(蘭州中信展業(yè)信息科技有限公司，甘肅蘭州市，730060)王一涵

信息通訊技術(shù)是未來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0和全面智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，針對(duì)該技術(shù)的具體應(yīng)用研究更具有時(shí)效性與現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中利用信息通訊技術(shù)構(gòu)建有效的交互體系，從而使得生產(chǎn)設(shè)備與運(yùn)行管理能夠得到緊密的結(jié)合，通過(guò)優(yōu)化控制的方式提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的資源利用效率，進(jìn)而達(dá)到控碳、減排的根本目的。

1 “雙碳”戰(zhàn)略要求及信息與通信技術(shù)作用

1.1 “雙碳”戰(zhàn)略的環(huán)境要求

“雙碳”戰(zhàn)略是中國(guó)向世界做出的莊嚴(yán)承諾和負(fù)責(zé)任大國(guó)的表率，更是未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的總體思路和目標(biāo)。2021年8月9日，《氣候變化2021：自然科學(xué)》公布了一份由聯(lián)合國(guó)IPCC發(fā)表的研究報(bào)告，指出亞洲的氣溫上升超過(guò)了自然變速率的范圍，極端的溫暖事件在增加，極端低溫事件在下降，這種情況在將來(lái)還將持續(xù)，同時(shí)海洋的熱浪也將持續(xù)。為了遏制全球氣候的改變，必須大力、迅速、持續(xù)地減少二氧化碳、甲烷及其他的溫室效應(yīng)。由于全球環(huán)境的急劇改變，給人類帶來(lái)了巨大的危害，許多國(guó)家都把“碳中和”作為一項(xiàng)國(guó)家發(fā)展的重要策略，并且制定了一個(gè)長(zhǎng)期的無(wú)碳排放的發(fā)展目標(biāo)。在2020年9月在聯(lián)合國(guó)七十五次會(huì)議上發(fā)表講話時(shí)表示，中國(guó)將以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，致力于使CO2排放量在2060年之前達(dá)到最高水平，并致力于2060年之前，中國(guó)政府將進(jìn)一步強(qiáng)化其戰(zhàn)略和舉措。習(xí)總書記特別指出：要將碳達(dá)峰、碳中和融入到整個(gè)國(guó)家的生態(tài)文明體系中去；要促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排技術(shù)取得重大突破，要抓緊開展低碳技術(shù)的研發(fā)，加速推進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)的普及，健全技術(shù)評(píng)估、交易體系和技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。

1.2 信息與通信技術(shù)對(duì)“雙碳”戰(zhàn)略的作用

減碳是一個(gè)復(fù)雜且綜合的系統(tǒng)工程。信息與通信技術(shù)已深入到各行各業(yè)，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域均起到了推動(dòng)作用。在信息與通信技術(shù)的幫助下，利用構(gòu)建無(wú)人巡檢系統(tǒng)能夠在“千里之外”對(duì)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。5G技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)均是建立在信息和通訊的基礎(chǔ)之上的，只有數(shù)據(jù)信息得到了充分的流通，人員的不必要流動(dòng)以及其可能帶來(lái)的能源浪費(fèi)及碳排放才能夠有效的避免。為此，在產(chǎn)業(yè)以減碳、控碳為核心目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)型與升級(jí)時(shí)，需要進(jìn)一步探索信息與通信技術(shù)及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的可行結(jié)合，探討相關(guān)產(chǎn)業(yè)如何更為科學(xué)的運(yùn)用信息與通信技術(shù)，構(gòu)建具有技術(shù)領(lǐng)先、功能全面的綜合解決辦法，推動(dòng)國(guó)家“2060”雙碳戰(zhàn)略的實(shí)施與目標(biāo)達(dá)成成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的問題之一。

2 “雙碳”戰(zhàn)略對(duì)信息與通信技術(shù)的挑戰(zhàn)

2.1 “雙碳”戰(zhàn)略對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大挑戰(zhàn)

在2020年，中國(guó)的CO2排放量相較于2010年上升了30%以上。這其中雖然有我國(guó)人口眾多、經(jīng)濟(jì)體量巨大的因素，但更多的是我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)治理上顯然的存在后發(fā)的“劣勢(shì)”，碳排放意味著我國(guó)的基本經(jīng)濟(jì)發(fā)展權(quán)，而碳達(dá)峰則意味著我國(guó)需要在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)尤其是產(chǎn)業(yè)發(fā)展上達(dá)到巔峰。為此，在衡量CO2排放情況，制定減排戰(zhàn)略的同時(shí)，也要保證在2030以前（碳達(dá)峰時(shí)間節(jié)點(diǎn)），經(jīng)濟(jì)發(fā)展要比碳達(dá)峰走的更快，進(jìn)而在碳達(dá)峰的目標(biāo)導(dǎo)向下形成發(fā)展與生態(tài)的雙提升。所以在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，CO2的排放將繼續(xù)上升。碳達(dá)峰要建立在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，這對(duì)實(shí)現(xiàn)“兩碳”的發(fā)展具有重大意義；從碳達(dá)峰到碳中和，發(fā)達(dá)國(guó)家大約需要50～70年的過(guò)渡時(shí)期，而我們?cè)?060年前就已經(jīng)許下了要達(dá)到碳達(dá)峰目標(biāo)的諾言，在2060年之前，完成“碳中和”的目標(biāo)。

2.2 “雙碳”戰(zhàn)略對(duì)經(jīng)濟(jì)模式具有重大挑戰(zhàn)

“雙碳”戰(zhàn)略需要在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境的協(xié)同及可持續(xù)發(fā)展。這就需要在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)模式下，形成多元化經(jīng)營(yíng)態(tài)勢(shì)。將傳統(tǒng)的重工業(yè)生產(chǎn)或資源密集型產(chǎn)業(yè)向高精特新產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，向高端服務(wù)業(yè)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，通過(guò)數(shù)據(jù)升級(jí)向數(shù)據(jù)化、信息化、智能化轉(zhuǎn)移。上述改變必然需要信息與通信技術(shù)作為基礎(chǔ)，只有在以此搭建信息交互網(wǎng)絡(luò)后才能夠通過(guò)布置應(yīng)用的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)落實(shí)，進(jìn)而輔助在經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變后帶來(lái)的碳排放減量目標(biāo)的達(dá)成。

2.3 “雙碳”戰(zhàn)略對(duì)工業(yè)格局具有重大挑戰(zhàn)

我國(guó)當(dāng)前的能源消費(fèi)和能源結(jié)構(gòu)決定了以煤炭及煤化工為基礎(chǔ)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。但在“雙碳”戰(zhàn)略下，能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。能源轉(zhuǎn)型遠(yuǎn)不是關(guān)停以煤炭為主要燃料的火力發(fā)電轉(zhuǎn)而采用風(fēng)能、太陽(yáng)能那么簡(jiǎn)單，而是需要從工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和國(guó)家基本公共服務(wù)等一系列方面進(jìn)行大規(guī)模的更新和變革。其中，技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展是實(shí)施“雙碳”戰(zhàn)略的關(guān)鍵，而技術(shù)創(chuàng)新則是推進(jìn)“兩碳”與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵。利用大型燃煤發(fā)電廠減排技術(shù)，降低工業(yè)能耗和能源消耗總量；將多種能源消耗類型的工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)為電力驅(qū)動(dòng)型能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)到2030年達(dá)到峰值；從工業(yè)格局的角度，能源體系通過(guò)采用太陽(yáng)能/風(fēng)力/電力+能量存儲(chǔ)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)型，利用核電和水電技術(shù)、天然氣轉(zhuǎn)換和煤制氫技術(shù)、環(huán)保氫能和生物能源的零碳化技術(shù)，確保2030～2060年期間的碳中和關(guān)鍵階段。

3 信息與通信技術(shù)在“雙碳”落實(shí)中的應(yīng)用

信息與通信技術(shù)的應(yīng)用核心在于構(gòu)建信息與數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，并在高質(zhì)量、高效能傳輸?shù)倪^(guò)程中為其他生產(chǎn)技術(shù)賦能，通過(guò)提高效率的方式實(shí)現(xiàn)碳排放的綜合降低。如在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、云計(jì)算建設(shè)、區(qū)塊鏈搭建等方面發(fā)揮積極作用。而落實(shí)到具體的技術(shù)應(yīng)用上則包括了數(shù)據(jù)采集及接入環(huán)節(jié)、傳輸環(huán)節(jié)、運(yùn)算環(huán)節(jié)、人工智能及數(shù)據(jù)管理等幾大模塊。

3.1 在數(shù)據(jù)采集及接入中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為關(guān)鍵支撐性技術(shù)而發(fā)揮最大效能，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)則建立在信息與通信的底層邏輯之上。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)能源行業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)供應(yīng)和能源消耗的各個(gè)節(jié)點(diǎn)碳排放數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、核算和推送，達(dá)到社會(huì)各行業(yè)碳排放泛在感知效果，不僅能夠在碳排放政策制定上提供數(shù)據(jù)依據(jù)，更能夠?qū)唧w的政策與技術(shù)落實(shí)提供堅(jiān)定支撐。如在太陽(yáng)能光伏應(yīng)用中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到各結(jié)點(diǎn)，獲取設(shè)備參數(shù)、位置信息、環(huán)境信息、運(yùn)行信息等，準(zhǔn)確推送給光伏系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的智能感知。

3.2 在傳輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用

信息與通信技術(shù)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹吧€”，而數(shù)據(jù)的流動(dòng)在創(chuàng)造更大價(jià)值的基礎(chǔ)上提供了能源利用的另一種形式。以5G技術(shù)為代表的“帶寬、時(shí)延、傳輸速率”的全面提升，支持了各領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，為不同的工業(yè)應(yīng)用提供了一系列服務(wù)，以滿足各種業(yè)務(wù)的場(chǎng)景需求，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基本連接需求。當(dāng)前，5G技術(shù)是推動(dòng)我國(guó)能源和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量和基本推進(jìn)力。如在煤炭、石油、石化等行業(yè)建成5G基礎(chǔ)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)后，將充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)礦山自動(dòng)監(jiān)控和安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、虛擬交互、智能勘探等多種智能功能的實(shí)現(xiàn)，以提高效率的方式促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)能源的消耗，進(jìn)而達(dá)到降低碳排放的根本目的。

3.3 在運(yùn)算環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在信息與通信技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)算作為智能系統(tǒng)的“大腦”而支持了多種模式的決策。一方面是能夠通過(guò)算力的布局替代傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)，從而達(dá)到減排的目的。如傳統(tǒng)出版業(yè)涉及造紙、印花、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)高能耗環(huán)節(jié)。而基于云服務(wù)的閱讀平臺(tái)，僅需要完成作者與讀者之間的對(duì)接，便可以將全部產(chǎn)品與服務(wù)進(jìn)行云端的搭建，消除了中間環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的碳排放。值得注意的是此種模式存在“無(wú)限擴(kuò)張”的可能，既批量對(duì)接與單體對(duì)接之間的成本并不重復(fù)疊加，規(guī)模效應(yīng)在這一過(guò)程中的貢獻(xiàn)更為積極。另一方面是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)或社會(huì)服務(wù)依賴于對(duì)數(shù)據(jù)的處理與計(jì)算，云計(jì)算服務(wù)通過(guò)了集約的建設(shè)可以在更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景下提供算力的輸出。此種模式極大的提高了運(yùn)算環(huán)節(jié)本身的能耗，進(jìn)而達(dá)到了“化零為整”的根本效果，也使得部分更為環(huán)保與節(jié)能的手段可以實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用。

3.4 在人工智能中的應(yīng)用

受限于人工智能的算力需求，當(dāng)前的人工智能網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)上傳運(yùn)算，集中運(yùn)算后返回結(jié)果為基本路徑。正是這一趨勢(shì)使得信息與通信技術(shù)成為其中的“堵點(diǎn)”環(huán)節(jié)，只有在技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的情況下才能夠廣泛開展人工智能應(yīng)用。而人工智能應(yīng)用帶來(lái)的可能碳排放縮減則是十分明顯的。如基于物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)的大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，在生產(chǎn)和運(yùn)行中對(duì)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與初步壓縮，并將其匯集到5G傳輸通道中，能夠總體降低信息傳輸中的能耗水平。通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以統(tǒng)計(jì)、分析、應(yīng)用大量的企業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而達(dá)到預(yù)測(cè)、評(píng)估、關(guān)聯(lián)分析等作用，進(jìn)而構(gòu)建企業(yè)級(jí)能源數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，最終與省級(jí)、國(guó)家級(jí)能源管理平臺(tái)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)碳減排的全局控制。

3.5 在數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用

基于信息與通信系統(tǒng)能夠建立全國(guó)甚至是全球范圍內(nèi)的碳減排動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)當(dāng)前政策的碳減排效能進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)下一步政策的調(diào)整與技術(shù)的應(yīng)用提供支撐。只有在數(shù)據(jù)的支撐下碳減排這一項(xiàng)宏偉的戰(zhàn)略才能夠有的放矢的逐步推進(jìn)，才能夠在統(tǒng)籌的情況下綜合實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)，并逐步調(diào)整對(duì)應(yīng)的管理體系。如按CO2排放量限額或以減排額度為標(biāo)的，將CO2的排放權(quán)視為一種產(chǎn)品。這是一種通過(guò)市場(chǎng)化的方式來(lái)處理碳排放交易及調(diào)節(jié)的新途徑。但由于排放主體分屬于不同的產(chǎn)業(yè)，難以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的評(píng)估和分析，因而亟待對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，使其在會(huì)計(jì)、監(jiān)管、評(píng)估等方面更為完備。將區(qū)塊鏈技術(shù)引入交易，能夠?qū)⒎植际娇尚庞涃~、可追溯交易、智能合同等技術(shù)特點(diǎn)充分地利用起來(lái)，保證交易過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都是有據(jù)可查，從而解決不同節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)孤島問題，通過(guò)智能合約和電子簽名確保交易各方數(shù)據(jù)可信，最終為碳排放交易系統(tǒng)構(gòu)建安全、高效的環(huán)境。

4 總結(jié)

信息與通信技術(shù)作為數(shù)據(jù)流通的主體架構(gòu)，在構(gòu)建大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等領(lǐng)域多有建樹。上述先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)能夠助推我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的有效達(dá)成。本文在總結(jié)了我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的總體要求基礎(chǔ)上，客觀的分析了戰(zhàn)略達(dá)成所需要面對(duì)的主要困難與挑戰(zhàn)。并從數(shù)據(jù)采集及接入、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)運(yùn)算、人工智能、數(shù)據(jù)管理等五個(gè)方面分別探討了信息與通信技術(shù)的具體應(yīng)用及可能貢獻(xiàn)，希望通過(guò)本文研究能夠?yàn)楹罄m(xù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)及技術(shù)落地提供必要參考。