数字技术助力“双碳”目标实现的挑战和对策研究.pdf
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1、1中国移动研究院(中移智库)北京师范大学2024 年 4 月数字技术助力数字技术助力“双碳双碳”目标实现目标实现的挑战和对策研究的挑战和对策研究2目录1.前言32.数字技术助力“双碳目标”实现的整体把握62.1 数字技术助力的整体指向是高质量发展62.2 数字技术助力的整体落脚是数字化绿色化协同发展82.3 数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放133.数字技术助力“双碳”目标实现的理论逻辑与挑战163.1 数字技术提高能源效率并抑制碳排放163.2 数字技术推动结构升级并抑制碳排放173.3 数字技术刺激能源消费反弹并提高碳排放193.4 数字技术产业发展刺激能源消费并提高碳排放204.数字
2、技术助力“双碳”目标实现的微观验证244.1 数字技术应用拉升企业碳边际减排成本244.2 数字技术应用显著抑制企业碳排放264.3 数字技术应用的降碳效应存在规模分化275.对策与建议29参考文献3131.1.前言前言数字技术助力“双碳”目标是推进中国式现代化和经济社会发展全面绿色转型的重要命题。与发达国家实现碳达峰所处经济发展阶段的主要特征是借助工业化进入发达经济体不同,中国是经济高质量进程中稳妥有序推动“双碳”目标。因此,数字技术助力“双碳”目标的实现,在政策体系上的关键抓手是推动数字化绿色化的协同发展数字化绿色化的协同发展。数字技术助力“双碳”目标的实现,理论链条理论链条是“数字技术能
3、源消费碳排放”。数字技术作为一种技术进步,理论上可以通过提高能源效率与推动结构升级两种方式降低能源消费来减少碳排放。然而,这一过程也有可能提高能源消费:一方面,虽然数字技术可以引致的能源效率改进,但是在某个发展阶段会刺激能源消费,不可避免遭遇不可避免遭遇“能源能源需求反弹需求反弹”,即数字技术推动经济产出扩张的规模效应。不过,这个挑战可以随着数字技术的深入应用、数字经济的深度融合而化解,即借助技术效应、结构效应而中和规模效应。另一方面,数字技术赋能低碳发展的前提是数字产业自身的发展,这一阶段自身就会加剧能源消费这一阶段自身就会加剧能源消费,从而增加碳排放。数字技术助力“双碳”目标的实现,微观体
4、现微观体现为企业通过在生产和管理过程中应用数字技术起到减少碳排放的效果。本报告研究发现,数字技术应用能够推高企业碳边际减4排成本,有力奠定了碳交易市场的形成,从而激励企业更自主降碳。其次,数字技术应用总体上可以显著抑制企业碳排放,说明根据当前经验,技术效应、结构效应可以中和规模效应,因此可以认为数字技术有助于“双碳”目标实现。然而,这一过程存在规模存在规模分分化化的挑战的挑战:企业规模越大,实力越强,数字技术助力降碳的效应越显著,大企业经济效率和能源效率同步改进会对小企业形成更大竞争优势,企业规模分化会进一步加剧。数字技术、数字经济是引领经济高质量发展的主要动能,因此需要大力推进现代化产业体系
5、建设,加快发展新质生产力,内在需要数字技术的深入应用和数字经济的深度融合。积极稳妥推进碳达峰碳中和,需要持续发挥数字技术助力“双碳”目标实现的积极作用。为此需要推动数字化绿色化推动数字化绿色化协同发展协同发展,厚植高质量发展的绿色底色,推动经济社会发展全面绿色转型;要依靠数字技术大力推动清洁能源的研发与大力推动清洁能源的研发与应用应用,实现能源技术的关键性突破,加速清洁能源结构转型;还要大力强化数字基础设施的普惠性大力强化数字基础设施的普惠性,降低企业数字技术应用的成本和负担,让更多企业尤其是中小企业能够借力数字技术实现发展与降碳的协同。应该看到,数字技术正在加速创新,数字经济正在加速演化,数
6、字技术、数字经济对碳排放的影响还有可能发生深刻的变化,这取决于数字技术的突破性创新,以及数字经济5的放量性规模,这就需要持续关注和跟踪数字技术、数字经济对碳排放的影响,为协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护提供政策借鉴。62.2.数字技术助力数字技术助力“双碳目标双碳目标”实现的整体把握实现的整体把握与发达国家实现碳达峰所处经济发展阶段的主要特征是借助工业化进入发达经济体不同,中国是经济高质量进程中稳妥有序推动“双碳”目标。当前典型经济特征是数字经济大发展,可以认为,发达国家是工业化时代实现碳达峰,是进入高收入经济体的自然而为,而中国是数字化时代实现碳达峰,是追求进入高收入经济体的自主而
7、为。因此,讨论数字技术对“双碳”目标的贡献,要置放于中国经济高质量发展的战略部署,落实数字化绿色化协同转型。2.2.1 1 数字技术助力的整体数字技术助力的整体指向是高质量发展指向是高质量发展党的二十大报告擘画了中国式现代化的“强国图”,明确指出高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,明确提出实现高质量发展是中国式现代化的本质要求,凸显了高质量发展对中国式现代化的全局性和战略性意义。高质量发展基本标志之一就是人均 GDP 达到中等发达国家水平,意味着到 2035 年我国人均 GDP 有望达到或接近3 万美元,任务伟大而艰巨,这就要把握新时代我国发展所面临的战略机遇与挑战。应该认识到,
8、世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,国际力量对比深刻调整,我国发展面临新的战略机遇。当今时代,7数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域。近年来,数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有,正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。不断做强、做优、做大数字经济,推动高质量发展,既是实现中国式现代化的必然要求,也是我国稳妥有序推进“双碳”目标的最大经济发展阶段和特征,这一点与发达国家实现碳达峰完全不同。8表 2-1 中国与发达国家实现碳达峰的所处经济发展阶段国家碳达峰时间经济发展水平主要经济
9、特征英国1971 年人均 GDP:英国 2649 美元,全球 878 美元,比值为 3.02。1970 年英国粗钢产量达到峰值之后开始下降。德国1979 年人均 GDP:德国 11281美元,全球 2302 美元,比值为 4.90。德国鲁尔煤 1804 年进入现代化开采,1939 年达历史最高的 1.3 亿吨。20 世纪60 年代开始转型,1960 年到 1980 年全区煤矿从 100 个减少到 29 个,采煤工作面从 1372 个降至 180 个。美国2005 年人均 GDP:美国 44123美元,全球 7293 美元,比值为 6.05。1950 年美国汽车产量超过 800 万辆,全球占比超
10、过 80%。20 世纪 70 年代美国汽车工业的全球竞争力下降,2000 年左右产销量达到顶峰(2000 年美国汽车产量接近 2000 万辆),2005 年下滑至近 1200万辆,近些年维持在 1000 万辆左右。2003 年 3 月 10 日,NASDAQ 指数达到5048.62 高点。日本2011 年人均 GDP:日本 48760美元,全球 10473 美元,比值为 4.65。2011 年日本东京地震导致福岛第一核电站核泄露事故。2011-2013 年,日本贸易逆差达 18.1 兆日元,其中 55%都是能源进口。中国“3060”2023 年全球人均 GDP 为1.30 万美元,中国为 1.
11、29万美元2023 年,中国规模以上工业增加值同比增长 4.6%,较 2022 年提升 1 个百分点。其中制造业规模以上工业增加值同比增长 5.0%,中国制造业总体规模连续 14 年位居全球第一。资料来源:根据公开信息整理。2.2.2 2 数字技术助力的整体落数字技术助力的整体落脚是数字化绿色化协同发展脚是数字化绿色化协同发展数字技术助力“双碳”目标是推进中国式现代化的重要命题。数字技术是推动经济高质量发展的主要动力,数字经济是经济高质量发展的主要特征,而“双碳”目标是人与自然和谐共生的现代化的重点工作和主要约束,因此,推进中国式现代化,需要高质量发展,需要数字技术/经济推动的9经济高质量发展
12、,需要经济高质量发展和“双碳”目标并行并重,这就需要统筹经济高质量发展和生态环境高水平保护,在强调实体经济和保持制造业比重基本稳定的前提下,关键与抓手是数字化绿色化协同转型。图 2-1 发展理念的内在逻辑建设现代化产业体系是加快构建新发展格局、推动经济高质量发展的关键,其中,数字技术是建设现代化产业体系的牵引和制高点,大力发展数字经济是建设现代化产业体系的战略选择。习近平总书记指出,“当今时代,数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域,我们一定要抓住先机、抢占未来发展制高点”。近年来,互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新,日益融入经济社会发展
13、各领域全过程,10也是大国经济博弈的主战场。数字技术的创新发展和融合创新,带来了经济结构的深刻变革。习近平总书记指出,“发展数字经济意义重大,是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择”。为此,2023 年 2 月,中共中央、国务院印发了数字中国建设整体布局规划要求,促进数字经济和实体经济深度融合,以数字化驱动生产生活和治理方式变革,为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴注入强大动力。中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,要求“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,内在要求建设现代化产业体系与“双碳”目标协同共进。二十大报告指出要“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,要“统筹产业结构调整、污染
14、治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”。2021 年中共中央 国务院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明确要求“把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局,以经济社会发展全面绿色转型为引领,以能源绿色低碳发展为关键,加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局,坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路,确保如期实现碳达峰、碳中和。”数字技术助力“双碳”目标,抓手是数字化绿色化协同11转型发展。数字化和绿色化是当今世界的两大趋势,两者相互融合,相互促进,以数字化促进绿色化,推动经济社会发展全面
15、绿色转型,将产生 1+12 的整体效益。加快推进数字化绿色化协同转型和发展,是经济高质量发展的重要举措。习近平主席 2022 年 11 月 18 日在亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议上表示,要加速数字化绿色化协同发展,推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级,推动经济社会绿色发展。可以看到,数字化转型和绿色化转型不仅是当今世界发展的两大主题,也是相互依存、相互促进的孪生体:数字化是当前减少碳排放的重要手段,推进绿色化离不开数字化;绿色化转型需要坚实的数字化技术做支撑,同时也将产生一批数字化绿色化新技术、新产业。通过数字化绿色化协同转型发展助力“双碳”目标实现。为全面推进数字化绿色化协同转
16、型,2022 年 11 月中旬,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局联合印发通知,确定在 10 个地区首批开展数字化绿色化协同转型发展(双化协同)合试点。试点工作自2023 年 1 月开始,为期 2 年,重点围绕数字产业绿色低碳发展、传统行业双化协同转型、城市运行低碳智慧治理、双化协同产业孵化创新、双化协同政策机制构建等方面探索可复制、可推广经验。12表 2-2 数字化绿色化协同转型发展试点城市试点城市市情市况(2023)基础条件和主要试点内容河北省张家口市GDP:1842.7 亿元人均 GDP:4.52 万元。张家口国际互联网数据专用通道建成开通,进入千兆城市行
17、列,列入未来网络全国 40 个核心节点城市;实现产业全链发展,张北云计算基地、怀来大数据产业基地,特别是正在规划建设的市数字服务产业基地,是大数据产业全链发展的重要载体和平台;被评为首批数字化绿色化协同转型发展综合试点,2 个数据中心基地被评为国家新型工业化产业示范基地,6个数据中心被评为国家绿色数据中心。辽宁省大连市GDP:8752.8 亿元人均 GDP:11.62 万元大连市数字化绿色化协同转型发展综合试点实施方案明确以数字技术赋能全社会绿色发展,以行业绿色化转型推动数字产业升级,力争在 2024年底前实现数字化绿色化协同转型、深度融合,形成以数字化引领绿色化、绿色化带动数字化的良性发展循
18、环。黑龙江省齐齐哈尔市GDP:1327.6 亿元人均 GDP:3.37 万元成立工作专班,建立专家咨询委,形成了试点建设方案起草专组,重点领域:大工业转型、大能源利用、大农业发展、大生态治理。江苏省盐城市GDP:7403.8 亿元人均 GDP:11.06 万元盐城市数字化绿色化协同转型发展行动计划(2022-2030 年),13 项行动,推动数字产业绿色低碳发展,推动数字技术赋能行业绿色化转型,发挥行业绿色化转型对数字产业的带动作用。浙江省湖州市GDP:4015.1 亿元人均 GDP:11.68 万元积极探索以数字化工具助力实现“双碳”目标,以数字化改革推动生产方式变革,在全国率先构建“市、区
19、县、园区、工厂、产品”五位一体绿色制造标准体系,创新规模上企业绿色工厂星级管理全覆盖。山东省济南市GDP:12757.4 亿元人均 GDP:13.55 万元济南市数字化绿色化协同转型发展综合试点实施方案布局一批数字化转型促进中心,每年培育10 家以上新一代信息技术与制造业融合应用创新示范企业、10 家以上智能工厂、数字化车间,积极创建国家智能制造先行区。广东省深圳市GDP:34606.4 亿元人均 GDP:19.59 万元提出了以数字化赋能“生产、生活、生态”,加速数字化推动农业、制造业、服务业等产业的智慧绿色增长。以数字化引领绿色化,以绿色化带动数字化。大力发展数字和绿色的融合新技术和产业体
20、系,打造高质量发展的新动能,推动生产生活方式的深刻变革,助力碳达峰、碳中和目标实现。重庆高新区GDP:30145.8 亿元人均 GDP:9.44 万元着力打造全国首个“科、产、城”融合“双化协同”综合试点地区。四川省成都市GDP:22074.7 亿元人均 GDP:10.38 万元大力推动产业数字化和数字产业化,实施重点行业数字化转型提升工程和数字技术创新突破工程,推13进普惠性“上云用数赋智”,打造区域一体化工业互联网平台、数字化转型促进中心和场景实验室,壮大数字经济核心产业,推动数字经济新业态、新模式、新技术发展,建设国家新一代人工智能创新发展试验区、人工智能创新应用先导区和国家智能社会治理
21、实验综合基地。西藏自治区拉萨市GDP:834.8 亿元人均 GDP:9.61 万元具有低温低压低氧低硫低湿的自然环境优势,利于数据中心的运行,是天然的数据港湾。按照国家技术创新中心建设运行管理办法(暂行)相关要求,在拉萨市建设西藏自治区首个存算一体化数据中心,成为数据资源丰富、支撑能力强大的数据存力平台。资料来源:根据公开信息整理2.2.3 3 数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放数字技术、数字经济助力“双碳”目标实现的政策主要分布在产业性政策和区域性政策中,前者包括“宽带中国”战略、中国制造 2025、“互联网+”行动等,在新型工业化建设、现代产业体系
22、建设中都高度重视能源消费和碳排放,与“双碳”目标对标;后者包括智慧城市试点、国家大数据试验区以及创新型城市试点等,高度重视数字技术的赋能效应。众多实证研究表明,这些政策不仅对中国数字经济发展意义重大,也同时通过促进绿色技术创新、产业结构升级等途径影响了相应产业和地区的碳减排。14表 2-3 相关主要政策总结主要目标关键举措降碳途径宽带中国构建高速、泛在、智能的宽带网络体系,提升信息化水平1.加快宽带网络建设和升级2.优化宽带网络结构和性能3.扩大宽带网络覆盖范围4.加强宽带网络技术研发和应用1.提升能源利用效率和智能化管理2.促进绿色数据中心建设和节能减排3.推广智慧交通和绿色出行方式中 国
23、制 造2025实现制造业数字化、网络化、智能化转型,提升产业竞争力1.加强制造业创新体系建设2.推进智能制造和工业互联网发展3.提升制造业绿色发展水平4.加强制造业人才培养和引进1.推动制造业能效提升和资源循环利用2.促进绿色制造技术的研发和应用3.优化制造业产业结构,降低碳排放强度互联网+推动互联网与传统产业深度融合,创新经济发展模式1.加强互联网基础设施建设2.促进互联网与传统产业融合发展3.创新互联网应用服务模式和业态4.培育和发展互联网新经济1.促进信息化与工业化深度融合,提升能源效率2.推动绿色出行和智能交通系统发展3.促进绿色物流和供应链管理4.推动互联网企业实施绿色低碳发展战略智
24、慧城市试点实现城市智能化管理和服务,提升城市可持续发展能力1.建设智能化基础设施2.推广智能化公共服务3.加强城市数据收集和分析能力4.促进信息技术与城市管理、产业融合1.优化能源管理和降低能耗2.减少交通拥堵和排放3.提升建筑能效和推广可再生能源4.促进绿色产业发展和资源循环利用国家级大数推动大数据产业发展,促进1.建设大数据基1.优化资源配置和提15主要目标关键举措降碳途径据综合实验区经济转型升级础设施和平台2.加强大数据技术研发和创新3.促进大数据与各行业融合应用4.加强数据安全保障和隐私保护高能源利用效率2.促进工业、交通等领域的智能化减排3.支持绿色发展和环境监测4.推动数据驱动的绿
25、色经济政策制定创新型城市试点建设创新型城市,推动经济高质量发展1.加强创新体系建设和人才培养2.促进科技创新和成果转化3.优化创新环境和创新服务4.引导社会资本投入创新领域1.推动清洁能源和低碳技术发展2.促进绿色交通和智慧城市建设3.优化产业结构,降低高碳产业比重4.提升城市生态和环境质量资料来源:根据公开信息整理163.3.数字技术助力数字技术助力“双碳双碳”目标实现的理论逻辑与目标实现的理论逻辑与挑战挑战数字技术作为通用的技术进步,会对能源消费产生影响,进而影响碳排放,即“数字技术能源消费碳排放”的链条。具体来看,可以从技术效应、结构效应来分析数字技术助力“双碳”目标实现的逻辑;从规模效
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