數字技術助力甘肅省“雙碳”目標實現路徑淺析

摘 要：本文在分析數字技術賦能甘肅省碳達峰、碳中和必要性的基礎上，對甘肅省數字技術與節能減碳融合應用現狀進行了研究，發現甘肅省存在數字技術與能源行業融合創新不足、智慧低碳應用場景缺乏、碳排放信息難以有效監測等問題，并從數字技術與能源行業深度融合、促進生活方式綠色變革、建立數字化碳管理體系等方面提出數字技術助力甘肅省碳達峰碳中和的對策建議。

關鍵詞：甘肅省 數字技術 碳達峰 碳中和 碳管理

一、數字技術助力碳達峰、碳中和的主要途徑

數字技術通過賦能碳排放、碳移除、碳管理（如下圖），助力碳達峰碳中和戰略目標實現。

（一）數字技術賦能碳排放

在能源供給環節，物聯網、云計算、大數據等數字技術可以促進能源資源和礦產資源安全、綠色、智能開采，提高能源采集效率，實現能源供給環節的智能化、數據化、綠色化。在能源消費環節，數字技術通過提高生產流程的精細化和工業設備的數控化，優化傳統產業用能結構、減少能源與資源消耗，促進工業、交通、建筑等重點碳排放行業實現風險預知、決策控制、資源節約和成本優化。

（二）數字技術賦能碳移除

在碳匯方面，對土壤、作物、森林等自然資源碳吸收能力進行數字化采集、存儲和分析，已成為數字技術在碳匯方面的一大應用。在技術固碳方面，CCUS技術是當前使用最廣泛的技術固碳手段，為工業廢氣中分離出的二氧化碳尋找合適的存儲區域離不開數據采集、分析等數字技術的支撐。

（三）數字技術賦能碳管理

在碳核算監測方面，數字技術可實現碳排放在線實時監測，更加精確地進行碳排放核算，并對工業碳達峰、碳中和進程進行模擬預測，實現高效碳管理。在碳交易方面，區塊鏈技術“去中心化、透明安全、不可篡改、信息可溯”的特征，可以保障碳市場交易的安全可靠性和高效結算，完善碳交易流程并規范碳交易市場。在碳金融方面，大數據、人工智能等先進技術，在客戶篩選、信息披露、投資決策、投/貸后管理、投資者教育、交易定價等方面為碳金融提供支持。

二、數字技術助力甘肅省碳達峰、碳中和的必要性

一是產業結構轉型任務依然繁重。全省“兩高一資”產業形態明顯，第二產業碳排放量占比約為70%，火電、鋼鐵、建材、有色、化工、石化等重點行業碳排放持續下降，潛力不足、空間有限。二是以煤為主的能源結構難以改變。煤炭作為甘肅省最主要的能源消費品種，消費占比45%左右，電力消費占比23%左右，石油消費占比19%左右，化石燃料占比較高的能源消費結構短期內難以改變。三是新能源消納不充分。2023年甘肅省新能源發電占比達到32.9%，但作為“風光”大省和國家重要的新能源基地，新能源消納不充分問題依然突出，依靠自身實現2060年碳中和的任務十分艱巨。

三、數字技術助力甘肅省碳達峰、碳中和的現狀

（一）政策體系為碳中和提供保障

近年來，全省出臺《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的實施意見》《工業領域碳達峰實施方案》《甘肅省“十四五”節能減排綜合工作方案》等系列方案，提出加快工業領域低碳轉型和數字化工藝革新，全面提升工業領域高端化智能化綠色化水平，推動全省煤炭、電力、鋼鐵等重點行業制定實施二氧化碳達峰行動方案，合理確定全省各主要領域、重點行業的達峰目標、實現路徑。

（二）國網甘肅省電力央企擔當凸顯

一是建成了“電力看雙碳”監測平臺。已接入省內60座火電廠、700多座新能源電廠的發電量信息和能耗數據。二是建成省級能源大數據中心。匯聚水、電、氣、煤、油等能源數據，對內服務企業提質降本增效，對外為碳數據摸底和情景預測提供支撐，服務政府科學決策。三是建成“碳”決策分析平臺。平臺已覆蓋甘肅省14個市（州）、8大重點排碳行業，其中火電廠67家、水電廠601家、風電廠93家、光伏電廠687家。平臺為企業生成碳全景畫像，支撐環保、統計等政府部門開展碳排放監測與管理①。

（三）“碳資產”交易市場逐步啟動

2021年7月，全國碳交易市場啟動上線，首批納入2162家發電行業重點排放單位，覆蓋約45億噸二氧化碳排放量。其中，甘肅省發電企業19家，覆蓋約5000余萬噸二氧化碳排放量②。平涼碳服務營業廳完成西北首筆國際新能源“碳資產”交易，打通了新能源碳交易項目開發、認證、撮合銷售和碳中和抵消的全鏈條資產管理商業模式。同時，金昌市在碳排放權配額分配及交易、酒泉市在風光碳資產轉化等方面進行了有益探索，甘肅省碳排放權交易工作已逐步實現與國家對接。

（四）數字碳中和應用場景逐漸豐富

一是近零能耗建筑實現新突破。利用光伏建筑一體化新概念，建成甘肅省首個近零能耗建筑——中建大廈。大廈投入使用后，年采暖需求降耗11262千瓦時，制冷需求降耗12008千瓦時，比傳統方式節能50%-75%，經濟效益、社會效益顯著。二是綠色交通體系取得了新進展。成立了全國首個以綠色公路、智慧公路交通科技為載體的“甘肅省綠色智慧公路交通創新聯合體”，大力推進低碳、節能、綠色、智能等新材料、新工藝、新技術在公路建設、收費、養護領域的推廣應用。三是公眾參與降碳獲得新途徑。平涼“低碳崆峒”碳普惠小程序，用數字化手段將消費者踐行綠色低碳生活產生的碳排放情況記入碳賬本中，市民通過衣食住行等低碳行為獲得碳積分，并平臺上兌換商品，提高了公眾參與碳中和的積極性。

（五）工業領域節能降耗效果明顯

近年來，甘肅省大力推進傳統高耗能行業轉型升級，祁連山水泥廠建成數字化試點工廠，單月煤耗降低到了100公斤/噸，全年電費降低了450萬元，成為西北水泥業第1家部署水泥窯APC系統的企業；蘭石基于工業互聯網加快石化能源裝備焊接數字化車間建設，實現焊裝生產效率平均提高20%，焊接材料消耗平均下降10%；酒鋼集團基于工業互聯網開展資源能源全動態監測，助力高爐冶煉效率提升10%，減少碳排放量2萬噸；金川公司自主研發頂側復吹熔池熔煉技術使綜合能耗降低40%，煙塵量降低20%；甘肅省博睿“數字車間”實現關鍵裝備數控化率90%以上、數采率達 98%以上，單位產值能耗降低20%，數字化節能降耗效果明顯。

四、數字技術助力甘肅省碳達峰、碳中和過程中存在的問題

（一）數字技術與能源行業融合創新不足

甘肅省傳統能源行業與數字技術的融合仍停留在建立能源管理平臺層面，主要功能以能源數據的收集、分析、共享為主。在能源產供環節、儲能環節、消費環節缺乏新模式、新應用，尤其在能源消費環節缺乏數字化技術支撐，能源與工業、建筑、交通領域的融合應用不足。

（二）智慧低碳應用場景缺乏

甘肅省在引導公眾綠色出行、低碳消費方面，與相鄰省份還有很大差距。四川省推出了“點點碳中和”平臺、“成都地鐵公益林”“碳惠天府”等小程序。甘肅省目前只有平涼“低碳崆峒”碳普惠小程序，且暫未在其他市（州）推廣使用，智慧低碳生活應用場景不夠豐富。

（三）碳排放信息難以有效監測

部分企業為隱藏自身經營情況，免受過量碳排放帶來的懲罰，經常瞞報、造假碳排放信息。企業生產設備聯網率未超過50%，上云上平臺意愿低，碳排放數據難以有效匯集，無法正確預測碳達峰碳中和的時間進程。

（四）碳排放交易市場體制尚不完善

甘肅省已與全國同步啟動碳排放權交易市場，但甘肅省碳排放權交易工作整體還處在探索實踐階段，碳市場交易品種單一、行業覆蓋面小、體制機制不完善，無法形成有效的碳排放交易權市場。

五、數字技術助力甘肅省碳達峰、碳中和的對策建議

（一）促進數字技術與能源行業深度融合

一是加快零碳產業園建設進度。以慶陽市“東數西算”產業園為重點，在全國范圍內率先完成源網荷儲一體化零碳產業園建設，優先使用風能、太陽能等可再生能源，通過自建專線、雙邊交易，推動“大數據中心+新能源”、“零碳”數據中心集群綜合開發利用，提升綠電使用水平。二是建設新型電力系統。利用數字技術構筑“虛擬電廠”，在用電緊張時發揮“蓄水池”作用補充輸電，在冗余時通過參與電力交易市場、輔助服務市場等方式就地消納電能。同時，在省內各市（州）復制推廣平涼碳服務營業廳，在基層大力發展“電力+雙碳”融合發展業務模式。三是開發數字化能源利用新模式。在能源產供環節，利用智能化開采、數字化運營等關鍵技術，提高數字技術在風電、光伏、火電等能源領域的開采效率；在儲能環節，聚焦BMS、系統安全預警等關鍵技術，推動數字技術在“源網荷儲一體化”場景的應用；在能源消費環節，利用IT、液冷超充、智慧樓宇等技術，促進數字技術與工業、建筑、交通等領域的融合應用。

（二）推動各行業能源綠色消費

一是促進工業領域節能增效。以水泥、鋼鐵、石化等行業為重點，聚焦低碳原料替代、短流程制造等關鍵技術，深入實施智能制造，持續推動裝備升級、工藝革新、管理優化和生產過程智能化，鼓勵煤炭、建材、電力等傳統產業進一步加快工業領域數字化低碳轉型。二是提升建筑行業能效水平。甘肅省建投智能、萬橋信息等龍頭企業應以中建大廈為標桿，引進長沙遠大集團研發的近零能耗建筑材料“不銹鋼芯板”以及麥思AI能源管理系統，通過基于全生命周期的數字化管理手段，實現建筑低碳智能運維。三是建設定制化智慧公交。梳理出行大數據，并基于位置大數據對周邊居民的通勤規律進行挖掘，篩選出熱門的出發地與途徑站。利用車聯網的定制公交示范線減少通勤時間，使乘客愿意由開車通勤轉變為乘坐定制公交出行，從而減少汽車碳排放。

（三）促進生活方式綠色變革

一是加快推廣碳普惠機制。以“低碳崆峒”碳普惠小程序為示范，在省內各市州創建居民碳賬戶、碳積分制度，吸引三大運營商、蘇寧易購等合作企業入駐碳普惠小程序積分商城，鼓勵小微企業、市民以減碳行為獲取積分，并在商城兌換商品，打通碳普惠生態鏈條。二是完善再生資源回收利用體系。支持再生資源回收企業建立在線交易平臺，完善線下回收網點，鼓勵企業構建廢舊物資循環利用體系，推廣蘭州紅古國家“城市礦產”示范基地典型模式，爭取省內企業列入國家再生資源利用規范企業目錄，提升主要再生資源回收利用率。三是擴大生態固碳范圍。新疆、青海、內蒙古、甘肅等省區是最適宜二氧化碳地質封存的區域。因此，應充分利用甘肅省地質儲存優勢，通過3S技術，在全省范圍內尋找適合CO2封存的地質區域。同時，構建數字化植被資源動態監測系統，通過大數據分析，識別出碳匯能力最強的植被，擴大種植面積，提升全省生態固碳能力。

（四）建立數字化碳管理體系

一是提升碳數據質量管理。推動重點用能設備上云上平臺，提升碳排放的數字化管理、網絡化協同、智能化管控水平，實時、準確把握企業碳排放及能源利用狀況，最大限度騰出用能空間，推動能源要素向優質項目、企業、產業流動。二是完善碳交易市場。建立統一的碳排放信息披露標準，完善重點排放單位碳排放報送制度，加強碳排放報告的管理和監督檢查。根據國家碳排放權交易配額總量設定重點行業分配實施方案，做好配額分配與管理，逐步擴大行業覆蓋范圍、交易品種和交易范圍。三是建立用能權交易制度。依托蘭州環境能源交易中心，搭建可再生能源資產交易和投融資服務平臺， 積極爭取排污權、碳排放權有償使用和交易試點，推廣天水用能權交易試點經驗。

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（作者單位：甘肅省工業經濟和信息化研究院）

責任編輯：康偉