2024-02-07-中国信通院-数字碳中和_工业篇(2024年)_44页_2mb
报告摘要
数字碳中和 工业篇 总结
核心内容
本报告分析了数字技术在工业领域碳减排中的应用潜力和实施路径,重点探讨了数字技术如何助力工业实现绿色低碳转型,为我国实现“双碳”目标提供政策建议和技术支撑。
主要观点
- 工业是我国经济绿色低碳转型的重点领域,其能源消费总量占全国能源消费总量的60%以上,碳排放占比近80%。
- 数字技术是推动工业绿色化的重要推动力,通过提升生产效率、优化资源配置、实现精准管理,助力工业实现“含绿量”提升。
- 数字技术赋能工业碳减排的潜力正在快速增长,未来十年,现有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。
- 数字技术在工业中的应用场景日益丰富,涵盖重点行业、绿色制造、企业主体等多个层面,包括能源管理、碳资产追踪、生产流程优化、废弃物协同处置等。
关键信息
一、数字技术成为新型工业化绿色化重要推动力
- 工业地位:我国工业体系健全,是经济发展的主力军,但也是能源消费和碳排放的重点领域。
- 政策推动:工信部等3部门发布《工业领域碳达峰实施方案》,明确工业碳达峰目标与路径。
- 数字赋能路径:通过研发设计、生产制造、经营管理、运维服务等环节的数字化改造,实现生产效率与碳效率双提升。
二、发达国家积极探索数字技术助力工业脱碳
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美国:
- 强化顶层设计和资金支持。
- 通过大数据、人工智能等技术推动节能减排模型开发。
- 提供研发补贴、奖励资金和贷款担保支持。
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欧盟:
- 制定战略规划,推动数字与绿色双重转型。
- 建立碳交易平台,提升碳交易效率和可信度。
- 成立绿色化数字化联盟,推动跨行业协作。
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日本:
- 强调政策融合,推进数字化赋能绿色发展。
- 制定“2050年碳中和绿色增长战略”,推动绿色制造和数字化转型。
- 加强数字基础设施建设,推进绿色数据中心和可再生能源应用。
三、数字技术将在工业领域持续释放降碳潜能
- 科学内涵:数字技术通过数据资源、现代信息网络和全要素数字化转型,提升能源效率、资源效率和环保效率。
- 潜力评估:
- 钢铁行业:2025年1.1亿吨、2030年1.7亿吨、2035年2.3亿吨。
- 石化化工行业:2025年3700万吨、2030年5600万吨、2035年7800万吨。
- 建材行业:2025年2800万吨、2030年4300万吨、2035年6000万吨。
- 技术分类:
- 能源管控类、自动控制类、副产物回用类、集成控制类。
- 增长趋势:数字技术对工业碳减排的贡献度在碳达峰期和碳中和前期快速增长,后期增速放缓。
四、数字技术赋能工业减碳应用场景不断丰富
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重点行业层面:
- 钢铁行业:推动低碳产品研发、生产工序智能协同、产业链供应链协同。
- 石化化工行业:提升生产制造效率、加强环境污染物管控、实现碳资产管理。
- 建材行业:优化能源管理、加强碳监测与核算、推动废弃物协同处置。
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绿色制造层面:
- 绿色工厂:推动绿色设计、智能生产、资源回收。
- 绿色产品:提升产品设计绿色水平、延长产品寿命、推动产品循环利用。
- 绿色供应链:构建智能高效供应网络、实现资源动态优化配置、推动碳数据协同管理。
- 绿色园区:推动园区能源基础设施低碳化、加强碳监测与核算、实现废弃物协同处置。
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企业主体层面:
- 大企业:发挥示范引领作用,推动绿色供应链建设,加强数字化管理。
- 中小企业:通过数字技术优化生产流程、提升能效、拓展绿色产品开发能力。
- 融通发展:推动大中小企业协同转型,构建绿色产业链。
五、政策建议
- 加强政策顶层设计:制定战略规划,推动数绿融合发展。
- 强化关键要素支撑:完善碳排放数据收集、传递和开发利用机制,推动融合人才培养。
- 持续推动技术攻关:加强基础研究和前沿技术布局,加快先进适用技术开发与应用。
- 加大财税金融支持:引导财政资源向数字化减碳倾斜,鼓励公私合作,加强金融服务支持。
- 提升企业赋能动力:推动大中小企业分类施策,促进数绿协调发展。
- 完善数字化碳管理:推动企业与政府建立数字化碳管理平台,实现碳资产精准管理。
附录:数字技术碳减排潜力评估模型
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评估框架:基于数字技术普及率、减排因子、碳减排潜力预测模型。
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技术分类:能源管控、自动控制、副产物回用、系统集成控制。
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模型公式:
- 数字技术普及率公式:$K_{i, t + \Delta t} = (K_{i, t} - K_{i, m}) e^{\frac{- (\Delta t)^2}{2 s^2}} + K_{i, m}$
- 碳减排潜力公式:$ER_{i, t + \Delta t} = ER_{i, t} + \frac{e^{\alpha_i + \beta_i K_{i, t + \Delta t}}}{1 + e^{\alpha_i + \beta_i K_{i, t + \Delta t}}} \cdot RF_i$
- 碳减排因子公式:$RF_i = \sum RA_{i, w} \cdot EF_w$
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评估范围:以2022年为基准年,预测2025年、2030年、2035年的碳减排潜力。
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模型应用:适用于钢铁、石化化工、建材等重点流程制造业的碳减排潜力评估。
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