2023年西门子全球基础设施转型调查报告

2023年西门子全球基础设施转型调查报告 净零路上的巨大鸿沟 分歧和不同路径如何对基础设施转型的速度、规模和效率产生威胁 使命宣言 西门子全球基础设施转型调查报告旨在探讨基础设施转型的现状、当务之急以及未来的道路。企业和政府的领导者必须共同努力，以负责任的态度推动世界基础设施发展。 我们希望通过调查报告，在现实世界发挥更大、更快的影响，推动能源、建筑、交通和工业领域实现现代化、发展扩张和去碳化。 该计划也强调创新。 新一代基础设施的建设和运营离不开世界上最先进的技术、数据驱动的战略和大量的新理念。 在此背景下，西门子全球基础设施转型调查报告提出三个方面的紧迫任务： 1.基础设施转型必须产生超越去碳化的积极影响。 我们认识到，世界需要重塑基础设施，不仅要实现能源系统和工业运营的去碳化，还要提高资源效率并产生积极的社会经济影响。为此，我们拓宽了研究的范围。重大基础设施的改造能够极大地推动这些领域取得进展，因此相关项目应当覆盖并设 定一系列广泛的目标。 2.必须进行更智能的基础设施整合。 世界瞬息万变，利益相关方不能各自为政。政府和行业必须联合起来制定战略、分享信息并密切配合。互相协作和创新的技术解决方案将推进实现以更智能的方式整合维持世界运转所必 需的基础设施。 3.必须以最快的速度推进基础设施转型。 最后，相较于其他改变世界的大趋势，基础设施转型的特殊性体现在它的刻不容缓。社会、企业和政府从来没有像现在这样，为了一个共同的目标而携手承担快速推动世界重塑的重大集体 责任。本研究提醒我们每一个人，为了保护人类和地球的生物 多样性，我们需要及早行动起来。 目录 导言 什么是巨大鸿沟？4 维度1：地区视角 能源调整与变化监管7 维度2：城市视角 行业整合与城市去碳化18 维度3：行业视角 业务转型与行业去碳化30 关于本研究 术语定义、致谢名单和调查样本说明43 导言 什么是巨大鸿沟？ 世界进入转型时代，不同国家、企业和公民的起点不尽相同，他们掌握的资源、奉行的理念和面临的挑战也各不相同。因此，要打造更清洁、更智能的未来基础设施，我们看到了许多不同的转型路径和转型速度。 基础设施转型还涉及许多两难困境、分歧和艰难决策。关于重要决策的多场辩论仍在持续，包括碳捕获及封存的可行性、绿氢和蓝氢的角色、最佳储能类型、碳定价机制的用途、生物燃料及合成燃料的作用、政府的干预水平、新建还是改造、如何改变消费者行为、电动车接入电网技术的潜力、去碳化的经济成本等等，不一而足。 仅半数高管认为，他们所在的国家制定了统一（52%）或有效 （47%）的去碳化战略。 本研究发现，世界在多个重大问题上出现了分歧。在转型速度方面，领先的组织和国家与落后的组织和国家之间拉开了差距。当然，有不同的理念和观点是正常的。在相对平稳的年代，我们还可以承受由低效和延误产生的成本。但对今天的世界而言，分歧已经成为无法承受之重。 西门子公司执行董事兼智能基础设施首席执行官MatthiasRebellius表示：“基础设施转型迫在眉睫，拖延的后果将非常严重。为了逆转或者至少减缓全球变暖的趋势、提高世界适应气候变化的能力，我们必须以前所未有的速度和规模实现基础设施转型。为此，我们需要加大协调、合作和标准化的力度。” 调查中发现，关于受访者对于各个基础设施转型目标的看法，处于进度条两端的受访者数量相当。这表明在多个领域中出现了发展路径和发展速度上的差异。并且，我们研究的每一个影响维度（地区、城市和行业）都出现了类似的情况。 什么是基础设施转型？哪些因素导致基础设施转型势在必行？ 基础设施转型指的是对能源、建筑、交通、工业等保持世界能源转型和工业减碳目标是基础设施转型的主要催化剂。与运转的结构和体系进行根本性重塑。此同时，数字化、人口增长和人口结构变化等其他大趋势也 发挥了重要的影响。 这个转型将从2020年持续到2050年—很可能是基础设施 发展史上规模最大、速度最快、范围最广的一次转变。还有一些不太可预测的力量也在推动着基础设施需求和潜力 的改变，例如技术突破、新的监管要求、经济周期、社会规范和政治变革。 4 在调查涉及的许多更具体的问题中，类似的分歧也很明显。报告通过以下形式强调了其中不少分歧： 转型中的分歧？ 我所在的组织机构优先考虑找到最快的方法实现去碳化，而不是对成本或收入的影响 44%39% 赞同不赞同 当被问及所在组织机构的去碳化工作是否可能取得成果时，受访者也存在意见分歧： 未来一年要加快去碳化工作能够实现今年的去碳化目标能够实现2030年去碳化目标 46% 40% 44% 31% 36% 34% 可能不可能 尽管设立的目标不尽相同，我们依然希望在重大问题上找到共同点。但调查发现，事实并非如此。针对加快去碳化的必要性、确保能源供应的安全性和可负担性等七个主要的转型问题，我们询问了受访者对公民、企业和政府之间的协调性和统一性有何看法，受访者提供了三种不同的回答： 33% 31% 36% 完全或大部分实现了协调和统一只实现了部分的协调和统一 完全或大部分未实现协调和统一 在行业、城市、国家和地区当中的许多关键领域，意见分歧和背景差异对基础设施转型的速度、规模和效率构成了威胁。本报告无法给出所有答案，但我们希望提出重要问题并引发讨论，进而就哪些差距最为重要以及如何开始缩小这些差距达成更广泛的共识。 5 6 6 什么是“维度”？ 本研究的三个维度指的是具备重要影响力的三个方面，每一个维度对于基础设施转型的管辖权和视角各不相同，但每一个维度面临的问题、挑战和机遇彼此重叠并相互依存。 针对每一个维度，我们探讨了一系列基础设施转型核心目标的当前进度以及未来的优先事项。基础设施转型是一个非常宏大的主题，因此我们在本研究中为每一个维度选择了一个重点领域。 •维度1从地区视角探讨国内和国际问题。能源是维度1的重点关注领域 •维度2从城市视角审视城市治理和都市问题。交通是维度2的重点关注领域 •维度3从行业视角讨论与企业和具体行业相关的问题。建筑是维度3的重点关注领域 第43页的“关于本研究”部分提供了本研究的详细信息，包括术语定义、致谢名单和调查样本说明。 为何采用提问的形式？ 基础设施转型是在一个不断演变世界中的转变。它依据的并不是总体蓝图，而是通过探索可能性、实施战略和不断适应并调整这样一个循环逐步推进。关于下一步该做什么、怎么做最合适以及可以取得哪些成果，我们面临很多棘手的问题。没有哪一个组织可以回答所有问题。考虑到这一点，本报告中的所有副标题都采用提问的形式，以反映基础设施转型取得成功所需的开放、探究和协作式方法。我们希望借此引发讨论，进而催生创意并推动进步。 维度1 地区视角 能源调整与变化监管 7 8 维度1：地区视角 仅半数高管认为，他们所在的国家制定了统一（52%）或有效（47%）的去碳化战略。在推动基础设施转型的过程中，负责实施和指导相关战略的监管机构承担着最大的责任。那么，公民、企业和政府是否可以统 一步调向着同一个方向迈进？为了回答这个问题，地 区维度从一个全局视角探讨了不同国家和地区如何加快基础设施转型。 维度1：地区视角 地区基础设施转型目标的进度和优先事项 先进/成熟已规划（但不够完善）预算重点 22% 43%49% 生物多样性和生态系统保护 27% 37% 50% 重工业去碳化 27% 38% 56% 确保充足、有韧性的能源供应 22% 41% 49% 扩大输电网络 28% 39% 58% 扩建大规模储能设施 31%34% 59% 扩建大规模可再生能源设施 23% 32% 41% 应对极端天气 28% 36% 51% 增加地区能源互连 27% 39% 47% 降低能源价格 27% 36% 45% 实现国家能源独立 26% 32% 50% 淘汰化石燃料能源 •生物多样性和生态系统保护被认为是目前发展最成熟的•虽然部分地区“扩建大规模可再生能源设施”的目标进领域–43%。展较为落后，但它在未来一年总体上享有最高的优先级– •但相关措施被进度缓慢的实现淘汰化石燃料能源的目标拖59%。 了后腿–26%。 9 10 建设新的能源系统进度 注：由于四舍五入，百分比之和可能不完全为100%。 无现有并且无规划 已规划但不够完善 新兴、孤立、小规模 成熟中、半整合、大规模 先进、全整合、全规模 实现国家能源独立 降低能源价格 确保充足、有弹性的能源供给 增加地区和国际能源网络互连 扩建大规模储能设施 扩大输电网络 扩建大规模可再生能源设施 10 6% 25% 31% 34% 4% 8% 33% 32% 22% 5% 7% 22% 29% 39% 4% 8% 28% 30% 28% 6% 10% 28% 29% 27% 6% 10% 29% 30% 27% 5% 9% 18% 28% 36% 9% 最重要的基础设施转型目标有哪些？ 转型中的分歧？ 目前企业和政府能够就能源系统政策展开密切合作 40%32% 桓⼁⤂桓⼁ 近年来，尽管面临社会、政治和经济方面的挑战，基础设施转型仍在加速。改革的脚步对全世界的基础设施系统造成了压力，各个国家和地区正在尽最大努力降低它们对化石燃料的依赖。尽管基础设施正承受着压力并在加速转型，但改变的速度还没有快到助力实现《巴黎协定》设定的二氧化碳减排目标。 为了实现低碳世界，能源、交通、水资源、垃圾和数字基础设施等都迫切需要转型。这些基础设施系统彼此关联，但能源是其中最普遍和最重要的一项：全球近四分之三的温室气体排放来自能源的生产、使用和运输1。 接受调查的高管中只有一小部分（10%或更少）认为他们所在的地区/国家在基础设施转型的主要能源目标方面做到了“先进、全整合、全规模”。大多数（60%–70%）受访者选择了“新兴、孤立、小规模”或欠发达。 1https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022 我们能否实现并维持足够快的转型？ 要实现世界能源系统的去碳化，我们必须重新开发为其提供支持的基础设施。这项庞大的工程将耗费数十年时间和275万亿美元资金，需要对发电、配电和用电方式以及维持世界运转的工业流程、建筑、交通、治理、系统和结构做出深刻的转变2。 其中一个重要的部分是快速发展的可再生能源设施，其中包括在偏远地区或海上的能够大规模发电的能源设施。要连接这些新的发电设施，我们不仅需要新建输电线路和变电站，还要与现有电网实现互连。与此同时，我们需要更智能的配电网来最大限度地提高可用容量、管理需求，并将被动能源消费者转变为生产性消费者（即公民和企业自产能源并向电网出售剩余能源）。 西门子电网软件首席执行官SabineErlinghagen表示：“改变正在加速，发展速度比我们预测的还要快。例如，电动汽车充电基础设施、电热泵和其他分布式能源都呈现指数级增长。在大多数国家，满负荷运转的电网基础设施已经无法满足预期的需求增长。这种指数级增长对基础设施构成了巨大的压力，相关部门和电网为了满足不断增长的需求而压力倍增。我们已经认识到了眼前的挑战，但是仍然必须加快速度采取行动来研究创新的解决方案。” 2https://www.mckinsey.com/featured-insights/sustainable-inclusive-growth/chart-of-the-day/the-cost-will-not-be-net-zero 3https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/resources/spm-headline-statements 本研究发现，多个基础设施转型目标的进度相对较慢，反映出未来还有很多工作要做，尤其是在可再生能源、储能和减少对化石燃料的依赖等关键领域。为了达成并维持足够快的转型，所有利益相关方都需要适应一个长期加速变革的新现实，以及由此造成的能源供