数字技术助力“双碳”目标实现的挑战和对策研究

中国移动研究院（中移智库）北京师范大学 2024年4月 目录 1.前言…………………………………………………………………32.数字技术助力“双碳目标”实现的整体把握……………………62.1数字技术助力的整体指向是高质量发展…………………62.2数字技术助力的整体落脚是数字化绿色化协同发展……82.3数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放……………133.数字技术助力“双碳”目标实现的理论逻辑与挑战……………163.1数字技术提高能源效率并抑制碳排放……………………163.2数字技术推动结构升级并抑制碳排放……………………173.3数字技术刺激能源消费反弹并提高碳排放………………193.4数字技术产业发展刺激能源消费并提高碳排放…………204.数字技术助力“双碳”目标实现的微观验证………………………244.1数字技术应用拉升企业碳边际减排成本…………………244.2数字技术应用显著抑制企业碳排放………………………264.3数字技术应用的降碳效应存在规模分化…………………275.对策与建议…………………………………………………………29参考文献………………………………………………………………31 1.前言 数字技术助力“双碳”目标是推进中国式现代化和经济社会发展全面绿色转型的重要命题。与发达国家实现碳达峰所处经济发展阶段的主要特征是借助工业化进入发达经济体不同，中国是经济高质量进程中稳妥有序推动“双碳”目标。因此，数字技术助力“双碳”目标的实现，在政策体系上的关键抓手是推动数字化绿色化的协同发展。 数字技术助力“双碳”目标的实现，理论链条是“数字技术—能源消费—碳排放”。数字技术作为一种技术进步，理论上可以通过提高能源效率与推动结构升级两种方式降低能源消费来减少碳排放。然而，这一过程也有可能提高能源消费：一方面，虽然数字技术可以引致的能源效率改进，但是在某个发展阶段会刺激能源消费，不可避免遭遇“能源需求反弹”，即数字技术推动经济产出扩张的规模效应。不过，这个挑战可以随着数字技术的深入应用、数字经济的深度融合而化解，即借助技术效应、结构效应而中和规模效应。另一方面，数字技术赋能低碳发展的前提是数字产业自身的发展，这一阶段自身就会加剧能源消费，从而增加碳排放。 数字技术助力“双碳”目标的实现，微观体现为企业通过在生产和管理过程中应用数字技术起到减少碳排放的效果。本报告研究发现，数字技术应用能够推高企业碳边际减 排成本，有力奠定了碳交易市场的形成，从而激励企业更自主降碳。其次，数字技术应用总体上可以显著抑制企业碳排放，说明根据当前经验，技术效应、结构效应可以中和规模效应，因此可以认为数字技术有助于“双碳”目标实现。然而，这一过程存在规模分化的挑战：企业规模越大，实力越强，数字技术助力降碳的效应越显著，大企业经济效率和能源效率同步改进会对小企业形成更大竞争优势，企业规模分化会进一步加剧。 数字技术、数字经济是引领经济高质量发展的主要动能，因此需要大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力，内在需要数字技术的深入应用和数字经济的深度融合。积极稳妥推进碳达峰碳中和，需要持续发挥数字技术助力“双碳”目标实现的积极作用。为此需要推动数字化绿色化协同发展，厚植高质量发展的绿色底色，推动经济社会发展全面绿色转型；要依靠数字技术大力推动清洁能源的研发与应用，实现能源技术的关键性突破，加速清洁能源结构转型；还要大力强化数字基础设施的普惠性，降低企业数字技术应用的成本和负担，让更多企业尤其是中小企业能够借力数字技术实现发展与降碳的协同。 应该看到，数字技术正在加速创新，数字经济正在加速演化，数字技术、数字经济对碳排放的影响还有可能发生深刻的变化，这取决于数字技术的突破性创新，以及数字经济 的放量性规模，这就需要持续关注和跟踪数字技术、数字经济对碳排放的影响，为协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护提供政策借鉴。 2.数字技术助力“双碳目标”实现的整体把握 与发达国家实现碳达峰所处经济发展阶段的主要特征是借助工业化进入发达经济体不同，中国是经济高质量进程中稳妥有序推动“双碳”目标。当前典型经济特征是数字经济大发展，可以认为，发达国家是工业化时代实现碳达峰，是进入高收入经济体的自然而为，而中国是数字化时代实现碳达峰，是追求进入高收入经济体的自主而为。因此，讨论数字技术对“双碳”目标的贡献，要置放于中国经济高质量发展的战略部署，落实数字化绿色化协同转型。 2.1数字技术助力的整体指向是高质量发展 党的二十大报告擘画了中国式现代化的“强国图”，明确指出高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务，明确提出实现高质量发展是中国式现代化的本质要求，凸显了高质量发展对中国式现代化的全局性和战略性意义。 高质量发展基本标志之一就是人均GDP达到中等发达国家水平，意味着到2035年我国人均GDP有望达到或接近3万美元，任务伟大而艰巨，这就要把握新时代我国发展所面临的战略机遇与挑战。应该认识到，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，国际力量对比深刻调整，我国发展面临新的战略机遇。当今时代， 数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机，是新一轮国际竞争重点领域。近年来，数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在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。不断做强、做优、做大数字经济，推动高质量发展，既是实现中国式现代化的必然要求，也是我国稳妥有序推进“双碳”目标的最大经济发展阶段和特征，这一点与发达国家实现碳达峰完全不同。 2.2数字技术助力的整体落脚是数字化绿色化协同发展 数字技术助力“双碳”目标是推进中国式现代化的重要命题。数字技术是推动经济高质量发展的主要动力，数字经济是经济高质量发展的主要特征，而“双碳”目标是人与自然和谐共生的现代化的重点工作和主要约束，因此，推进中国式现代化，需要高质量发展，需要数字技术/经济推动的 经济高质量发展，需要经济高质量发展和“双碳”目标并行并重，这就需要统筹经济高质量发展和生态环境高水平保护，在强调实体经济和保持制造业比重基本稳定的前提下，关键与抓手是数字化绿色化协同转型。 建设现代化产业体系是加快构建新发展格局、推动经济高质量发展的关键，其中，数字技术是建设现代化产业体系的牵引和制高点，大力发展数字经济是建设现代化产业体系的战略选择。习近平总书记指出，“当今时代，数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机，是新一轮国际竞争重点领域，我们一定要抓住先机、抢占未来发展制高点”。近年来，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程， 也是大国经济博弈的主战场。数字技术的创新发展和融合创新，带来了经济结构的深刻变革。习近平总书记指出，“发展数字经济意义重大，是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择”。为此，2023年2月，中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》要求，促进数字经济和实体经济深度融合，以数字化驱动生产生活和治理方式变革，为以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴注入强大动力。 中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，要求“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，内在要求建设现代化产业体系与“双碳”目标协同共进。二十大报告指出要“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”，要“统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”。2021年《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确要求“把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局，以经济社会发展全面绿色转型为引领，以能源绿色低碳发展为关键，加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局，坚定不移走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路，确保如期实现碳达峰、碳中和。” 数字技术助力“双碳”目标，抓手是数字化绿色化协同 转型发展。数字化和绿色化是当今世界的两大趋势，两者相互融合，相互促进，以数字化促进绿色化，推动经济社会发展全面绿色转型，将产生1+1>2的整体效益。 加快推进数字化绿色化协同转型和发展，是经济高质量发展的重要举措。习近平主席2022年11月18日在亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议上表示，要加速数字化绿色化协同发展，推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级，推动经济社会绿色发展。可以看到，数字化转型和绿色化转型不仅是当今世界发展的两大主题，也是相互依存、相互促进的孪生体：数字化是当前减少碳排放的重要手段，推进绿色化离不开数字化；绿色化转型需要坚实的数字化技术做支撑，同时也将产生一批数字化绿色化新技术、新产业。通过数字化绿色化协同转型发展助力“双碳”目标实现。 为全面推进数字化绿色化协同转型，2022年11月中旬，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局联合印发通知，确定在10个地区首批开展数字化绿色化协同转型发展（双化协同）合试点。试点工作自2023年1月开始，为期2年，重点围绕数字产业绿色低碳发展、传统行业双化协同转型、城市运行低碳智慧治理、双化协同产业孵化创新、双化协同政策机制构建等方面探索可复制、可推广经验。 表2-2数字化绿色化协同转型发展试点城市 2.3数字技术助力的整体效用是显著抑制碳排放 数字技术、数字经济助力“双碳”目标实现的政策主要分布在产业性政策和区域性政策中，前者包括“宽带中国”战略、中国制造2025、“互联网+”行动等，在新型工业化建设、现代产业体系建设中都高度重视能源消费和碳排放，与“双碳”目标对标；后者包括智慧城市试点、国家大数据试验区以及创新型城市试点等，高度重视数字技术的赋能效应。众多实证研究表明，这些政策不仅对中国数字经济发展意义重大，也同时通过促进绿色技术创新、产业结构升级等途径影响了相应产业和地区的碳减排。 表2-3相关主要政策总结 3.数字技术助力“双碳”目标实现的理论逻辑与挑战 数字技术作为通用的技术进步，会对能源消费产生影响，进而影响碳排放，即“数字技术—能源消费—碳排放”的链条。具体来看，可以从技术效应、结构效应来分析数字技术助力“双碳”目标实现的逻辑；从规模效应和数字技术自身来分析这一过程存在的挑战。其中，技术效应表现为数字技术提高能源效率，结构效应表现为数字技术推动结构升级，规模效应表现为数字技术刺激能源消费。 如果规模效应比技术效应、结构效应更为显著，那么，数字技术就会整体表现为刺激能源消费、加剧碳排放，这就是能源消费反弹，即杰文斯悖论：随着能源利用效率的提高，导致社会对它需求的“绝对数量”增加和生产规模的扩大，最终社会对这类能源的总需求进一步增加而不是减少，这在发展早期阶段更容易被观察到。也就是说，数字技术应用为技术创新、产业结构升级注入新动能，生产技术的创新将有利于改进传统高耗能的生产方式，提高能源使用效率。然而，能源效率提高，往往会刺激能源消费，而不是节约使用。 3.1数字技术提高能源效率并抑制碳排放 数字技术的应用可以引发一系列技术创新，推动技术进 步，能够改进经济效率，提高能源效率或是降低能耗强度，进而抑制碳排放，这是技术效应使然。 具体来看，数字技术有助于提升绿色技术的研发与资源配置效率。现有研究指出，数字技术能够为绿色技术创新体系的构建提供助力，大数据、人工智能等新一代信息技术也将成为绿色技术创新体系的重要组成部分。数字技术和数字平台可以打破传统时空限制，加快信息流通，为企业提供实时的市场与技术信息，通过智能分析与预测，实现科学研发，减少研发过程中的资源浪费，降低成本，进而促进要素资源合理配置，提升技术创新能力并降低碳排放。进一步，数字技术还能促进绿色技术进步，有助于提升能源效率以及可再生能源的使用。现有研究通过在中国的省份、城市、行业等层面上进行实证分析，发现数字技术可以通过抑制能源消耗强度而降低碳排放。在更为广阔的全球层面，现有研究也发