不断提高,节能减排服务行业也因此得到了更大的发展空间[3]。
首先,我国计算机电子制造业的能耗总量呈现逐年增长的趋势。从 1995 年到 2010年,我国计算机电子制造业能耗由 950.6 万吨标准煤上升至 4155 万吨,工业能耗占比从 0.72%上升到 1.35%。然而,发达国家则出现下降的情况,美国从 2002 年到 2009年,计算机电子制造业能耗量从 1343 万吨标准煤下降至 823 万吨,工业能耗占比从1.65%下降至 1.15%,能耗比重显著下降,在 2002 年以后就出现了拐点。日本在近几年近几年日本计算机电子制造业能耗年均下降 10.3%,占工业总能耗比重处在 2.7%上下的稳定状态,基本也呈现逐年下降的趋势。
在国家的支持下,计算机电子制造行业将得到更好的发展,推进我国计算机电子行业节能减排发展的重要方向就是提升能源利用率。其次,节能减排服务行业在国家政策的大力扶持下,近几年获得了瞩目的发展,同时也推动了计算机电子行业节能减排的发展。根据工信部的政策,从 2012 年开始加大力度发展节能减排环保产业,实施了 9 大重点节能减排示范工程。另外,税务部和财政部也已经发展了相对完善的节能减排财政体系政策。在政策的大力扶持下,节能减排服务行业将得到持续增长。第三,计算机电子行业本身相关的技术以及标准也将得到进一步补充,并同时推行节能减排的良好发展。2011 年《关于发布国家标准电子工程节能设计规范的公告》由住建部发布,该标准的实施将改善计算机电子行业节能减排标准的缺失,使计算机电子行业节能减排的发展更加规范。
3 信息通信产业推动碳中和目标实现的策略
目前,虽然信息产业已是全球第五大耗能行业,但该行业的发展可以有效支撑产业数字化,助力实现我国产业结构调整,并服务整个社会的节能减排。
3.1 数字技术能降低传统行业运营、维护成本
利用数字化技术能够驱动传统产业节能减排。5G、物联网、人工智能、大数据、区块链等技术的单项或组合应用,都能带来节能减排的效果,支撑互联网实现能源的管理和运行。
在降低成本上,比如电厂发电,利用大数据、人工智能等算法,可以分析出将不同的煤以何种比例掺和可以达到最佳效果,也就是发电效率最高而成本最低。相较之下,传统方法可能需要实验很多次,并且花费几百万元。
此外,利用互联网技术,也可以对能源生产和消耗进行有效的管理,比如现在的风电、光伏发展很快,需要利用信息技术来协同电力的供需,避免弃风、弃光。同样,对建筑物照明、供暖和制冷等也可以进行优化管理,降低能耗。
3.2 信息产业自身能耗问题同样需重视
5G频率高,带宽比4G宽5倍,信道是4G的16倍,因此发射功率自然比4G高。目前来看,每个基站的能耗大概是4G的2-3倍。并且,5G因为频率高、蜂窝半径小、基站密度大,在中低频段,5G的宏基站是4G的1.5倍;如果工作在毫米波频段,则要增加更多的小站。
因此,5G的总基站数应该是现在4G的3倍。将小站数量按能耗折算为宏站数,5G的基站总数约是4G的2-3倍,所以5G的总能耗可能是4G的4-9倍。但5G小区单位时间可发送的数据是4G的18倍,全网容量是4G的36-54倍,因此能效是4G的18倍,能量价值远优于4G。
针对5G的高能耗,目前可以借助一些措施来实现能耗降低,比如基站休眠方案。网络话务量存在潮汐效应,忙时大家都用,闲时则很少人用,因此,可以根据业务量关闭部分通道。同时,在数据量很低时,甚至没有时,让基站里最耗能的功率放大器休眠,一旦有信号时再唤醒。
3.3 信息企业采用绿色能源,需要电力行业配套改革
企业可以进一步投资可再生能源和购买绿电,甚至参与分布式的发电市场化交易,在电力市场签订购电协议。
欧美信息企业不仅使用可再生能源,而且投资绿色能源。相较之下,我国企业的动作还不够快。中国企业参与相对较少的原因,与中国电力市场的管理制度有关。我国的市场主体在大多数情况下不能够自由采购风电、光伏等零碳排放的绿电。所以中国信息产业企业虽然有心实现碳中和,但缺乏落实路径,为此,需要推动电力行业市场化改革的进一步深入。
3.4 产业数字化是节能减排重要着力点
和全社会相比,信息产业应该并且可以提前实现碳中和,而且,信息产业本身对其他行业的节能贡献5倍于自身能耗。因此,产业数字化是节能减排的重要方向。数字产业化可以较好地降低单位GDP的碳排放。通过实现数字产业化和产业数字化,能够调整产业结构,并成为节能减排的重要着力点。
中国产业结构调整不是简单模仿发达国家一二三产比例调整的路子,而是要在维持工业化、维持掌控一定规模供应链的情况下,实现产业的绿色化和数字化,进而推动实现碳达峰、碳中和目标。因此,发展数字产业化不仅是为了增加信息产业的行业比重,而且是更好地支撑产业数字化,服务整个社会的节能减排。
4 结论
节能减排和碳中和、碳达峰等国家战略目标必将是未来几年、甚至几十年内党和人民努力的目标。信息通信产业作为新兴产业,在未来的发展潜力也非常巨大。如何充分发挥信息产业的优势,服务于碳中和目标的实现是摆在信息产业者面前的主要课题。根据上文所述,国家已经从大的战略层面给出了重要指导意见,因此在未来应该大力发展信息和通信产业,助力碳中和目标的实现。各个企业要充分发挥自身技术优势,加快提升绿色技术创新能力和市场竞争力,充分发挥行业节能降碳“排头兵”和“领头雁”作用。有关互联网企业应积极探索提出更大力度的节能减排措施,积极开展跨界融合创新,为传统行业节能降碳提供更有力的支撑。
5 参考文献
[1] 邓明君, 罗文兵, 尹立娟. 国外碳中和理论研究与实践发展述评[J]. 资源科学, 2013(05):186-196.
[2] 马洁晶. 碳中和背景下德夯旅游景区低碳发展和建设研究[J]. 现代营销:创富信息版, 2019(04):153-154.
[3] 倪吉,杨奇. 实现碳中和,对化工意味着什么[J]. 中国石油和化工, 2020, No.357(11):28-33.
[4] 王灿,张雅欣. 碳中和愿景的实现路径与政策体系[J]. 中国环境管理, 2020, v.12;No.72(06):60-66.