2023数字技术助力“双碳”目标的作用机制及贡献评价研究.pdf

数字技术助力数字技术助力“双碳双碳”目标的作用机制目标的作用机制及贡献评价研究及贡献评价研究中国移动研究院（中移智库）2023 年 9 月目目录录摘要.11.数字技术助力双碳目标实现的研究背景.31.1.双碳目标提出的背景和意义.31.2.数字技术为实现双碳目标贡献新力量.42.我国碳达峰碳中和总体路径.62.1.我国碳排放结构分析.62.1.1.我国总体碳排放结构.72.1.2.我国各行业碳排放结构.92.2.我国各排放行业碳达峰碳中和路径.123.数字技术助力各行业碳达峰碳中和路径.183.1.数字技术助力双碳目标实现的作用体现.183.2.数字技术助力双碳目标实现的具体路径.194.数字技术对各行业碳达峰碳中和贡献核算.244.1.数字技术行业碳排放核算方法.244.2.ICT 行业碳排放核算总体结论.254.3.ICT 行业直接碳排放分析.264.4.ICT 行业对双碳目标贡献分析.275.未来展望.29缩略语列表.31参考文献.32附录：模型核算说明.341摘要摘要全球气候变化的影响对全人类生存发展带来日益严峻挑战，推进碳中和目标实现已成为全球共识。中国作为碳排放量最大国家，实现碳达峰、碳中和是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是构建人类命运共同体的大国担当。我国在第七十五联合国大会上宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。以第五代移动通信技术（5G）、大数据、云计算、物联网、人工智能为代表的数字技术通过推动零碳及低碳可再生能源的投资和使用，促进各领域环保和增效节能技术改造和创新，为中国经济绿色化转型和双碳目标实现贡献新力量。本研究通过开展数字技术对双碳目标的贡献评价和机制研究，分析了我国碳排放结构、实现双碳目标的机制和总体路径以及数字技术助力双碳目标实现的具体路径，综合评估和核算了数字技术对双碳目标的贡献。从我国分领域碳排放结构来看，能源活动贡献了我国碳排放总量的近八成，其次为工业生产过程、农业活动和废弃物排放。由于各行业能源结构和碳产生、碳排放的具体环节不同，因此针对各行业实现双碳目标的实施方案和路径存在差异。但总体来看，要达成双碳目标，需要各行业双管齐下“控制碳排放+增加碳吸收”。2数字技术助力双碳目标实现的作用体现在两方面：一是针对现有产业，其主要通过提升效率，进行产业优化实现减排；二是数字技术本身通过技术集成、产业创新衍生出新的数字应用和产品，形成更低碳绿色的新产业。本研究采用了投入产出模型对数字技术助力双碳目标的贡献进行了核算，核算结果表明，数字技术行业自身碳排放量占全国总排放量比例较小但增长较为迅速，同时数字技术行业的迅速发展对其他领域碳减排有很大贡献作用。本报告的版权归中国移动研究院（中移智库）所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。31.1.数字技术助力双碳目标实现的研究背景数字技术助力双碳目标实现的研究背景1.1.1.1.双碳目标提出的背景和意义双碳目标提出的背景和意义碳中和目标已成为全球共识碳中和目标已成为全球共识。全球气候变化的影响对全人类生存发展带来日益严峻挑战，根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新发布的 气候变化 2023（AR6 Synthesis Report：Climate Change 2023）报告显示，20112020 年全球地表平均温度比 18501900 年升高了 1.1，人类活动产生的温室气体排放是导致全球变暖的主要原因。全球升温 1.5将对陆地海洋生态、人类健康、食品安全、经济社会发展等产生诸多风险。针对长期气候变化，限制人类活动导致的全球变暖需要实现二氧化碳净零排放。实现二氧化碳净零排放前的累计碳排放和温室气体减排水平在很大程度上决定了是否可以将全球变暖温升限制在1.5或 2以内。在报告测算的情景和模拟路径中，要实现全球变暖温升控制在 1.5或 2以内，所有相关排放部门必须在近十年内更为深入的实施碳减排措施。中国提出双碳目标体现大国担当中国提出双碳目标体现大国担当。实现碳达峰、碳中和是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择，是构建人类命运共同体的庄严承诺。双碳目标的提出体现了中国的大国担当。2020 年 9 月 22 日，我国在第七十五届联合国大会上宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，4二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。次年，国务院接连发布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和2030 年前碳达峰行动方案，将碳达峰碳中和贯穿于经济社会发展全过程和各方面，充分展现了中国积极应对气候变化的决心和作为大国的责任担当。1.2.1.2.数字技术为实现双碳目标贡献新力量数字技术为实现双碳目标贡献新力量从全球范围来看，后疫情时代，“数字化”和“绿色化”成为全球经济复苏主旋律，全球主要经济体均已明确提出数字技术与绿色低碳融合。美、英、欧盟、日本等国家和地区的经济复苏方案均指向数字技术对于实现全球绿色经济增长以及应对气候变化的重要性。美国发布数字化方向碳中和标准，助力减排模型开发；英国设立绿色基金促进人工智能推广降低碳排放；欧盟发布欧洲绿色协议，强调数据与信息基础设施融合提高环境管理能力。而我国出台了一系列政策文件，形成了“1+N”政策体系，对碳达峰行动的具体目标、行动路径、保障措施进行了全面的规划和部署。“1+N”政策体系明确提出建设绿色制造体系，推动新兴数字技术与产业深度融合；推进工业领域数字化智能化绿色化融合发展。中国经济正在经历从高速增长到高质量发展的结构性转型关键期。一场以碳达峰碳中和为引领、以高新数字技术为依托的产业革命正在中国快速展开，通过利用第五代信息技术（5G）、5大数据、云计算、物联网、人工智能等数字技术加大对零碳及低碳可再生能源的投资和使用，促进各领域环保和增效节能技术改造和创新，减少碳排放以应对气候变化的挑战，最终完成经济绿色化转型，实现碳达峰碳中和目标。62.2.我国碳达峰碳中和总体路径我国碳达峰碳中和总体路径研究我国数字技术对双碳目标作用机制和贡献率，必须首先解析现阶段我国碳排放结构，再针对碳排放的不同行业和排放类型来分析其各自的减排、达峰和中和路径。因此本部分首先根据中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报（以下简称 第三次信息通报）和中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告（以下简称第二次两年更新报）公布的数据口径对我国碳排放结构进行分析，然后根据各行业不同排放情况和可行实施方案构建我国碳达峰碳中和总体路径框架。2.1.2.1.我国碳排放结构分析我国碳排放结构分析碳排放是一个复杂而庞大的系统，各研究机构在针对这一议题时采用的统计口径和分析路径存在差异。本研究以我国按照联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的国家温室气体清单指南，编写提交的国家信息通报1为数据基础。根据国家温室气体清单指南，各国家地区报告的温室气体排放按照两种分类标准报送。第一类为按照排放领域进行分类，包含五类，分别为能源活动、工业生产过程、农业活动、土地利用、土地利用变化和林业(LULUCF)、废弃物处理；第二类为按照各领域排放的温室气体类别进行分类，包含六种温室气体，分别为二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳和六1指联合国气候变化框架公约（UNFCCC）缔约方根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的国家温室气体清单指南，编写的关于该国碳排放情況的报告。该报告公布的碳排放数据可作为某国官方排放数据，其实是巴黎协定下考核各国减排目标是否达成的最终判定依据7氟化硫。即五大领域和六大温室气体。中国作为联合国气候变化框架公约（UNFCCC）缔约方，已分别于 2004 年、2012 年、2017 年和 2018 年提交了四次国家信息通报，四次信息通报报告了 1994 年、2005 年、2012 年和 2014年国家温室气体排放情况。由于我国碳排放总体结构变化并不显著，因此本报告以最新的 2018 年提交的我国 2014 年国家温室气体排放数据为分析基础。2.1.1.2.1.1.我国总体碳排放结构我国总体碳排放结构根据 中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告 数据，我国 2014 年总碳排放 123.01 亿吨二氧化碳当量2（不含 LULUCF），相较于 2012 年的 118.96 亿吨二氧化碳当量增长 3.7%。其中能源活动排放占比约为 77.7%（不含 LULUCF），是我国温室气体主要排放源，因此针对能源活动这一领域的减排实施方案对于双碳目标实现至关重要。其次为工业生产过程，排放占比约为 14%。再次为农业活动，占比约为 6.6%。最后为废弃物处理，占比约为1.6%。以上数据需要说明的是，能源活动指全部生产生活中以获取能源为目的进行的温室气体排放，既包括能源供给，如燃煤发电，也包括能源需求，如工业生产领域的化石燃料产热或产蒸汽等，建筑、交通、家庭用能也属于这一范畴。而工业生产过程的排放则指因生产过程和工艺而产生的温室气体，例如水泥和平板玻璃2二氧化碳当量(CO2e,carbon dioxide equivalent)是测量碳足迹(carbon footprints)的标准单位，是把不同的温室气体对于大气变暖的影响程度用同一种单位来表示的测量单位。一种气体的二氧化碳当量是通过把这一气体的吨数乘以其全球变暖潜能值(GWP)后得出的8生产过程中煅烧碳酸盐而产生的排放，煤化工和石油化工生产中产生的过程排放等。表 1：2014 年中国温室气体总量（亿吨二氧化碳当量）3二氧化碳甲烷氧化亚氮氢氟碳化物全氟化碳六氟化硫合计1能源活动89.255.21.1495.592工业生产过程13.300.962.140.160.6117.183农业活动4.673.638.304废弃物处理0.21.380.371.955土地利用、土地利用变化和林业-11.510.360.00-11.15总量（不包括 LULUCF4）102.7511.256.12.140.160.61123.01总量（包括 LULUCF）91.2411.616.12.140.160.61111.86数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告图 1：2014 年中国温室气体总量占比（%）数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告3由于四舍五入原因，表中各分项之和与总计有微小出入；阴影部分不需填写；0.00 表示数值低于 0.05 万吨4Land Use,Land-Use Change and Forestry，土地利用、土地利用变化和林业92.1.2.2.1.2.我国各行业碳排放结构我国各行业碳排放结构从各从各排放行业排放行业来看来看，能源活动占我国碳排放总量的近能源活动占我国碳排放总量的近 8 8 成成。能源领域排放主要分为燃料燃烧和逃逸排放两类。其中燃料燃烧其中燃料燃烧排放量约为排放量约为 9090 亿吨亿吨，占总排放量的约占总排放量的约 73.2%73.2%，是能源活动的主要是能源活动的主要排放来源排放来源。燃料燃烧主要指能源获取，包括能源供给（供能）和能源需求（用能）两类，供能排放主要来自于能源工业，即电力部门，其排放量约为 40 亿吨，占总排放量的约 32.5%，是我国排放量最高的细分领域；用能排放主要来自于制造业、建筑业、交通运输业，三者总计排放量约为 42 亿吨，占总排放量的约 34.1%。逃逸排放指能源开采中的逃逸排放，主要是煤炭和油气开采中的甲烷排放，占总排放量约 3.8%。图 2：能源活动领域具体碳排放结构数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告工业生产过程碳排放量约为工业生产过程碳排放量约为 9696 亿吨，占我国碳排放总量的亿吨，占我国碳排放总量的约约 14%14%。工业生产过程主要仅指因生产过程和工艺而产生的温室10气体，其包括以非获取能源为目的的化学反应产生的温室气体排放，主要分为非金属矿物制品生产、化工生产、金属制品生产、卤烃和六氟化硫生产以及卤烃和六氟化硫消费的温室气体排放六类。其中非金属矿物制品排放为工业生产过程主要排放来源，其指水泥和平板玻璃等在生产过程中因煅烧碳酸盐而产生的排放，排放量约为 9 亿吨，占总排放量约为 7.4%。其次为金属冶炼排放，其指金属冶炼的还原反应过程中焦炭被氧化生成二氧化碳，主要排放来自于钢铁冶炼，排放量约为 2.7 亿吨，占总排放量约为 2.3%。图 3：工业生产过程领域具体碳排放结构数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告农业活动农业活动碳排放量约为碳排放量约为 8.38.3 亿吨，占我国碳排放总量的亿吨，占我国碳排放总量的约约6.8%6.8%。农业活动排放主要来自动物肠道发酵甲烷排放、粪便管理甲烷和氧化亚氮排放、稻田甲烷排放以及农用地氧化亚氮排放等115。其中农用地排放农用地排放 2.92.9 亿吨，约占总排放量亿吨，约占总排放量 2.3%2.3%，是农业活动，是农业活动主要排放来源主要排放来源，其次为动物肠道排放和水稻种植排放，分别占总排放量约 1.7%和 1.5%。图 4：农业活动领域具体碳排放结构数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告废弃物处理废弃物处理6 6碳排放量约为碳排放量约为 1.951.95 亿吨亿吨，占我国总碳排放量约，占我国总碳排放量约为为 1.6%1.6%。废弃物处理排放主要来自固体废弃物填埋处理、废弃物焚烧处理和废水处理。5根据国家温室气体清单指南，所有生物产生的二氧化碳排放都不计入国家排放总量。所以农业活动的碳排放主要是农作物种植和畜牧养殖等过程中产生的甲烷和氧化亚氮的排放6废弃物处理主要是在处理过程中因生物发酵而产生的甲烷和氧化亚氮排放，以及少部分垃圾焚烧过程中非生物碳，如塑料、橡胶等被焚烧而产生的二氧化碳排放12图 5：废弃物处理领域具体碳排放结构数据来源：中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告土地利用、土地利用变化和林业包括林地、农地、草地、湿地、建设用地和其它土地等六种土地利用类型7，其根据用地变化可能导致温室气体总量的排放和吸收，我国历年该项均为净吸收。土地利用、土地利用变化和林业土地利用、土地利用变化和林业净吸收约净吸收约 1111 亿吨二氧化碳亿吨二氧化碳当量当量。其中林地吸收 8.4 亿吨二氧化碳，占总吸收量的 75.3%，是固碳的最主要土地类型。2.2.2.2.我国各行业碳达峰碳中和路径我国各行业碳达峰碳中和路径由于各行业排放结构和碳产生、碳排放具体环节不同，因此针对各行业实现双碳目标的实施方案和路径存在差异。总体来看总体来看，要达成双碳目标要达成双碳目标，需要各行业双管齐下需要各行业双管齐下“控制碳控制碳排放排放+增加碳吸收增加碳吸收”。总体思路是：1）能不排的不排（电气化改造并使用零碳或者低碳能源替代煤电等），2）能少排的少排（提7每一种土地利用和土地利用变化类型，都根据实际情况分别估算其地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有机碳五大碳库的碳储量变化13效节能等），3）难以少排的部分使用各类固碳手段或 CCUS 装置进行吸收（针对工业生产过程、农业活动和废弃物处理等领域，其中大部分为非二氧化碳温室气体，其特点为排放类型复杂、排放源分散、减排难度普遍较高，属于深度减排领域）。具体从各行业来看具体从各行业来看，其实施方案和路径存在较大差异，下图为汇总的各行业达成双碳目标的具体路径：14图 6：各行业双碳目标实现的基本路径数据来源：中国移动研究院研究整理15针对能源活动针对能源活动，达成双碳目标核心在于降低燃料燃烧部分排降低燃料燃烧部分排放放。其中供能部门供能部门，即电力部门电力部门，主要路径为三类，第一类为提升传统煤电生产效率，增效节能；第二类为进行能源替代，即逐步退出煤电，发展零或低碳电力，包括风能、水能、太阳能、核能和生物质能等；第三类针对不能进行替代部分，安装使用 CCUS装置进行碳捕集利用和封存。对于用能部门用能部门，各行业达成路径有较大区别。其中 1 1）制造业）制造业主要减排路径为四类，第一类为进行产业优化升级，包括针对落后产能进行淘汰和调整产业结构鼓励低碳行业优先发展等；第二类为提升能源效率，利用各类技术和实施方案降低单位 GDP 和单位工业增加值能耗，将制造业的节能减排从个体和局部节能推进至过程和系统级节能，推动工业制造过程从自动化向智能化升级；第三类为用能替代，即进行电气化改造，使用零碳或低碳能源；第四类针对难以进行电气化改造部分，加装 CCUS 装置进行碳捕集利用和封存。2 2）建筑部门建筑部门主要减排路径为三类，第一类为提升能源效率，由于建筑部门主要排放来自于用电、供暖/供冷、供热水和炊事，因此建筑部门提升能效首先需要提高建筑保温水平，降低供暖/供冷需求，其次需要提高照明、制热、制冷设备的能源使用效率；第二类为进行设备（供热和炊事设备）电气化改造，使用零碳或低碳能源；第三类从建筑全生命周期排放来看，需要合理规划并控制建筑总规模。3 3）交通运输部门）交通运输部门主要排放来源为公交交通，针对公路交通的减排路径为三类，第一类为能源替代，大力发展新能源汽车，使用16零碳或低碳能源；第二类为提升路网运营效率，减少拥堵和绕行增加的排放；第三类为鼓励绿色出行，提升公共交通使用效率。从其他交通类型来看，减排路径为进行电气化改造和能源替代，使用零碳或低碳能源。其中轨道交通领域已大部分进行了电气化改造，难以电气化改造部分考虑采用氢燃料电池，航运船舶领域小型船舶采用化学电池，大型船舶采用氢燃料电池，航空领域可考虑采用氢能动力和生物燃油。除能源活动外，工业生产过程工业生产过程、农业活动农业活动、废弃物处理等排废弃物处理等排放放大部分为非二氧化碳温室气体，其特点为排放类型复杂、排放源分散、减排难度普遍较高，需要应用的减排或者捕集封存技术成本较高，甚至部分领域目前没有可行的减排路径，属于深度减属于深度减排领域排领域。其中针对工业生产过程工业生产过程，非金属矿物制品指水泥和平板玻璃等在生产过程中因煅烧碳酸盐而产生的排放，其减排路径为两类，第一类通过加装 CCUS 装置集中捕集和封存，第二类为利用其他原料替代部分石灰石原料；化学工业排放种类复杂，其减排需要根据排放温室气体种类和行业性质采取相应的减排措施，第一类为针对排放浓度足够的子行业，可以收集提纯后作为副产品销售或者就地消化，第二类为针对 N2O 排放，可以在氧化炉中添加催化剂进行减排，第三类为针对其他分散过程，可以加装CCUS 装置进行捕集和封存；金属冶炼绝大部分排放来自于炼钢，其减排路径主要为采用绿氢作为还原剂进行冶炼，以及通过综合利用废铁废钢进行短流程炼钢；卤烃和六氟化硫的生产和消费减17排路径主要为针对 HFC-23 和 HFC-134a 两类制冷剂排放物收集并进行高温裂解或者采用更低 GWP8的制冷剂进行替代。针对农业活农业活动动，是排放源最分散且最难实施深度减排的领域，农业活动减排的总体实施方案是要倡导健康饮食和节约粮食。具体从各分类来看，动物肠道发酵主要是反刍类动物打嗝放屁产生的碳排放，其减排路径包括第一减少牛羊等反刍类动物饲养，第二为添加特殊饲料添加剂减少动物消化时的甲烷产生，第三是研发植物基肉类替代；动物粪便管理是家畜在露天环境中的甲烷排放，其减排核心是规模化养殖，集中处理并回收利用；水稻种植甲烷排放主要来自于水稻被淹灌部分，减排方案是种植节水或推广旱种技术；农业土壤排放是农业领域最多的，其主要来自化肥 N2O 释放，减排方案为减少过度施肥，推广采用测土施肥种植。针对废弃物处废弃物处理理，核心需要减少垃圾产生，并推广固废资源化利用，倡导垃圾分类，减少不必要的购买行为和延长物品使用寿命。土地利用、土地利用变化和林业排放可能为正，也可能为负，其实总体固碳的一个重要领域，想要实现净碳汇即碳吸收，需要在均衡考量地区经济发展和绿色环保目标，在综合考量目标下发展林业，推进植树造林和退耕还草。8GWP（Global Warming Potential），全球变暖潜能值，其是一种物质产生温室效应的一个指数，是在 100 年的时间框架内，某种温室气体产生的温室效应对应于相同效应的二氧化碳的质量。GWP 越大表示该温室气体在单位质量单位时间内产生的温室效应越大。183.3.数字技术助力各行业碳达峰碳中和路径数字技术助力各行业碳达峰碳中和路径数字技术以数据资源作为关键生产要素，通过采集数据、分析数据、进行优化决策并实施控制，推动应用数字技术的行业向数字化智能化升级。在各行业的双碳基本实施路径中广泛应用数字技术，有利于提升基础实施路径效率、促进绿色技术创新，能够有效促进节能减排和双碳目标达成，推动经济整体绿色转型。3.1.3.1.数字技术助力双碳目标实现的作用体现数字技术助力双碳目标实现的作用体现具体来说，数字技术助力双碳目标实现的作用体现在两方面：第一方面，针对现有产业针对现有产业，其主要通过提升效率提升效率，进行产业进行产业优化实现减排优化实现减排。具体体现在：1）研发流程优化提效研发流程优化提效。利用仿真、数字孪生、VR/AR、5G、人工智能、云计算、区块链等技术和设备，能够更高效地进行产品原型研究和设计，有助于企业在生产制造流程前进行产品改造，节省实场研发测试费用，缩短研发周期；2）生产制造流程优化提效生产制造流程优化提效。通过感知-分析决策-控制流程提升生产制造的智能化水平，运用人工智能、物联网等数字技术，对农业和工业生产过程及用能进行监测和改进，提升生产和用能效率；3）管理管理/运营运营/服务服务流程优化提效流程优化提效。在生产过程外，通过运用数字技术对管理运营和全产业链进行升级改造，提升管理运营及服务效率第二方面，数字技术数字技术除针对现有产业提效节能外，本身通过通过19技术集成技术集成，产业创新产业创新衍生出新的数字应用和产品，形成更低碳绿形成更低碳绿色的新产业色的新产业。图 7：数字技术助力双碳目标作用3.2.3.2.数字技术助力双碳目标实现的具体路径数字技术助力双碳目标实现的具体路径单一数字技术很难直接作用于双碳基本实施路径，需要集成多种数字技术，确定针对各不同行业的实施方案，才能有针对性的利用数字技术助力双碳目标实现。具体来看：20图 8：数字技术助力双碳目标实现的具体路径数据来源：中国移动研究院研究整理针对能源活动领域针对能源活动领域，从能源生产从能源生产（供能供能）角度来看角度来看，数字技数字技术不仅在局部实现控制和优化术不仅在局部实现控制和优化，更能够推动构建源网荷储的新型更能够推动构建源网荷储的新型21电力系统电力系统。针对传统能源，数字技术能够帮助其提效节能，现阶段大型电厂、油田均采用数字化企业管理系统，与电网的联调联控也通过数字化系统实现，随着机器学习和人工智能技术更多的应用到传统能源生产各环节中，将智能化实时对工况进行调优。针对新能源，数字技术为其建设及运维贡献力量。分布式特性较强的光伏、风电等新能源在地理上倚赖信息化系统联网控制，同时智能化巡检运维需求也较为强劲。针对建立可再生能源为主的安全、可靠的新型电力系统，数字技术通过人工智能、数字孪生等技术在电网发电侧和用电侧进行预测仿真，助力在大比例间歇性可再生能源上网的情况下，电网调峰、储能和跨季节能源调配问题的解决。从能源利用角度来看，从能源利用角度来看，1 1）就制造领域而言，）就制造领域而言，数字技术主要从帮助传统制造业数字化智能化转型提升产品价值和流程效率，以及提升创新能力方面助力制造领域实现双碳目标。传统制造业利用工业互联网、仿真及数字孪生、智慧供应链、能源合同管理等数字技术和实施方案提升产品和服务流程智能化水平，提高产品价值，从而降低碳排放强度；采集运营数据，利用机器学习和人工智能优化工况，进行精准控制，同时在研发和改进中运营数字孪生和仿真等虚拟环境对研发设计进行实验性验证，提升创新能力和制造运营流程效率，从而实现节能降碳；2 2）就建筑领域而言）就建筑领域而言，数字技术通过对建筑全生命周期各环节改造助力其节能减排。在建筑设计和规划时，建筑仿真设计软件、云计算平台可以帮助设计师选择使用低能耗的材料和技术；在施22工阶段，数字技术的应用主要体现在装配式建筑中；在运维阶段，通过物联网、大数据、云计算平台等对整个建筑实时监测和反应，能够降低运维的总体能耗；3 3）就交通领域而言）就交通领域而言，智慧交通、智慧物流等方案推动智能化低碳化交通体系建立，在提升路网运营效率、优化运输结构的同时降低交通领域碳排放。智慧交通通过整合 LBS、自动驾驶、第五代通信技术（5G）、云计算、物联网、人工智能等数字技术，构建一整套智能网联系统，为路网交通提供出行信息服务平台、运营管理平台和交通数字孪生与可视化系统等多个系统，有效实现人车路协同。针对工业生产过程领域针对工业生产过程领域，其相对能源活动领域实现双碳目标的路径更为复杂，原因在于其垂直类别极其复杂，排放源多样同时排放较为分散，其提效节能以及减排更多倚赖于工艺流程的技术突破。数字技术在工业生产领域更多的贡献来自于利用仿真和数字孪生的技术，提升研发和生产工艺改造效率，减少研发成本，推动工业生产领域的工艺流程技术突破，助力工业生产过程领域实现双碳目标。尤其对于工业生产过程领域需要的氢能技术、CCUS 技术，数字技术可能有效辅助其研发和测试。针对农业活动领域针对农业活动领域，数字化设施农业、自动化养殖、数字牧场等有效提升了农业活动领域的智能化水平，提升规模化养殖水平，有效降低农业活动领域碳排放。其中智能灌溉系统是较为典型的数字化设施农业代表。智能灌溉系统应用物联网技术、自动化控制技术、传感技术、信息传输和人工智能等数字化技术，为23农用地灌溉施肥提供整套精确水肥一体化系统。系统采集农田、植物和外在环境相关参数，将采集的农业数据上传，通过相应的软件进行智能计算、分析信息、综合决策确认灌溉和施肥的位置、时间和最优量。针对废弃物处理领域针对废弃物处理领域，通过融合物联网、大数据、云计算、智能系统等数字技术，搭建可再生资源回收循环利用信息管理平台，实现垃圾分类、回收、分拣、精细化打包加工和利用规范化，提升固废回收利用效率和垃圾总体减量化。针对土地利用针对土地利用、土地利用变化和林业领域土地利用变化和林业领域，数字技术通过对其进行数字化智能化改造，提高生态固碳9效率，促进生态系统的碳吸收和储存能力，其应用主要体现在两方面，第一通过搭建森林管理云平台和建立森林综合数据看板等，提升林业管理效率；第二通过无人机巡检、物联网技术采集数据，第五代通信技术（5G）传输实时数据，云平台优化决策等智能化管理系统对森林、草场等进行智能巡检、火情监测、病虫害监测预警等。9指利用植物的光合作用，提高生态系统的碳吸收和储存能力，从而减少二氧化碳在大气中的浓度244.4.数字技术对各行业碳达峰碳中和贡献核算数字技术对各行业碳达峰碳中和贡献核算ICT 行业是数字技术发展的基础，ICT 行业碳排放及其对双碳目标的贡献可以一定程度反应数字技术对双碳目标实现的影响。因此，本研究选取 ICT 行业作为数字技术行业典型代表，对其进行碳排放核算。根据国民经济行业分类（GB/T 4754-2017）和数字经济及其核心产业统计分类（2021）标准，数字技术行业主要包括“信息传输、软件和信息技术服务”和“通信设备、计算机和其他电子设备”两个子类。核算结果表明：数字技术行业自身碳排放量占全国碳排放总量比例较小但增长较为迅速，其行业迅速发展对其他领域碳减排有很大贡献作用。4.1.4.1.数字技术行业碳排放核算方法数字技术行业碳排放核算方法本研究利用投入产出表10进行碳排放核算，该核算方法不仅可以直接核算各部门能源消耗的直接碳排放，还可以通过部门间中间投入关系核算各部门的碳排放关联，即直观化部门间的碳转移问题，为碳减排责任划分提供更客观依据。（1）直接碳排放量：指某一行业生产过程中所消耗各种能源直接引发的碳排放量。通过将各类型能源的碳排放因子作为权重，加权加总该行业所消耗的各种能源量（如原煤、原油等），即可计算得到该行业的直接碳排放量。直接碳排放强度为单位产10投入产出表可以反映部门间的生产技术联系，可全面系统地反映国民经济各部门之间的投入产出关系，揭示国民经济各部门的产出情况，以及这些部门的产出是怎样分配给其它部门用于生产或怎样分配给居民和社会用于最终消费的。25出所产生的直接碳排放量（行业直接碳排放强度=行业直接碳排放量/行业总产值）。（2）间接碳贡献量：指反映某一行业为满足其他行业需求所产生的碳排放，即帮助其他行业碳减排的量。间接碳贡献量的核算是采用投入产出分析法，利用该行业对其他行业的完全消耗系数矩阵与其对应行业的直接碳排放量相乘进行计算得出。4.2.4.2.ICTICT 行业碳排放核算总体结论行业碳排放核算总体结论模型核算结果表明，从直接碳排放来看，2020 年 ICT 行业直接碳排放量达到 2.90 亿吨，相对 2017 年同比上涨了 16.60%，直接碳排放强度达到 0.14 吨/万元，相对 2017 年同比上涨了16.67%；从间接碳贡献来看，2020 年 ICT 行业的间接碳贡献量达到 5.06 亿吨，相对 2017 年同比大幅上涨 168.43%，而贡献率11达到 1.74 单位（表明 ICT 行业每多排放 1 单位碳，其他行业少排放 1.74 单位碳），相对 2017 年同比增长 91.90%。间接碳贡献量表明 ICT 行业为满足其他行业需求所间接引发的碳排放量，其同比增幅显著快于直接碳排放表明 ICT 行业迅速发展对其他领域碳减排有较大贡献作用。表 2:2017 年、2020 年 ICT 行业直接碳排放和间接碳贡献情况直接碳排放直接碳排放间接碳贡献间接碳贡献碳排放量碳排放量同比增长率同比增长率碳排放强度碳排放强度同比增长率同比增长率碳贡献量碳贡献量同比增长率同比增长率贡献率贡献率同比增长率同比增长率11贡献率=间接碳贡献/直接碳排放，其表明 ICT 行业每多排放 1 单位碳，其他行业将少排放的碳数量。26（亿吨）（亿吨）（%）（吨（吨/万元）万元）（%）（亿吨）（亿吨）（%）（%）20172.070.111.890.9120202.9016.60%0.1416.67%5.06168.43%1.7491.90%4.3.4.3.ICTICT 行业直接碳排放分析行业直接碳排放分析模型核算结果表明，ICTICT 行业自身碳排放量占碳排放总量比行业自身碳排放量占碳排放总量比例较小但增长较为迅速例较小但增长较为迅速。2020 年，ICT 行业直接碳排放量约为 2.90 亿吨12，占全国碳排放总量比重仅为 2.10%，直接碳排放强度达到 0.14 吨/万元。相对而言，ICTICT 行业直接碳排放量和直接碳排放强度均远少于高行业直接碳排放量和直接碳排放强度均远少于高能耗行业能耗行业。以电力热力、金属冶炼和压延加工品、非金属矿物制品三个高耗能行业为例，ICT 行业与之相比，直接碳排放量仅为这三个行业碳排放量的 11%33%，就直接碳排放强度而言，2020年 ICT 行业直接碳排放强度为 0.14 吨/万元，远低于三个高耗能行业（三行业的直接碳排放强度约为：2.39 吨/万元、2.12 吨/万元、0.95 吨/万元）。20172020 年，ICT 行业直接碳排放量和直接碳排放强度总体呈现上涨趋势。2020 年 ICT 行业直接碳排放量达到 2.90 亿吨，相对 2017 年同比上涨了 16.60%，直接碳排放强度达到 0.14 吨/万元，相对 2017 年同比上涨了 16.67%。ICT 行业的直接碳排放量及直接碳排放强度不断攀升原因为：数字技术行业消耗能源的12本报告根据国家统计年鉴中 2017、2020 年能源消费量与行业产值数据进行匹配和分配，得到数字技术的直接能耗量；采用 IPCC 标煤碳排放因子换算（2006 年）得到直接碳排放量27本质是为其他行业数字化智能化转型升级提供必要的基础能力，而近年来各行业数字化智能化转型对算力基础设施和泛在连接通信等信息基础设施的需求激增。根据工信部统计数据显示，我国在用数据中心机架规模持续增长，年均增速超过 30%。截至 2021年底，我国在用数据中心机架总规模达 520 万标准机架。全社会数字化需求短期内不会减少，数字技术行业的直接碳排放具有扩张风险，需要引起重视。图 9：2017、2020 年 ICT 行业直接碳排放量和直接碳排放强度4.4.4.4.ICTICT 行业对双碳目标贡献分析行业对双碳目标贡献分析模型核算结果表明，ICTICT 行业的间接碳贡献量很大，且呈上行业的间接碳贡献量很大，且呈上升趋势。升趋势。2020 年，ICT 行业的间接碳贡献量达到 5.06 亿吨，相对 2017 年同比大幅上涨 168.43%，其中 57.54%均为满足其他行业需求所间接引发的碳排放量，共计达 2.91 亿吨。分行业来看，20172020 年，ICT 行业对几乎所有行业的间28接碳贡献量均呈上升趋势。2020 年，投入产出表涉及的 42 个行业中，ICT 行业对其中 30 个行业的间接碳贡献量均比 2017 年增长了 100%以上。碳排放总量靠前的行业中，ICT 行业对电力热力的生产和供应、石油和天然气开采产品、非金属矿物制品、交通运输等行业的间接碳贡献量均有上涨，其中有 2 个行业（石油和天然气开采产品、电力热力的生产和供应）增长了 20 倍以上。ICT 行业通过赋能其他相关行业碳减排，助力双碳目标实现。2020 年，ICT 行业碳排放贡献率到 1.74 单位（表明 ICT 行业每多排放 1 单位碳，其他行业少排放 1.74 单位碳），相比 2017 年同比增长 91.90%。图 10：2017、2020 年 ICT 行业间接碳贡献量和贡献率295.5.未来展望未来展望中国经济正在经历从高速增长到高质量发展的结构性转型关键期，双碳目标是高质量发展的核心要义之一。数字技术通过推动产业转型升级和新业态发展，助力双碳目标实现，这一进程长期性与艰巨性并存，需要包括政府，数字技术提供方和行业应用方各主体相互协同，继续统一深化共识，共同行动，进一步推动规划方案落地实施。政府机构充分发挥调控功能，保障双碳目标稳步实现。从顶层设计视角持续深化数字技术和双碳融合的政策体系，加大政策供给。进一步推动碳标准化计量、推广绿色节能技术、制定区域和行业减排战略并落实责任主体。进一步深化数字技术管碳、减排的创新政策体系，推进数字技术碳中和发展激励机制，推动企业利用数字技术实现碳减排。数字技术提供方创新数字化降碳核心技术，激活数据资源和数字技术生态潜能。数字技术提供方持续提升对双碳目标认知，关注双碳目标实现的长期价值，促进数字技术和各行业生产技术融合，协调推进高效生产和节能减排。具体而言可以通过数字技术助力碳排放等气候类信息的披露，并使碳排放源锁定、碳排放检测及其他环境指标的测算成为可能，为全国统一碳排放权交易市场的形成与碳登记结算计量等相关配套设施创造契机。数字技术提供方作为核心技术力量，可以面向双碳目标持续优化技术布30局，构建全产业链生态。行业应用方通过数字技术努力促进生产方式的绿色精益化，推动企业能源管理的绿色智慧化，促进企业资源利用的绿色循环化，打造各行业的低碳生产体系。一方面可以关注自身能耗，加强对自身排放监控，通过数字技术监测和计量自身排放情况，建立企业自身碳管理系统。比如基于数字技术，依托云计算、大数据、物联网、人工智能等构建双碳支撑体系，完善本行业数字信息基础设施，提供安全高效的技术底座，为自身碳管理系统提供强劲引擎。另一方面行业应用方可以通过数字技术打造各行业低碳生产体系，推动企业能源管理绿色智慧化，促进企业资源利用绿色循环化。31缩略语列表缩略语列表缩略语缩略语英文全名英文全名中文解释中文解释IPCCIntergovernmental Panel on ClimateChange联合国政府间气候变化专门委员会LULUCFLand Use,Land-Use Change andForestry土地利用、土地利用变化和