數(shù)字技術助力“雙碳”目標實現(xiàn)的挑戰(zhàn)和對策研究

數(shù)字技術助力“雙碳”目標實現(xiàn)的挑戰(zhàn)和對策研究中國移動研究院（中移智庫）北京師范大學2024年4月1目 錄前言 3數(shù)字技術助力“雙碳目標”實現(xiàn)的整體把握 6數(shù)字技術助力的整體指向是高質量發(fā)展 6數(shù)字技術助力的整體落腳是數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展 8數(shù)字技術助力的整體效用是顯著抑制碳排放 13數(shù)字技術助力“雙碳”目標實現(xiàn)的理論邏輯與挑戰(zhàn) 16數(shù)字技術提高能源效率并抑制碳排放 16數(shù)字技術推動結構升級并抑制碳排放 17數(shù)字技術刺激能源消費反彈并提高碳排放 19數(shù)字技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展刺激能源消費并提高碳排放 20數(shù)技術“雙目實現(xiàn)微觀證 24數(shù)字技術應用拉升企業(yè)碳邊際減排成本 24數(shù)字技術應用顯著抑制企業(yè)碳排放 26數(shù)字技術應用的降碳效應存在規(guī)模分化 27對策與建議 29參考文獻 31前言所處經(jīng)濟發(fā)展階段的主要特征是借助工業(yè)化進入發(fā)達經(jīng)濟理論鏈條理論上可以通過提高能源效率與推動結構升級兩種方式降低能源消費來減少碳排放。然而，這一過程也有可能提高能源消費：一方面，雖然數(shù)字技術可以引致的能源效率改進，，即數(shù)字技術推動經(jīng)濟產(chǎn)出擴張的規(guī)模效應。不微觀體現(xiàn)為企業(yè)通過在生產(chǎn)和管理過程中應用數(shù)字技術起到減少碳排放的效存在規(guī)模分化的挑戰(zhàn)積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，需要持續(xù)發(fā)揮數(shù)字技術助力推動數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展大力推動清潔能源的研發(fā)與應用數(shù)字技術助力“雙碳目標”實現(xiàn)的整體把握與發(fā)達國家實現(xiàn)碳達峰所處經(jīng)濟發(fā)展階段的主要特征是借助工業(yè)化進入發(fā)達經(jīng)濟體不同，中國是經(jīng)濟高質量進程數(shù)字技術助力的整體指向是高質量發(fā)展確指出高質量發(fā)展是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務，明確提出實現(xiàn)高質量發(fā)展是中國式現(xiàn)代化的本質要求，凸顯了高質量發(fā)展對中國式現(xiàn)代化的全局性和戰(zhàn)略性意義。高質量發(fā)展基本標志之一就是人均GDP達到中等發(fā)達2035GDP萬美元，任務偉大而艱巨，這就要把握新時代我國發(fā)展所是實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的必然要求，也是我國穩(wěn)妥有序推進“雙碳”目標的最大經(jīng)濟發(fā)展階段和特征，這一點與發(fā)達國家實現(xiàn)碳達峰完全不同。表2-1中國與發(fā)達國家實現(xiàn)碳達峰的所處經(jīng)濟發(fā)展階段國家碳達峰時間經(jīng)濟發(fā)展水平主要經(jīng)濟特征英國1971年人均GDP：英國2649美元，全球878美元，比值為3.02。1970年英國粗鋼產(chǎn)量達到峰值之后開始下降。德國1979年人均GDP：德國11281美元，全球2302美元，比值為4.90。德國魯爾煤1804年進入現(xiàn)代化開采，1939年達歷史最高的1.3億噸。20世紀601980100個減少到29個，采煤工作面從1372個降至180個。美國2005年人均GDP：美國44123美元，全球7293美元，比值為6.05。1950年美國汽車產(chǎn)量超過800萬輛，全80%2070車工業(yè)的全球競爭力下降，2000年左右產(chǎn)銷量達到頂峰（2000年美國汽車產(chǎn)量接近2000萬輛，2005年下滑至近1200萬輛，近些年維持在1000萬輛左右。2003年3月10日，NASDAQ指數(shù)達到5048.62高點。日本2011年人均GDP：日本48760美元，全球10473美元，比值為4.65。2011年日本東京地震導致福島第一核電站核泄露事故。2011-2013年，日本貿(mào)易逆差達18.1兆日元，其中55%都是能源進口。中國“3060”2023年全球人均GDP為1.30萬美元，中國為1.29萬美元2023年，中國規(guī)模以上工業(yè)增加值同比4.6%20221其中制造業(yè)規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增14位居全球第一。資料來源：根據(jù)公開信息整理。數(shù)字技術助力的整體落腳是數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展數(shù)字技術助力“雙碳”目標是推進中國式現(xiàn)代化的重要國式現(xiàn)代化，需要高質量發(fā)展，需要數(shù)字技術/經(jīng)濟推動的圖2-1發(fā)展理念的內(nèi)在邏輯競爭重點領域，我們一定要抓住先機、搶占未來發(fā)展制高2中國式現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化，要求“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和”，內(nèi)在要求建設現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系與“雙碳”目標協(xié)同共進。二十大報告指出要“推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生”，要“統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、污染治理、生態(tài)保護、應對氣候變化，協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長，推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展”。2021年《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確要求“把碳達峰、碳中和納入經(jīng)濟社會發(fā)展全局，以經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型為引領，以能源綠色低碳發(fā)展為關鍵，加快形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)方式、生活方式、空間格局，堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質量發(fā)展道路，確保如期實現(xiàn)碳達峰、碳中和。”數(shù)字技術助力“雙碳”目標，抓手是數(shù)字化綠色化協(xié)同的整體效益。加快推進數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型和發(fā)展，是經(jīng)濟高質量20221118日在亞太經(jīng)合20221110個地區(qū)首批開展數(shù)（雙化協(xié)同12表2-2數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展試點城市試點城市市情市況（2023）基礎條件和主要試點內(nèi)容河北省張家口市GDP：1842.7億元人均GDP：4.52萬元。兆城市行列，列入未來網(wǎng)絡全國406遼寧省大連市GDP：8752.8億元人均GDP：11.62萬元《大連市數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展綜合試點實行業(yè)綠色化轉型推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)升級，力爭在2024發(fā)展循環(huán)。黑龍江省齊齊哈爾市GDP：1327.6億元人均GDP：3.37萬元用、大農(nóng)業(yè)發(fā)展、大生態(tài)治理。江蘇省鹽城市GDP：7403.8億元人均GDP：11.06萬元《鹽城市數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展行動計劃（2022-2030年13項行動，推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)綠色揮行業(yè)綠色化轉型對數(shù)字產(chǎn)業(yè)的帶動作用。浙江省湖州市GDP：4015.1億元人均GDP：11.68萬元數(shù)字化改革推動生產(chǎn)方式變革，在全國率先構建覆蓋。山東省濟南市GDP：12757.4億元人均GDP：13.55萬元《濟南市數(shù)字化綠色化協(xié)同轉型發(fā)展綜合試點實家以上新一代信息技術與制造業(yè)融合應用創(chuàng)新示范企業(yè)、10家以上智能工廠、數(shù)字化車間，積極創(chuàng)建國家智能制造先行區(qū)。廣東省深圳市GDP：34606.4億元人均GDP：19.59萬元化。大力發(fā)展數(shù)字和綠色的融合新技術和產(chǎn)業(yè)體的深刻變革，助力碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)。重慶高新區(qū)GDP：30145.8億元人均GDP：9.44萬元著力打造全國首個“科、產(chǎn)、城”融合“雙化協(xié)同”綜合試點地區(qū)。四川省成都市GDP：22074.7億元人均GDP：10.38萬元社會治理實驗綜合基地。西藏自治區(qū)拉薩市GDP：834.8億元人均GDP：9.61萬元力平臺。資料來源：根據(jù)公開信息整理數(shù)字技術助力的整體效用是顯著抑制碳排放2025表2-3相關主要政策總結主要目標關鍵舉措降碳途徑寬帶中國平加快寬帶網(wǎng)絡建設和升級優(yōu)化寬帶網(wǎng)絡結構和性能擴大寬帶網(wǎng)絡覆蓋范圍加強寬帶網(wǎng)絡技術研發(fā)和應用提升能源利用效率和智能化管理促進綠色數(shù)據(jù)中心建設和節(jié)能減排推廣智慧交通和綠色出行方式中國制造2025實現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡競爭力加強制造業(yè)創(chuàng)新體系建設推進智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提升制造業(yè)綠色發(fā)展水平加強制造業(yè)人才培養(yǎng)和引進推動制造業(yè)能效提升和資源循環(huán)利用促進綠色制造技術的研發(fā)和應用優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，降低碳排放強度互聯(lián)網(wǎng)+推動互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深加強互聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設促進互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)應用服務模式和業(yè)態(tài)培育和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)新經(jīng)濟促進信息化與工業(yè)效率推動綠色出行和智能交通系統(tǒng)發(fā)展促進綠色物流和供應鏈管理推動互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實施綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略智慧城市試點實現(xiàn)城市智能化管理和服力礎設施共服務收集和分析能力促進信息技術融合低能耗放廣可再生能源和資源循環(huán)利用國家級大數(shù)推動大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進1.建設大數(shù)據(jù)基1.優(yōu)化資源配置和提主要目標關鍵舉措降碳途徑據(jù)綜合實驗經(jīng)濟轉型升級礎設施和平臺高能源利用效率區(qū)2.加強大數(shù)據(jù)技2.促進工業(yè)、交通等術研發(fā)和創(chuàng)新領域的智能化減排3.促進大數(shù)據(jù)與3.支持綠色發(fā)展和環(huán)各行業(yè)融合應用境監(jiān)測4.加強數(shù)據(jù)安全4.推動數(shù)據(jù)驅動的綠保障和隱私保護色經(jīng)濟政策制定1.加強創(chuàng)新體系1.推動清潔能源和低建設和人才培養(yǎng)碳技術發(fā)展2.促進科技創(chuàng)新2.促進綠色交通和智創(chuàng)新型城市建設創(chuàng)新型城市，推動經(jīng)濟和成果轉化慧城市建設試點高質量發(fā)展3.優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境3.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，降和創(chuàng)新服務低高碳產(chǎn)業(yè)比重4.引導社會資本4.提升城市生態(tài)和環(huán)投入創(chuàng)新領域境質量資料來源：根據(jù)公開信息整理挑戰(zhàn)如果規(guī)模效應比技術效應、結構效應更為顯著，那么，數(shù)字技術提高能源效率并抑制碳排放數(shù)字技術的應用可以引發(fā)一系列技術創(chuàng)新，推動技術進步，能夠改進經(jīng)濟效率，提高能源效率或是降低能耗強度，進而抑制碳排放，這是技術效應使然。數(shù)字技術推動結構升級并抑制碳排放數(shù)字技術的發(fā)展與應用、數(shù)字產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能夠推動結構升級，并抑制碳排放，這是結構效應使然。本和技術密集型產(chǎn)業(yè)以及由制造初級產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)轉向制造中能源結構的變化主要體現(xiàn)為清潔能源的使用比例會因為數(shù)字技術的引進而上升。清潔能源在生產(chǎn)的過程中不會排放二表3-1中國電力的結構優(yōu)化單位：億千瓦時20202030204020502060化石能源發(fā)電量5194460930515453173012450清潔能源發(fā)電量258485687895155134630162550資料來源：《中國能源展望2060》數(shù)字技術與生產(chǎn)部門的集成整合能夠助力產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化調(diào)整，可以看到數(shù)字技術應用為產(chǎn)業(yè)結構升級提供了技術支持和內(nèi)需支持，現(xiàn)有實證分析也發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術賦能產(chǎn)業(yè)結構升級存在一定的區(qū)域異質性。數(shù)字技術刺激能源消費反彈并提高碳排放通用的技術進步會促進經(jīng)濟效率改進、推動經(jīng)濟發(fā)展，這會帶來經(jīng)濟產(chǎn)出規(guī)?？偭康臄U大，在工業(yè)革命之后，經(jīng)濟產(chǎn)出規(guī)?？偭繑U大往往對應的就是能源消費的增加，在能源結構轉型或綠色低碳轉型尚沒有完成之前，技術進步帶來經(jīng)濟規(guī)模擴張就會刺激能源消費。推動實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化和經(jīng)濟高質量發(fā)展，需要數(shù)字技術突破性創(chuàng)新帶來新質生產(chǎn)力的躍遷，需要數(shù)字經(jīng)濟大發(fā)展力的壓力就越大，這就要加快發(fā)展清潔能源。圖3-1中國與世界其他主要國家清潔能源發(fā)展對比資料來源：根據(jù)發(fā)改委公開數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)公開信息繪制數(shù)字技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展刺激能源消費并提高碳排放業(yè)5G基隨5G建設的鋪開，基站能耗引發(fā)了廣泛關注。據(jù)中5G652024布會上公布的數(shù)據(jù)顯示，5G基站能耗已經(jīng)下降超過20%。為一個嚴峻的挑戰(zhàn)。為了緩解5G基站建設對能源消費的需移動設計院信息能源所利用一體化能源柜和智能疊光系統(tǒng)14.5推出了一種名為“PowerStar”的解決方案，通過AI算法優(yōu)的基站設計也采用了更高效的散熱系統(tǒng)和電源管理策略以降低能耗。圖3-25G基站的碳排放趨勢資料來源：根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及信通院預測信息整理繪制人工智能的前景打開以及對算力需求的預測，觸發(fā)了對其能源消費的關注，顯然，追求可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字產(chǎn)業(yè)/OPENAI·奧特曼近來都表現(xiàn)出對人工智能發(fā)展導致能源消費增長的持續(xù)關注。人工智能、算力發(fā)展可能是指數(shù)級的，會帶來能源消費10高100萬倍”預想注定是無法承受的。山姆·奧特曼曾警告的盡頭是光伏14個地球的能源。由此可見，未來算力將是巨大的耗能行業(yè)。在現(xiàn)有能源技術條件下，數(shù)字技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將不可避數(shù)字技術助力“雙碳”目標實現(xiàn)的微觀驗證業(yè)通過在生產(chǎn)和管理過程中應用數(shù)字技術起到減少碳排放數(shù)字技術應用拉升企業(yè)碳邊際減排成本微觀尺度上，企業(yè)的技術進步會帶來經(jīng)濟效率改進，相應，處于技術前沿的企業(yè)，其碳邊際減排成本要高。碳邊際減排成本是碳減排的機會成本，衡量的是減少每單位二氧化碳排放所帶來的產(chǎn)出損失，是“綠水青山”和“金山銀山”的轉化。顯然，對企業(yè)來說，其碳邊際減排成本越高，說明其綠色化、綠色發(fā)展水平就越高，其相對于其它企業(yè)而言，就可以通過碳交易市場與其它企業(yè)進行交換，實現(xiàn)整體經(jīng)濟產(chǎn)出增加。（減碳空間。2008～20161009114的結果。表4-1企業(yè)碳邊際減排成本（前10行業(yè)）行業(yè)邊際減排成本(元/噸)行業(yè)減排空間(無效率項)煙草制品業(yè)25007.92交通運輸設備制造業(yè)0.4015儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)19287.15煙草制品業(yè)0.3458通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)7742.77農(nóng)副食品加工業(yè)0.3265交通運輸設備制造業(yè)6973.02儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)0.3156電氣機械及器材制造業(yè)3394.88工藝品及其他制造業(yè)0.2603醫(yī)藥制造業(yè)1978.2橡膠制品業(yè)0.2534專用設備制造業(yè)1763.19黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)0.233文教體育用品制造業(yè)1739.43金屬制品業(yè)0.2094食品制造業(yè)1488.9家具制造業(yè)0.193紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)1381.06棕、草制品業(yè)0.1743數(shù)據(jù)來源：本報告的測算。/噸、（72.52/噸（78.49/噸品業(yè)（25007.92元/噸、通信設備、計算機及其他電子設備（7742.77/噸/噸。這一結果表明，樣本期間高耗能行業(yè)850倍。邊際減排成本。表4-2中，第（1）列控制企業(yè)、年份固定效應，第（2）列將企業(yè)固定效應的控制上升到四位數(shù)行業(yè)層面，第（3）列進一步控制企業(yè)規(guī)模、資本密集度等控制變量。表4-2企業(yè)數(shù)字技術應用拉升碳邊際減排成本變量(1)碳邊際交易成本(2)碳邊際交易成本(3)碳邊際交易成本企業(yè)數(shù)字應用0.0016*0.0028***0.0019***固定效應企業(yè)-年份行業(yè)-年份行業(yè)-年份控制變量未控制未控制控制注：*、**、***分別表示在10、5、1水平上顯著。企業(yè)碳邊際交易成本越高，離技術前沿就越近，因此，進一步可以看到，企業(yè)數(shù)字技術應用拉升碳邊際減排成本，奠定了碳交易市場的微觀基礎。簡單來看，碳邊際減排成本高的企業(yè)，可以通過交易獲得配額來支撐其產(chǎn)出擴張，這能改進整體經(jīng)濟產(chǎn)出和效率，因此，企業(yè)數(shù)字技術應用拉升碳邊際減排成本，在一定程度上讓激勵了數(shù)字技術應用程度高的企業(yè)，使其處于碳交易市場的有利位置。數(shù)字技術應用顯著抑制企業(yè)碳排放到-3（1（2列回歸結果顯示，企業(yè)數(shù)字技術應用顯著降低企業(yè)碳排放量。這一結果與現(xiàn)有宏觀層面的實證研究結論相契合。表4-3企業(yè)數(shù)字技術應用抑制碳排放變量(1)O2(2)O2企業(yè)數(shù)字應用1.496**4.60**固定效應行業(yè)-年份行業(yè)-年份控制變量控制控制注：*、**、***分別表示在10、5、1水平上顯著。數(shù)字技術應用的降碳效應存在規(guī)模分化表4-4企業(yè)數(shù)字技術應用降碳效應的規(guī)模分化變量(1)(2)(3)(4)基于煤、油、電力消費測算的碳排放基于煤炭消費測算的碳排放小企業(yè)大企業(yè)小企業(yè)大企業(yè)企業(yè)數(shù)字應用-733.20**.01.140**固定效