数字技术：净零排放未来的支柱

数字技术：实现净零排放未来的基石 前言 “数字技术：净零排放未来的支柱”是由壳牌公司赞助的《麻省理工学院科技评论洞察》报告。为了撰写此报告，2022年10月和11月，《麻省理工学院科技评论洞察》对350名高管进行了全球调查。我们还采访了九位行业领袖。调查受访者均匀分布在北美、欧洲和亚太地区。涵盖了八个行业领域。哈里·兰格是报告的作者，米歇尔·布罗斯南是编辑，尼科拉·克雷帕尔迪是出版者。该研究在编辑上是独立的，所表达的观点是《麻省理工学院科技评论洞察》的观点。 我们感谢以下高管拨冗提供时间和见解： 乔治·曼珠，世界经济论坛数字经济平台战略主管 斯特凡·热尔曼，总裁，GHGSat 斯科特·古特里，微软执行副总裁 斯凯普丽·贾米森，埃森哲全球能源与材料业务负责人 壳牌公司计算科学与数字创新副总裁 丹·杰文斯 迈尔（Peter Maier），高级副总裁，战略客户合作部，CEO办公室，SAP 拉贾·纳拉扬， UltraTech水泥公司业务主管兼首席制造官 亨德里克·萨米施，Next Kraftwerke公司创始人兼首席执行官 塞亚南拉扬·谢沙德里的，应用力学副教授，印度理工学院，马德拉斯 前言 我深信，在一个净零排放的世界里，数字技术和解决方案将是能源系统的支柱。能源的未来是去碳化、去中心化和数字化。 这份报告非常及时，因为我们的行业正步入一个变革的十年。数字化已经通过提高效率、安全性和促进可再生能源的使用，正在改变能源行业。壳牌的研发和产品部署表明，数字化正以三种方式帮助推动能源转型： 协助提升现有运营效率，并改进监测和追踪排放的机制。 2.通过为更复杂、去中心化、多元化的未来能源系统提供操作系统，实现其能源系统更快速的重设计。 3.通过经济激励开发新的商业模式，以帮助加速向低碳能源的转型。 调查结果说明了能源转型在不同地区以不同速度进行。各行业及其内部参与者将倾向于选择不同的脱碳手段。虽然数字化是减少排放最快、或许也是最便宜的手段之一，但它并非每个人实现脱碳目标的明显选择。这项研究还显示了能源行业在利用数字技术支持脱碳目标方面有强烈的承诺，但很明显，其他行业的负责人尚未信服。 报告中的其他发现进一步坚定了我认为能源转型是一项团队运动的信念，我们需要找到与客户和供应商合作的方式，来论证数字技术应成为推动脱碳的核心。这将需要更高水平的开放式创新和与非传统伙伴的合作。在壳牌，我们也相信，需要通过开发开源平台和通用数据标准来加速创新，并使跨组织边界共享数据和代码更加便捷。但并非所有行业都 yet 深信这一点。作为数字化和可持续发展领域的领导者，我坚信我们必须共同努力来转变这种观念。否则，我们将错失加速能源转型的一个关键杠杆。 研究已经明确。领导层的支持是任何成功的数字化转型关键所在。但这还不够。报告的结论——即需要一种数字文化来理解和应对脱碳化挑战——使我深有同感。数字技术的真正价值在于其带来的变革，使人们和工作流程得以重新思考传统的工作方式，并基于新的数据驱动洞察做出更好的决策。在组织中建立共识和归属感，将其融入其中是一项艰巨的工作，需要坚定不移的承诺。 阅读此报告时，我希望您也能像我一样，信服数字技术以及成功的数字化转型在向净零排放未来过渡中发挥的重要作用。欲了解更多信息，请访问 www.shell.com/digitalisation。感谢您的关注。我们期待在此旅程中与您合作。 壳牌公司计算科学与数字创新副总裁 目录 02 提高工业碳效率........................................................7 对数字化脱碳的乐观态度存在差异........................................7 能源领域在数字化方面表现突出..............................................10 不同行业设定不同的优先事项..................................................10 云计算赋能转型与人工智能............................................................110 1 执行摘要........................................................................................................5 关于调查...............................................................................................................5 03 上游、下游及合作的重要性 ......................................14 数字化带来的好处大于脱碳。 ......................14 对开放标准的期望各不相同.........................................................15 分布式能源的利弊。 ....................................................15 更广泛、更深入的合作..................................................................17 04 组建数字联盟以克服挑战……18 首席执行官可以推动转型18 网络安全担忧正延缓进展。19 对监管和创新生态系统的呼吁20 05Conclusion..............................................................................21 全执行摘要 排放量大的企业，行业肩负着独特的责任和机遇，引领这一进程。虽然能源和石化行业无疑是这些努力的核心关注点，但所有行业都至关重要，必须进行脱碳化。球 关于数字技术对温室气体（GHG）排放的影响，相关数据正在涌现，其重要性已十分明确。世界经济论坛（WEF）和埃森哲表示，到2030年，数字技术将帮助能源、材料和交通行业减少4%至10%的排放。¹ 普华永道计算称，仅人工智能（AI）到2030年即可减少全球4%的温室气体排放，² 而埃森哲则报告称，人工智能的气候潜力使这一数字在多个行业达到16%。³ 然而，尽管这些技术已被证明行之有效，但组织在采用这些技术以加速脱碳和减排目标方面却缺乏紧迫感。在各个行业，许多领导者借助合作伙伴来支持数字化转型，而能源转型则仍是一个次要目标。数字和可持续发展领域的领导者对技术采取了令人惊讶的保守态度，这种态度未能解决当前的问题。他们以此为理由，称现有解决方案尚不成熟，需要进一步研究或定制，以及面临的挑战范围从间歇性可再生能源供应到对现有碳交易机制缺乏信任。 向数字技术将是实现净零排放的关键。它们凭借更高效地处理数据、更快地识别问题以及在虚拟环境中测试解决方案的能力，来实现脱碳。高耗能系统将越来越多地从云计算、边缘计算、人工智能（AI）、机器学习（ML）、物联网（IoT）传感器和区块链技术等数字及Web3技术中获益，从而提升效率。 净本报告所依据的调查由MIT技术评论洞察（MIT Technology Review Insights）于2022年10月至11月进行。所有350名受访者均为大型组织的C级高管，包括首席技术官、首席信息官、首席可持续发展官、首席数字官、首席运营官和首席数据官。从地域分布来看，北美洲占受访者总数的31%，其余则分布在全球各地。约一半（51%）受访公司的年收入在10亿至100亿美元之间。年收入超过110亿美元的公司占受访者的31%。涉及的八个行业领域包括能源、金属与采矿、工业制造、建筑、技术行业、交通、石化制造和零售。 麻省理工学院技术评论洞察（MIT Technology Review Insights）进行了一项全球调查，旨在考察行业领导者对数字技术的应用、计划以及采用这些技术实现脱碳目标的准备情况。该调查涵盖了八大主要行业的350位大型全球公司C级领导者，以收集他们对这些解决方案的看法。此外，还通过与九位领域专家的深入讨论收集了见解。 • 对技术采纳和创新的态度因行业和地区而异。虽然网络安全被视为整体数字化转型的最大外部障碍（58%），但建筑公司顾虑更大（76%），而金属和采矿公司则不太担心（47%）。总体而言，11%的受访者计划早期就试验数字技术，但有些行业热情不高：金属和采矿行业仅占4%，石化制造业占5%，工业制造业占6%。跨部门和组织的合作需要获得支持（买账）和学习意愿。 数字化是支撑能源转型的支柱。尽管各行业（及各地区）存在差异，但数字技术被认为对优化效率、减少能源和浪费（综合评分为6.8）、设计和优化碳捕获技术（6.7）、使可持续性数据可获取、可核验和透明化（6.2）、监测温室气体汇（6.6）以及设计和优化低碳足迹能源系统（5.8）都至关重要（按1至10的重要性评分，10为最高）。 • 需要一种数字文化来理解和应对脱碳化挑战。对新技术解决方案的响应植根于文化之中，但公司尝试新技术的第二常见方式是仅仅等待其成熟（24%）。只有四分之一受访者希望采纳基于知识共享和学习心态的数字创新文化（25%）。技术路线图（19%）和高层领导（17%）的影响力相似且较小。采用数字技术的成功不仅取决于数据的可用性，还取决于系统和人员。领导层需要建立内部和外部利益相关者的数字联盟，鼓励数字化转型的意愿，并解释整合数字技术的重要性。 • 对大多数行业而言，主要的脱碳手段是循环经济。所有行业（除石化制造业外）的多数参与者（54%）都将循环经济4视为其首要的环境可持续性目标。循环经济通过减少消费、提高效率以及回收资源和能源来最大限度地减少浪费。第二重要的可持续性目标是提高清洁能源的可及性（41%），第三是提高能源效率（40%）。 与技术专家合作是行业运用数字解决方案进行创新的方式。采用新技术最普遍的做法是通过供应商合作（占31%）。然而，高管们不太可能强调开放标准和供应链数据共享对于加速数字技术部署（尤其是在能源、金属和采矿、建筑和石化制造领域）的重要性，只有16%的人认为这是首要的推动因素。但专家们表示，拥抱开放标准和数据共享——这对于人工智能（AI）和机器学习（ML）克服复杂性至关重要——以简化供应链，是实现脱碳目标“不可避免”的一步。 2 提双胞胎、人工智能（AI）和机器学习（ML）解决方案可以减少碳足迹。区块链有潜力发展值得信赖且透明的碳市场他们使用数字技术以及实现净零排放未来的计划，都取决于数字脱碳。数据显示，总体而言，物联网设备、云计算和大数 。然而，国际能源署（IEA）表示，总体技术革新正滞后：到2050年所需的技术中，近半数仍处于原型阶段。5 进展正在放缓。据等数字技术的效益尚未被视为切实可行，因为分析已经证明了它们提高工厂、建筑物和其他高耗能资产效率、减少排放的能力，但这些技术尚未被视为实现脱碳目标的关键。高管们对数字技术的评价仅为中等。 非常重要，在1到10的评分量表上平均得分为6.4分。 高工对数字化脱碳的乐观态度有所不同。 不同行业对于数字技术在实现环保目标中所扮演角色的热情程度不一。能源公司普遍认可数字技术的作用，并且许多公司正相应地进行投资。 2022年末，麻省理工学院技术评论洞察（MIT Technology Review Insights）与壳牌公司进行了一项针对全球高管的调查，旨在衡量 图1：数字技术将在实现脱碳目标中发挥关键作用各行各业的公司都在寻求技术进步以优化效率、减少能源和浪费。在1到10的评分标准上（10分为最高），受访者对数 字技术帮助他们实现脱碳目标的三大主要方式进行了评分。 然而，一些高耗能产业缺乏发