数字碳中和白皮书 中国信息通信研究院 2021年12月 No.202122 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应 注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 pOtMnNqRsNmQsMqOnNrMpO9PcMbRnPoOmOnMjMmNpNlOnPrQ9PpOwPuOrNrRNZsPvN 前 言 全球气候变化的影响正对全人类生存发展带来日益严峻的挑战，走向碳中和已成全球共识。实现碳达峰、碳中和是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是构建人类命运共同体的庄严承诺，是践行生态文明理念的重要抓手，是推动我国绿色低碳发展的内在要求。 在后疫情时代，“数字化”和“绿色化”成为全球经济复苏的主旋律。数字技术在助力全球应对气候变化进程中扮演着重要角色。数字技术能够与能源电力、工业、交通、建筑等重点 碳排放 领域深度融合，有效提升能源与资源的使用效率，实现生产效率与碳效率的双提升，数字化正成为我国实现碳中和的重要技术路径。另一方面全球数字化转型的加速和对算力需求的增长，以及5G的更广泛应用，带动信息基础设施的蓬勃发展，同时 带来能源需求与碳排放增长，信息通信业自身能耗不容忽视，迫切需要走绿色低碳发展之路。 本白皮书分析了数字技术赋能碳减排的机制途径和潜力，构建了相关模型，总结了数字技术赋能的总体思路和途径，梳理了赋能电力、工业、交通和建筑等高耗能行业碳减排的着力点和应用场景，促进碳管理数字化高效化；同时研究了信息通信业自身碳排放的主要特点和变化趋势，以及信息基础设施能耗问题；最后报告提出了数字技术助力碳达峰、碳中和的推进策略与建议。 目 录 一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务 ............................................................ 1 (一) 碳中和已成为应对气候变化共识 ............................................................... 1 (二) 我国碳达峰碳中和目标意义重大 ............................................................... 3 (三) 我国碳达峰碳中和工作面临挑战 ............................................................... 5 (四) 扎实推进碳达峰碳中和重点工作 ............................................................... 7 二、数字技术赋能碳减排的探索和途径潜力 ............................................................ 8 (一) 国际借力数字技术应对气候变化的探索 ................................................... 8 (二) 数字技术赋能碳减排机制途径和潜力 ..................................................... 11 三、数字技术助力重点行业碳达峰碳中和 .............................................................. 16 (一) 数字技术助力构建以新能源为主体的新型电力系统 ............................. 16 (二) 数字技术助力工业数字化智能化绿色化融合发展 ................................. 21 (三) 数字技术助力建设绿色智慧交通体系 ..................................................... 35 (四) 数字技术助力建筑全生命周期碳减排 ..................................................... 39 (五) 数字技术助力碳管理数字化高效化 ......................................................... 43 四、信息通信业自身能耗与绿色低碳发展 .............................................................. 45 (一) 碳排放总量小增速快，存在结构性差异 ................................................. 45 (二) 数字基建重点用能领域节能降碳提速 ..................................................... 47 (三) 多方发力推动信息通信产业绿色发展 ..................................................... 49 五、数字技术助力碳减排推进策略和建议 .............................................................. 51 (一) 构建关键要素支撑体系 ............................................................................. 51 (二) 强化数字赋能技术供给 ............................................................................. 53 (三) 建设绿色信息基础设施 ............................................................................. 54 (四) 开展数字管碳降碳示范 ............................................................................. 56 (五) 加大财税金融扶持力度 ............................................................................. 57 (六) 深化数字赋能国际合作 ............................................................................. 59 附件一：信息通信业与各部门碳排放关联关系 ...................................................... 61 附件二：数字技术赋能各行业碳减排量值测算 ...................................................... 63 图 目 录 图 1全球和中国能源消费结构图 ............................................................................... 6 图 2 2020年我国二氧化碳排放现状 .......................................................................... 7 图 3数字技术助力碳达峰碳中和的思路框架 ......................................................... 13 图 4 数字技术助力碳达峰碳中和的总视图 ............................................................ 14 图 5 数字技术助力碳达峰碳中和的主要途径 ........................................................ 15 图 6 智慧能源体系架构图 ........................................................................................ 17 图 7 工业互联网赋能碳减排应用统计分类图 ........................................................ 23 图 8 2019年交通各子领域碳排放占比 .................................................................... 36 图9 建筑各阶段碳排放占比 ..................................................................................... 40 图10 2012-2017年中国细分行业碳排放量增速 ..................................................... 46 图11 2012和2017年中国ICT产业碳排放量 ........................................................ 47 图12数字技术赋能碳减排量值计算 ........................................................................ 63 数字碳中和白皮书 1 一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务 全球气候变化的影响 正对全人类生存发展带来重大挑战，主要国家和地区纷纷加速向碳中和迈进。2020年9月22日,习近平主席在75届联合国大会上提出我国二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和，是中国向世界的庄严承诺，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，也是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。 (一) 碳中和已成为应对气候变化共识 全球气候变化形势日益严峻。近百年来，全球气候变化的主要特征是变暖。煤、石油等化石能源的发现和利用使人类由农耕文明进入工业文明，一方面极大提高了劳动生产力，另一方面也产生了严重的环境和气候问题。化石能源的广泛使用带来了大量的二氧化碳排放，导致大气中二氧化碳浓度升高，全球气候变暖。众多科学理论和模拟实验也在验证温室效应理论的正确性，更多研究证据表明，人类活动导致的温室气体排放增长是全球气候变化的主要原因。根据世界气象组织（WMO）发布的《2020年全球气候状况》报告显示,全球平均温度较工业化前水平（1850～1900年平均值）高出1.2°C，2011～2020年是1850年以来最暖的十年。 气候变化将会带来诸多影响。气候变暖对全球自然生态系统和人类生产生活带来严重威胁，导致陆地和海 洋温度上升、海平面上升、冰川消融和极端天气等，近年来 ，与气候有关的自然灾害变得 数字碳中和白皮书 2 越来越严重和频繁。2018年政府间气候变化专门委员会（IPCC）《全球1.5°C增暖特别报告》指出，全球升温 1.5°C将对陆地海洋生态、人类健康、食品安全、经济社会发展等产生诸多风险，如果全球升温 2°C，风险将更大。就我国气候变化的情况来看，近百年以来，地表温度显著上升，速率明显加快，北方冬春增暖趋势明显。气象数据显示，1950年以来，我国极端降水明显增加增强，极端天气发生的频率越来越高。日益严峻的气候变化正在威胁着人类赖以生存的地球，影响全人类的可持续发展，必须通过行动减少温室气体排放。 走