推进碳中和：数字经济能做什么

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一个月前，比尔·盖茨出版了一本新书《如何避免一场气候灾难》（How to Avoid a Climate Disaster）。作为微软的创始人、曾经的世界首富，盖茨在这次的新书中，没有关注数字经济，而是以预言家的姿态，提醒读者们注意一个潜在的巨大灾难——气候变化。

盖茨将气候灾害和当前的“新冠”疫情进行了对比。在盖茨完成本书时，全球因“新冠”而死亡的人数已经达到了60万，死亡率为十万分之十四。而据盖茨的估计，如果全球气候变暖的趋势不改变，到2060年时，气候灾难所造成的死亡率就会超过“新冠”；到2100年时，气候灾难的致命性将会达到“新冠”的五倍。除了对生命和健康的影响外，气候灾难还会造成巨大的经济损失。盖茨认为，在未来的一二十年中，气候变化造成的经济损失将相当于每十年暴发一次与“新冠”规模相当的大流行疾病。如果气候变化的趋势不被扭转，那么到本世纪末时，情况将更为严重。

那么，巨大的气候灾难究竟为何而来呢？盖茨认为，这主要是温室气体排放的后果。目前，人类每年向大气层排放的碳氧化物约为510亿吨，并且依然有逐渐上升的态势。在盖茨看来，如果任由这个趋势继续，那么前文中预言的所有灾难都会在不久的将来成为现实。

为避免这些可能的灾难变成现实，盖茨建议，不应该满足于单纯的减少温室气体排放，而应该综合动用技术、政策和市场的力量尽快实现“净零排放”。

盖茨本人并不是什么环境或能源领域的专家，这次专门写一本这方面的书，多少让人觉得有点跨界，但考虑到他二十多年来一直从事环保公益事业，这倒也不算意外。有意思的是，除了盖茨之外，数字经济领域的众多知名企业最近都把减排和应对气候变化作为了一项重点工作，而他们的董事长、CEO们则纷纷当起了倡导环保的义务宣传员。

例如，亚马逊的创始人杰夫·贝佐斯在2月宣布，将成立一个规模100亿美元的地球基金，并在未来的几年内每年为应对气候变化投入10亿美元；特斯拉的创始人埃隆·马斯克则在1月时宣布，将拿出1亿美元奖励最优秀的碳捕获技术，为实现零排放助力；而包括谷歌、亚马逊、脸书、苹果在内的各大数字巨头都纷纷作出承诺，尽快让本企业实现零排放。在国内，数字经济领域的大佬们也不甘落后。例如，在刚刚结束的两会上，腾讯创始人马化腾就以政协委员的身份提交了碳中和的提案。而包括BAT在内的一众国内数字企业巨头也都和国外同行一样，做出了减排或零排放的承诺。一时之间，整个数字经济圈几乎成了环保圈。

面对一众数字经济大佬们的表态和承诺，很多人不禁要问，环保的事情，数字经济领域的人怎么就这么重视了？真要搞碳减排、碳中和，数字经济又能为此作出哪些切实的贡献？当数字经济领域的企业都把降低碳排放作为了一个重要目标，会对整个行业的竞争格局带来什么？今天，就让我们来聊聊这些事。

减增量、压存量：碳中和的逻辑

在开始正式的讨论之前，我们有必要花点篇幅对相关的背景信息进行一些简要讨论。

气候引发的灾害，其实自古以来都不鲜见。例如，美国学者布赖恩·费根（Brian M. Fagan）曾写过一本题为《洪水、饥馑与帝王》的书，里面就介绍过气候灾害对古埃及、古玛雅带来的危害。而近年来，很多国内学者的研究也显示，诸如汉朝的衰落、明朝的败亡等重大历史事件背后也有着深刻的气候动因。不过，长久以来，人们更多地是把气候灾害视为人力不可控的“天灾”。当然，在前现代时期，情况大致上也确实如此。

不过，在工业革命之后，这一切发生了很大变化。随着人们对石油、煤炭等化石燃料的开采和应用，大量的温室气体被排放至大气层中。由于温室气体对太阳光中的可见光具有高度的穿透性，而对地面反射的红外光有高度的吸收性，因而随着更多温室气体的累积，整个地球就好像被罩上了一层透明的厚被子，地球的温度也随之上升。随着气温的上升，整个大气环流就会产生异常，各种极端的天气就会出现，气候灾害就会随之增加。

由于担忧更多温室气体的排放会造成未来的重大气候灾难，应该减少温室气体排放、控制大气中的温室气体浓度，已经成为了世界各国的一个共识。根据1997年制定的《京都议定书》，目前需要控制的温室气体共有六种：二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化合物、全氟碳化合物和六氟化硫。在这六种气体中，后三种产生的温室效应最容易产生温室效应。不过，在这些气体中，二氧化碳的量要远高于其他几种气体，因此其产生的温室效应总量是最大的。有研究表示，二氧化碳对气温上升的贡献占到了所有温室气体的一半以上。正是由于这个原因，现在各国在讨论控制温室气体排放时，控制二氧化碳排放都是重中之重。

从目前看，碳中和是控制二氧化碳排放的最主要途径。所谓碳中和，又叫碳平衡。顾名思义，它要求国家、企业或个人在某一时间段内排出的二氧化碳等于吸收的二氧化碳。如何达到这一点呢？从理论上讲，办法也很直观：一是要“减增量”，即减少碳的排放；二是要“压存量”即对存量的碳进行吸收。

要“减增量”，路子大致上有三条：第一条是减少不必要的活动。关于通过控制活动来减排，2020年的“新冠”疫情提供了一个很好的自然实验。有研究表明，受疫情管控的影响，全球碳排放的总量比前一年下降了7%。第二条是对能耗进行更为合理的安排。这主要指通过技术的手段，让经济活动变得更有效率。第三条则是改变能源结构，让每单位能耗的碳排放变得更低。这一点，主要通过用核能、风能等新能源替代煤炭、石油等化石能源来实现。

要“压存量”，思路则主要有两种：一种是通过增加植被种植，利用植物的光合作用来吸收空气中的二氧化碳。另一种则是现在被各界讨论比较多的CCUS技术。所谓CCUS，是“碳捕获、利用与封存”（Carbon Capture，Utilization and Storage）的简称。这种技术运用物理和化学的手段，在化石燃料燃烧前后，对其产生的二氧化碳进行清洗分离、精准抓获，将其重新加以利用，或者压缩成业态，然后封存进地下、海底等位置，阻止其直接进入大气层。尽管研究表明，CCUS技术对于减少温室气体的排放效果良好，但其成本却十分巨大。根据麻省理工学院的一份报告，目前捕获一顿吨二氧化碳的总成本可能超过640美元。

数字经济在推进碳中和中的可能作为

那么，在实现减排的过程中，数字经济能有什么作为呢？我想，它的作用大致上可以分为两个层面：

第一个层面是数字经济企业努力优化自己的能源使用、减少相应的碳排放，在数字经济领域内争取实现碳中和。我们知道，数字经济本身是建立在电力的基础上的，云、区块链、数据中心等基础设施都是耗电大户。以数据中心为例，根据斯坦福大学土木与环境工程系教授奥纳森·库美（Ohnathan G. Koomey）发表的一篇论文，在2010年时，全世界数据中心的耗电总量就达到了1988亿度，约为当年全球耗电总量的1%到1.5%。而根据英国公开大学教授约翰·诺顿（John Naughton）的估算，在去年4月，数据中心的用电量在全球用电量中所占的比重已经上升到了2%。从这个意义上看，如果各大数字企业能想方设法把这些设施的能耗降下来，那么对于全球减排就已经是大功一件了。

第二个层面则是数字经济部门对非数字部门提供支持，为全社会范围内的碳中和作出贡献。盖茨在他的新书中，曾建议从供给和需求两个角度来考虑减排措施，数字经济对于全社会范围内碳中和的贡献也可以从这两个角度来思考。其中，在供给侧，数字经济的作用主要是为减排提供重要的技术支撑，从而为减排提供“推动”力。而从需求侧看，数字经济的作用主要是通过提供激励，来改变消费者、投资者，以及企业的动机，促使它们的行为更好地围绕着碳中和这个目标。

科技巨头的碳中和努力

让我们先看一下第一个层面，从事数字经济的企业对自身实现碳中和的努力。可以毫不夸张地说，在最近几年，这事实上已经成为了国内外科技巨头共同追求的一个重要目标。

在美国，居于行业前列的几大科技巨头都先后做出了零排放的承诺，并已经为此进行了不少行动。

早在2017年时，谷歌就已经承诺将逐步实现碳中和。它也由此成为了第一家承诺碳中和的科技巨头。为了履行承诺，谷歌进行了很多的努力。例如，它很早就自行开发了高能效的制冷系统，把其数据中心的耗能量降到了行业平均值的一半。在2016年时，它又联合Deep Mind，用人工智能技术对数据中心的能耗进行了优化，由此降低了30%的耗能。与此同时，谷歌还积极通过购买与自身能源消耗量等量的可再生能源、推进可循环战略等方式辅助降低碳排放。到去年为止，它已经基本实现了本公司层面的碳中和。

面对谷歌在碳中和领域取得的成绩，有“环保教父”盖茨缔造的微软也不甘其后。目前，微软已经宣布了将在2030年之前实现净碳排放转负，并在2050年时，消除该公司自1975年成立起所排放的碳总量。为了实现这个目标，微软不仅通过购买可再生能源电力，以满足数据中心100%的日常电力需求，还预计在2030年前，用低碳燃料，如氢气取代柴油发电机作为数据中心的备用电源。除此之外，微软还积极应用CCUS技术，开始对其历史排放量进行逐步的抵消。根据微软方面公布的信息，其计划在今年消除的排放量就达到了100万吨。

相比于微软和谷歌，亚马逊的业务和实体经济关联更大，其碳排放也相对较多。为了扭转高碳排放的局面，亚马逊也付出了很多努力。从2015年起，亚马逊就启动了Shipment Zero计划，致力于将其涉足的所有运输流程净零碳。为了实现这个目标，亚马逊首先调整了自己的能源使用结构，目前其使用的能源中，已经有一半来自于可再生能源。预期到2025年，它将实现100%的可再生能源使用。与此同时，亚马逊还积极用更为环保的电动车替代燃油车。预计到2030年，其使用的所有车辆都会被替换为电动车。此外，亚马逊还积极对物流中的包装进行调整，使用了100%的可回收包装，这样就进一步降低了物流环节的碳排放。

与美国相比，我国的互联网巨头提出碳中和目标的时间稍晚，但为此付出的相关举措却并不落后。例如，腾讯在今年年初提出了碳中和的目标，随后就开始以数据中心提效、智慧能源、智慧交通、绿色农业等为抓手积极向目标推进。而在3月12日植树节当天，蚂蚁集团也提出了碳中和承诺，并预期在2030年达成这个目标。

数字经济如何促进全社会的碳中和

下面再来看一下数字经济可以为全社会的减排所起的作用。

在供给侧，数字经济的作用主要是为减排提供重要的技术支撑，从而为减排提供“推动”力。从目前看，数字技术可能通过很多不同的路径来实现这一点。

第一个路径是减少不必要的活动。例如，过去我们要举办会议，都会选择线下进行，中间的交通就会产生很多的二氧化碳排放。而如果使用在线会议系统，相应的碳排放则会降低很多。

第二个路径是对经济活动进行优化，减少活动中的能耗和碳排放。以盖茨在书中着重强调的水泥行业为例：作为建材行业的耗能之王，水泥生产的能耗大约占到了全球能源消耗的2%，而其二氧化碳排放量更是占到了全球碳排放量的5%。在水泥的总成本中，有60%都是能源成本。如果可以利用数字技术对于水泥行业的生产进行优化，那么不仅可以大幅度降低该行业的生产成本，提升该行业的利润，还可以有效地减少碳排放。从技术上看，这一点是完全可能的。例如，不久前就有新闻报道，国内某水泥厂通过施耐德公司提供的APC系统优化参数，就使熟料标准煤耗下降了1公斤以上，熟料工序电耗下降了0.7度/吨。

这里需要指出的是，数字技术为能源优化提供的支撑不仅仅体现在企业内部，事实上，它在企业之间发挥的协调作用更为关键。例如，现在很多企业都通过碳市场来交易，购买或出售排放权，而在数字技术的加持之下，类似的市场将会更有效率。又如，实现经济资源的共享使用，被认为是降低碳排放的一个行之有效的措施，而对“共享经济”实行底层支持的，其实也是数字技术。

当然，相比于供给侧，数字经济在需求侧可以为减排所作的要更多：

一方面，数字技术可以为消费者提供有效的激励引导，促使他们的行为变得更为环保。诺贝尔经济学奖得主理查德·塞勒（Richard Thaler）曾经提出过一个“助推”的理论。这个理论指出，人的很多行为都会受到十分微小的动机的影响，因而只要对人的动机足够了解，就可以通过微小的政策设计去引导人们的行为。具体到减排，其实很多人从本心上都是愿意对其予以支持的，但问题在于，很多时候他们并不知道自己应该怎么行动，而在行动之后，也很难看到相应的反馈。在这个时候，如果可以把他们活动的碳足迹通过数字技术告诉他们，让他们即时看到自己的环保行为的后果，就可以大幅提升他们配合减排的积极性。

例如，我们熟悉的“蚂蚁森林”就是一个很好的尝试。从设计上讲，蚂蚁森林其实非常简单，仅仅只是把人们的环保行为进行了数字化的积分，并用“种树”这种形式进行了一个虚拟的呈现，最后在虚拟树养成之后，再种植一棵真树作为奖励——整个产品在技术上并没有什么革命性创新，在运作成本上也很低。但是，就是这么一款产品，所收到的社会效益却很可观。据报道，到2020年9月时，蚂蚁森林造林超过了2.23亿棵，造林面积超过了306万亩。

另一方面，数字技术可以帮助资金向使用低碳技术的企业流动。在当前条件下，相比于传统技术，低碳技术依然是昂贵的。不仅如此，要从现有的技术转向低碳技术，通常还需要花费一笔不菲的开支来对企业进行改造。这意味着，如果不给予一定的政策倾斜，以利润最大化为目标的企业不太会选择这些技术。目前，很多国家和地区都采用了“绿色金融”或“可持续金融”，以更低成本的资金提供来鼓励企业选择使用低碳技术。不过，在这个过程中，甄别金融服务的对象就成了一个问题。因为在优惠政策的刺激之下，部分企业会假装成“绿色”企业来骗取金融支持。而在应对类似的问题时，数字技术就可以派上用场。应用物联网技术，金融机构可以很容易了解企业的经营参数，通过人工智能对获取的大数据进行分析，金融机构可以直接勾画出整个企业的碳足迹，估算出其真实的减排力度。根据这些信息，它们就能够更有针对性地把资金提供给那些真正致力于减排的“绿色”企业。

碳中和将如何影响数字经济

最后，我想用剩余的一些篇幅讨论一下对于减排的重视可能会对数字经济本身的格局产生什么样的影响。

1995年时，战略管理大师、著名的“五力模型”的提出者迈克尔·波特（MichaelE.Porter）曾在《哈佛商业评论》上发表过一篇题为《绿色与竞争：结束僵局》的论文。在论文中，波特分析了环境管制政策对于企业竞争力可能造成的影响。在他看来，环境管制的效应是分短期和长期的。从短期看，环境管制会增加企业的成本、降低企业的竞争力；但从长期看，环境管制却可以倒逼企业进行技术革新，选择更为廉价而环保的技术，这时其竞争力就会随之提高。在环境经济学领域，波特的这个观点被称为“波特假说”。后来有很多经济学家对“波特假说”进行了检验，结果证明在很多行业，这个假说都得到了很好的验证。

从逻辑上讲，“波特假说”在数字经济领域也应该适用。虽然近年来，数字经济领域取得了长足的进步，但只要我们仔细观察，就会发现支撑这些发展的技术基础其实都是建立在高耗能技术上的。当整个行业都更加重视低能耗、低排放时，这些技术基础就会得到重新审视，相应的技术创新就有可能在倒逼中产生。

一个例子是人工智能。最近几年，人工智能获得了非常迅猛的发展，像GPT-3等超级人工智能不仅已经可以写出非常高质量的文章，甚至还可以按照人类的要求，自行编写程序解决问题。然而，支撑这些高性能的基础理论——机器学习，其实已经是几十年前的东西了，只不过当时人们并没有能力搜集如此多的技术，也没有如此高性能的计算机来进行学习。从这个意义上讲，当前所谓的人工智能突破其实更类似于用几十年前的小舢板拼成了一个大船，而不是从一个小船进化成了航母。这种外延式的进步决定了要使用该技术的成本是十分高昂的。曾经有人做过一个估计，如果要用GPT-3去训练一个AI，它花掉的能量可能要比一个人开一辈子车花掉的能量还多。不过，在现有的条件下，人们是不太有激励去对人工智能的基本原理进行重新思考，找出更有效率的路径的。因为在现有的能源价格之下，继续在既有路径上加大计算量的成本要远小于探索新的技术路径的成本。但如果整个数字行业都对环保和减排更加重视，减排的开支被打入成本，那么情况就可能不一样了。人工智能行业很可能会因此而重新思考其自身的技术基础，找到一条更为节能的技术路径。

相比于对于行业的总体影响，对于碳排放更为重视对行业内部竞争格局的影响恐怕是更为微妙的。从结构上看，不同企业承诺减排的行为类似于一个“囚徒困境”：如果所有企业都选择了低碳技术，那么整个行业就会迎来更为健康的发展。不过，要达到这一点并不容易。因为如果仅某一个或几个企业单方面选择了低碳的技术，那么这些企业就可能在成本上处于劣势，很可能在竞争中被淘汰。这时，选择更为低碳环保的技术就是一个“劣”战略，从理性角度看，没有企业会有激励去主动选择它。

不过，对于在行业中居于领导地位的科技巨头，如果不率先进行减排，就会在舆论上陷入巨大的困境。因此，综合来看，对于科技巨头来讲，减排和不减排是一个两难，怎么选择都不好。

那怎么才能突破这个困境呢？一个最好的策略就是率先承诺减排，并通过其自身的影响力，把碳减排、碳中和上升到行业标准的程度。现在全球的数字巨头们都积极承诺碳中和，其原因正在于此。

可以想象，在这些巨头的示范和倡导之下，碳中和应该会成为数字经济领域的一个行业标准。同时，也很有可能变成一个重要的竞争维度。在这种情况下，要求碳排放达标很可能会成为在位企业排挤新进入者的一种手段——毕竟相对于这些在位的巨头，新进入者的资金实力会比较弱，因而也会比较难以负担更为昂贵的减排技术。如果是这样，那么我们就需要在竞争和环保之间进行一次选择了。

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