实现净零排放的行业途径：移动和数字技术支持行业脱碳

移动和数字技术在支持产业脱碳 gsma代表着全球移动运营商的利益，团结了超过750家运营商和近400家在更广泛的移动生态系统中的公司，包括手机和设备制造商、软件公司、设备供应商和互联网公司，以及相邻行业领域的组织。gsma还举办在巴塞罗那、洛杉矶和上海每年举行的行业领先活动mwc，以及移动360系列区域会议。 gsma Intelligence是全球移动运营商数据、分析和预测的权威来源，也是权威行业报告和研究的发布者。 我们的数据涵盖了世界每个国家/地区的所有运营商组、网络和MVNO——从阿富汗到津巴布韦。它是目前最准确、最完整的一组行业指标，包含数千万个独立数据点，每日更新。 了解更多信息，请访问GSMA企业网站www.gsma.com gsma情报机构被领先的运营商、供应商、监管机构、金融机构和第三方行业参与者所信赖，以支持战略决策和长期投资规划。这些数据被用作行业参考点，并经常被媒体和行业本身引用。 在推特上关注GSMA：@GSMA 我们的分析师和专家团队定期就多个行业主题发布思想领导力研究报告。 www.gsmaintelligence.com gsmaintelligence.com@info 作者：蒂姆·哈特，研究咨询总监 埃马努埃尔·科尔塔，高级分析师 我们感谢碳信托作为受信任的顾问，在本次研究中进行了分析和建模。 碳信托 成立于2001年，碳信托与全球的企业、政府和机构合作，通过碳减排、资源效率战略以及低碳商业、系统和技术的商业化，帮助它们为更可持续的未来做出贡献并从中受益。 在诺基亚，我们创造能够帮助世界共同行动的技术。作为关键网络的可信赖合作伙伴，我们致力于在移动、固定和云网络领域实现创新和技术领先。我们依靠知识产权和长期研究创造价值，并由屡获殊荣的诺基亚贝尔实验室领导。我们坚守最高的诚信和标准，助力构建一个更高效、更可持续、更包容的世界所需的能力。www.nokia.com 内容 执行摘要 4 61. 行业脱碳：策略和路线图 2. 制造 9 143. 功率与能量 184.运输 5.建筑物23 6. 意义和展望 27 31附录 减少碳排放以确保地球、社会和产业的可持续性是当今时代的首要挑战。任何产业都需要采取一系列的选择和步骤来减少其碳足迹，这与公司或国家的情况一样。其中一些将涉及技术的使用；一些将要求改变消费者和商业行为；而另一些将集中于法规。 移动和数字技术的应用是实现去碳化转型的一个关键推动因素。电信运营商、供应商和支持生态系统合作伙伴在向数字化和低碳经济转型中发挥着关键作用，特别是在涉及使用技术来降低排放的企业部门和高资产密集型行业时。 更智能地使用移动和数字技术可以节省碳 物联网、lte和5g推动数字化和脱碳化 数字化和脱碳化是由一系列移动连接产品和网络服务实现的，这些服务与云中的人工智能（AI）和机器学习算法协同工作，以推动生产力的提升。物联网传感器、LTE和5G连接（包括私有网络）正在部署到本分析中所描述的各个行业中，同时还有一系列其他解决方案。 基于占用水平和当前外部气候条件优化能源利用的燃气系统。在家居中，智能电表通过中央接口连接到智能家居控制系统，可提供高达5%的节能效果，在某些情况下，还具备将消费者多余能源卖给电网的能力。 • 在运输中，车载蜂窝远程信息处理技术的使用可以提高航运燃油效率，并能够为港口货物的到港和离港实现更优化的模式，原因是怠速时间的减少以及与卡车在货物后续配送方面的更好协调。 • 在制造业中，例如，智能工厂依赖于物联网传感器、机器人和人工智能，实现生产能力的动态调整和机器故障的远程维修。这减少了对手工劳动的依赖，提高了生产力，并降低了配备这些技术的厂房与未配备这些技术的厂房相比的整体能源消耗和排放。 这些例子中移动和数字技术的普遍性展示了它们为全球产业提供更高的能源效率和生产力 的能力。这需要长期和全面的 • 在建筑中，智能建筑设计和流程通过智能电力得到增强 投资策略。在建筑中使用可持续材料 数字化带来的好处不止于脱碳 好消息是企业对净零社会经济益的承诺。例如如下：我们的预测旨在展示如果使用并实施技术，那么可能实现的艺术。跨多个行业的雄心壮志比政府制定的立法政策立场更加宏伟。根据能源与气候情报单位的数据，在已承诺实现碳中和的130个国家中，只有15个（代表全球排放量的12%）已经实现或通过立法将其目标纳入法律——这是唯一真正的承诺衡量标准。在私营部门，世界上最大的20%的公司已经做出了承诺。鉴于商业和公众的需求，以及全球公认测量标准的日益普及——尤其是基于科学的目標倡议（SBTi）——步伐将在COP26之后加快。 虽然产业脱碳可以有助于缓解全球变暖的风险，但还有其他重要 • 公共卫生结果——减少CO 电力部门将导致有害颗粒物和气体（如二氧化氮）的浓度降低。随着电动汽车替代汽油和柴油汽车，以及更多的人居家办公，预计将出现类似的效果。 • 经济多元化——制造业和交通等行业的数字化转型将创造新的就业岗位和国家价值增长点。数字化转型还可以提升公共服务获取能力和公民参与度。 是，主要是现成选项。而投资改进生产力，这是基础这项研究证明了在最大和最受依赖的行业中使用移动和数字技术所带来的清晰、实用和有益的影响。这些开支和部署成本是必要的（这对小公司来说是一个特别的挑战），随着规模的扩大，这些成本随着时间的推移会减少。从财务角度来看（更高的生产力）和可持续性角度来看（更低的排放），投资回报率具有高度的重要性。电信、媒体和技术领域的市场参与者因既是技术的供应商又是消费者而具有独特性。在这个角色中，我们希望这份报告以及随之而来的行业案例研究能够为未来几年推动脱碳的最佳实践做出贡献。 • 生产效率——数字化驱动各行业的新商业模式基础。 这些是各自独立的完整主题，也是未来的研究课题。我们在此引用它们是为了强调，私营部门公司需要在这些领域不断增加披露，以用于未来的可持续性报告。 1. 行业脱碳：策略和路线图 自2015年在巴黎举行的具有里程碑意义的联合国气候变化大会（COP21）以来，支持不同经济部门实现脱碳的行动和投资迅速增加。格拉斯哥的COP26大会提供了一个关键的起点、进度检查和前瞻性视角，展示了如何通过进一步合作支持《巴黎协定》的核心目标，即在21世纪将全球气温升幅控制在工业化前水平以上1.5°C以内。任何行业减少其碳足迹都需要一系列的选择和步骤，这与公司或国家的情形相同。其中一些将涉及技术使用；一些将要求改变消费者和企业行为；一些将集中于法规。 在向更数字化和低碳经济转型中发挥着关键作用，尤其是在涉及使用技术降低排放的企业部门和高耗能行业。在本报告中，我们概述了对四个关键行业的高层级量化脱碳及其相关策略，这四个行业占全球排放的80%——制造业、电力和能源、交通和建筑。我们还概述了一组前瞻性影响。 这四个被分析的行业每年大约排放 40 吉吨（Gt）的二氧化碳2 全球范围内。这相当于总量的近80%，其余部分来自农业、食品生产和各种自然资源。因此，这些行业为世界需要实现的脱碳方法和规模提供了一个具有代表性的横截面，如果我们要在未来10年内将CO₂排放量减少50%。2保持1.5°C的目标。 在此背景下，移动和数字技术的使用是脱碳转型的关键推动力和加速器。电信运营商、供应商和支持生态系统合作伙伴发挥着 图1 图2 • 它能加起来多少——量化由此产生的潜在CO排放节约2关于使用所概述的特定移动和数字技术的使用情况，在到2030年的10年期间。数据以百万吨为单位表示，并占该时期该部门总节省量的百分比，后者使用指数路线图数据。1作为整个行业CO水平的基准。一种更详细的方法论2计算公式可在附录中找到。 • 行业背景及净零排放路径 – 审视该行业的整体碳排放足迹2 并且减排路径（假设到2050年实现净零），然后概述脱碳的高层次战略。 • 低碳化战略：移动和数字技术影响 —— 分析哪些移动和数字技术可以帮助该行业实现低碳化、它们如何运作以及如何实施，以及采用这些技术的公司案例。虽然有许多不涉及移动和数字技术且相关和可行的减少碳足迹的策略和方法，但它们不在此报告的范围内。 在此报告之后，我们还将发布一系列补充的行业案例研究，更详细地介绍每个行业的脱碳战略，并提供公司案例来说明。 行业背景和净零排放路径 制造业是最大、最不同的之一，采用50-50-50方法（即CO减少50%）行业，包括汽车、航空航天、工业和化工等子领域。自中国每年排放16 Gt CO2以来，生产已转向新兴市场。22一年内的发电厂。2到 2050 年的每个十年间),从 2020 年水平计算,未来 10 年需要减少排放 8.6 Gt 才能在 2050 年实现净零排放(见图 3)。配备可以在云端通过机器学习算法实时监控和调整的物联网传感器的设备。安装低延迟连接,包括通过专用 LTE 碳排放的稳定增长。总体而言，在使用数字技术方面作为更广泛的部分相当于大约所有与工业4.0（总称）相关的一部分和 5G 网络,是重要的基础设施支撑。净效应是提高生产率、能源效率和降低直接和间接的碳排放。除了数字化投资之外,大量战略涉及工厂和仓库设计、更可持续地使用材料、在生产中减少塑料的使用,以及可行的循环经济整体发展。 20世纪末的市场自由化导致了行业参与者的高度发达。制造业负责约工厂车间和仓库运营的翻新 行业。为了更好地理解这一点，这些排放是指制造业的数字化)。其中大部分大致与由4000台燃煤设备排放的那些相同，涉及使用更高等级的自动化生产 图3 脱碳化策略：移动和数字技术影响 德国十年前应其国内网络（超高速、超低延迟）发展而创造，发展迅速在高层上串联起来。虽然机器人和自动化软件是智能工厂中最先进的元素之一，但物联网传感器和高等级蜂窝网络正在试点和全面商业部署中成熟，集成商和设备供应商在这里活跃，许多（例如微软、博世、西门子和PTC） 技术脱碳主要是由数字化带来的生产力和节能效益推动的。工业4.0是制造业中的一个术语强势。然而，它已经成为价值链，即使是对于数字技术也是如此，它已经发展成为一个从自动化到更高AR、VR和边缘计算的光谱。图4显示了价值 该领域的宏观术语。该行业有复杂的阶段。众多大型科技集团，系统 需要超低延迟的层级应用程序，例如在价值链的多个层级上运行。 图4 制造企业通常寻求工业级解决方案，并将简单性、安全性、可靠性和成本效益作为评估工业连接方案的关键采购标准。性能可以通过多种方式定义，传输速度、可靠性、冗余度、延迟、抖动和通用工业协议的支持是关键性能指标（KPI）。随着数据和传感器的激增，制造商开始意识到有线连接的局限性。工业以太网正越来越多地被LTE和5G作为长期替代方案所补充。5G的兴起、私有网络的涌现以及传感器成本的下降，都促成了我们对制造业的预期成为物联网各领域中最看涨的一个。我们预测，到2025年，智能制造物联网连接将增长3倍以上，达到15亿。行业情绪进一步反映了其重要性，根据GSMA智能企业焦点调查，56%的制造企业认为物联网对其业务具有变革性。 基础架构正越来越多地转向提供服务质量（QoS）保证的私有蜂窝网络和切片（LTE或5G）。这些网络可以与现有的工业以太网连接集成，这些连接负责处理工厂内部数据连接的一部分。由于5G的低延迟特性，使其在工业4.0和脱碳化过程中尤为重要，能够自动化生产机械和仓库库存任务并更快地执行，尤其是在没有现有有线连接的地方。例如，在飞机维护检查中。德国汉莎航空与沃达丰和诺基亚合作，在其汉堡机库成功完成了一个使用私有5G网络的测试案例。远程位置的工程师可以通过AR（增强现实）在高速度链路上对发动机部件进行安全检查。3综合来看，我们为研究进行的行业报告和访谈表明，通过向智能制造转型，可以实现每年10-20%的生产效率和节能增益。 采用移动和数字技术在互联（或智能）工厂和仓库中，通过提高自动化和生产效率来推动脱碳。我们将技术选项在表1中进行了细分，以便比较。例如