云上的中国2:科技创新与产业未来
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第一章 绿色新风,数智化升级扶摇直上

现在看2004年上映的电影《后天》,我们也许不会把它当成一部纯粹虚构的科幻片。影片通过特效展现了全球变暖引发的一系列灾难:冰川融化、龙卷风、地震、海啸、洪水……如今看来,影片关于气候的忧虑并非杞人忧天,因为其中许多虚拟的极端天气场景,正在更加频繁地出现在现实世界中。

天地万物和谐共存,取决于气候系统的微妙平衡。自工业化以来,二氧化碳等温室气体的排放量不断增加,犹如给地球裹上了一层厚厚的被子,使保温作用增强,从而导致全球气候变暖,地球生态环境面临严峻挑战。

中国向世界的承诺

或许多年以后,回看中国在2020年前后发生的对世界和后世都产生了巨大影响的事件,是双碳目标的提出。

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布:“中国将……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。”新华社,《习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话》,中国政府网,2020年9月22日。

事实上,随着经济的快速发展,中国早已在2006年超过美国成为全球第一大碳排放国,在全球二氧化碳及温室气体排放中的占比分别约为30%和26%。参见高盛:《碳经济学——中国走向净零碳排放之路:清洁能源技术革新》。

定下双碳目标,体现了中国主动承担应对气候变化国际责任的担当和决心,这事关构建人类命运共同体和人与自然生命共同体,是对子孙后代的庄严承诺。

但是,这一目标对于正处于工业化进程的中国来说,是个巨大的挑战和考验。我们承诺实现从碳达峰到碳中和的时间,远远短于发达国家所用时间。仅仅是实现碳达峰,一些发达国家就用了50年以上的时间,而中国从做出承诺到实现碳达峰只有10年时间,距实现碳中和也只有40年。

在接下来的40年,中国要兼顾脱碳和经济增长两个目标,面临生活生产方式、发展理念和发展方式的系统性变革。

排放大户的减碳路径

将中国的碳排放量细化到具体行业,会发现电力(45%)、工业(29%)这两大高排放领域占据了总排放量70%以上的份额。

图1-1 不同行业的碳排放占比

数据来源:《中国能源统计年鉴2020》。

而电力之所以成为排放大户,是因为我们以火力发电为主,2020年火电在全国总发电量中的占比高达68%。

这意味着,最快见效的减碳办法,是变革能源结构。也就是从能源供给侧减少燃煤发电,增加风电等清洁能源的发电比例;以及我们现在所看到的,在能源的需求侧,一些高耗能的企业,开始把动力装置由传统能源变更为光伏等新能源。

但是,能源结构的改善需要一个过程。仍然以电力为例,2016-2020年,火力发电的比例仅仅从72%下降到了68%。

在能源结构短时期内不可能发生颠覆性变化的情况下,提高能源效率成了最现实、最经济的降低碳排放的方式。而通过数字化技术提升能源使用效率,是实现可持续发展的最佳途径。

电力等能源“上网”“上云”后,从生产到使用的全过程变得可计量、可控制、可预测,也为能源供给与能源需求实现双向互动提供了技术支撑。

如果说能源是物理世界的引擎,数字技术便是逻辑世界的引擎。无论是传统能源还是新型能源,其产生、供应、调度、消费,都需要数字技术来提高效率。只有数字引擎和能源引擎共同驱动,才能在兼顾脱碳和经济增长的情况下实现可持续发展,才能使世界加速变绿,达成零碳目标。

在这一章,你将看到减碳行动的三个典型代表:数据中心是阿里巴巴自身发展中的节能先锋,可以视作能源消费的效率提升;浙能锦江用人工智能(AI)进行垃圾焚烧发电,提高能源生产环节的效率,推动行业减排脱碳;合肥市搭建智慧能源综合平台,从能源供应、调度等方面推动能源消费的低碳环保,辐射更大范围。

数字化转型的本质在于效率的提升。在工业领域,企业通过引入数字化技术,改进管理和生产流程,提高设备运转效率和能源使用效率,提高生产过程管理的精准性,进而在提升生产力的同时,有效促进节能减排、提质增效。

此外,企业可通过构建用能管理系统,对主要用能设施、设备进行分项计量,实时掌握能源使用情况,发现能耗关键点和异常点,进而通过智能化系统进行节约与改善,降低生产和流通环节的资源与能源浪费,实现生产资源优化整合和高效配置。

工业需要一颗绿色的心

经过多年的发展,中国已经拥有了联合国产业分类中的全部工业门类,产业体系齐全,产业规模已是全球第一。接下来的重点,是从规模走向质量。

但必须看清一些现实,比如我们的人口、土地等传统优势在削弱,资源、环境等约束在加强,全球经贸合作的不确定性在增加。

在这样的情况下,追寻高质量发展应该走出一条不同以往的道路,而当下获得较为广泛共识的“捷径”是“两化融合”,即把工业化和数字化融合。

“两化融合”包括七大要素:能源升级、制造升级、服务升级、消费者主权升级、产业协同升级、组织升级、数字化架构升级。

双碳目标下,能源升级需要放在第一位。工业首先需要一颗绿色的心、一个绿色的引擎。只有能源的供应端开始走向绿色,工业才能变得更加绿色。

我们正处在产业数字化与工业绿色化交汇的路口。绿色发展和数字未来,是当下必须面对的挑战和机遇。我们必须深刻认识到,绿色经济是可持续发展的根本途径,数字化是实现双碳目标的重要路径。唯有数字经济与绿色发展深度融合,才能实现高质量、可持续发展。

在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,中国的碳中和路线图已非常明确,数字经济、新能源、创新等要素是实现碳中和目标的关键支柱。

国家主席习近平在2020年气候雄心峰会上引用了李白的诗句:“天不言而四时行,地不语而百物生。”在生态环境的严峻挑战之下,如何与天地和谐共生,是我们每个人必须面对的时代命题。而作为世界第二大经济体的中国,发展方式变得更加绿色低碳,将持续造福世界。

(本文部分观点整理自与阿里云智能制造行业总经理江志雄的访谈)