《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》背后的“減碳”路線圖

“減碳”，中國是認(rèn)真的——請大家把開頭這句話“刻煙吸肺”、牢記在心，因?yàn)檫@將決定未來三年、十年甚至更長時(shí)間的產(chǎn)業(yè)及從業(yè)者命運(yùn)。

從2020年做出“2030年前碳排放達(dá)到峰值，2060年前爭取實(shí)現(xiàn)碳中和”的承諾之后，每年都有重磅政策出臺(tái)。2021年，雙碳工作被列為“十四五”開局之年的重點(diǎn)任務(wù)之一；前不久，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、國務(wù)院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布了《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》（以下簡稱《計(jì)劃》），成為又一個(gè)影響深刻的國家級政策，并將工業(yè)“減碳”的窗口期縮短到三年，要求2025年將節(jié)能提效作為工業(yè)減碳的首要舉措。

從中，我們能看到未來三年，工業(yè)“減碳”將如何展開，其中數(shù)字技術(shù)能發(fā)揮哪些作用。

兩股力量，劃定起跑線

“減碳”時(shí)間窗口期越來越短，既不能不作為，又不能亂作為，因此，有必要首先從宏觀層面理清楚，工業(yè)“減碳”究竟該朝著哪個(gè)方向努力。

目前看來，有兩股力量為未來3-8年的“減碳”工作劃定了起跑線：

一股力量是“糾偏”。錯(cuò)誤的努力會(huì)起到反作用，隨著雙碳戰(zhàn)略落地實(shí)施，很多省市及工業(yè)企業(yè)也發(fā)布了減碳路線圖，但由于理解差異，出現(xiàn)了一些“跑偏”行為，比如對于高能耗項(xiàng)目“一刀切”關(guān)停，為了“搶頭彩”制定不切實(shí)際的減碳目標(biāo)，驟然對煤電項(xiàng)目斷貸等。對于這種不尊重科學(xué)規(guī)律的“運(yùn)動(dòng)式”減碳，已經(jīng)從國家層面進(jìn)行了叫停。2021年的國家級會(huì)議中，明確提出要“實(shí)事求是、尊重規(guī)律、循序漸進(jìn)、先立后破”，并將在接下來加大督導(dǎo)力度，確保雙碳決策不跑偏、不走樣。直白一點(diǎn)說，“糾偏”意志堅(jiān)決，減碳沒有“捷徑”。

另一股力量是“加速”。在堅(jiān)決遏制一些違規(guī)行為、表面功夫的同時(shí)，政策也為“減碳”按下了“快進(jìn)鍵”，尤其是最近出臺(tái)的《計(jì)劃》更是將“減碳”窗口期縮小到三年，明確要求在2025年，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)通過節(jié)能提效，單位增加值能耗比2020年下降13.5%。一些認(rèn)為2030年碳達(dá)峰目標(biāo)還早、將減碳視為負(fù)擔(dān)能拖就拖的企業(yè)，也不能心存僥幸和觀望了。

而通過能效提升來實(shí)現(xiàn)降耗減碳，顯然也是經(jīng)過深思熟慮的。中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院此前曾調(diào)研過，減碳的四個(gè)途徑：能源替代、二氧化碳捕獲、植樹造林、以及節(jié)能提效，其中節(jié)能提效是最主要、最快速的途徑，對于我國實(shí)現(xiàn)2030年前碳排放達(dá)峰目標(biāo)的貢獻(xiàn)率在70%以上。

這兩股力量疊加，不難看出，節(jié)能提效將在工業(yè)及更多領(lǐng)域的“減碳”中發(fā)揮最核心的價(jià)值，成為高質(zhì)量發(fā)展的起跑線。

一次革命，打造新引擎

面對越來越緊迫的“減碳”任務(wù)，工業(yè)領(lǐng)域遭遇的挑戰(zhàn)可能是最大的。而對于工業(yè)“減碳”的現(xiàn)實(shí)困境，顯然國家部委也是有所調(diào)研和認(rèn)識(shí)的，從剛印發(fā)的《計(jì)劃》中，給大家畫一下重點(diǎn)。

橫向上，針對工業(yè)粗放型發(fā)展模式，全面統(tǒng)籌、重點(diǎn)行業(yè)的“效率至上”——

三個(gè)統(tǒng)籌：統(tǒng)籌推進(jìn)能效技術(shù)變革和能效管理革新，統(tǒng)籌提高能效監(jiān)管能力和能效服務(wù)水平，統(tǒng)籌提升重點(diǎn)用能工藝設(shè)備產(chǎn)品效率和全鏈條綜合能效。

聚焦重點(diǎn)：推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)節(jié)能提效（鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等），重點(diǎn)領(lǐng)域綠色升級（數(shù)據(jù)中心），跨領(lǐng)域耦合提效協(xié)同升級（不同行業(yè)融合創(chuàng)新）。

縱向上，針對工業(yè)領(lǐng)域能源消費(fèi)占比達(dá)的特點(diǎn)，從供到用全鏈路優(yōu)化，能盡其用——

夯實(shí)基礎(chǔ)：著力提升節(jié)能技術(shù)裝備產(chǎn)品供給水平，大力發(fā)展節(jié)能服務(wù)，積極構(gòu)建綠色增長新引擎，培育制造業(yè)綠色競爭新優(yōu)勢。

用能轉(zhuǎn)型：加快推進(jìn)用能的低碳轉(zhuǎn)型，包括傳統(tǒng)能源清潔化、工業(yè)用能綠色化、重點(diǎn)用能低碳化。

這張縱橫交織規(guī)劃圖的背后，靠的是一場兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命。即《計(jì)劃》中提出的，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對工業(yè)能效提升的賦能作用，加速生產(chǎn)方式數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型。

兩化融合提高工業(yè)能效、幫助減碳，確實(shí)能得到比較好的效果。我們走訪過不少案例，舉兩個(gè)例子。

案例之一，煤炭行業(yè)是碳排放的傳統(tǒng)“大戶”，減碳難度很大。山西某煤炭企業(yè)，就通過5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)中心等信息技術(shù)的引入，對礦井、礦場、辦公園區(qū)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)的遠(yuǎn)程無人化，生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，園區(qū)能耗的智能分析和精細(xì)化管理，通過全過程的數(shù)字化碳管理，實(shí)現(xiàn)了減碳、增效的雙重目標(biāo)，勞動(dòng)者也不需要冒著安全風(fēng)險(xiǎn)下井。

案例之二，是工業(yè)制造場景，制造是很多中西部城市的支柱型產(chǎn)業(yè)。以湖北省隨州市為例，重點(diǎn)培育專汽、風(fēng)機(jī)等特色產(chǎn)業(yè)，既要發(fā)展，引入智能技術(shù)來推動(dòng)精益生產(chǎn)、精益制造，滿足節(jié)能提效的要求，同時(shí)又不能因?yàn)樗懔σ?guī)?；a(chǎn)與使用，而增加額外的碳負(fù)擔(dān)。最終，隨州市選擇在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的綠色化下功夫，率先布局具備“開放、融合、普惠、綠色、服務(wù)”優(yōu)勢的曙光5A級智算中心，為接下來工業(yè)數(shù)字用能打好基礎(chǔ)。

從上述案例中可以看到，兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命，使得減碳不僅不是負(fù)擔(dān)，反而成為工業(yè)行業(yè)及企業(yè)降本增效、提升競爭力的重要契機(jī)。

三道關(guān)卡，尋路綠色計(jì)算

兩化融合的產(chǎn)業(yè)革命是高質(zhì)量發(fā)展的“新引擎”，那么算力就是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“新動(dòng)力”。《計(jì)劃》中也明確提出，數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)域要節(jié)能提效、實(shí)現(xiàn)綠色升級。

可以說，綠色計(jì)算既是工業(yè)減碳的題中之義，也是其他工業(yè)行業(yè)減碳的關(guān)鍵支撐。然而在現(xiàn)實(shí)中，綠色計(jì)算并沒有想象中容易。從目前的政策作為切入點(diǎn)，可以看到綠色計(jì)算落地、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域節(jié)能提效的三重關(guān)卡：

第一關(guān)，生產(chǎn)。

《計(jì)劃》中規(guī)定，數(shù)據(jù)中心作為重點(diǎn)領(lǐng)域，需要在2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率（PUE，指數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值）優(yōu)于1.3。

達(dá)到這一目標(biāo)，需要：技術(shù)創(chuàng)新，加快液冷、自然冷源等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，目前曙光5A級智算中心都使用了浸沒相變液冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)算力能源的綠色低碳化供給，可將PUE值最低降至1.04；集約供給，通過大型數(shù)據(jù)中心與智能化能源管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)算力資源的規(guī)模化、集約化供給，以及能耗的精準(zhǔn)化調(diào)控，能效明顯提升；硬件升級，通過更高性能、更低功耗的AI芯片部署，推動(dòng)單位算力能效的提升，擴(kuò)大綠色算力的比例。

總的來說，5A級智算中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能提效，不僅能夠直接帶來較大的減碳效益，同時(shí)也可以為其他行業(yè)的數(shù)字化輸送“綠色能源”，在更長的產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)揮減碳作用。

第二關(guān)，輸送。

交流電的發(fā)明和電網(wǎng)的出現(xiàn)，讓電力可以低損耗、穩(wěn)定地輸送到世界各地，對于算力能源來說，中國各區(qū)域的情況也各有不同，為了平衡數(shù)據(jù)中心的區(qū)域差異、實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展，以“東數(shù)西算”為核心概念的算力網(wǎng)絡(luò)被納入國家新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展建設(shè)體系。

簡單來說，算力網(wǎng)絡(luò)建成之后，能夠讓算力被統(tǒng)一管理、協(xié)同調(diào)度、全局優(yōu)化，像自來水和電一樣成為“即取即用“的基礎(chǔ)能源。但必須注意到，目前人們對算力網(wǎng)絡(luò)的定義、構(gòu)成和理解還不完全統(tǒng)一。一方面需要進(jìn)一步達(dá)成共識(shí)，通過行業(yè)研討、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等形式形成共識(shí)；另一方面，算力與網(wǎng)絡(luò)的深度一體化融合，需要從基礎(chǔ)設(shè)施層、編排管理層、運(yùn)營服務(wù)層等各個(gè)層次上繼續(xù)創(chuàng)新。

第三關(guān)，應(yīng)用。

用好算力這一“新能源”，對于工業(yè)減碳、數(shù)字產(chǎn)業(yè)變革有著直接的意義。《計(jì)劃》中也明確指出，充分挖掘鋼鐵、石油化工、電力、裝備制造、有色金屬等高能耗行業(yè)的節(jié)能潛力。其中，綠色計(jì)算在不同行業(yè)發(fā)揮的作用也有所差異。

優(yōu)化產(chǎn)能：對于鋼鐵、煤炭等產(chǎn)能過剩的領(lǐng)域，數(shù)字化技術(shù)和算力基礎(chǔ)設(shè)施主要作用于產(chǎn)能優(yōu)化，通過智能算法對用能設(shè)備進(jìn)行更精準(zhǔn)地優(yōu)化控制，優(yōu)化工藝流程，推動(dòng)生產(chǎn)制造向精益化方向發(fā)展，進(jìn)而降低整體能耗指標(biāo)。

升級改造：對于一些需求高、能耗高的企業(yè)，通過智算中心加速AI算法和模型的研發(fā)落地，推動(dòng)全周期、全過程數(shù)字化升級改造，通過工序優(yōu)化、流程優(yōu)化，推動(dòng)能耗指標(biāo)下降。以電解鋁行業(yè)為例，生產(chǎn)過程能耗高、碳排放高，隨著消費(fèi)需求的增長產(chǎn)能有所回升，如果通過智算中心，引入AI+能源檢測管理，推動(dòng)優(yōu)化調(diào)配和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，可以顯著提高生產(chǎn)效率和能源利用效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排的平衡。

創(chuàng)新發(fā)展：除了一味降低碳排放數(shù)字，增加單位算力的GDP同樣是節(jié)能提效的關(guān)鍵，這就需要尋找新應(yīng)用場景、充分釋放算力的創(chuàng)新價(jià)值。AI等新技術(shù)如何在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮普遍帶動(dòng)作用，讓特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展從寬泛、粗放向?qū)I(yè)、精細(xì)轉(zhuǎn)變，也是接下來各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前所要籌謀的。以廣東、安徽、浙江等地為例，在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)初期，引入5A級智算中心“四位一體”的建設(shè)模式，公共算力服務(wù)、數(shù)據(jù)開放共享、智能生態(tài)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聚集于一體，讓智能化模型的開發(fā)、訓(xùn)練、落地部署效率提升，為區(qū)域內(nèi)高能耗的工業(yè)企業(yè)減碳打好基礎(chǔ)。

隨著綠色算力從產(chǎn)到用的環(huán)節(jié)一步步打通，數(shù)字“能源“在工業(yè)減碳中的價(jià)值與效益將持續(xù)釋放。

綜合來看，綠色計(jì)算在支撐工業(yè)節(jié)能提效上，展現(xiàn)出了巨大的潛力，也成為目前“減碳”工作中十分具有亮點(diǎn)的一條技術(shù)路徑。

隨著各類政策的持續(xù)推出、東數(shù)西算的加速部署，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供像“自來水”一樣的算力資源與服務(wù)，將是必然結(jié)果，也是工業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇。

未來已來，不再是一句空話，而是具體到五年、三年甚至一年的每一步寸進(jìn)，我們將一起見證歷史、參與歷史。