No.202122 数字碳中和白皮书 中国信息通信研究院 2021年12月 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保 护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观 点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声 明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 全球气候变化的影响正对全人类生存发展带来日益严峻的挑战， 走向碳中和已成全球共识。实现碳达峰、碳中和是以习近平同志为 核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，是构建 人类命运共同体的庄严承诺，是践行生态文明理念的重要抓手，是 推动我国绿色低碳发展的内在要求。 在后疫情时代， “数字化”和“绿色化”成为全球经济复苏的主 旋律。数字技术在助力全球应对气候变化进程中扮演着重要角色。 数字技术能够与能源电力、工业、交通、建筑等重点碳排放领域深 度融合，有效提升能源与资源的使用效率，实现生产效率与碳效率 的双提升，数字化正成为我国实现碳中和的重要技术路径。另一方 面全球数字化转型的加速和对算力需求的增长，以及 5G 的更广泛 应用，带动信息基础设施的蓬勃发展，同时带来能源需求与碳排放 增长，信息通信业自身能耗不容忽视，迫切需要走绿色低碳发展之 路。 本白皮书分析了数字技术赋能碳减排的机制途径和潜力，构建 了相关模型，总结了数字技术赋能的总体思路和途径，梳理了赋能 电力、工业、交通和建筑等高耗能行业碳减排的着力点和应用场景， 促进碳管理数字化高效化；同时研究了信息通信业自身碳排放的主 要特点和变化趋势，以及信息基础设施能耗问题；最后报告提出了 数字技术助力碳达峰、碳中和的推进策略与建议。 目 录 一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务............................................................ 1 (一) 碳中和已成为应对气候变化共识............................................................... 1 (二) 我国碳达峰碳中和目标意义重大............................................................... 3 (三) 我国碳达峰碳中和工作面临挑战............................................................... 5 (四) 扎实推进碳达峰碳中和重点工作............................................................... 7 二、数字技术赋能碳减排的探索和途径潜力............................................................ 8 (一) 国际借力数字技术应对气候变化的探索................................................... 8 (二) 数字技术赋能碳减排机制途径和潜力..................................................... 11 三、数字技术助力重点行业碳达峰碳中和.............................................................. 16 (一) 数字技术助力构建以新能源为主体的新型电力系统............................. 16 (二) 数字技术助力工业数字化智能化绿色化融合发展................................. 21 (三) 数字技术助力建设绿色智慧交通体系..................................................... 35 (四) 数字技术助力建筑全生命周期碳减排..................................................... 39 (五) 数字技术助力碳管理数字化高效化......................................................... 43 四、信息通信业自身能耗与绿色低碳发展.............................................................. 45 (一) 碳排放总量小增速快，存在结构性差异................................................. 45 (二) 数字基建重点用能领域节能降碳提速..................................................... 47 (三) 多方发力推动信息通信产业绿色发展..................................................... 49 五、数字技术助力碳减排推进策略和建议.............................................................. 51 (一) 构建关键要素支撑体系............................................................................. 51 (二) 强化数字赋能技术供给............................................................................. 53 (三) 建设绿色信息基础设施............................................................................. 54 (四) 开展数字管碳降碳示范............................................................................. 56 (五) 加大财税金融扶持力度............................................................................. 57 (六) 深化数字赋能国际合作............................................................................. 59 附件一：信息通信业与各部门碳排放关联关系...................................................... 61 附件二：数字技术赋能各行业碳减排量值测算...................................................... 63 图 目 录 图 1 全球和中国能源消费结构图............................................................................... 6 图 2 2020 年我国二氧化碳排放现状.......................................................................... 7 图 3 数字技术助力碳达峰碳中和的思路框架......................................................... 13 图 4 数字技术助力碳达峰碳中和的总视图............................................................ 14 图 5 数字技术助力碳达峰碳中和的主要途径........................................................ 15 图 6 智慧能源体系架构图........................................................................................ 17 图 7 工业互联网赋能碳减排应用统计分类图........................................................ 23 图 8 2019 年交通各子领域碳排放占比.................................................................... 36 图 9 建筑各阶段碳排放占比..................................................................................... 40 图 10 2012-2017 年中国细分行业碳排放量增速 ..................................................... 46 图 11 2012 和 2017 年中国 ICT 产业碳排放量 ........................................................ 47 图 12 数字技术赋能碳减排量值计算........................................................................ 63 数字碳中和白皮书 一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务 全球气候变化的影响正对全人类生存发展带来重大挑战，主要 国家和地区纷纷加速向碳中和迈进。2020 年 9 月 22 日,习近平主席 在 75 届联合国大会上提出我国二氧化碳排放力争在 2030 年前达到 峰值，努力争取在 2060 年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和，是 中国向世界的庄严承诺，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内 国际两个大局作出的重大战略决策，也是一场广泛而深刻的经济社 会系统性变革。 (一) 碳中和已成为应对气候变化共识 全球气候变化形势日益严峻。近百年来，全球气候变化的主要 特征是变暖。煤、石油等化石能源的发现和利用使人类由农耕文明 进入工业文明，一方面极大提高了劳动生产力，另一方面也产生了 严重的环境和气候问题。化石能源的广泛使用带来了大量的二氧化 碳排放，导致大气中二氧化碳浓度升高，全球气候变暖。众多科学 理论和模拟实验也在验证温室效应理论的正确性，更多研究证据表 明，人类活动导致的温室气体排放增长是全球气候变化的主要原因。 根据世界气象组