“雙碳”趨勢和運營商轉型戰略

李常偉

華為技術有限公司 深圳 518129

引言

人類社會經歷了200多年工業化的高速發展，造就了空前的人類文明，同時發展過程中消耗資源、污染環境，也形成了巨大的破壞效應，并且在21世紀初開始進入瓶頸期，已經成為懸于人類頭頂的一把“達摩克利斯之劍”，如何實現綠色可持續發展成為人類亟待解決的問題。

我們正在進入第四次能源革命和以智能為代表的第五次工業革命相交匯的綠色智能新周期，歐、美國家為代表的發達國家，已經完成工業化向數字化的產業升級，并在新型能源、智能化等新技術領域構建了領先的技術和市場優勢。中國如何走綠色發展之路，運營商在綠色發展中如何為國家和社會提供支撐和獨有貢獻，已成為當下的熱點和焦點議題。

1 1.5℃下的挑戰和危機：縮小的窗口期

全球發展仍處于工業化的延長線模式，碳排放水平一直在穩步增長，根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的測算，全球升溫會在2030～2052年達到1.5℃。全球氣溫存在承受極限，1.5℃溫升是地球承重極限，2℃溫升則是不可承受之重[1]。

世界正面臨一系列挑戰，全球疫情持續、供應鏈阻斷、經濟惡化、創紀錄的通貨膨脹、俄烏沖突可能破壞全球糧食和能源市場，正進一步加劇能源矛盾，對全球氣候議程產生重大影響。全球減排的混亂局面進一步惡化，使IPCC設定的1.5℃臨界線正在迫近，根據目前各國的承諾，到2030年全球排放量將增加近14%。要實現1.5℃的目標，就需要到2030年將全球排放量減少45%，并在本世紀中葉實現碳中和。而僅2021年全球與能源相關的二氧化碳排放量就增長了6%，達到了歷史最高水平，和煤炭有關的排放量也飆升至創紀錄高位[2]。國際共識和約定面臨失守，短期措施可能會造成對化石燃料的長期依賴，并關閉1.5℃的窗口期，使排放量減少45%的時間表非常緊迫。一方面需要全球的政策協同來逆轉惡化的政治氛圍，形成戰略協同和合力，同時需要大力推動數字化、智能化技術的采用，實現技術杠桿下有效的、可持續性的節能減排。

2 全球“雙碳”戰略：責任共擔，合作優先

全球各國在聯合國組織下，進行了30年談判和努力，1992年《聯合國氣候變化框架公約》明確“共同但有區別的責任承擔”原則，建立了合作框架；1997年《京都議定書》確立了排放權貿易機制；2007年《巴厘路線圖》建立了“可測量、可報告、可核實”的“三可”制度。

2015年《巴黎氣候協議》明確了 “硬指標”，強調依據各自能力減排，把全球平均氣溫升幅控制在工業化前水平以上低于2℃之內，挑戰1.5℃，到2050年實現全球凈零排放；“承諾+評審”的國家自主貢獻(NDC)模式，制定衡量、報告、核查的透明度細則，鼓勵非國家行為體開展氣候行動，除了政府協商外，各地區、城市、企業、行業組織、非政府組織也開展行動，承諾目標和進展，全球每年提供1 000億美金氣候支持資金；2020年氣候雄心峰會進一步推進多邊進程，國際社會的努力不斷，但理想很豐滿，現實很骨感，全球減排努力面臨的壓力更大。

IPCC4月發布了《氣候變化2022：影響、適應和脆弱性》，當前全球變暖達到了1.2℃。聯合國秘書長稱《巴黎協定》中強調的將未來升溫限制在1.5℃的目標，而目前2021年11月格拉斯哥氣候變化大會上提出的目標正處于“生命維持”和“重癥監護”狀態，需要全球以合作優先的戰略考量來重新凝聚共識，推動行動。

3 大國競合博弈：國家“雙碳”戰略演變

以《巴黎協定》為核心，全球性“雙碳”目標共識和標準逐步形成，合作成為大趨勢，中國、日本、美國、歐洲等紛紛公布了計劃路線圖，綠色發展成為與數字經濟并駕齊驅的主要發力領域和全球共識。即以綠色低碳循環為主的新型可持續發展模式，其基本內涵是指在保持經濟持續增長的同時，減少對自然環境的損害，同時改進自然資源狀況。全球產業演進路線如圖1所示。

圖1 全球產業演進－第四次能源革命+第五次工業革命周期

全球正在加快綠色基礎設施布局。美國大力推動5550億美元的清潔能源計劃，在基礎設施、清潔能源等重點領域加大投資，并重點補貼電動車的購買者和安裝屋頂太陽能的家庭。歐盟計劃2021年至2030年間，每年新增3500億歐元投資，推進電動汽車、公共交通運輸等實現減排目標。德國將放棄化石燃料的目標提前至2035年，擬加速風能、太陽能等可再生能源基礎設施建設，實現100%可再生能源供給。日本在海上風電、電動汽車、氫能等14個重點領域提出了發展目標和具體的減排任務。

2020年9月中國提出力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值，并努力爭取2060年前實現碳中和的“3060雙碳”目標，開啟了“雙碳”目標引領下的高質量綠色發展新征程。國家發布了《2030年前碳達峰行動方案》及一系列能源、工業、建筑、交通等重點領域和煤炭、電力、鋼鐵、水泥等重點行業的實施方案，出臺了科技、碳匯、財稅、金融等保障措施，形成了碳達峰、碳中和“1+N”政策體系，并明確了相關的時間表、路線圖、施工圖。

大國間“博弈”暗潮涌動，美、歐以“雙碳”為核心正在構建新能源領域產業標準機制和話語權，構筑新的全球國際政治格局新高地。歐洲以英國為代表，積極推動“雙碳”戰略，樹立國家影響力，在新賽道增強經濟競爭力，成為低碳經濟的倡導者、低碳發展的先行者，先后推出“氣候變化稅”“碳預算”“碳信托”“碳基金”“綠色投資銀行”等政策措施，成為制度措施上的引領者。

美國已跨越工業化周期，在能源結構上煤炭占比已低于10%，在經濟結構上能源消耗與經濟發展基本脫鉤，同時在新可再生能源技術(風、光、核、電)和數字化技術(AI First)引領全球“雙碳”領域的科技發展，借“雙碳”策略，可增加就業。聯盟歐洲等發達國家強化美國主導地位，占據新能源產業鏈頂端，主導新能源產業標準、壟斷技術和設備市場，控制全球氣候治理話語權，開辟“雙碳”新產業全球市場，形成新的戰略性產業制高點；同時通過聯盟控制傳統能源開發強度，遏制、打壓仍處于工業化階段的發展中大國崛起。

中國“雙碳”政策經歷了一個復雜變遷的過程，從初期的“系統性應對”到“治理監管平衡”再到“統籌發展”，是一個從爭取發展權利要碳排放指標到主動驅動新能源升級承擔國際責任的轉變過程，挑戰巨大。

中國積累了數智技術和新能源技術優勢，目前我國水、風、光、生物質能裝機量均據全球首位，占電力裝機的40%，發電量的30%；形成完備的水、核、風、光電和儲能等制造產業鏈；低速風電技術全球領先；水電業務遍及全球；光伏全產業鏈占據全球3/4，處于主導地位；儲能產業技術經濟性處于領先水平；同時國內巨大的市場優勢驅動了新能源產業快速規模化布局和技術的持續進步，電力技術專利全球領先；移動互聯網的超越發展驅動了中國數字技術全球領先，新基建戰略和安防政策驅動了DT技術加速迭代領先，AI應用普及超越美國，借助數智技術和新能源技術積累的優勢，加持中國政策性驅動的強大力量，中國有信心在“3060”綠色智能周期實現“綠色復興”和超越領先。

4 “雙碳”機遇：創新ICT技術，改變能源模式

數字化和低碳化是驅動綠色發展的雙引擎，利用數智化技術和新能源技術相互融合，構建新能源體系包括新型電力系統、新型低碳智能產業，對實現低碳綠色發展尤為重要。

數字技術使能了全社會的低碳化，但當前行業數字化滲透率較低，僅為20%，需要持續提升行業數字化滲透率，使能行業綠色發展。

隨著數字化加速發展，預計2030年網絡規模將增長100倍，數據中心AI算力增長500倍。數字技術除了能加速碳中和目標的達成，也帶來了巨大的產業機會，尤其是在光伏發電、儲能等領域。

在“雙碳”大趨勢下，企業若想可持續發展，必須堅持綠色低碳轉型之路；根據全球電子可持續發展倡議組織(GeSI)發布的《SMARTer 2030》報告顯示[3]，未來十年內數字技術有望通過賦能其他行業貢獻全球碳排放減少量的20%，是自身排放量的10倍，如圖2所示。現有數智化技術的部署將使可持續發展進程平均加快22%，并將下行趨勢延緩23%。交通、制造、農業、建筑和能源領域的智能解決方案有望將全球排放的二氧化碳量維持在2015年的水平，促使經濟增長與碳排放脫鉤。此外，ICT技術還有助于促進增長，創造超過6萬億美元的收入，并節省近5萬億美元的成本。

圖2 數字化以10倍杠桿效應使能低碳化

5 “雙碳”轉型：ESG和建設低碳型、新型基礎設施

ICT技術的投資能帶來十倍的“雙碳”效益，已成為產業的共識，數字技術是實現低碳發展的使能器，運營商對于低碳發展的貢獻，可以聚焦在三大創新方向，如圖3所示[4]。

圖3 綠色發展三大創新方向

1)利用數字化技術，提升自身的節能減排能力，實現自身“雙碳”目標。

國內外電信運營商積極加強與科技巨頭合作，開源節流，實現節能減排。中國移動通過機房改造，每年節電約2億度，未來將重點建設綠色新基站；中國電信通過研究空調節能技術，應用清潔能源降低石化能源消耗；中國聯通發布了“3+5+1+1”節能行動計劃，未來將著力提升基站能效。Verizon宣布到2025年可再生能源比例超50%，2035年達到Scope 1、Scope 2 零碳排放目標；T-Mobile宣布到2021年100%使用可再生能源；Vodafone選擇碳信托，全面測算碳排放，制定減排戰略，2040年實現碳中和目標。

南非MTN集團《Ambition 2025》戰略中明確定義了ESG目標，2030年減排47%，2040年達成零排放，2021年MTN富時羅素ESG得分從2.9升到4.3，并進入約堡證交所Top30投資指數，ESG計入集團、子網各高管薪酬考核，集團CEO KPI ESG考核占比從10%提升到22.5%，新管理層ESG戰略有效執行帶來經營可持續性等影響，MTN集團股價逆勢上漲，達到七年新高。

中國移動2021年將“綠色行動計劃”升級為“C2三能計劃”，創新構建“三能六綠”發展模式，助力實現碳達峰碳中和目標[5]。“三能”是行動主線，即通過技術創新，實現自身運營“節能”；提升清潔比例，實現自身用電“潔能”；發揮運營優勢，實現助力降碳“賦能”。“六綠”是落實舉措，即以網絡架構綠色化、網絡技術節能化為驅動，打造綠色網絡；以能源消費電氣化、綠電應用規模化為目標，推進綠色用能；以設備節能規范化、綠色采購制度化為保障，建設綠色供應鏈；以日常辦公線上化、運行發展低碳化為方向，倡導綠色辦公；以千行百業信息化、污染防治智能化為依托，深化綠色賦能；以宣傳形式多元化、低碳教育常態化為抓手，創建綠色文化。

運營商為了持續提升數字基礎設施的能效，需要在站點、網絡、數據中心、運營等維度進行創新，如圖4所示[4]。以無線站點和數據中心為發力點，使用系統級低碳方案，打造綠色ICT基礎設施。綠色數字基礎設施成為基本要求，2030年數字基礎設施能效將提升100倍。

圖4 提升數字基礎設施能效

在站點維度，要通過理論、材料、器件、架構的創新，通過以無源補有源、以光補電的方式持續提升設備能效。無線站點采用原生高能效設備、站點極簡架構，系統性、多維度提升能效；站點極簡化，通過整站視角的系統化設計，從各節點轉換效率、供電鏈路的線路損耗以及空調等配套設備的功耗優化等方面提升站點供電鏈路能效。通過站點架構創新，如BBU集中化、全室外免空調站點等，減少空調等非功能性設備的使用。通過重構站點形態，站點從機房變機柜，機柜變掛桿，站點能效從60%提升至97%。對于存量機房，采用精確制冷、升壓供電方式實現免增機房、免換線纜、免增空調改造，機房能效提升至80%；對于新建場景，采用以機柜替代機房的方式，免土建機房，能效可以從60%提升至90%。利用光伏發電替代油機發電，實現站點綠色的普惠供能。實踐上室外站點極簡改造，電源效率可從89%提升到96%，利用節省的空間安裝光伏發電減少碳排放。有線站點上通過以光補電、智能休眠等技術創新，實現能效提升；通過智能休眠技術，引入人工智能實現高效動態休眠，平衡體驗與能耗矛盾。

“極簡站點”通過對基站設備、網絡和配套進行的“三極簡”改造，完成資源整合、老舊設備騰退、組網架構更新以及全室外化部署等關鍵動作，實現基站低碳運營。

數據中心正在成為關鍵的基礎設施，能耗大，全球數據中心能耗約占電力需求的1%，通用計算的總能耗每3年增長1倍，碳中和目標將驅動數據中心算力提升百倍的同時提升百倍能效。基于國家一體化大數據中心政策要求，華為與中國聯通合作，通過全生命周期低碳數據中心解決方案和創新技術，打造綠色、低碳數據中心，實現極致PUE，省電、降碳。以中原基地為例，從2018年到現在，每個項目都應用了相應的節能創新技術，打造綠色、低碳數據中心，降能耗，提效率。針對不同的制冷方案進行精準的PUE仿真和設計，可以精確到小時級的仿真，PUE仿真精度高達97%以上，有助于選擇最優的制冷方案；AI能效優化通過海量數據訓練生成PUE優化模型，實現了小時級精準能效調優(傳統手工調優為季度級)，可優化PUE9～12%；高效配電創新采用智能電力模塊，相較于傳統供配電架構，空間占用減少40%(提升出柜率)，交付時間大幅縮短(2個月到2周)，安全可靠性提升(150+溫度監測點，從被動運維到主動預防)；極致冷卻創新采用間接蒸發冷卻技術，最大化利用自然冷源，CLF降低約30%，節水30%，交付時間縮短50%(6個月到3個月)，減少運維成本約25%；綠色疊光創新通過屋面和園區部署智能光伏系統，提升綠電比例約0.3%，打造綠色DC。

在網絡維度，持續通過系統架構、軟件節能創新等提升整體能效。網絡架構上按照業務本質重構，基于光底座打造極簡網絡；通過網絡軟件節能，節能路由實現網絡資源效率最優，不斷逼近“0bit，0watt”。

在運營維度，通過指標體系評估、低碳自智網絡，牽引用戶轉向高能效基礎設施，發揮數字基礎設施的最佳能效。通過指標體系評估、低碳自智網絡，實現智慧運營。2021年世界移動通信大會，華為聯合Informa發布《ICT碳凈零排放之路》白皮書，提出網絡碳排放強度指標NCI(Network Carbon Intensity)，將每單位數據流量的碳排放量作為綠色數字基礎設施的衡量指標，倡導產業各方積極協同，共同完善網絡碳排放管理指標體系，平衡網絡流量、覆蓋、網絡KPI、用戶體驗與能耗的關系，牽引網絡能效提升。使能網絡“自動駕駛”技術打造低碳自智網絡，鼓勵用戶轉向高能效基礎設施，實現最優能效。

2)利用數字化技術助力各行各業的節能減排。

用能側ICT能幫助各行各業大幅降低能耗和碳排放，這也是推動千行百業數字化的一個原因。數字化技術擁有十倍減排的杠桿效應，大幅減少線下的活動和消耗，云、大數據和人工智能等技術實現各行業業務可靠性、精準性提升，達到提升效率降低成本消耗等目標，是行業減排的重要抓手。

數字技術可以有力推進輸配電網絡的智能運維、狀態監測、故障診斷等綜合管理能力，實現運行狀態的全面感知，提高設備故障響應速度。運維效率也將獲得大幅提升，自主協同、自主檢測、自主跟蹤等將可以精準定位并迅速排除能源系統中的故障。虛擬電廠把屋頂光伏、小型風力電站、電動車、家用儲能系統等聯接起來，提供穩定的電力供應。利用數智技術推動零碳生活，牽引成為新時尚，驅動行業數智化轉型和新發展，2030年全球在線醫療市場規模將達到4318億美元，增長超10倍；2030年預計中國在線教育將增長23倍；2030年使用虛實結合的增強現實和虛擬現實進行數字旅游的用戶數將達到10億。

3)提升可再生能源使用的占比，為綠色能源發展提供支撐。

電信企業是耗電大戶，據統計，中國移動每年的電費接近500億元。運營商更多的采用風、光等新能源，將有效推動新能源技術進步和普及應用，推動“雙碳”產業的快速發展。同時采用新型能源，也為電信企業帶來降低成本的優勢和機會。

在電信企業內部消費端，加速推動低碳化、電氣化。根據《智能世界2030》報告，電能占終端能源消費比重將從 2020年的約20%達到2030年的30%[5]。

生產綠色低碳化，2030年每萬名制造業員工將與390個機器人共同工作；交通電氣低碳化，國際能源署(IEA)2021年4月發布《全球電動汽車展望》預測，全球電動汽車保有量2030年將達到1.45億輛，相當于2020年儲能裝機的40倍，全球將有1億臺私人充電樁，汽車儲能規模達到680GW[6]；建筑零碳運行方面，據國際能源署和聯合國環境規劃署《2019年全球建筑和建筑業狀況報告》，2030年起所有新增建筑將全面進入零碳運行時代，2050年100%實現零碳運行。

工信部《“十四五”信息通信行業發展規劃》提出了單位電信業務總量綜合能耗下降幅度15%的工作要求，中國聯通發布《“碳達峰、碳中和”十四五行動計劃》，明確實施“3+5+1+1”行動計劃，提出2025年5G基站主設備能耗下降18%等工作要求。以綠色低碳循環發展為目標，踐行央企責任，深入推進節能降碳工作，從碳管理體系、綠色發展方向，深化共建共享、持續優化數據中心PUE、加強行業協同，加快構建高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數字信息基礎設施，持續提高基礎設施綠色化水平。

6 結語

我們正在觸摸“雙碳”產業1.5℃天花板，一方面要倡導拋棄政治分歧在綠色領域全球加強協作，同時大力創新新能源和ICT技術，運營商可以從基礎設施的數智化如部署極簡綠色站點、數據中心、網絡，轉型綠色、智能化運維、運營，到向外使能產業數智化，實現各行業的綠色低碳，推動全社會的節能減排，為“3060”目標的實現做出扎實的貢獻。