自19世纪以来,人类活动是全球变暖的最主要原因,特别是化石燃料的燃烧。在一系列的联合国报告中,科学家们一致认为,将全球温度上升限制在不超过1.5℃将有助于我们避免最严重的气候变化影响,并保持气候宜居。我国也郑重制定了碳达峰、碳中和目标,俗称“双碳”目标。实现目标的途径是要显著削减石化能源的使用或将能源系统转向太阳能或风能等可再生能源,而削减能源使用的前提则是清晰了解能源使用过程,这须依赖信息通信技术。信息通信技术为监控和分析能源消耗和碳排放提供可行的技术手段。同时,信息通信技术还可直接提高传统行业的能源效率,且可提供许多虚拟替代方案以减少实物使用和物理活动。因此,信息通信技术对于实现“双碳”目标具有不可或缺的作用。
ICT赋能
与国内外的节能减排实践
信息通信技术(简称ICT)是信息技术及通信技术的合称,ICT能使工作和生活从高碳的传统方式逐渐过渡到低碳的智慧方式,进一步使得高碳的基础设施逐步向低碳的基础设施转变。全球电子可持续发展倡议组织(GeSI)在2008年发布了Smarter2020报告,报告指出ICT主要通过三种方式实现赋能社会节能减排:减少能耗和运营活动;减少行驶路途和运输;减少实物的使用。该报告分析了ICT应用对制造、物流、建筑、能源等四个领域碳排放的影响,结果显示:从全球情况来看,应用ICT带来的减排量达到ICT自身排放量(或称为反弹效应)的5倍以上。极速体育,足球即时比分直播:ICT赋能减排量占社会总排放量的比例,Smarter2020的研究结论是:2020年低碳ICT解决方案使得全球碳排放总量减少16.5%。2015年,GeSI更新发布了Smarter2030报告。GeSI对健康、学习、能源、工作等8个领域的ICT应用进行减排贡献分析,并预测2030年ICT可以使全球二氧化碳排放量减少20%,使世界总碳排放量保持在2015年的水平。
在中国,电信业也进行了类似的探索并取得了重要的一手数据。2010年,世界自然基金会(WWF)和北京邮电大学合作发布了《低碳通信方案在中国:减排贡献及减排潜力——基于对中国移动低碳实践的分析》报告,对中国14种典型的低碳ICT赋能减排贡献进行了测算,结果显示ICT赋能减碳量达到ICT自身排放量的7倍。2021年,中国电信业某领军企业A发布的碳达峰、碳中和行动计划白皮书披露:截至2020年底,在电力、钢铁、工厂、矿山、港口、医院、银行、校园、文旅等15个重点行业已经打造超过100个低碳ICT应用场景,“十三五”期间该企业ICT应用助力社会减排贡献合计达到8亿吨,平均每TB信息流量助力社会减排115千克当量二氧化碳。2023年,中国某电信领军企业B基于其12大领域的61个低碳ICT应用场景开发的计算模型和计算结果,开发和测试了一个ICT赋能社会减排贡献测算的微信小程序。小程序使得每个产品经理方便地评估其低碳ICT在单位应用规模下的减排贡献,通过企业全员参与和逐步改进,形成逐步完备和准确的低碳ICT赋能贡献计算体系和贡献发布体系,支持其数据驱动的ICT赋能社会战略。
除了GeSI的Smarter20X0系列报告,本领域另一个与赋能减碳相关的重要国际报告是GSM协会(GSMA)在2019年发布的TheEnablementEffect报告。该报告认为移动通信技术通过增加万物间的连接性、改进能效和影响行为习惯等方式使得全球在2018年减少二氧化碳排放约21.35亿吨,并对建筑、能源、农业、交通、制造、生活、工作以及健康等8领域33个低碳ICT应用场景的减排原理、计算方法和基本假设等进行了逐一剖析,该报告称移动通信技术的赋能社会减排量与其自身排放的比值,从ICT通常的7倍更新为10倍。
此外,一些知名的国际电信运营商也公布过自己极速体育,足球即时比分直播:ICT赋能减碳贡献的研究结果。2021年德国电信(DT)在社会责任报告里公布了11项ICT应用的赋能减排量。按减排量从大到小的顺序,它们分别是:汽车互联、视频会议、远程工作、面向中小企业的服务云、去实物化、汽车共享、智慧物流和电子商务等。报告称它们在欧洲为DT的客户带来的减排量达到2600万吨,所带来的减排量是ICT自身排放的3.34倍。英国电信(BT)在CSR中公布:BT实践了400多项ICT技术解决方案,ICT可以使电力和热力、农业、制造业、运输和建筑业4个领域的碳排放量减少17%,并预计在2030年之前,低碳ICT方案的收入将会占到英国电信总收入的25%以上。
ICT的主要赋能领域和应用实例
现有研究表明,低碳ICT应用的第一大领域是赋能众多个人用户(2C)和家庭客户(2H),即智慧生活、工作和健康领域。该领域的减排贡献合计通常占ICT全部减排贡献的40%—60%,其典型应用有:手机购物、手机银行、共享单车、手机拼车、远程会议和居家办公等。以网购为例,2022年中国手机网络购物用户规模达到8.42亿人,假设网购用户平均每月网购6次,且假设当不网购时,实际出行购物的往返距离是3公里。当以乘坐公交车的排放水平来计算省去的出行排放时,仅ICT支撑手机网购一项,每年的二氧化碳减排量就会达到1159万吨。再以远程会议为例,某电信运营商的远程会议用户数为1300万,年活跃用户数占比70%。据统计,其活跃用户的年平均会议次数为异地会议36次,本地会议110次。假设不采用远程会议时,有75%的会议需要实地举行,且假设异地出行乘坐高铁或自驾,本地出行采用打车方式,该远程会议系统每年可减少的二氧化碳排放约380万吨。
低碳ICT应用的第二大领域是赋能各行各业的企业用户(2B)。目前根据ICT应用后减排量从大到小的顺序,重要的子领域大致为:智慧交通、智慧制造、智慧能源、智慧建筑和智慧农业等。智慧交通中主要的ICT应用场景有:行驶路线导航、车辆管理与驾驶习惯管理、公交可用性查询和智慧交通信号控制等。智慧制造中主要的ICT应用场景有:物流与供应链系统信智化、生产线优化改造、基于AR/VR的技术培训和巡检等。智慧能源中主要的ICT应用场景有:电网管理、风光等分布式新能源站点的管理、支持电动汽车的站点充电等。智慧建筑中主要的ICT应用场景有:建筑能源管理系统、HVAC优化控制、智慧计量表等。智慧农业中主要的ICT应用场景为作物管理。以电网管理为例,根据IEA的数据,发电量的7%会被浪费在电力的传输、分拨和供需匹配的过程中,而Smarter2020估计智慧电网有潜力使这类损耗降低30%左右,而美国能源部(DOE)更具有代表性的估计是降低7.5%。如果我们基于全国的发电量数据去计算智慧电网的减排贡献,那么智慧电网每年的减排量会超过2600万吨二氧化碳。
最后,值得注意的是,在中国ICT技术2C与2H领域减排贡献之和与2B领域贡献的比大约是6∶4,而GSMA的The Enablement Effect报告的数据刚好相反,是4∶6,这预示中国2B领域的ICT减排贡献今后仍会有显著的增长空间。(作者:北京邮电大学教授杨天剑)