数字化领航 | “双碳”与数字化融合 催生产业变革和投资机会

“双碳”目标一方面将改变行业的供需、产业链等，另一方面也会促进企业转变发展模式以实现可持续发展。作为“双碳制造中严格执行国家相关要求，积极参与绿色标准的制定。

当今人类活动所导致的温室气体排放与日俱增，致使全球气候变暖，由此给人类的生存环境带来极大的不确定性。减少人类活动的碳排放，实现碳中和，已经成为全球各国的主流共识。在碳中和的趋势下，世界各国又一次站在了能源革命的转折点，相关产业将迎来深刻变革和转型发展。

为什么要强调“双碳”

“双碳”是“碳达峰、碳中和”两者的简称。碳达峰就是指碳排放达到峰值，一个经济体(或地区)二氧化碳年排放量达到最大，之后年排放量进入平稳期，并逐步进入负增长。碳中和是碳排放量等于碳吸收的量，并不是指我们从此以后不再排放碳。

工业革命以来的短短200多年时间里，人类通过燃烧化石燃料，向大气层释放了地球经过数亿年才累积在地壳内部的碳资源。随着大量的二氧化碳等温室气体被释放到空气中，地球的平均温度越来越高。相比工业化之前，全球平均温度因人类行为升高至少1摄氏度。地球变暖导致各种灾难更加严重，例如炎热的天气将会增加;冰川融化，海平面逐渐上升;飓风和暴雨将越来越猛烈;山火变得更频繁更具破坏性;生物的多样性遭到毁灭性破坏等等，在人类生活的时间尺度上，这些剧烈变化将严重影响人类的生存。

全人类对温室气体导致气候变化的问题越来越重视，减少温室气体的排放以应对气候变暖已逐步成为世界范围内的共识，美国、日本和欧盟提出2050年前达到碳中和。

控制全球温升关乎全体人类的共同利益，是“碳中和”的根本目的。对于中国，把握双碳战略的主动权，不仅关乎提升能源安全性，还将驱动制造业升级、绿色可持续发展，从而改善我们的生活环境。

图1 世界主要国家(地区)碳排放量图

实现双碳目标是我国未来几十年的重大战略任务。“碳达峰”是实现“碳中和”远景目标的关键性节点，如图1所示，碳达峰的时间和峰值高度直接影响碳中和实现的时间和难度，碳达峰时间越早，留给实现碳中和的时间域量越大;碳峰值越小，实现碳中和难度就越小。因此碳达峰是碳中和的先导，降碳将贯穿在整个过程中，所以，我们需要直接将目标集中在碳中和上。

“双碳”引起广泛产业变革

“双碳”战略目标展示了中国绿色发展的决心，也对国家未来能源消费的结构提出了巨大挑战，必然倒逼高碳产业结构进行变革和升级，将推进能源生产、能源消费向着清洁低碳的方向转变，推动工业革命、能源革命、技术革命和消费革命四大革命实现持续突破，形成新的产业循环发展体系，进而影响到社会经济体系的全面深刻转型。

全球每年向大气中排放的温室气体总量大约有510亿吨。这里指的510亿吨为二氧化碳当量CO2e 。突破能源联盟将产生温室气体的人类活动分为5大类，即生产和制造、电力生产和存储、种植和养殖、交通运输、取暖和制冷(注：不同机构分类方式不完全相同)，如图2所示。

图2 源于人类活动的温室气体排放量占比

目前，生产和制造产业的二氧化碳排放量在全球总排放量占比31%，是5个分类中最高的，主要原因是传统的生产过程会产生大量的二氧化碳。现代化城市离不开水泥、钢铁等材料，但水泥、钢铁的生产制造过程中产生了大量的二氧化碳。如生成1吨水泥大约会产生1吨二氧化碳，生产1吨钢铁大约产生1.8吨二氧化碳。这就需要通过科技创新，研发出低碳或者零碳的制造工艺，以及通过开发成本低的碳捕捉方案，来解决生产和制造领域的降碳问题。

图3 世界电力结构

电力生产造成的温室气体排放量在全球总排放量中所占比例为27%，但它所代表的解决方案的作用远超过27%。目前化石能源给全世界提供约三分之二的电力，图3所示为世界电力结构。如果用绿色清洁能源替代化石能源，就可以大幅减少二氧化碳排放量。清洁能源包括风能、太阳能、水能、以及装备有碳捕获设施的化石能源电厂。风能和太阳能是间歇性的，如夜间没有太阳能，而冬天太阳能不足，这就需要电能的储存。而大规模的电力储存是非常困难的，成本高昂，所以间歇性能源的储存需要技术的创新来支持。

在交通运输、取暖和制冷方面，由于使用化石能源而产生的碳排放共占比23%，使用清洁电力可以解决大部分碳排放问题。比如电动汽车、电动公交车，电力动车组，取暖和制冷的空调用电等。另外还可以使用清洁燃料来降碳，如氢燃料，目前也需要技术创新来压低成本。

种植和养殖活动涵盖农业、林业和其他土地利用，包括动物饲养、农作物种植、树木采伐等人类活动。该领域包括了多种温室气体排放。化肥使用中会产生一氧化氮，每年由此导致的温室气体超过13亿吨。全球范围内牛的养殖规模约10亿头，每年打嗝和放屁所排放的甲烷，相当于20吨二氧化碳。种植和养殖同样需要技术创新来降碳。有些公司已经在开发化肥添加剂，减少温室气体的排放。另外通过改良牛的品种，减少甲烷的排放，同时也有的公司研制人造肉满足人们对肉类的需求。

而实现碳中和意味着所有这些产业的碳排放之和为零。通过梳理主要产业碳排放的来源，可以看出清洁能源和技术创新是实现碳中和的关键;清洁能源的转化、存储，同样需要科技的创新来提高效率和降低成本，从而真正发挥关键作用;同时，节能和数字化技术在碳中和的路径中也必不可少。这些产业的技术创新必然会带来新一轮的产业变革。

首先，温室气体排放主要是化石能源消耗带来的，能源结构的改变是碳中和的必由之路。化石能源将逐渐被清洁能源替代，风电、光伏、水电等能源电力将逐步增加。在这一过程中，清洁能源电力技术创新是关键。储能系统通过负荷管理进行电网调峰可以有效提高可再生能源发电的可靠性和稳定性，所以当前需要可再生能源发电与储能技术结合的技术创新。

其次，生产和制造产业降碳面临挑战。钢铁行业脱碳会提高钢铁生产成本，而降碳主要围绕两个途径，一是降低碳排放，降低能源消耗总量，提高窑炉热效率，提升能源转换和利用效率;二是使用新工艺，提高清洁能源使用比例，加大太阳能、风能、水能等可再生能源利用，发展以氢气还原代替焦炭燃烧的炼铁技术;针对现有高炉排放的废气，研发使用二氧化碳捕集、存储与利用技术。水泥行业中的脱碳同样也充满挑战，包括研发使用天然气、水电等清洁能源，发展替代燃料，窑炉协同提高燃料替代率，增加生产流程中的碳固定技术，研发新型低碳混凝土等。

交通运输行业低碳化主要依靠清洁电力普及替代。除了普及电动车外，人们会尽可能选择清洁能源公共交通工具出行，共享汽车等新模式逐渐增长。交通运营模式应用大数据、云计算等技术可以实现公交转地铁等联运模式;通过飞机更新换代、机体减重等实现油耗节省。交通运输行业低碳化需要建立在电力清洁化的基础上，而电气化将会带动基本金属(例如铜)的需求提升。

“双碳”下的投资机会

双碳目标是我们实现可持续发展这一根本目的的政策工具。有远见的国家或者企业，必然会抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇，推动疫情后世界经济“绿色复苏”。

当前中国的年碳排放总量大约100亿吨。据多个不同机构测算，我国实现碳中和目标所需的总投资规模在90至140万亿元之间，投资和市场空间巨大。高盛预计中国到2060年的总体投资机会为16万亿美元：其中9万亿美元将投向发电领域，包括电网和电力储存升级;1.2万亿美元将投向新能源交通运输基础设施;约1.2万亿美元将投向碳封存(碳捕集和自然碳汇);2.6万亿美元将投向交通运输系统、工业和供暖领域的氢能基础设施。

企业的发展投资方向需要紧密贴合清洁电力和相关技术创新。中国80%以上的碳排放来自于两大排放行业：发电、工业，这意味着中国的能源结构转变是脱碳进程的决定因素之一。所以产业变革下投资机会主要在可再生能源、清洁氢能和碳捕集技术等领域，涉及的主要技术方面如下：

电能替代技术。电能将成为最主要的能源利用形式，生产制造领域电热替代，交通领域电动汽车与氢燃料电池汽车技术，建筑领域电采暖技术等，以及电制氢等电制燃料与原材料技术等。同时通过技术创新，提高用电效率。这些配套设备和集成设施将带来巨大投资机遇。

清洁能源技术。通过技术创新，使太阳能、风能为代表的清洁能源发电成本不断下降，未来与化石能源相比具有市场竞争力。氢能作为清洁能源对构建绿色、低碳、经济、多元化的能源供应体系具有重要意义。氢能利用在灵活性发电、氢能交通、工业替代、以及建筑采暖等领域具有广泛应用前景。有数据预计2060年我国氢能产量将达到6000万吨，在能源供应结构中占比将超过10%。

碳捕捉、利用与封存技术(CCUS)。在生产过程中将二氧化碳从排放源中分离，然后捕捉、直接加以利用或封存以实现二氧化碳减排的过程。暂时无法实施零碳的产业，通过安装碳捕捉设施降碳，技术创新使碳捕捉的成本达到可接受程度是关键。

能源互联网是清洁能源大规模优化配置的基础。能源互联网以智能电网为基础，通过新能源、储能、智能调控和多能转换等技术，实现清洁能源广泛接入与终端供能网络相互联通。通过数字信息技术对传统能源系统进行智慧赋能，实现能源的精准配置和高效利用。通过智能调度实现电力供给侧和需求侧的纵向灵活互动，利用综合能源服务实现不同能源品类的横向动态互补。总之未来电力系统离不开广覆盖、低延时、高可靠的先进通信技术的支撑。

数字化技术。产业数字化、工厂数字化是未来趋势，挖掘和利用大数据、机器学习等智能技术与设备替代人工，实现“黑灯制造”。通过智能化运维，可实现能源和设备的协同调度，大幅降低运维成本，延长设备寿命，节能增效。有研究表明，节能提效对我国实现2030年前碳达峰目标的贡献将超过70%，数字化技术的普及可以带来能源使用的系统化、智能化、协同化，通过数字化产业技术升级，提高能效，实现技术节能。

而“双碳”目标一方面将改变行业的供需、产业链等，另一方面也会促进企业转变发展模式以实现可持续发展。

数字化是双碳战略实现的关键抓手

每个环节都离不开数字化，能源数字化、工厂数字化等当前已在进行中，通过利用数字化的技术来感知各节点，做到全流程监测，节能增效实现减排，整体上用数字化来驱动碳中和的科学执行。所以数字化是双碳战略实现的关键抓手。

新华三集团深耕通信行业数十载，拥有先进通信技术，是数字化解决方案领军厂商，对国家“双碳”战略有深度理解和研究，将从自身和赋能产业全面执行“双碳”战略。

作为“双碳”战略坚定的践行者，新华三集团在设计、生产和制造中严格执行国家相关要求，积极参与绿色标准的制定。通过产品和技术创新，不断降低新华三产品的能耗，使数字化技术产品本身节能增效。通过全面上云推动远程办公发展，降低通勤碳排放和社会能源消耗。新华三还启动了公司内部“双碳”能源机房建设工程，预计每年节省电费近亿元。

新华三集团通过持续技术创新助力产业数字化转型，利用数字化技术赋能能源、建筑、交通、工业、农业等碳排放重点行业，有效支撑多能互补、节能减排，提高能源使用效率，实现高碳产业向绿色低碳转型。新华三通过参与数字政府、数字社会建设，助力城市建设运营的碳排放规划、管理和优化。依托数字化解决方案，赋能城市与行业重构发展模式，帮助产业实现全面的提质增效和绿色发展目标。另外，新华三在积极推动自身数字化转型的同时，还积极携手产业链合作伙伴构建“双碳”战略的社会责任共同体，将在未来继续做好“双碳”战略的践行者和赋能者，和百行百业的伙伴共建绿色产业体系，助力双碳战略实现。