数字技术助力“双碳”目标的作用机制及贡献评价研究

数字技术助力“双碳”目标的作用机制及贡献评价研究 中国移动研究院（中移智库）2023年9月 目录 摘要1 1.数字技术助力双碳目标实现的研究背景3 1.1.双碳目标提出的背景和意义3 1.2.数字技术为实现双碳目标贡献新力量4 2.我国碳达峰碳中和总体路径6 2.1.我国碳排放结构分析6 2.1.1.我国总体碳排放结构7 2.1.2.我国各行业碳排放结构9 2.2.我国各排放行业碳达峰碳中和路径12 3.数字技术助力各行业碳达峰碳中和路径18 3.1.数字技术助力双碳目标实现的作用体现18 3.2.数字技术助力双碳目标实现的具体路径19 4.数字技术对各行业碳达峰碳中和贡献核算24 4.1.数字技术行业碳排放核算方法24 4.2.ICT行业碳排放核算总体结论25 4.3.ICT行业直接碳排放分析26 4.4.ICT行业对双碳目标贡献分析27 5.未来展望29 缩略语列表31 参考文献32 附录：模型核算说明34 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”。 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。 1.数字技术助力双碳目标实现的研究背景 1.1.双碳目标提出的背景和意义 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》（AR6SynthesisReport：ClimateChange2023）报告显示，2011—2020年全球地表平均温度比1850—1900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。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， 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.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）、 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。 2.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.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 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.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,carbondioxideequivalent)是测量碳足迹(carbonfootprints)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 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 89.25 5.2 1.14 95.59 2 工业生产过程 13.3 0 0.96 2.14 0.16 0.61 17.18 3 农业活动 4.67 3.63 8.30 4 废弃物处理 0.2 1.38 0.37 1.95 5 土地利用、土地利用变化和林业 -11.51 0.36 0.00 -11.15 总量（不包括LULUCF4） 102.75 11.25 6.1 2.14 0.16 0.61 123.01 总量（包括LULUCF） 91.24 11.61 6.1 2.14 0.16 0.61 111.86 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 4LandUse,Land-UseChangeandForestry，土地利用、土地利用变化和林业 2.1.2.我国各行业碳排放结构 从各排放行业来看，能源活动占我国碳排放总量的近8成。能源领域排放主要分为燃料燃烧和逃逸排放两类。其中燃料燃烧排放量约为90亿吨，占总排放量的约73.2%，是能源活动的主要排放来源。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96亿吨，占我国碳排放总量的 约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 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