《工業(yè)能效提升行動計劃》背后的“減碳”路線圖

“減碳”，中國是認真的——請大家把開頭這句話“刻煙吸肺”、牢記在心，因為這將決定未來三年、十年甚至更長時間的產業(yè)及從業(yè)者命運。

從2020年做出“2030年前碳排放達到峰值，2060年前爭取實現碳中和”的承諾之后，每年都有重磅政策出臺。2021年，雙碳工作被列為“十四五”開局之年的重點任務之一；前不久，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國務院國資委、市場監(jiān)管總局聯合發(fā)布了《工業(yè)能效提升行動計劃》（以下簡稱《計劃》），成為又一個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，其中數字技術能發(fā)揮哪些作用。

兩股力量，劃定起跑線

“減碳”時間窗口期越來越短，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”。錯誤的努力會起到反作用，隨著雙碳戰(zhàn)略落地實施，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，出現了一些“跑偏”行為，比如對于高能耗項目“一刀切”關停，為了“搶頭彩”制定不切實際的減碳目標，驟然對煤電項目斷貸等。對于這種不尊重科學規(guī)律的“運動式”減碳，已經從國家層面進行了叫停。2021年的國家級會議中，明確提出要“實事求是、尊重規(guī)律、循序漸進、先立后破”，并將在接下來加大督導力度，確保雙碳決策不跑偏、不走樣。直白一點說，“糾偏”意志堅決，減碳沒有“捷徑”。

另一股力量是“加速”。在堅決遏制一些違規(guī)行為、表面功夫的同時，政策也為“減碳”按下了“快進鍵”，尤其是最近出臺的《計劃》更是將“減碳”窗口期縮小到三年，明確要求在2025年，重點工業(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%。一些認為2030年碳達峰目標還早、將減碳視為負擔能拖就拖的企業(yè)，也不能心存僥幸和觀望了。

而通過能效提升來實現降耗減碳，顯然也是經過深思熟慮的。中國宏觀經濟研究院此前曾調研過，減碳的四個途徑：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，對于我國實現2030年前碳排放達峰目標的貢獻率在70%以上。

這兩股力量疊加，不難看出，節(jié)能提效將在工業(yè)及更多領域的“減碳”中發(fā)揮最核心的價值，成為高質量發(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，工業(yè)領域遭遇的挑戰(zhàn)可能是最大的。而對于工業(yè)“減碳”的現實困境，顯然國家部委也是有所調研和認識的，從剛印發(fā)的《計劃》中，給大家畫一下重點。

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

三個統(tǒng)籌：統(tǒng)籌推進能效技術變革和能效管理革新，統(tǒng)籌提高能效監(jiān)管能力和能效服務水平，統(tǒng)籌提升重點用能工藝設備產品效率和全鏈條綜合能效。

聚焦重點：推進重點行業(yè)節(jié)能提效（鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等），重點領域綠色升級（數據中心），跨領域耦合提效協同升級（不同行業(yè)融合創(chuàng)新）。

縱向上，針對工業(yè)領域能源消費占比達的特點，從供到用全鏈路優(yōu)化，能盡其用——

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

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

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

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

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、物聯網、人工智能、大數據中心等信息技術的引入，對礦井、礦場、辦公園區(qū)進行改造，實現了井下作業(yè)的遠程無人化，生產過程的自動化，園區(qū)能耗的智能分析和精細化管理，通過全過程的數字化碳管理，實現了減碳、增效的雙重目標，勞動者也不需要冒著安全風險下井。

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業(yè)。以湖北省隨州市為例，重點培育專汽、風機等特色產業(yè)，既要發(fā)展，引入智能技術來推動精益生產、精益制造，滿足節(jié)能提效的要求，同時又不能因為算力規(guī)?；a與使用，而增加額外的碳負擔。最終，隨州市選擇在數字基礎設施的綠色化下功夫，率先布局具備“開放、融合、普惠、綠色、服務”優(yōu)勢的曙光5A級智算中心，為接下來工業(yè)數字用能打好基礎。

從上述案例中可以看到，兩化融合的產業(yè)革命，使得減碳不僅不是負擔，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。

三道關卡，尋路綠色計算

兩化融合的產業(yè)革命是高質量發(fā)展的“新引擎”，那么算力就是數字經濟的“新動力”?！队媱潯分幸裁鞔_提出，數據中心等重點領域要節(jié)能提效、實現綠色升級。

可以說，綠色計算既是工業(yè)減碳的題中之義，也是其他工業(yè)行業(yè)減碳的關鍵支撐。然而在現實中，綠色計算并沒有想象中容易。從目前的政策作為切入點，可以看到綠色計算落地、數據中心領域節(jié)能提效的三重關卡：

第一關，生產。

《計劃》中規(guī)定，數據中心作為重點領域，需要在2025年，新建大型、超大型數據中心電能利用效率（PUE，指數據中心總耗電量與信息設備耗電量的比值）優(yōu)于1.3。

達到這一目標，需要：技術創(chuàng)新，加快液冷、自然冷源等節(jié)能技術的應用，目前曙光5A級智算中心都使用了浸沒相變液冷技術，實現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，通過大型數據中心與智能化能源管控系統(tǒng)，實現算力資源的規(guī)模化、集約化供給，以及能耗的精準化調控，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，推動單位算力能效的提升，擴大綠色算力的比例。

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

第二關，輸送。

交流電的發(fā)明和電網的出現，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，為了平衡數據中心的區(qū)域差異、實現互補協同發(fā)展，以“東數西算”為核心概念的算力網絡被納入國家新型基礎設施發(fā)展建設體系。

簡單來說，算力網絡建成之后，能夠讓算力被統(tǒng)一管理、協同調度、全局優(yōu)化，像自來水和電一樣成為“即取即用“的基礎能源。但必須注意到，目前人們對算力網絡的定義、構成和理解還不完全統(tǒng)一。一方面需要進一步達成共識，通過行業(yè)研討、產業(yè)聯盟等形式形成共識；另一方面，算力與網絡的深度一體化融合，需要從基礎設施層、編排管理層、運營服務層等各個層次上繼續(xù)創(chuàng)新。

第三關，應用。

用好算力這一“新能源”，對于工業(yè)減碳、數字產業(yè)變革有著直接的意義?！队媱潯分幸裁鞔_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，綠色計算在不同行業(yè)發(fā)揮的作用也有所差異。

優(yōu)化產能：對于鋼鐵、煤炭等產能過剩的領域，數字化技術和算力基礎設施主要作用于產能優(yōu)化，通過智能算法對用能設備進行更精準地優(yōu)化控制，優(yōu)化工藝流程，推動生產制造向精益化方向發(fā)展，進而降低整體能耗指標。

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，推動全周期、全過程數字化升級改造，通過工序優(yōu)化、流程優(yōu)化，推動能耗指標下降。以電解鋁行業(yè)為例，生產過程能耗高、碳排放高，隨著消費需求的增長產能有所回升，如果通過智算中心，引入AI+能源檢測管理，推動優(yōu)化調配和風險預估，可以顯著提高生產效率和能源利用效率，實現經濟效益與節(jié)能減排的平衡。

創(chuàng)新發(fā)展：除了一味降低碳排放數字，增加單位算力的GDP同樣是節(jié)能提效的關鍵，這就需要尋找新應用場景、充分釋放算力的創(chuàng)新價值。AI等新技術如何在工業(yè)領域發(fā)揮普遍帶動作用，讓特色產業(yè)發(fā)展從寬泛、粗放向專業(yè)、精細轉變，也是接下來各地基礎設施建設前所要籌謀的。以廣東、安徽、浙江等地為例，在數字基礎設施的建設初期，引入5A級智算中心“四位一體”的建設模式，公共算力服務、數據開放共享、智能生態(tài)建設、產業(yè)創(chuàng)新聚集于一體，讓智能化模型的開發(fā)、訓練、落地部署效率提升，為區(qū)域內高能耗的工業(yè)企業(yè)減碳打好基礎。

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

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

隨著各類政策的持續(xù)推出、東數西算的加速部署，數字基礎設施提供像“自來水”一樣的算力資源與服務，將是必然結果，也是工業(yè)向高質量發(fā)展轉型的戰(zhàn)略機遇。

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，我們將一起見證歷史、參與歷史。