中国信息通信研究院泰尔终端实验室 中国信息通信研究院政策与经济研究所 2024年1月 数字碳中和 工业篇 (2024年) 前 言 近年来，我国工业发展迅速，工业体系不断健全，总体规模不断扩大，工业领域节能降耗工作取得积极进展。然而，工业依然是我国能源消费和碳排放的重点领域，其能源消费总量占全国能源消费总量超过60%。工 业 绿 色 低 碳 转 型 成 为 我 国 实 现 碳 达 峰 碳 中 和 目 标 和 新 型工业化的必经之路。 随着新一轮科技革命的突飞猛进和应对气候变化的深入推进，全球产业结构和布局深度调整，数据作为关键生产要素的价值日益凸显，数字技术深入渗透到工业领域高质量发展过程中，助力工业加速迈向高端化、智能化、绿色化的新型工业化。 本蓝皮书聚焦数字技术与工业领域的融合应用，系统梳理欧盟、美国、日本等国家地区借力数字技术推进工业脱碳的探索实践，分析数字技术助力工业碳减排的内涵机理和思路框架，建立数字技术赋能碳减排潜力评估模型，评估数字技术赋能钢铁、石化化工、建材等重点流程制造业碳减排的潜力和贡献度。数 字 技 术 赋 能 工 业 碳 减 排 的潜力正处于快速增长期，未来十年现有的数字技术将分别助力钢铁、石化化工、建材行业减少5%~20%、6%~16%、3%~9%的碳排放。随着数字技术的快速发展和应用场景的落地实施，数字技术对工业碳减排的效应将会进一步加强。从重点行业、绿色制造和企业主体等维度，研究数字技术赋能工业减碳管碳的实施路径和应用场景，并从顶层设计、要素支撑、技术布局、财税金融、企业动力、数字化碳管理等方面提出数字技术助力碳减排政策建议，为政府和企业提供参考借鉴。 目 录 一、数字技术成为新型工业化绿色化重要推动力 .................................................... 1 （一）工业是我国经济绿色低碳转型重点领域 ................................................ 1 （二）数字技术助力提升新型工业化“含绿量” ................................................. 2 二、发达国家积极探索数字技术助力工业脱碳 ........................................................ 3 （一）美国：围绕数字减碳强化顶层设计和资金支持 .................................... 3 （二）欧盟：制定战略规划引领数字和绿色双重转型 .................................... 4 （三）日本：强调政策融合推动数字化赋能绿色发展 .................................... 6 三、数字技术将在工业领域持续释放降碳潜能 ........................................................ 7 （一）数字技术助力碳减排科学内涵和思路框架 ............................................ 7 （二）数字技术对重点流程制造业减碳潜力分析 .......................................... 10 四、数字技术赋能工业减碳应用场景不断丰富 ...................................................... 17 （一）重点行业层面 .......................................................................................... 17 （二）绿色制造层面 .......................................................................................... 23 （三）企业主体层面 .......................................................................................... 28 五、政策建议 .............................................................................................................. 29 （一）加强政策顶层设计，推动数绿融合发展 .............................................. 29 （二）强化关键要素支撑，构建优质赋能基础 .............................................. 30 （三）持续推动技术攻关，强化技术支撑能力 .............................................. 31 （四）加大财税金融支持，降低投资改造成本 .............................................. 32 （五）提升企业赋能动力，鼓励企业赋能实践 .............................................. 33 （六）完善数字化碳管理，切实提高赋能效果 .............................................. 34 图 目 录 图 1 数字技术赋能工业碳减排机理框架 .................................................................. 9 图2 数字技术助力碳达峰碳中和的思路框架 ......................................................... 10 图3 数字技术助力钢铁行业碳减排潜力 ................................................................. 12 图4 数字技术助力钢铁行业碳减排增速 ................................................................. 13 图5 数字技术助力石化化工行业碳减排潜力 ......................................................... 14 图6 数字技术助力石化化工行业碳减排增速 ......................................................... 15 图7 数字技术助力水泥行业碳减排潜力 ................................................................. 16 图8 数字技术助力水泥行业碳减排增速 ................................................................. 17 图9 数字技术碳减排潜力评估框架 ......................................................................... 36 图10 数字技术普及率曲线 ....................................................................................... 37 数字碳中和 工业篇（2024年） 1 一、数字技术成为新型工业化绿色化重要推动力 （一）工业是我国经济绿色低碳转型重点领域 多年来，工业始终是我国经济发展的主力军。我国工业发展迅速，工业体系不断健全，总体规模不断扩大，2010年制造业产出超越美国，成为全球第一制造大国，实现了由小向大的历史性转变。我国拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。在500余种主要工业产品中，有220多种产量位居世界第一。2022年，全部工业增加值突破了40万亿元大关，占GDP比重达到了33.2%。 然而，工业也是我国能源消费和碳排放重点领域。一方面，“十三五”期间，我国工业领域节能提效工作取得积极进展，工业企业节能降耗成果显著。另一方面，工业领域能源消费总量仍占全国能源消费总量的60%以上，钢铁、有色金属、建材、石化化工等重点行业碳排放量占工业领域碳排量的近80%。 随着新一轮科技革命的突飞猛进和应对气候变化的深入推进，全球产业结构和布局深度调整，我国处于制造大国向制造强国迈进的重要关口期。工业绿色低碳转型成为我国实现碳达峰碳中和目标和新型工业化的必经之路。在“双碳”目标下，工信部等3部门印发了《工业领域碳达峰实施方案》，钢铁、有色、建材、石化化工4个行业均制定了行业碳达峰方案，明确了工业碳达峰的目标、任务、途径和措施。同时，我国聚焦高端化、智能化、绿色化，深入推进数字化与绿色化融合创新，加快传统工业转型升级，形成节约资源和保护环境的 数字碳中和 工业篇（2024年） 2 绿色低碳生产方式，促使绿色低碳成为新型工业化的生态底色。 （二）数字技术助力提升新型工业化“含绿量” 随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术创新活跃，数字技术和绿色低碳产业深度融合，推动产业结构由高碳向低碳、由低端向高端转型升级。数据作为关键生产要素的价值日益凸显，深入渗透到经济社会各领域全过程，随着算力、算法、模型、数据等技术底座不断夯实、数字基础设施和服务体系不断完善，数字化转型深入推进，传统产业加速向高端化、智能化、绿色化方向转型升级，新产业、新业态、新模式蓬勃发展，推动生产方式、生活方式发生深刻变化，数字技术成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。 近年来，我国高度重视数字经济发展，重点部署数字技术赋能全社会降碳。《工业领域碳达峰实施方案》指出要推动数字赋能工业绿色低碳转型，强化企业需求和信息服务供给对接，加快数字化低碳解决方案应用推广。《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025）》将“赋能全社会降碳促达峰”作为重点任务之一，提出以各行业数字化、智能化、绿色化转型需求为导向，以产业绿色低碳转型、居民低碳环保生活和城乡绿色智慧发展等领域为重点，加快提升数字技术与垂直行业应用深度融合的服务供给能力，助力经济社会数字化绿色化转型。此外，我国确定在河北省张家口市、辽宁省大连市、黑龙江省齐齐哈尔市、江苏省盐城市、浙江省湖州市、山东省济南市、广东省深圳市、重庆高新区、四川省成都市、西藏自治区拉萨市等10个地 数字碳中和 工业篇（2024年） 3 区和城市开展首批数字化绿色化协同转型发展（双化协同）综合试点，以试点方式推动数字技术与绿色低碳产业深度融合，提升双化协同的能力和水平。 数字技术的快速发展为工业绿色低碳转型提供了新路径。通过集成利用先进的数字技术，促进研发设计、生产制造、经营管理、运维服务等全方位全链条的升级改造，推动工业向环境影响小、资源利用高、经济效益好的绿色化方向发展，实现生产效率与碳效率的双提升。根据全球电子可持续发展推进协会（GeSI）研 究 结果，在未 来 十 年 内 ，数字技术将通过赋能能源、制造业等行业减少20%的全球碳排放。数字技术、数字基础设施与传统产业的融合将进一步推动产业数字化和绿色化转型，释放全领域数据价值，提高全过程生产效率，降低全链条能源消耗，实现发展和减排的双赢，助力推动全社会高质量发展。 二、发达国家积极探索数字技术助力工业脱碳 （一）美国：围绕数字减碳强化顶层设计和资金支持 美