数字化碳中和路径——探寻绿色经济与数字经济的交集

摘要

近年来，国家重要会议及经济发展规划中，都频繁涉及了数字经济与绿色经济相关的战略部署；在去年“碳中和”目标提出之后，政府工作报告、十四五规划等重要文件也对数字经济与绿色经济的发展提出了明确要求。我们认为，数字经济与绿色经济是引领中国经济实现结构转型的两大重要方向，也将成为推动我国经济高质量、可持续发展的主要动力，是未来中国最富想象力的两大投资领域。当前，一场以碳中和为引领、以高新数字技术为依托的产业革命正在中国乃至全球范围内快速展开。

绿色经济与数字经济两大领域能够互相促进、协同发力：一方面，数字技术应用于绿色经济领域，能够有效促进节能减排目标的达成，助力全球应对气候变化；另一方面，绿色经济理念能够降低数字经济的碳排放，帮助数字经济实现更具环境友善性的可持续发展。在“碳中和”目标的大背景下，本篇报告将重点分析数字化的碳中和路径与投资机遇。

1.能源部门：数字技术加快能源结构调整

概述：能源生产结构的调整是实现碳中和与绿色经济发展的最重要手段之一，而数字技术在能源生产领域的应用，能够加快能源结构转型的进程。对传统化石能源而言，数字技术的应用有利于提升其生产效率，从而降低对环境的破坏程度。对于清洁/可再生能源而言，数字技术能够有效帮助解决其短板，对清洁能源的发展与普遍使用起到重要的推动作用。

案例：能源互联网的建设是数字技术在能源领域的典型应用之一。将数字技术与电力电子技术创新性地融合，在“瓦特流”的基础上加入“比特流”，用比特管理瓦特，实现整个能源网络的互联化、数字化和智能化协同。

2.工业部门：绿色智能制造新模式前景广阔

概述：互联网、数字化与绿色制造的融合发展，是国家一直以来的政策方向。工业部门的数字化与绿色发展的融合，主要分为以下三个方面：1）数字技术促进工业生产方式的绿色精益化；2）数字技术推动工业能源管理的绿色智慧化；3）数字技术创新工业资源循环的绿色高效化。

案例：绿色智能制造具有智能、软件、可持续、渐进式以及安全五大特点，是兼顾高效与可持续性的制造模式，符合经济转型与绿色发展的要求。目前仍处于规模化扩张窗口期，发展潜力巨大。

3.建筑部门：绿色建筑的数字技术解决方案

概述：数字技术运用于建筑全生命周期能够助力其节能减排。1）在建筑设计上，建筑节能软件、云计算平台可以帮助设计师选择使用低能耗的材料和技术；2）在建材生产上，数字技术和系统能够降低建材生产过程的综合能耗；3）在建筑施工阶段，数字技术的应用主要体现在装配式建筑中；4）在建筑运维阶段，通过物联网、大数据、云计算平台等对整个建筑实时监测和反应，能够降低运维的总体能耗。

案例：零碳建筑是指在其全生命周期中综合碳排放为零的建筑。而在其中，运维环节的期限较长、不确定性较多，是建筑能否持续实现零碳排放的关注重点。数字技术能够通过能源模拟分析、光伏发电、能耗监控等系统助力绿色建筑零碳排放的实现。

4.交通部门：推动智能化低碳化的交通体系

概述：数字技术在交通部门的应用体现为智能交通系统的建设：1）智能交通网络是指城际高速铁路、城际轨道交通、充电桩网络等智能交通网络元素与人工智能、大数据、云计算、数字孪生等技术相结合，在提高交通网络运转效率的同时，减少碳排放。2）智能交通工具则是指数字技术与清洁能源技术相结合，推动交通工具的低碳化与智能化发展，包括目前关注度最高的新能源汽车产业，也包括零排放的飞机、船舶等低碳交通工具。

案例：车用芯片是数字硬件在绿色领域的典型应用，三类最主要的IGBT芯片、MCU芯片与SoC芯片的需求量都将随着新能源汽车产销量的增长而不断增加，市场空间巨大；自动驾驶技术是数字软件与新能源汽车相结合的典型应用，是目前人工智能技术最前沿和应用最广阔的方向。

5.其他视角：碳固定、碳监测与碳金融

在碳固定领域，智能灌溉系统、智慧农业等数字化技术能够提升生态固碳的效率。在碳监测领域，物联网、云计算等数字技术助力企业碳排放监测以及居民碳足迹测算。在碳金融领域，数字技术能够通过搭建金融信息平台、数据智能分析预期与建模、区块链等途径助力绿色金融的发展，起到提升效率、降低风险、规范监管等作用。

6.风险提示

1）全球经济复苏低于预期，拖累绿色经济与数字经济领域的投资与发展；2）货币政策过快收紧导致无风险利率走高，全球金融市场出现动荡，可能影响绿色经济与数字经济领域的投资收益水平；3）数字经济与绿色经济领域的相关技术发展缓慢；4）各国对于数字领域的监管采取保守态度。

“第五篇 加快数字化发展 建设数字中国

“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。

“第十一篇 推动绿色发展 促进人与自然和谐共生

“坚持绿水青山就是金山银山理念，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主，实施可持续发展战略，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，推动经济社会发展全面绿色转型，建设美丽中国。”

——《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》2021.3.12

“加快数字化发展，打造数字经济新优势，协同推进数字产业化和产业数字化转型，加快数字社会建设步伐，提高数字政府建设水平，营造良好数字生态，建设数字中国。

“制定2030年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电。扩大环境保护、节能节水等企业所得税优惠目录范围，促进新型节能环保技术、装备和产品研发应用，培育壮大节能环保产业，推动资源节约高效利用。加快建设全国用能权、碳排放权交易市场，完善能源消费双控制度。实施金融支持绿色低碳发展专项政策，设立碳减排支持工具。提升生态系统碳汇能力。”

——《2021年政府工作报告》2021.3.5

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引言：探寻绿色经济与数字经济的交集

中国经济正在经历从高速增长到高质量发展的结构性转型关键期。近年来，中央重要会议及国家层面的经济发展规划中，都频繁涉及了数字经济与绿色经济相关的战略政策部署；而今年年初至今，政府工作报告、十四五规划等重要文件也对数字经济与绿色经济的发展提出了明确要求。我们认为，数字经济与绿色经济是引领中国经济实现结构转型的两大重要方向，也将成为推动我国经济高质量、可持续发展的主要动力，是未来中国最富想象力的两大投资领域。更值得关注的是，这两大领域能够互相促进、协同发力：一方面，数字技术应用于绿色经济领域，能够有效促进节能减排目标的达成，助力全球应对气候变化；另一方面，绿色经济理念能够降低数字经济的碳排放，帮助数字经济实现更具环境友善性的可持续发展。

我们认为，一场以碳中和为引领、以高新数字技术为依托的产业革命正在中国乃至全球范围内快速展开——越来越多的行业开始利用5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等数字技术加大对清洁与可再生能源的投资和使用，促进环保和节能提效的技术改造，减少碳排放以应对气候变化的挑战，最终实现碳中和的目标。而这其中蕴含的中长期投资机遇是不言而喻的。

1.1 数字经济能够促进绿色经济目标的达成

数字技术应用于绿色经济领域，在促进绿色技术创新、提高绿色经济效率、实现节能减排低碳、促进绿色发展等方面具有积极作用，能够有效促进节能减排目标的达成，促进经济的绿色转型。目前，各种研究表明，数字技术在各领域的应用能够帮助全球碳排放减少15-20%。

全球电子可持续性倡议 (Global e-Sustainability Initiative，GeSI)于2016年发布的报告显示，数字解决方案在减少温室气体排放方面具有巨大的潜力。到2030年，智能制造、智能农业、智能建筑、智能移动和智能能源等数字解决方案可以在全球经济中减少超过120亿吨二氧化碳当量，占全球总排放量的五分之一左右。

2020年全球气候行动峰会发布了最新版《指数气候行动路线图》指出，数字技术在能源、制造业、农业、土地、建筑、服务、交通和交通管理等领域的解决方案，已经可以帮助全球减少15%碳排放。

德国信息技术协会（Bitkom）、Borderstep研究所和苏黎世大学在2020年合作完成的研究表明，数字技术可以将全球温室气体排放量减少20％，预计德国在2030年可以通过使用数字技术减少2900万吨的二氧化碳排放量，约占其温室气体总排放量的37%。

中国国内的学者则利用省级面板数据进行分析，探讨了数字经济快速发展背景下区块链等数字技术对制造业绿色发展的影响。其实证研究显示，信息通信技术通过推动技术创新和产业结构升级，对绿色经济效率的提升有显著促进作用；且区块链的应用能够倒逼企业实现以效率提高为特征的绿色转型，能够使二氧化硫排放量和治污成本显著降低，有助于降低环境规制强度的拐点。

1.2 绿色经济帮助数字经济实现可持续发展

数字经济自身发展过程中存在高碳排放和环境污染等问题。一方面，数字经济发展会消耗大量电能，增加碳排放量。比如云计算、数字中心、人工智能等数字技术的运行，芯片、电信基础设施等数字硬件的制作和建设，数字货币的开采等。国际能源署(IEA)的数据显示，2019年比特币“挖矿”耗电量与全球各国耗电量相比排名第27位，与瑞典的全年总耗电量相当（图表2）。另一方面，数字经济发展也会产生大量的电子垃圾和废物，其中含有的重金属等有毒化学物质可能对河流、土壤和地下水等造成污染，这是数字经济在发展和更新换代过程中无法避免的。根据联合国发布的《2020年全球电子废物监测》，2019年全球产生了5360万吨电子垃圾，并将在2030年达到7400万吨。

绿色经济与节能减排理念的深化，能够帮助数字经济降低碳排放，实现可持续发展。目前，绿色可持续发展的理念已经逐渐融入了数字产业的方方面面：一是数字产业能源消耗向可再生能源过渡，例如，许多最大的科技公司，如谷歌，苹果和微软等，已经实现或接近100%的可再生电力。二是提高移动网络的效率，例如，爱立信和诺基亚通过现代化的方案以及天线和基站的集成建设来提高网络的效率，节省了约40%的能源消耗。三是建设零碳数据中心，例如，谷歌在芬兰哈米纳的数据中心建在一个旧造纸厂里，使用波罗的海的水来冷却服务器，并且100%采用风力发电。四是减少数字硬件制造的碳排放，例如，英特尔公司已经采取措施大幅度减少了其芯片制造厂的氟化气体排放，促使其2020年的排放量较2010年降低了10%。

总之，在全球各国对绿色经济与节能减排的重视程度逐渐提升的情况下，只有在环境友好的前提下发展数字经济，才能确保数字技术可持续、稳定地提升。

1.3 框架：数字化的碳中和路径与投资机遇

我们基于此前构建的碳中和与绿色经济产业投资框架，来分析数字技术如何促进绿色经济的发展。从中国现有的能源结构与碳排放状况来看，实现碳达峰碳中和的“30·60”目标，至少需要考虑从三条路径入手：一是控制和减少碳排放，包括在能源生产端限制化石能源的使用，增加清洁能源的使用，在能源消费端促进重点领域的电气化与节能提效的技术改造；二是促进和增加碳吸收，主要包括技术固碳和生态固碳两种手段；三是通过建立绿色金融体系来支持碳中和目标的实现。

近年来，随着我国数字技术创新与数字经济的快速发展，云计算、人工智能、大数据、数字孪生等数字技术逐渐渗透进了生态、能源、金融等各个领域。根据数字技术及其应用的情况，我们将分三个视角来讨论其促进绿色经济发展的前景：一是能源生产视角，数字技术能够帮助能源部门提高传统能源的使用效率，解决清洁能源的短板，从而加快推动能源结构调整的进程；二是能源消费视角，数字技术能够帮助工业、建筑、交通三大主要碳排放部门加快实现节能减排与数字化的绿色转型；三是其他视角，数字技术也能够在碳固定、碳监测与碳金融等方面发挥重要作用。

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能源生产视角

能源生产结构的调整是实现碳中和与绿色经济发展的最重要手段之一，而数字技术在能源生产领域的应用，能够加快能源结构转型的进程。一方面，数字化基础设施（5G、工业互联网、数据中心、人工智能等）与能源基础设施深度融合，实现传统能源体系的信息化、数字化、网络化、智能化改造；另一方面，将“能源”和“数据”两大要素绑定，通过数据要素的充分流通和使用，推动能源系统中其他各生产要素的高效流通，进而带动能源系统全要素生产率的提高。

2.1 能源部门：数字技术加快能源结构调整

1. 概述：数字技术提高传统能源效率，应对清洁能源短板

数字技术加快推动能源生产结构调整，可以从传统能源和清洁能源两个方面来观察。

1）传统能源：数字技术提升效率，降低环境破坏程度

对传统化石能源而言，数字技术的应用有利于提升其生产效率，从而降低对环境的破坏程度。尽管随着节能减碳进程的推进，清洁能源替代传统化石能源是大势所趋；但在推动碳达峰和碳中和目标实现的过程当中，提升传统化石能源的生产效率也是重要的过渡手段之一。

以我国能源生产结构中占比最高的煤炭及其直接相关的火电行业为例：传统电厂可以建立数据监测诊断中心，通过分布在各电厂、各机组的传感器不间断地监测电厂总体和主要部件的运行情况，并通过对大数据的分析诊断，及时筛选出故障预警信息，以避免非计划停机产生的额外成本，提升了机组安全性、可靠性、经济性、环保性。

以海外占比较高的石油和天然气行业为例：近年来，主流的石油企业都在通过传感器和石油卫星监测与搜集石油平台的生产运作数据，高质量的大数据通过人工智能平台的学习和分析，能够有效用于油井产量的预测和分析；除此之外，AI设备还能够更好地监测整个石油生产系统，提前预测设备可能出现的故障并予以解决，以降低其碳排放。

2）清洁能源：数字技术助力解决消纳与稳定两大问题

对于清洁/可再生能源而言，数字技术能够有效帮助解决其短板，对清洁能源的发展与普遍使用起到重要的推动作用。清洁能源发展过程中面临两个主要的短板：一是消纳问题，是指由于清洁能源装机增长迅速但自身消纳能力有限，而造成的“弃风”“弃光”现象；二是稳定问题，是指清洁能源发电不连续、不可控，难以维持电网的稳定供电。数字技术的应用有助于解决上述两大问题。

一方面，数字技术能够促进电力基础设施的建设和提效，增加清洁能源的消纳渠道。电力基础设施尤其是输电设施不足及运行效率低下，导致大量的电力无法从清洁能源发电基地输出，是造成“弃风”“弃光”现象的原因之一。将数字技术深度应用于整个能源供应系统，通过智能电网建设、无人机巡线、输电全景智慧监控等手段助力清洁能源智能网络建设，能够提高输电效率，助力解决“弃风”“弃光”问题。

另一方面，数字技术对用电需求的实时监控和预测，能够提高清洁能源的分配效率、增加其稳定性。具体而言，发电与供电企业可通过智能电表、自动化需求响应、能源管理系统、微电网等能源系统的数字化转换技术，实时监控并自动响应本地电力需求，在生产者和消费者之间提供的双向通信。这些数字化的信息能够帮助企业更好地判断和预测电力供需情况，再据此进行电力的调节和分配，以解决清洁能源接入电网而造成的电力供应短缺、电网稳定性问题。

总之，数字技术在能源生产体系当中的应用，能够大大提高传统能源的使用效率，促进清洁能源的推广与快速发展，从而降低整个能源体系的二氧化碳排放。目前，全球范围内都在加快推动能源体系的数字化进程——将大数据分析、机器学习、区块链、分布式能源管理及云计算等数字技术，应用到能源生产、输送、交易、消费及监管等各个环节。

国际能源署（IEA）发布的《数字化和能源》报告显示，由于能源部门的不同，数字技术对于生产力和效率的影响存在差异（图表6）；但总体上看，数字技术在石油、天然气、煤炭和电力等领域的应用，能够提高能源供应的效率和安全性，并降低成本——就传统油气能源而言，数字技术的广泛应用能够降低10-20%的成本，并且通过使用传感器、数据处理与增强建模等技术，可将全球油气可采储量提高5%左右；就清洁能源而言，仅在欧盟推广数字化存储和智能需求响应技术，就能够在2040年将太阳能光伏发电和风力发电的弃电率从7%降至1.6%，从而减少约3000万吨的二氧化碳排放。

2. 案例：能源互联网——从“瓦特”到“瓦特+比特”

能源互联网的建设是数字技术在能源领域的典型应用之一。将数字技术深度融合到能源体系的方方面面，搭建“能源互联网”促进整个能源系统的绿色升级转型。2016年2月，中央发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，将能源互联网定义为“一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征”。华为在今年2月发布的《数字能源十大趋势白皮书》中即提出了从“瓦特”到“瓦特+比特”的能源互联网发展趋势。传统能源网络由于只关注“瓦特流”，发电、输电、配电、储电和用电的各个环节之间彼此孤立难以协同，导致电力生产效率和能源利用效率低下；并且在整个能源网络中存在大量需要依靠人工维护的“哑设备”，运维效率低。若将5G、人工智能、大数据、物联网等数字技术与电力电子技术创新性地融合，在“瓦特流”的基础上加入“比特流”，用比特管理瓦特，实现整个能源网络的互联化、数字化和智能化协同，提高电力生产运维和能源利用效率的最大化。

数字技术与能源生产供应的深度融合，以及能源互联网的建设，能够从各方面提高整个能源体系的运作效率，达到节能减排的目的。具体来看，有以下几种主要的运作模式：

1）数字化的能源预测性勘探。数字技术手段的应用能够提高能源开发环节的效率。以油田的开发为例，其预探阶段需准确表达地质概况、生油储油条件、油气聚集的有利地带以及油气地质储量估算情况，为进一步开展油气田工业勘探提供准确信息。目前，预探阶段大致分为物理勘测以及预测性勘探两类，而后者效率明显更高，因其不需现场实地访问，即可直接通过WIFI随时随地予以执行。在预探阶段，石油开发企业可运用预测性勘探WIFI、AP覆盖技术获取准确蓝图数据，反映待勘测区域的真实状态，从而根据不同情况为油田制定个性化开发方案，提高石油资源的生产效率。

2）数字化的污染治理。能源生产的过程中可能造成水土污染、空气污染。对于水土污染治理，企业及监管部门可运用先进的物联网、云计算、大数据、移动互联和空间信息等先进技术与理念，依托“生态云”平台，打造土壤生态环境数字化、信息化、智慧化监管系统。智能系统将实现对土壤的实时、可视化智慧监管，建设用地开发利用全生命周期的“云端”联动监管，帮助能源生产企业对自身污染防治情况进行智能研判。对于空气污染治理，现代化生态环境监测网络体系可通过搭建高密度的空气质量监测网络，实现对不同地区多维度、全方位的空气质量监测，力求在控制污染标准的前提下提高能源生产效率。

3）数字化的分布式能源管理。分布式能源是一种建立在用户端的能源供应方式，可以利用智能化监控、网络化群控和远程遥控等数字技术采用需求应对式设计和模块化配置，将用户多种能源需求、资源配置状况进行系统整合优化，进而分散式供能，以实现资源、环境效益的最大化。与此同时，分布式能源采用先进的能源转换技术，在减少污染物的同时，使其排放分散化，便于周边植被的吸收以及资源再利用。与传统方式相比，分布式能源可以根据用户对能源的不同需求，实现能源对口供应，大幅降低输送环节损耗，提高能源利用效率。

4）数字化的智能电网建设。智能电网是将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成，以实现电力资源优化配置，有效提供持续、经济和安全的电力。当前，中国的智能电网建设尚有较大发展空间。与传统电网相比，智能电网可保护用户抵御攻击、提供满足用户需求的高质量电能、容许不同发电形式接入、启动电力市场高效运行。智能电网作为电网“2.0”版本，在高速双向通信网络基础上，通过传感和测量技术、设备技术以及决策支持系统技术的应用，实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好的使用目标。中国在2009年即由国家电网公司发布了“智能电网计划”。按照此计划，我国在2020年底已经基本完成“坚强智能电网”的建设，初步形成了智能电网运行控制和互动服务体系；“十四五”规划进一步提出，要加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，以提高清洁能源消纳和储存能力，提升输配电能力。

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能源消费视角

能源消费结构的绿色低碳升级则主要集中在工业、建筑和交通这三大碳排放量最大的领域。目前，数字技术已经广泛应用于上述能源消费的终端领域，推动各部门的电气化改造与节能提效的技术转型。

3.1 工业部门：绿色智能制造新模式前景广阔

国家一直在推动工业部门的绿色升级改造，并强调数字技术在其中的重要作用。2016年6月，工业和信息化部就制定出台了《工业绿色发展规划（2016-2020年）》，提出要落实制造强国战略，实现工业绿色发展，加快构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的绿色制造体系。文件明确提及了互联网、数字化与绿色制造的融合发展方向，要求“提升能源、资源、环境智慧化管理水平，推进生产要素资源共享，用分享经济模式挖掘资源与数据潜力，促进绿色制造数字化提升”。此外，最新的“十四五”规划也明确提出，要“深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化”。

1. 概述：数字技术促进工业精益化、智慧化、高效化

工业部门的数字化与绿色发展的融合，主要分为以下三个方面：

第一，数字技术促进工业生产方式的绿色精益化。这主要是指利用移动互联网、云计算、大数据、物联网及分享经济模式促进生产方式绿色转型，推动研发设计、原材料供应、加工制造和产品销售等工业生产的全过程精准协同，强化生产资料、技术装备、人力资源等生产要素共享利用，实现生产资源优化整合和高效配置。总之，数字技术能够助力提高绿色制造的效率，形成以科技含量高、资源消耗少为特点的制造模式。

第二，数字技术推动工业能源管理的绿色智慧化。工业情境下的能源管理至关重要，每年都会有大量能源由于未能较好地平衡调度而被浪费。对此，将网络协同制造、远程运维服务、智能环境数据感知技术等数字技术与能源监测管理相结合，实现数据采集、边缘计算，反向控制、数据分析、策略优化、策略下发和能源预测等功能，能够实现数字化的能源管理，实现工业生产的节能提效。例如，可以通过建设绿色数据中心，鼓励企业实现能源消耗与利用的动态监测、控制和管理；再如，利用云计算技术，帮助广大中小企业实现共享能源管理，推动区域能耗监测体系建设。

第三，数字技术创新工业资源循环的绿色高效化。工业废料产生量近十年持续走高，虽然综合利用率有一定改善，但仍亟需利用物联网、大数据等数字技术创新改善工业资源回收利用方式，实现工业资源综合利用产业协同转型升级。为了加大工业废料回收力度，家电、钢铁、煤炭、船舶等诸多传统工业行业先后发展了“互联网+”回收利用新模式，利用物联网、大数据开展信息采集、数据分析、流向监测等技术，鼓励互联网回收利用企业创新电子信息平台，承担其资源回收责任；鼓励传统工业生产企业建立高效、规范的资源回收体系，落实绿色节能。

2. 案例：绿色智能制造——兼顾高效与可持续的5S制造模式

1）绿色智能制造的定义，背景和特征

随着可持续发展理念的推广，绿色智能制造以其可持续、高效两个特性受到高度关注。绿色智能制造将物联网、云计算、工业大数据及工业软件、网络安全等数字技术与制造技术相融，将供应链中绿色设计、绿色采购、质量环境管理以及产品报废嵌入再利用、再制造、回收等环节体系中，实现了厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化等目标，推动了制造业创新、绿色、协调发展。绿色智能制造是一种最大限度减少浪费和污染的制造方法，具有智能(Smart)，软件(Sfotware)，可持续(Sustainable)，渐进式(Stepwise)以及安全(Sagety/Security)五大特点。

−智能(Smart)：智能是绿色智能制造的核心特性，是生产过程中物联网、大数据、信息5G通讯、云平台、SaaS应用、工业人工智能(IAI)、边缘计算、自动化技术、感知技术等数字技术与智能化设备、具备感知、传输、协同交互、分析的软硬件解决方案综合运用的结果。

−           软件(Sfotware)：工业软件是覆盖制造业全生命周期的数字化工具统称，通过不断迭代优化，帮助企业在软硬件技术上协同创新。

−可持续(Sustainable)：可持续体现在绿色智能制造的绿色属性中，绿色智能制造帮助企业节能增效，实现“零填埋”、“零排放”、“零污染”、“零事故”，完成“能源+数字化”双转型。

−渐进式(Stepwise)：由于全国各行业工业场景环境、政策等条件差异巨大，绿色智能制造渗透难以一蹴而就完成，各企业应依据自身情况，寻求最优路径有的放矢、渐进式前进。

−安全(Sagety/Security)：安全包括工业生产安全以及信息数据安全，数字化进程将信息安全推上更为重要的位置，企业可通过构建数据纵深防御系统对网络进行隔离、分区以及防护，为绿色智能制造的持续推进保驾护航。

2）绿色智能制造的生态：工厂、园区、供应链、产品四项建设全流程覆盖

随着“创新、绿色、智能”的新科技浪潮席卷全球，工业企业加速推进自身绿色制造与智能制造融合，实现从传统制造向绿色包装智能工厂转型、从工业园区向绿色智能园区转型、从传统产业供应链向绿色智能供应链转型、从传统工业产品开发向绿色智能产品开发转型。

其一，推进绿色智能工厂创建。为了进一步加快重塑传统制造业，智能工厂通过建立数据中心，对企业各项信息进行流程化资源整合，解决了生产过程中物质流与数据流的智能化融合问题以及各生产环节之间数据互联互通问题。通过优化资源配置，智能工厂可在全系统范围内实现原料、设备、人力等各类资源的效率最大化，提升实现能源生产消耗的高度透明可视化，通过消除信息孤岛，最大限度地发掘数据价值。

其二，推进绿色智能园区建设。在体现可持续性方面，绿色智能园区将按照产业结构、能源利用、运营管理和基础设施等绿色智能化要求，对分布式光伏发电，供热、污物和废弃物进行集中处理。为了大力发展清洁生产、减少废弃物产生及排放，绿色智能园区要求实现园区内能源梯级使用以及水资源循环利用，提高原料、能源、水资源的循环利用能力。在体现智能性方面，绿色智能园区将搭建物联网云平台，整体调控全园区正常运行，保障绿色智能供应链中信息数据平台共享。

其三，推进绿色智能供应链打造。绿色智能供应链可通过“闭环”的方式，从生产制作、流转仓储等多个环节加强供应链上下游企业间的协调与协作，构建绿色智能物流体系，形成绿色智能回收体系。一方面，从生产制作角度来看，企业可通过FRP生产执行系统和GST工艺分析系统获取产品的订单信息以及工艺信息，进行模块化、智能化、数据化操作。另一方面，从流转仓储环节来看，企业可利用吊挂系统串联整个生产流程，经数字化中心实时数据处理、智能分拣，以高效运转减少人工操作手持量，推进打造绿色采购、自动传输、智能拣配、自动封箱、自动贴标的绿色智能供应链。

其四，推进绿色智能产品开发。绿色智能产品是新工业体系的终端核心元素，也是生产端与销售端的联结枢纽，可将可持续性及智能性自工业生产延伸至使用环节。在绿色智能愈发受到重视的当今社会，开发绿色智能产品意味着在企业终端销售市场上获得更大竞争力，目前已有家电、汽车、钢铁等多个行业对产成品进行规范分类。

3）施耐德电气的绿色智能制造解决方案

施耐德电气赋能众多行业绿色智能转型。随着近年来“碳中和”“工业互联网”等绿色智能工业概念多次在政策文件中被提出，且各部委、地方政府多次对相关产业给予政策倾向优惠，绿色智能制造领域逐渐受到广泛关注。作为绿色智能制造服务商领域的先行者，施耐德电气赋能石油化工、钢铁水泥，机械制造、水务及市政基础设施、物流、食品饮料、电子、汽车等众多行业。为助力企业绿色智能化转型，施耐德电气基于EcoStruxure工厂的独特架构，从咨询、智能化产品、软件类技术产品解决方案以及整体解决方案等四个层次，运用物联网、大数据、云计算、AI等一系列数字化技术，对企业生产过程中可绿色转型、智能转型的环节给出优化方案，帮助亟需获取转型的企业实现绿色化和智能化的双向迭代更新。

目前，绿色智能制造领域仍处于规模化扩张窗口期，发展潜力巨大。沿着施耐德的绿色智能制造道路，未来将有更多解决方案服务企业不断涌现，将云计算、大数据、AI技术、5G、云存储等核心数字技术赋能垂直行业应用，在实践中锤炼，获取最佳路径。现如今，中国工业向数字化、信息化、智能化、可持续化的发展趋势十分明确，智能制造与绿色制造相融合将吸引众多亟需向绿色端、数字端转型的工业企业，发展空间巨大。

3.2 建筑部门：绿色建筑的数字技术解决方案

从能源终端碳排放来看，建筑部门的碳排放量与工业和交通领域大体相当；但若从建筑全过程的碳排放来看，建筑部门几乎是碳排放量最高的部门。根据中国建筑节能协会公布的数据，一方面，2018年全国建筑全过程碳排放总量占全国碳排放总量比重超半数，建筑碳排放总量为49.3亿tCO2；另一方面，能耗总量占全国能源消费总量比重也近半数，建筑能耗总量为21.47亿tce，较此前增速有所放缓，但仍保持增长趋势。基准情景下，预计建筑碳达峰时间为2040年，2060年的碳排放量仍有15亿tCO2左右，这将严重制约全国碳达峰和碳中和目标的实现。因此，有必要借助数字技术手段加快推进建筑部门的节能减排进程。

政策层面也在加快推进数字化、智能化绿色建筑的发展。近年来，国务院与建筑领域相关部委近年先后明确提出建筑绿色化、建筑数字化概念，鼓励以数字技术实现绿色建筑节能、节水、节地、节材、环保等优势。2020年7月，住建部联合七部委印发了《绿色建筑创建行动方案》，提出到2022年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%，星级绿色建筑持续增加，既有建筑能效水平不断提高，住宅健康性能不断完善。同月，住建部联合十三部委印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，表示将建立智能建造与建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系，提高建筑工业化、数字化、智能化水平，建立建筑产业互联网平台，推动形成一批智能建造龙头企业，实现打造“中国建造”升级版和核心竞争力世界领先等一系列发展目标。绿色建筑领域方兴未艾，预计将持续获得倾向性政策。

1.概述：数字技术助力降低建筑全生命周期能耗

数字技术运用于建筑全生命周期能够助力其节能减排。以建筑施工环节为界，我们将建筑全生命周期分为施工前、施工中和施工后，包含了从建筑设计、建材生产，到建筑施工、建筑运维的主要阶段。诸多数字技术的应用能够对各环节进行优化调整，将有效改善建筑部门“表观低碳，隐含高碳”的现状，并不断推动建筑节能的标准迈向超低能耗、近零能耗、零能耗。

1）施工前：建筑设计、建材生产

在建筑设计上，建筑节能软件、云计算平台可以帮助设计师选择使用低能耗的材料和技术。我国近年来开发、引进了诸多建筑节能软件、云计算平台，在建筑新部件、新能源、绿色建材、新型材料、新工艺、管理营运新模式等方面大量应用数据化和网络化新技术，也逐渐聚拢了一批高新技术企业参与研发。通过互联网，建筑设计师们可以方便地找到各种符合当地气候条件或国家标准的新型建筑材料、新工艺和新技术，在确保安全性、防腐性、隔热性的基础上，解决信息不对称问题，选择使用能耗较小的材料、技术。在建材生产上，利用数字化能源管理系统、互联网遥控节能传感系统等数字技术降低建材生产过程的综合能耗。这实际上体现在数字技术对绿色智能制造的支持上（见3.1节），此处不再赘述。

2）施工中：建筑施工阶段

在建筑施工阶段，数字技术的应用主要体现在装配式建筑施工方式当中。传统现浇式施工方式不利于绿色环保。建筑施工阶段的碳排放主要来源于现场安装时运行施工机械能源消耗产生的碳排放，而传统施工方式需运行大量施工机械，耗费大量能源资源，碳排放量极高。针对于此，国务院及有关部门多次发布政策，探讨其改进措施。2020年12月，住建部在全国住房和城乡建设工作会议中提出，应加快推动智能建造与新型建筑工业化协同发展，建设建筑产业互联网平台；完善装配式建筑标准体系，大力推广钢结构建筑。

装配式建筑施工方式具有节能环保特点，有机会发展成为传统现浇式的完美替代品。装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑。装配式建筑的部分或全部构建均在工厂经精密的工业数字化制造而成，具有系统化、标准化、集成化、数字化的特点；然后再运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而成。与现浇式建筑相比，装配式建筑施工方式在建材生产及施工阶段碳排放量均有一定程度的节约，一方面，装配式建筑采用集约规模型数字化生产模式，在一定程度上减少了材料消耗；另一方面，其后期采用机械化安装方式，大幅度规避了建筑废弃物出现，能耗减少超20%，节能减排优势明显。

目前我国各地的政策也在大力支持装配式施工方式的推广。广东、安徽、陕西等多数省份均对此设立了2035年渗透率达到30%的目标，北京、上海、江苏、浙江等经济发达地区则更为严苛，分别设定了2020年渗透率达到30%、50%的目标。截至2020年末，全国31个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团新开工装配式建筑共计6.3亿㎡ ，较2019年增长50%，占新建建筑面积的比例约为20.5%。随着“碳达峰”“碳中和”政策的持续加码，以数字化技术支持绿色环保的新型施工方式将有更大发展空间。

3）施工后：建筑运维阶段

在建筑运维阶段，数字技术的应用主要体现在通过物联网、大数据、云计算平台等，对整个建筑实时监测和反应，降低运维的总体能耗。例如，通过物联网技术，在建筑内部安装相应的传感器，可以实时监测建筑内部的PM2.5、挥发性污染物、二氧化碳浓度、适度、温度等数据，并通过云计算平台进行统一校准；在通过物联网操纵相应的电器设备（如空调、新风系统等）进行调整。再如，数字技术能够通过能源管理系统提升建筑用能效率，具体而言，以建筑当中的家具家电为载体，采用物联网技术和机器学习技术，为建筑提供能源监控、能源管理、能源分析、能源服务等，实现建筑总体能源的同意调度和优化平衡。

2.案例：零碳建筑——数字系统实现运维环节的可持续低能耗

零碳建筑是指在建筑生产、规划、设计、建造、运维直至拆除的全生命周期内，以自身利用清洁能源输送电网，或“碳汇”补偿自身排放，实现综合碳排放为零的建筑；这个概念由美国建筑师爱德华·玛斯瑞尔在环保倡议《2030挑战》中首先提出。在建筑全生命周期中，运维环节的期限较长、不确定性较多，是建筑能否持续实现零碳排放的关注重点。随着零碳建筑概念在国内逐渐普及，先后有设计师仿照英国贝丁顿“零碳社区”、新加坡建设局办公大楼等著名零碳建筑，在广州珠江大厦、上海崇明岛、宁波诺丁汉大学、天津生态城公屋等地建设出成品。

建筑运维阶段可以通过多种数字化系统实现零碳目标：

其一，能耗模拟分析系统。由于不同区域、不同气候对可再生能源运用影响不同，为了评判高新技术与零碳建筑的适配性，应首先对建筑的系统设计方案进行定量优化。能耗模拟分析技术被广泛应用于零碳建筑内的整体系统设计，可对建筑环境、系统和设备进行规范建模，并通过大数据计算出逐时能耗，再结合当地环境特征判断建筑适用的系统模型。

其二，光伏发电系统。光伏发电系统将太阳辐射能直接转换成电能以供建筑内部使用。目前这项零碳应用已较为成熟，被大部分新兴社区所接受。光伏发电系统大大提升了运维环节发电效率，光伏板的运行可实时被监控，故障的处理也可以通过在系统中对光伏组件进行扫描完成，体现了数字化赋能绿色零碳的快速发展。

其三，能耗监控系统。由于零碳建筑需控制“碳汇”完全覆盖“碳源”，因此对建筑自身耗能、设备故障的实时监控至关重要。能耗监控系统通过连接电表、水表、流量仪、燃气表等装置采集实时能量使用情况，使用计算机数据录入转换，自动生成各种形式的图表，并传输至监控系统中，实现对建筑设备的远程集中控制管理。与此同时，监控系统还可根据实际情况自定义时段、自定义策略、自定义阈值，对能耗过大、能效过低的现象进行预警，实现对建筑设备的自动化节能调控。

我国一直在从政策层面推动建筑节能的进程，但目前尚停留在“近零能耗”的阶段。自1986年至今，我国建筑节能已历经了多个阶段，节能比例逐渐由30%增长至50%、65%，甚至75%。2016年，国家出台了一系列建筑节能设计标准，对不同气候地区近零能耗建筑提出了不同的能耗控制指标；2019年1月，住建部发布了《近零能耗建筑技术标准》，首次界定了我国超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等相关概念，明确了室内环境参数和建筑能耗指标的约束性控制指标。总体上看，零碳建筑目前在国内尚未形成稳定格局，仅广州、上海、天津等少数地区曾有过零碳建筑的 成形尝试，尚有巨大空间等待拓展，并有望催生出光伏、系统开发、云平台、储能等广阔的市场需求。

3.3 交通部门：推动智能化低碳化的交通体系

交通部门在节能减排中占据重要地位。交通部门是能源消费及碳排放的大户，并且，随着我国经济发展水平的提升，交通部门在能源消费中所占的比重与碳排放量占比均呈现持续上升的态势。根据生态环境部环境规划院的预测，未来五年我国还将新增机动车1亿多辆，工程机械160多万台，农业机械柴油总动力1.5亿多千瓦，车用汽柴油1亿至1.5亿吨。新增碳排放量无疑增加了实现“碳中和”目标的压力。

1. 概述：数字技术智能化改造交通工具和交通网络

数字技术在交通部门的应用体现为智能交通系统的建设，这主要分为智能交通网络与智能交通工具两个方面。其中，智能交通网络是指城际高速铁路、城际轨道交通、充电桩网络等智能交通网络元素与人工智能、大数据、云计算、数字孪生等技术相结合，在提高交通网络运转效率的同时，减少碳排放。智能交通工具则是指数字技术与清洁能源技术相结合，推动交通工具的低碳化与智能化发展。随着电驱动、电池、电控、车用芯片、氢动力续航等技术的不断成熟，新能源汽车、天然气公交车市场占有率不断提升，零排放船舶、零排放飞机等正在研发的低碳交通工具也预计将在2030、2035年大规模投入市场，为节能减排注入巨大能量。

1）智能交通工具

智能交通工具的发展包括各类型交通工具的电气化转型和节能减排的技术升级，这包括目前关注度最高的新能源汽车产业，也包括零排放的飞机、船舶等低碳交通工具。近年来，智能交通工具范围不断扩大，且逐渐向节能环保方向倾斜。在低碳趋势下，人们逐渐以新能源汽车替代传统燃油车、以共享单车解决公共交通最后一公里问题、以电动公交车替代燃油公交车、以时间稳定、四通八达的地铁替代私家车出行等。

新能源汽车的发展无疑是政策重点支持的产业之一，其未来发展空间巨大。我国2020年新能源汽车产量与销量均实现大幅度增长，分别达到136.6万辆以及136.7万辆，同比增长10.0%和13.3%。根据《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，目标到2025年新能源汽车销售渗透率达到20%左右，到2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流；根据新能源汽车近年来的产销状况，我们在此基础上预计新能源汽车销量将于2025年达到800万辆（渗透率25%）、2030年接近1900万辆（渗透率50%）。按此测算，2021-2025年新能源汽车销量将实现40%-50%左右的年复合增长，2026-2030年的复合增速也高达20%左右。

数字技术的深度应用将进一步促进了新能源汽车智能化的发展。发改委、国务院在2020年先后印发了《智能汽车创新发展战略》和《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，提出了我国智能汽车与新能源汽车在未来15年的发展目标与具体支持措施，其中车联网、云计算、大数据等数字技术也将起到举足轻重的作用。

《智能汽车创新发展战略》主要就聚焦于汽车的智能网联与自动驾驶功能，其明确提及了智能汽车的两方面关键技术，都与数字化、智能化息息相关。基础前瞻技术包括：复杂系统体系架构、 复杂环境感知、智能决策控制、 人机交互及人机共驾、车路交互、网络安全等；共性交叉技术则包括：新型电子电气架构、多源传感信息融合感知、新型智能终端、智能计算平台、车用无线通信网络、高精度时空基准服务和智能汽车基础地图、云控基础平台等。

《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》当中提出了新能源汽车核心技术攻关方向之一，就是实施智能网联技术创新工程。具体而言，其关键技术包括复杂环境融合感知、智能网联决策与控制、信息物理系统架构设计等；核心技术和产品包括车载智能计算平台、高精度地图与定位、车辆与车外其他设备间的无线通信（V2X）、线控执行系统等。

2）智能交通网络

智能交通网络能有效减少交通拥堵及碳排放量，交通系统大数据监管、交通工具智能革新都是我国未来较长时间的发展重点。

其一，城市智能交通管理网络能够将多源异构交通信息有效融合，由交通地理信息子系统、交通信号控制子系统、交通电视监视子系统等对交通状况进行直观展示，并将交通信息基础数据加工处理，分析研判后为交通管理决策提供依据。交通管理决策层可以通过交通实时图谱准确判断各地点不同时间段车流量及拥堵、发生事故情况，便于及时对此做出限流、交通管制、人为疏散等处理，规避大量燃油车长时段拥堵释放尾气的情况频繁发生。

其二，交通工具的智能网联则能够通过车联网技术与智能车的有机结合，实现车辆控制、配套应用的智能化，以解决交通拥堵、降低交通事故发生率，进而达到降低交通系统整体碳排放量的目的。具体而言，智能网联是通过车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术，实现车与车、路、人、云智能信息交换共享，甚至替代人来进行各类操作。目前，智能网联正由起步期步入高速发展阶段，但仍需突破自动驾驶芯片供需缺口、自动驾驶软件L5研发升级、高精地图、5G通讯协议等核心技术瓶颈。

2. 案例：新能源汽车——数字硬件与数字软件应用的结合

1）新能源汽车的数字硬件应用——车用芯片

目前车用芯片需求端存在较大缺口。其一，疫情等不可控因素仍在海内外不时出现，其对人们出行的限制将严重影响全球芯片市场供应链；其二，芯片的上游垄断性较强，供应链的问题将加剧供给矛盾；其三，新能源汽车在市场中占比明显增加，其车用芯片量是传统燃油车的4倍，且以IGBT、MCU、主控SoC等三类高新技术芯片为主，新能源汽车市场占有率的提升将明显带动车用芯片的需求。由于新能源汽车具备绿色属性加持，近年国务院及相关部委多次出台相关政策推动产业发展，因此预计新能源车用芯片领域未来将有较大投资机会。

相较于传统燃油车，新能源汽车车用芯片增量主要分为三类，我们预计这三项最重要的芯片在2025年合计市场空间约为1400亿元。

其一是提供能源转换与传输的IGBT芯片。作为能源转换与传输的核心器件、新能源汽车的“CPU”，IGBT芯片可被应用于汽车转向助力系统、车用空调变频与制热、前电机驱动、后电机驱动、OBC系统等，能够提高用电效率和质量，高效节能且绿色环保，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。据统计，IGBT芯片在新能源汽车中的单车使用量为10-15个，单品均价约为250元，预计2025年全球电动车销量将达到1600万辆，即市场空间尚有400亿元-600亿元。

其二是驱动电机控制系统的MCU芯片。MCU即驱动电机控制系统，是新能源汽车特有的核心功率电子单元。MCU芯片可将动力电池的直流电能转换并驱动电机本体输出机械能，用于LED灯、电压调节、风机、水泵、雨刷、方向盘、电动座椅、电动车窗、空调面板、BCM、仪表、组合尾灯等系统中。据统计，2019年全球电动车MCU的市场空间约为50亿元，到2025年市场空间预计为300亿元，有近250亿元增长机会，发展空间巨大。

其三是主控SoC芯片。主控SoC芯片是系统级芯片，包含自动驾驶芯片以及智能座舱芯片，可应用于智能座舱、ADAS和自动驾驶领域。至2025年，预计有3000万辆车需搭载主控芯片，单车使用量为2个，单价为1000元，则市场空间约为600亿元。

2）新能源汽车的数字软件应用——自动驾驶

自动驾驶技术是数字软件与新能源汽车相结合的典型应用。自动驾驶是目前人工智能技术最前沿和应用最广阔的方向，其算法是基于众多人工智能技术，主要包括机器学习和机器视觉，以大数据为基础，叠加云计算的信息互通和机器人技术的操控进行的技术“大综合”。研究显示，汽车改用自动驾驶可以让平均每辆车的排放比传统动力汽车减少87%-94%，主要是由于电力驱动、汽车体型更小带来的。

目前，自动驾驶产业链的发展尚处于起步阶段，可分为感知系统、决策系统以及理解规划系统三大部分。其中，感知层包括环境信息感知、车辆信息感知、高精度地图等，涉及的环节包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、传感器等。同时，车辆通过高精度地图来获取实施路况信息，并通过汽车通讯传达至决策层。决策层需要车联网、车内辅助和计算平台的配合：车联网包括车辆环境通讯和车与车通讯，车内辅助包括交互决策、路径规划等，计算平台核心要素包含芯片与算法。执行层则包括执行和控制，主要有动力、制动、转向、灯光四个方面。三个层面相互关联，以电力驱动车辆行驶，以更小的体型和零燃油车型大幅度降低碳排放。

高级驾驶辅助系统（ADAS）以及车联网（V2X）等多重智能系统可以帮助汽车通过感知周围环境、分析车辆所处环境从而根据环境变化做出相应反应，是目前大部分车企的主要发展方向之一。随着世界各国对自动驾驶技术的不断深入研究，摄像头、雷达、芯片、高精地图等众多相关产品研发应用已有较大幅度进步，自动驾驶应用推进进程顺利。其中，雷达应用争议较大，以特斯拉为首的部分车企认为机器视觉可取代雷达，帮助自动驾驶车辆更精确、更稳定地感知周围环境。然而，大部分车企仍推崇雷达探测，单价较贵的激光雷达依旧有较大投资空间。具体来看：

车载摄像头行业较为成熟，国内供应商主要有欧菲光、舜宇光学。国外供应商有OV、安森美、奥托立夫、法雷奥、歌乐、麦格纳、日立、大陆。

高精度地图主要供应商有谷歌、百度、Here、高德、四维图新、Uber、苹果、特斯拉、科菱航睿等。

毫米波雷达国内发展快速，是感知端重要硬件，成本相对较低，使用范围广，可应用于盲点检测、车道偏离预警、车道保持辅助、变道辅助、停车辅助等情境。

超声波雷达可根据反射接收的时间差计算车辆与障碍物之间的距离，在自动驾驶中基础应用是泊车辅助预警，供应商有博世、法雷奥、日本村田、尼塞拉、日本电装、三菱电子、日本松下等国外企业以及同致电子、航盛电子、豪恩、辉创、上富等国内企业。

激光雷达单个价格上万，主要应用于自动驾驶系统，具有分辨率高、精度高、抗有源干扰能力强的优势，是军转民的高精度雷达技术，大规模量产尚需相关法律出台。激光雷达国外主要供应商有Velodyne、Quanergy、IBEO、Innoviz、LeddarTech、Leia，国内供应商有禾赛科技、速腾聚创、镭神智能、大族激光等。

互联网企业赋能自动驾驶研发。随着百度、华为、滴滴等互联网企业加入自动驾驶领域，我国自动驾驶技术与国外差距逐渐缩小，近期已有Apollo GO、极狐、Robotaxi等多个产品问世并开展大规模路测。由于条件限制，目前尚有较多技术问题亟需解决，难以实现完全自动驾驶，仍需限定自动驾驶环境以及地区。然而，交通、物流、环卫、农业等众多领域对自动驾驶需求极大，自动驾驶领域具有巨大的发展潜力；且国家层面对发展智能汽车的方向坚决，自动驾驶领域社会资源、社会资金投资充足，具有巨大的发展潜力。

CCTC®3060

04

其他视角

除了能源、工业、建筑与交通部门之外，数字技术在其他部门的应用也能够促进其节能减排的进程。例如，在碳固定领域，智能灌溉系统、智慧农业等数字化技术能够提升生态固碳的效率。在碳监测领域，物联网、云计算等数字技术助力企业碳排放监测以及居民碳足迹测算。在碳金融领域，数字技术能够通过搭建金融信息平台、数据智能分析预期与建模、区块链等途径助力绿色金融的发展，起到提升效率、降低风险、规范监管等作用。

4.1 碳固定：数字技术提高生态固碳效率

生态固碳是推进碳中和目标的重要手段之一，主要是指利用植物的光合作用，提高生态系统的碳吸收和储存能力，从而减少二氧化碳在大气中的浓度。目前，为了直接提高植物和土壤对碳的吸纳能力，众多国家选择采用植树造林、再造林、改善灌溉系统以及加强农业土壤吸收等措施，增加除大气之外“碳库”的碳含量；与此同时，将自动化控制技术、物联网技术等数字技术在其中的应用，能够提高生态固碳的效率。

数字技术对于生态固碳的促进作用，集中体现在第一产业的数字化与智能化改造上，其涵盖的具体产业与技术内容广泛，我们简要举例说明如下：

1.智能灌溉系统：提高植物碳吸收的重要保障

智能灌溉系统应用了物联网技术、自动化控制技术、传感技术、信息技术以及最新的人工智能等技术，能够精确定位、定时、定量的水肥一体化系统，实现现代农业灌溉技术与管理的结合。考虑到农田灌溉用水管理工作的复杂性和实时性，使用计算机进行远程测控田间作物及外界环境的变化，并采集农田和植物相关参数，将大气温度、大气相对湿度、土壤水势、土壤含水量、降雨量、地下水位、蒸发量、风力、光照强度和二氧化碳浓度等诸多农业数据传送到上位机，可以通过相应的软件智能计算、分析信息、综合决策作出灌溉预报。与此同时，软件可利用传感技术确定每次灌水所需的精确时间和最优水量，启动相关执行设备实施灌溉，在提升种植效率的同时，提高植物和土壤对碳的吸纳能力。

2.精准农业：提高资源利用率，达到节能减排的效果

精准农业是绿色经济与数字经济协同发展的典型产物之一。基于3S技术、决策支持技术和智能装备技术对农业生产进行定量决策、变量投入并定位精确实施的现代农业生产管理系统，其核心技术包括全球导航卫星系统、地理信息系统、遥感、农田信息采集与处理技术等，是当今世界农业发展的新方向。当前，精准农业技术在发达国家的发展已趋于成熟，部分国家在农业机械上应用各种电子监视、控制装置，并推动变量播种、变量施肥、变量施药等智能化农用机械在市场中的逐步普及。近年来，我国也加大了对精准农业的重视程度，将全球导航卫星系统、地理信息系统、遥感、农田信息采集与处理技术等众多新型农业技术用于生态环境信息获取当中。通过数字技术来获取生态环境信息，大大提高了农田资源的利用率；在此基础上，进一步依据田间每一操作单元的具体状况，准确调整各项土壤和农作物管理措施，实现产量与品质的最优化。

3.数字牧场：保持草地生态功能，降低牲畜死亡率

数字牧场是指将数字技术应用到草原生态监测和管理中，用先进的科技装备探测出草原的水土空气情况、牧草情况、牛羊数量、牛羊群分布情况等，以便于依据草原具体生态条件，决定放牧的最优时间、地点以及强度。根据放牧强度，可计算出每年牛羊的生长情况，并且能预测出牛羊最佳的出栏时间和出栏量。数字技术的应用能够制定出更加科学的放牧方案，且具有较好的可持续性，能够在降低牛羊死亡率、提高生产效益的同时，保持草地生态功能的最佳状态。

4.2 碳监测：数字技术在碳监测领域的应用

碳监测是推动碳中和进程中无法绕开的一个环节，准确的碳监测结果是实现碳中和目标的重要前提条件。在企业部门与居民部门的碳排放监测过程中，数字技术都能够发挥重要的作用。

1.企业减排：监测碳排放

企业的碳排放监测是确保碳交易市场正常运行的重要条件。碳排放权交易系统是市场化的节能减排工具，其交易是基于企业自身的碳配额与实际碳排放量之间的缺口进行。因此，为了保障碳交易市场正常运行，参与碳交易市场的企业本身与监管部门均存在监测碳排放量的需求。物联网、云计算、大数据等数字技术，一方面可以实现对企业碳排放及碳汇数据的实时采集传输，另一方面可以通过数据分析构建模型，帮助企业更好的规划和分配碳排放配额。

目前主流的碳排放权量化方法有核算法和CEMS法两种，都离不开数字技术的应用。核算法通过使用排放因子、原材料和燃料使用等数据，利用碳平衡理论等数据通过云计算得出二氧化碳直接排放和间接排放数据。CEMS法全称为在线监测系统（Continuous Emission Monitoring System），通过在生产和排污设备等装置上安装数字化抓取系统，构建碳排放测算模型，并实时上报数据。相较于核算法，CEMS法的人为干扰较少。目前我国的碳监测正在逐渐从核算法向数字化程度更高的CEMS法转变。

2.居民减排：跟踪碳足迹

碳足迹可准确反应个人一定期间碳排放量。除工业生产领域外，由于我国人口基数大，个人日常生活碳排放也在碳排放总量中占比较高；因此，居民日常生活碳减排同样至关重要。为了有效降低个人生活碳排放，部分碳排放管理企业通过对涤纶织物、白酒、花生、煤、用电、用水、煤气、天然气、飞机、纸制品等衣、食、住、行、用碳排放源所排放量进行大数据统计以及云计算核对，确定不同地区、不同时间、不同排放源日常生活所需排放的近似量，并通过碳足迹计算器平台及app供个人使用。在一定程度上，碳足迹计算器平台的普及将大幅提高使用受众碳减排意识并有效降低人均碳足迹。

区块链技术为跟踪居民个人碳排放量提供助力。由于计算算法的不规范以及计算过程的复杂性，居民个人碳排放量一直缺少统一的核算方法论，而区块链计算的跨界应用将为居民部门碳减排带来新的转机。区块链网络不仅可以为个人提供一个公开的碳计量平台，以标准化指标及运算过程替代繁琐昂贵的个体计算；甚至可以逐渐向企业减排领域推进，以统一的碳排放报告算法核定企业的碳排放水平，大大提升企业之间的碳排放透明度，对碳市场流动性的提升起到至关重要的作用。目前，世界经济论坛WEF、IBM、美国加州能源委员会等机构组织已在一定区域内展开区块链平台试用，预计我国也将引入个人碳排放追踪平台，提高对居民部门碳减排的重视程度。

4.3 碳金融：数字技术提升绿色金融效率

中国的绿色金融体系从2016年兴起至今，已经基本形成了多层次的绿色金融产品和市场体系；而“碳中和”目标又为我国绿色金融发展提出了新的要求。未来绿色金融领域将在政策支持下进入新的发展阶段，与此相关的绿色信贷、绿色债券、绿色基金、碳交易碳期货等领域，都将存在丰富的投资机遇；在这个过程中，数字技术的应用能够起到提升效率、降低风险、规范监管等作用。

1.数字技术搭建各类金融信息平台

运用数字技术搭建各类信息平台，解决信息不对称问题，包括机构与客户，资金需求方与攻击方，监管层与被监管机构等，用来提高业务、融资、监管效率。例如：在各类金融产品服务当中，大数据信息平台能够帮助机构在众多业务场景中及时为客户查询信息并办理业务，提升绿色金融的交易和服务效率。在投融资业务操作当中，绿色金融信息统计平台、绿色信用评价平台等建设，能够帮助绿色融资需求者与供给者准确对接，以解决两者难以找到目标项目、信息不对称的问题。在绿色金融的监管环节，数据信息平台也能够帮助解决监管层与被监管机构之间的信息沟通问题，提高监管效率。

2.数字技术进行智能分析预测与建模

基于大数据、机器学习、人工智能等技术进行的智能分析、建模、预测等功能，在绿色金融产品的监管与投资当中也发挥了重要作用。例如，在监管环节，数字技术能够广泛运用于绿色金融业务的审核、日常监测与检查当中，基于大数据建模和分析的结果，可以制定出台统一的绿色标准，也可以制定配套的税收优惠、财政贴息等激励政策，规范和促进绿色金融的发展。在投资环节，投资者可以利用数字技术建立绿色评级数据库、绿色评级模型、绿色定价模型等，综合评估绿色资产与相关绿色项目的风险和收益，帮助其更为准确地做出投资判断，降低绿色金融产品的投资风险。

3.区块链在绿色金融领域的应用

随着绿色金融发展不断加深，其信息不对称、覆盖规模要求高、评价更困难、监管挑战性更大等问题逐渐暴露，区块链技术的应用可以有效应对上述问题。一方面，金融机构可以将企业违法违规信息，信用评级机构在信用评级过程中获取的企业绿色信用记录、募投项目绿色程度分析、环境成本以及债项信用等级等信息都存放于区块链上，建立共享机制，为金融机构贷款、投资决策提供依据；另一方面，金融机构可以在整个供应链条上搭建完整且畅通的信息流，从关注某个绿色企业的信用情况转向关注整条供应链所包含企业的整体信用，决定是否对相关绿色企业提供绿色贷款等金融服务，并保证每次交易数据可追溯，从而降低信用风险。

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