建設美麗中國、數字中國,中央為何強調要加快這一發展?
習近平總書記近日在出席全國生態環境保護大會時強調,要深化人工智能等數字技術應用,構建美麗中國數字化治理體系,建設綠色智慧的數字生態文明。加速數字化綠色化協同發展,是建設綠色智慧的數字生態文明的重要組成部分,也是實現經濟轉型升級和高質量發展,實施數字中國戰略的重要舉措。在剛剛過去的2023年上海市節能宣傳周活動中,“數字化與綠色化協同發展”再次成為熱議話題。那么,數字化與綠色化協同發展具有什么特征?如何推動“雙化協同”發展?
“雙化協同”具有兩大特征
相關報告顯示,到2030年,依靠數字部門全球可減少15%的化石燃料排放量。以大數據、云計算、物聯網、人工智能等數字技術為支撐,綠色發展為核心的“雙化協同”轉型發展已成為第四次工業革命的標志性內容之一。總體來看,“雙化協同”具有以下兩大特征:
一是,數字技術為綠色生產提供數字支持。數字技術可將各項資源數據化、系統化,通過數據分析掌握生產過程中的資源消耗情況,監測能源利用效率并及時優化調整;在綠色產品設計環節,數字技術可以幫助進行綠色產品仿真、綠色工藝與輔助制造、綠色產品試制與驗證等;在經營管理方面,數字技術參與設備數字化管理、物料跟蹤管理、智能倉儲、精準配送、產品遠程運維等環節。
在實際生產生活中,區塊鏈、物聯網、人工智能、云計算等數字技術綜合應用落地,形成數字化綠色體系。利用區塊鏈技術,可有效記錄生產流程,溯源生產和供應鏈環節;利用物聯網技術,可實時監測生產、加工、運輸等過程,及時發現并解決問題;利用人工智能技術,可實現智能化設備管理,提高設備運轉效率;利用云計算技術,可存儲企業生產和經驗管理數據,幫助企業調配各項資源。
二是,綠色技術為數字產業提供轉型動力。數字產業以數據為核心,以信息為加工對象,綠色發展已成為數字產業轉型升級的必然方向。數據中心作為數據載體在數字產業中處于核心地位,隨著數字經濟進一步發展,社會對數據的需求量不斷增加,傳統數據中心面臨著能耗高、單位能耗強度大等諸多問題。綠色技術的發展與應用能夠助力傳統數據中心節能減排,助推數字產業綠色轉型。如使用新型高效電源模塊等高性能半導體,可降低數據中心輸入電源的損耗,減少傳輸過程中的功耗;采用智能微電網技術實現機房內多路供電,可降低配電系統損耗,提升供電系統能效;數據中心采用液冷和自然冷卻技術,可提高設備制冷效率;分布式光伏、儲能技術的使用能夠降低數據中心對外部能源的依賴。在綠色技術的加持下,數據中心單位實際能耗強度將不斷下降,總體能效逐步優化提升。
另外,綠色技術與工業互聯網深度融合,推動工業互聯網綠色低碳發展。通過統籌綠色低碳基礎數據和工業大數據資源,建立產品全生命周期綠色低碳基礎數據平臺,落實產業各個環節的減碳固碳技術,實現產業的全鏈減排。例如,在工控生產端采用CCUS(碳捕集、利用與封存)技術實現對碳的直接轉化與貯存,減少碳排放;在工控全鏈進行碳足跡監測與追蹤等。綠色技術的全鏈貫通為工業互聯網綠色轉型提供了動力。
數字化與綠色化需平衡協調發展
加速數字化綠色化協同發展,需要走出一些認識誤區,實現兩者協調發展:
第一,不是所有的數字化場景都有助于節能降碳,過度數字化反而增加能源消耗。首先,數字化的本源是采礦業。據世界銀行報告稱,到2050年, 信息和通信技術(ICT)的重要元素——石墨、鋰和鈷的開采量將增加近500%。數字化高速發展無疑帶來礦石開采的高能耗。其次,ICT用電量驚人。根據歐盟的戰略報告,目前ICT占全球用電量的5-9%和溫室氣體排放量的3%左右。另據中國信息通信研究院的測算,預計到2030年,全國各地區數據中心二氧化碳的排放量將超過2億噸,成為我國經濟體系第一大碳排放源。最后,數字垃圾成為新的污染源。據聯合國多個機構聯合發布的《2020年全球電子垃圾監測》稱,到2030年,全球電子垃圾將達7400萬噸。因此,數字產業自身節能降碳迫在眉睫。
第二,不是所有綠色技術都需要賦予數字化外殼,微小技術改造也能產生巨大節能效果。數字化綠色化協同轉型中的技術協同路徑并不一定要在綠色技術上附加數字技術。對傳統工藝流程的綠色改造,引進節能減排的新技術、新工藝和新設備,也可以產生巨大的節能效果。比如,某不銹鋼企業采用的無硝酸清洗技術、18輥6連軋、退火爐設備無污染排放技術等,某鋼鐵企業為解決蒸汽“跑冒滴漏”問題,對蒸汽系統節能改造,使蒸汽的熱量更高效地被傳遞利用,實現了余能回收和綠色低碳供能雙重效果。以上案例均沒有附加數字化技術,但都產生了巨大的節能效果。
第三,“雙化”兩大系統不是完全重合或割裂,研究其平衡的熵值是未來一大重要課題。數字化與綠色化,以前往往作為兩個單獨的系統存在,其實兩者之間既非完全割裂,也不是完全重合。這一場景可以描述為:數字化轉型能夠產出綠色低碳結果,而綠色發展又不拖累生產和經濟進步。而要實現這一場景,就需要將兩大系統進行平衡和協調,這種平衡的熵值究竟是多大,將是未來需要研究的一大課題。
制度、經濟、技術是推動“雙化協同”發展的動力
推動數字化綠色化協同發展,存在三種動力:制度、經濟、技術。在這三種動力中,制度是一種自上而下由政府主導的發展動力,經濟和技術則是自下而上由企業探索形成的發展動力。
“制度”動力需要部門協同和專項政策支持。除了既有的項目專項資金、技術研發資金、標桿獎勵等政策投入外,政府還需不斷細化政策舉措,如將資金保障寫入政策,探索“雙化”試驗場等。“經濟”動力需要資本注入和可持續的商業模式。比如,能源行業的“能源即服務”(EaaS)模式、交通行業的“出行即服務”(MaaS)模式,以及“綠電+多元碳匯”交易模式等都是典型的“雙化”商業模式。“技術”動力更多聚焦在場景應用上,包括以數字技術為底座、應用于綠色場景,以綠色技術為底座、應用于數字場景兩個方面。比如,利用數字化手段對綠色生產全程監測、控制和治理;使用綠色技術降低數據中心能耗,幫助智能工廠排污等。
近年來,上海在推動傳統基礎設施數字化改造,推進制造業和通信業綠色轉型,設立綠色工廠標桿等方面做了大量工作。但在“雙化協同”發展方面還存在諸如融合創新推動力不足、地區部門協同力不足、多元參與引導力不足等問題。下一步,上海需要深度挖掘和培育“雙化協同”創新技術、應用場景和商業模式,建立單一部門牽頭、行業部門配合的“雙化協同”管理與組織機制,成立“雙化協同”政產學研聯系平臺,不斷推進上海“雙化協同”創新發展。
(作者為上海社會科學院信息研究所副研究員、上海市人民政府發展研究中心與上海交通大學國際與公共事務學院聯合培養博士后)
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