新一代信息技术产业是我国国民经济的战略性、基础性和先导性产业,而在当前环境污染和温室效应逐渐引发国际社会普遍关注的同时,发展绿色化、低碳化信息技术产业已经成为我国经济社会发展的必然趋势,是产业发展无法回避的现实考题。本文就战略新兴产业中新一代信息技术产业绿色发展现状进行了梳理,并对未来绿色发展方向进行展望。
一、我国新一代信息技术产业绿色发展概况
从产业发展总体情况来看,第四次全国经济普查表明,新一代信息技术产业位居九大战略性新兴产业之首。新一代信息技术产业包括下一代信息网络产业、电子核心产业、新兴软件和新型信息技术服务、互联网与云计算大数据服务、人工智能等行业,其应用横跨国民经济中的农业、工业和服务业等三大产业。据我国工业和信息化部在2022年公布的新一代信息技术产业发展成就,电子信息制造业营业收入从2012年的7万亿元发展至2021年的14.1万亿元,利润总额达8283亿元,软件和信息技术服务业收入从2012年的2.5万亿元上升至2021年的9.6万亿元,利润总额达1.2万亿元。快速增长的利润总额,标志着新一代信息技术产业发展日渐成熟,完成从新兴产业向成熟产业转型。
集约化超大型数据中心的建设,支撑各行业绿色转型同时面临自身降碳压力。在双碳目标引导下,各行业绿色化转型对数字化依赖日渐强烈,逐步演化成数字化与绿色化协同发展。集约化超大型数据中心的建设,极大程度帮助了高碳排产业完成绿色化转型,但其自身高能耗特性却面临极大的碳减排压力。因此,将减排目标纳入信息技术产业发展规划,引导推进行业的低碳转型,以《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》为基础,进一步明确我国“十四五”及中长期节能减碳目标,将能效、碳足迹等约束性指标纳入国家新型基础设施建设规划,并进一步将其纳入各地行业发展规划。此外,还应合理设定信息技术行业减排路径和行动方案,全面推动节能减排技术创新推广、提高可再生能源占比、加强低碳产品设计和工艺材料创新等。
表1 新一代信息技术产业绿色发展政策
政策 |
主要内容 |
《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》 |
针对推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展提出具体目标。 |
《“十三五”节能减排综合工作方案》 |
提出我国要健全用能权、排污权、碳排放权交易机制,推行合同能源管理模式、第三方污染治理模式,加强绿色标识认证、电力需求侧管理等。 |
《数字化绿色化协同发展白皮书(2022)》 |
白皮书首次提出双化协同内涵,并聚焦数字化赋能绿色化、绿色化牵引数字化进行深入研究。 |
《关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见》(工信部联财〔2021〕159号) |
促进工业领域的绿色发展,特别是通过产业和金融部门的合作来实现可持续性目标。 |
《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》 |
推动新型数据中心建设,促进数字化经济和信息技术的可持续发展。 |
《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》 |
方案旨在建立全国一体化大数据中心协同创新体系,强化算力枢纽,以支持更高效的数据处理和创新应用。 |
《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》 |
聚焦数据中心、通信基站、通信机房三类重点设施,以全方位全过程的集约化布局、高效化设计、绿色化建设、低碳化技术、智能化运维为手段,加快实现重点设施绿色低碳发展。 |
来源:IIGF整理
二、信息技术产业绿色发展的机遇与挑战
(一)产业碳排放现状
新一代信息技术产业的发展,对整个经济系统造成的碳排放影响是多元的,主要表现为三种形式。一是产业自身的碳排放,即由于信息通信设施、设备或服务所造成的直接碳排放。当前,我国5G网络、云计算和数据中心等往往都是电力消耗大户,其生产运营会产生大量的碳排放。二是产业供应链的碳排放,信息通信产品生产需采购大量原材料和零部件,从而拉动电力、钢铁、水泥和石化等上游部门碳排放增长。相关研究表明,一部手机所隐含的碳排放超过70千克,而信息通信相关产业由此隐含的碳排放量远大于其直接碳排放,甚至高出10-20倍。三是使用碳排放,即信息通信产品应用于其他部门所造成的碳排放。信息通信产业通过“技术赋能”推动装备制造、建筑、交通、服务等下游部门产能增长,同时也由此可能带来一定碳排放量的增长,从而间接造成了能源消耗和二氧化碳排放的增加。
(二)产业碳减排的挑战
随着数字基础设施建设的加速推进,产业各种形式的碳排放不容忽视,新一代信息技术产业碳减排面临诸多严峻挑战。
当前产业规模大、增速快导致减排难度增加。一方面是产业基数大,导致了碳排放量较大。我国网络强国、大数据、“互联网+”、“新基建”等国家战略加快了信息通信产业的发展,其中2020年《中国数字经济发展白皮书》显示,我国信息通信产业规模位居世界第二,增速全球第一。而我国电力系统仍以能源结构效率低、碳密度高的燃煤发电为主,导致当前我国信息通信产业隐含碳排放占全国碳排放总量的4.3%。在目前的能源结构上,信息通信产业本身的碳排放较大。另一方面是信息技术产业发展快,导致了未来碳排放增量大。在信息通信产业规模快速扩张的同时,必然将进一步助推相关产业直接、隐含、使用碳排放的增长,在能源结构未根本改变之前,产业快速发展造成的碳排放总量的增量不可避免。
我国产业链地位相对较弱制约了碳减排空间。信息通信产品生产具有冗长而复杂的全球产业链。近年来,我国在全球产业链的参与程度日益提高,但所处位置仍集中在中游环节,扮演着原材料和零部件制造商的角色,有着较高的能源资源消耗。据2022年《中国数字经济发展报告》反映,中国大陆信息通信产业偏重电子信息制造业的产业链结构,很大程度上导致了产业经济价值与环境价值的倒挂。
三、产业绿色发展的未来展望
随着新一代信息技术行业绿色低碳发展管理机制不断完善,整体资源利用率不断提升,未来将成为支持经济社会全面绿色转型的有力支撑。
首先是产业技术升级,开发节能算法,改进生产过程,从软件层面实现更高层次的绿色生产。其一是通过强化绿色设计,高效利用数字信息,系统性设计生产节能方案。更新节能衡量算法,将信息设备各个节点纳入节能考量范围,实现信息设备全节点与数据中心联动节能。契尔氏鼓励加强面向代码的软件能耗优化,提高算法效率,挖掘业务层降碳潜力。积极开展机房能效实时监测管理。结合业务需求,充分利用接入及汇聚机房资源,统筹布局边缘数据中心和边缘节点。
其次是产业配套设施不断完善,通过不断降低数据中心自身碳排放。根据自然气候条件差异,因地制宜推广适用节能技术,创新设备节能技术,减少设备硬件能量损耗,从细节上提高绿色生产能力。推广能耗低的用电设备,采用集成式电力模块等技术和产品,发展智能化能源管控系统。如:加大推广机房机柜一体化集成技术,以及新风、热交换和热管技术等自然冷源利用技术,鼓励优化减配冗余设施,自建余热、冷却水回收设施,加快应用先进适用的节水技术和装备,提高水资源利用效率。打造高韧性电力供应系统,利用5G技术对电网企业进行升级。建立产业协同减排机制,完善一体化减排配套措施,支持设备供应企业加强节能减排技术研发,实现源头节能,为开展设备层减排奠定基础。
最后是产业链不断延伸,以实现信息技术产业深度绿色化。强化基础设施共建共享,深入推进通信网络设施共建共享。加强统筹协调,持续开展 5G 接入网共建共享,深入推进管道、杆路、光缆、机房、室分等网络基础设施共建共享共维,充分利用已有各类资源,提高基础设施使用效率,降低能源及资源消耗。推动产业链供应链上下游深度合作,协同开展绿色产品设计、生产和使用。探索建立信息通信设备及终端产品能效标准体系和开展能效等级评估,引导设备供应企业提供绿色低碳产品和解决方案。
作者:
鲁 冀 中央财经大学绿色金融国际研究院副理事长
张琦彬 中央财经大学-北京银行双碳与金融研究中心研究员
张誉腾 中央财经大学绿色金融国际研究院科研助理