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2025年1月
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發(fā)布時間: 2022-07-01
“減碳”,,中國是認(rèn)真的——請大家把開頭這句話“刻煙吸肺”、牢記在心,,因為這將決定未來三年,、十年甚至更長時間的產(chǎn)業(yè)及從業(yè)者命運。
從2020年做出“2030年前碳排放達(dá)到峰值,,2060年前爭取實現(xiàn)碳中和”的承諾之后,,每年都有重磅政策出臺,。2021年,雙碳工作被列為“十四五”開局之年的重點任務(wù)之一,;前不久,,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委,、財政部,、生態(tài)環(huán)境部、國務(wù)院國資委,、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布了《工業(yè)能效提升行動計劃》(以下簡稱《計劃》),,成為又一個影響深刻的國家級政策,并將工業(yè)“減碳”的窗口期縮短到三年,,要求2025年將節(jié)能提效作為工業(yè)減碳的首要舉措,。
從中,我們能看到未來三年,,工業(yè)“減碳”將如何展開,其中數(shù)字技術(shù)能發(fā)揮哪些作用,。
兩股力量,,劃定起跑線
“減碳”時間窗口期越來越短,既不能不作為,,又不能亂作為,,因此,有必要首先從宏觀層面理清楚,,工業(yè)“減碳”究竟該朝著哪個方向努力,。
目前看來,有兩股力量為未來3-8年的“減碳”工作劃定了起跑線:
一股力量是“糾偏”,。錯誤的努力會起到反作用,,隨著雙碳戰(zhàn)略落地實施,很多省市及工業(yè)企業(yè)也發(fā)布了減碳路線圖,,但由于理解差異,,出現(xiàn)了一些“跑偏”行為,比如對于高能耗項目“一刀切”關(guān)停,,為了“搶頭彩”制定不切實際的減碳目標(biāo),,驟然對煤電項目斷貸等。對于這種不尊重科學(xué)規(guī)律的“運動式”減碳,,已經(jīng)從國家層面進(jìn)行了叫停,。2021年的國家級會議中,明確提出要“實事求是,、尊重規(guī)律,、循序漸進(jìn),、先立后破”,并將在接下來加大督導(dǎo)力度,,確保雙碳決策不跑偏,、不走樣。直白一點說,,“糾偏”意志堅決,,減碳沒有“捷徑”。
另一股力量是“加速”,。在堅決遏制一些違規(guī)行為,、表面功夫的同時,政策也為“減碳”按下了“快進(jìn)鍵”,,尤其是最近出臺的《計劃》更是將“減碳”窗口期縮小到三年,,明確要求在2025年,重點工業(yè)行業(yè)通過節(jié)能提效,,單位增加值能耗比2020年下降13.5%,。一些認(rèn)為2030年碳達(dá)峰目標(biāo)還早、將減碳視為負(fù)擔(dān)能拖就拖的企業(yè),,也不能心存僥幸和觀望了,。
而通過能效提升來實現(xiàn)降耗減碳,顯然也是經(jīng)過深思熟慮的,。中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院此前曾調(diào)研過,,減碳的四個途徑:能源替代、二氧化碳捕獲,、植樹造林,、以及節(jié)能提效,其中節(jié)能提效是最主要,、最快速的途徑,,對于我國實現(xiàn)2030年前碳排放達(dá)峰目標(biāo)的貢獻(xiàn)率在70%以上。
這兩股力量疊加,,不難看出,,節(jié)能提效將在工業(yè)及更多領(lǐng)域的“減碳”中發(fā)揮最核心的價值,成為高質(zhì)量發(fā)展的起跑線,。
一次革命,,打造新引擎
面對越來越緊迫的“減碳”任務(wù),工業(yè)領(lǐng)域遭遇的挑戰(zhàn)可能是最大的,。而對于工業(yè)“減碳”的現(xiàn)實困境,,顯然國家部委也是有所調(diào)研和認(rèn)識的,從剛印發(fā)的《計劃》中,,給大家畫一下重點,。
橫向上,,針對工業(yè)粗放型發(fā)展模式,全面統(tǒng)籌,、重點行業(yè)的“效率至上”——
三個統(tǒng)籌:統(tǒng)籌推進(jìn)能效技術(shù)變革和能效管理革新,,統(tǒng)籌提高能效監(jiān)管能力和能效服務(wù)水平,統(tǒng)籌提升重點用能工藝設(shè)備產(chǎn)品效率和全鏈條綜合能效,。
聚焦重點:推進(jìn)重點行業(yè)節(jié)能提效(鋼鐵,、石化化工、有色金屬,、建材等),,重點領(lǐng)域綠色升級(數(shù)據(jù)中心),跨領(lǐng)域耦合提效協(xié)同升級(不同行業(yè)融合創(chuàng)新),。
縱向上,,針對工業(yè)領(lǐng)域能源消費占比達(dá)的特點,從供到用全鏈路優(yōu)化,,能盡其用——
夯實基礎(chǔ):著力提升節(jié)能技術(shù)裝備產(chǎn)品供給水平,,大力發(fā)展節(jié)能服務(wù),積極構(gòu)建綠色增長新引擎,,培育制造業(yè)綠色競爭新優(yōu)勢,。
用能轉(zhuǎn)型:加快推進(jìn)用能的低碳轉(zhuǎn)型,包括傳統(tǒng)能源清潔化,、工業(yè)用能綠色化,、重點用能低碳化,。
這張縱橫交織規(guī)劃圖的背后,,靠的是一場兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命。即《計劃》中提出的,,發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對工業(yè)能效提升的賦能作用,,加速生產(chǎn)方式數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型,。
兩化融合提高工業(yè)能效,、幫助減碳,確實能得到比較好的效果,。我們走訪過不少案例,,舉兩個例子。
案例之一,,煤炭行業(yè)是碳排放的傳統(tǒng)“大戶”,,減碳難度很大。山西某煤炭企業(yè),,就通過5G,、物聯(lián)網(wǎng),、人工智能、大數(shù)據(jù)中心等信息技術(shù)的引入,,對礦井,、礦場、辦公園區(qū)進(jìn)行改造,,實現(xiàn)了井下作業(yè)的遠(yuǎn)程無人化,,生產(chǎn)過程的自動化,園區(qū)能耗的智能分析和精細(xì)化管理,,通過全過程的數(shù)字化碳管理,,實現(xiàn)了減碳、增效的雙重目標(biāo),,勞動者也不需要冒著安全風(fēng)險下井,。
案例之二,是工業(yè)制造場景,,制造是很多中西部城市的支柱型產(chǎn)業(yè),。以湖北省隨州市為例,重點培育專汽,、風(fēng)機(jī)等特色產(chǎn)業(yè),,既要發(fā)展,引入智能技術(shù)來推動精益生產(chǎn),、精益制造,,滿足節(jié)能提效的要求,同時又不能因為算力規(guī)?;a(chǎn)與使用,,而增加額外的碳負(fù)擔(dān)。最終,,隨州市選擇在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的綠色化下功夫,,率先布局具備“開放、融合,、普惠,、綠色、服務(wù)”優(yōu)勢的曙光5A級智算中心,,為接下來工業(yè)數(shù)字用能打好基礎(chǔ),。
從上述案例中可以看到,兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命,,使得減碳不僅不是負(fù)擔(dān),,反而成為工業(yè)行業(yè)及企業(yè)降本增效、提升競爭力的重要契機(jī)。
三道關(guān)卡,,尋路綠色計算
兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命是高質(zhì)量發(fā)展的“新引擎”,,那么算力就是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“新動力”?!队媱潯分幸裁鞔_提出,,數(shù)據(jù)中心等重點領(lǐng)域要節(jié)能提效、實現(xiàn)綠色升級,。
可以說,,綠色計算既是工業(yè)減碳的題中之義,也是其他工業(yè)行業(yè)減碳的關(guān)鍵支撐,。然而在現(xiàn)實中,,綠色計算并沒有想象中容易。從目前的政策作為切入點,,可以看到綠色計算落地,、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域節(jié)能提效的三重關(guān)卡:
第一關(guān),生產(chǎn),。
《計劃》中規(guī)定,,數(shù)據(jù)中心作為重點領(lǐng)域,需要在2025年,,新建大型,、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE,指數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值)優(yōu)于1.3,。
達(dá)到這一目標(biāo),,需要:技術(shù)創(chuàng)新,加快液冷,、自然冷源等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,,目前曙光5A級智算中心都使用了浸沒相變液冷技術(shù),實現(xiàn)算力能源的綠色低碳化供給,,可將PUE值最低降至1.04,;集約供給,,通過大型數(shù)據(jù)中心與智能化能源管控系統(tǒng),,實現(xiàn)算力資源的規(guī)模化,、集約化供給,,以及能耗的精準(zhǔn)化調(diào)控,能效明顯提升,;硬件升級,,通過更高性能、更低功耗的AI芯片部署,推動單位算力能效的提升,,擴(kuò)大綠色算力的比例,。
總的來說,5A級智算中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能提效,,不僅能夠直接帶來較大的減碳效益,,同時也可以為其他行業(yè)的數(shù)字化輸送“綠色能源”,在更長的產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)揮減碳作用,。
第二關(guān),,輸送。
交流電的發(fā)明和電網(wǎng)的出現(xiàn),,讓電力可以低損耗,、穩(wěn)定地輸送到世界各地,對于算力能源來說,,中國各區(qū)域的情況也各有不同,,為了平衡數(shù)據(jù)中心的區(qū)域差異、實現(xiàn)互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展,,以“東數(shù)西算”為核心概念的算力網(wǎng)絡(luò)被納入國家新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展建設(shè)體系,。
簡單來說,算力網(wǎng)絡(luò)建成之后,,能夠讓算力被統(tǒng)一管理,、協(xié)同調(diào)度、全局優(yōu)化,,像自來水和電一樣成為“即取即用“的基礎(chǔ)能源,。但必須注意到,目前人們對算力網(wǎng)絡(luò)的定義,、構(gòu)成和理解還不完全統(tǒng)一,。一方面需要進(jìn)一步達(dá)成共識,通過行業(yè)研討,、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等形式形成共識,;另一方面,算力與網(wǎng)絡(luò)的深度一體化融合,,需要從基礎(chǔ)設(shè)施層,、編排管理層、運營服務(wù)層等各個層次上繼續(xù)創(chuàng)新,。
第三關(guān),,應(yīng)用。
用好算力這一“新能源”,,對于工業(yè)減碳,、數(shù)字產(chǎn)業(yè)變革有著直接的意義,。《計劃》中也明確指出,,充分挖掘鋼鐵,、石油化工、電力,、裝備制造,、有色金屬等高能耗行業(yè)的節(jié)能潛力。其中,,綠色計算在不同行業(yè)發(fā)揮的作用也有所差異,。
優(yōu)化產(chǎn)能:對于鋼鐵、煤炭等產(chǎn)能過剩的領(lǐng)域,,數(shù)字化技術(shù)和算力基礎(chǔ)設(shè)施主要作用于產(chǎn)能優(yōu)化,,通過智能算法對用能設(shè)備進(jìn)行更精準(zhǔn)地優(yōu)化控制,優(yōu)化工藝流程,,推動生產(chǎn)制造向精益化方向發(fā)展,,進(jìn)而降低整體能耗指標(biāo)。
升級改造:對于一些需求高,、能耗高的企業(yè),,通過智算中心加速AI算法和模型的研發(fā)落地,推動全周期,、全過程數(shù)字化升級改造,,通過工序優(yōu)化、流程優(yōu)化,,推動能耗指標(biāo)下降,。以電解鋁行業(yè)為例,生產(chǎn)過程能耗高,、碳排放高,,隨著消費需求的增長產(chǎn)能有所回升,如果通過智算中心,,引入AI+能源檢測管理,,推動優(yōu)化調(diào)配和風(fēng)險預(yù)估,可以顯著提高生產(chǎn)效率和能源利用效率,,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排的平衡,。
創(chuàng)新發(fā)展:除了一味降低碳排放數(shù)字,增加單位算力的GDP同樣是節(jié)能提效的關(guān)鍵,,這就需要尋找新應(yīng)用場景,、充分釋放算力的創(chuàng)新價值,。AI等新技術(shù)如何在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮普遍帶動作用,,讓特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展從寬泛、粗放向?qū)I(yè)、精細(xì)轉(zhuǎn)變,,也是接下來各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前所要籌謀的,。以廣東、安徽,、浙江等地為例,,在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)初期,引入5A級智算中心“四位一體”的建設(shè)模式,,公共算力服務(wù),、數(shù)據(jù)開放共享、智能生態(tài)建設(shè),、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聚集于一體,,讓智能化模型的開發(fā)、訓(xùn)練,、落地部署效率提升,,為區(qū)域內(nèi)高能耗的工業(yè)企業(yè)減碳打好基礎(chǔ)。
隨著綠色算力從產(chǎn)到用的環(huán)節(jié)一步步打通,,數(shù)字“能源“在工業(yè)減碳中的價值與效益將持續(xù)釋放,。
綜合來看,綠色計算在支撐工業(yè)節(jié)能提效上,,展現(xiàn)出了巨大的潛力,,也成為目前“減碳”工作中十分具有亮點的一條技術(shù)路徑。
隨著各類政策的持續(xù)推出,、東數(shù)西算的加速部署,,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供像“自來水”一樣的算力資源與服務(wù),將是必然結(jié)果,,也是工業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇,。
未來已來,不再是一句空話,,而是具體到五年,、三年甚至一年的每一步寸進(jìn),我們將一起見證歷史,、參與歷史,。