数字碳中和研究报告

1、数字碳中和研究报告=目 录 HYPERLINK l _TOC_250025 一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务 1 HYPERLINK l _TOC_250024 一) 碳中和已成为应对气候变化共识 1 HYPERLINK l _TOC_250023 二) 我国碳达峰碳中和目标意义重大 3 HYPERLINK l _TOC_250022 三) 我国碳达峰碳中和工作面临挑战 5 HYPERLINK l _TOC_250021 四) 扎实推进碳达峰碳中和重点工作 7 HYPERLINK l _TOC_250020 二、数字技术赋能碳减排的探索和途径潜力 8 HYPERLINK l _TOC_2

2、50019 一) 国际借力数字技术应对气候变化的探索 8 HYPERLINK l _TOC_250018 二) 数字技术赋能碳减排机制途径和潜力 HYPERLINK l _TOC_250017 三、数字技术助力重点行业碳达峰碳中和 16 HYPERLINK l _TOC_250016 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 HYPERLINK l _TOC_250015 三) 数字技术助力建设绿色智慧交通体系 35 HYPERLINK l _TOC_250014 四) 数字技术助力建筑全生命周期碳减排 39 HYPERLI

3、NK l _TOC_250013 五) 数字技术助力碳管理数字化高效化 43 HYPERLINK l _TOC_250012 四、信息通信业自身能耗与绿色低碳发展 45 HYPERLINK l _TOC_250011 一) 碳排放总量小增速快，存在结构性差异 45 HYPERLINK l _TOC_250010 二) 数字基建重点用能领域节能降碳提速 47 HYPERLINK l _TOC_250009 三) 多方发力推动信息通信产业绿色发展 49 HYPERLINK l _TOC_250008 五、数字技术助力碳减排推进策略和建议 51 HYPERLINK l _TOC_250007 一)

4、构建关键要素支撑体系 51 HYPERLINK l _TOC_250006 二) 强化数字赋能技术供给 53 HYPERLINK l _TOC_250005 三) 建设绿色信息基础设施 54 HYPERLINK l _TOC_250004 四) 开展数字管碳降碳示范 56 HYPERLINK l _TOC_250003 五) 加大财税金融扶持力度 57 HYPERLINK l _TOC_250002 六) 深化数字赋能国际合作 59 HYPERLINK l _TOC_250001 附件一：信息通信业与各部门碳排放关联关系 61 HYPERLINK l _TOC_250000 附件二：数字技术赋

5、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 20122017 年中国细分行业碳排放量增速 46图1 2012 和2017 年中国CT 产业碳排放量 47图12 数字技术赋能碳减排量值计算 63一、气候变化与中国碳达峰碳中和目标任务全

6、球气候变化的影响正对全人类生存发展带来重大挑战，主国家和区纷速向碳和迈。00 年9 月2 日国二碳排放争在30 年前达到峰值努争取在00年前实现中实现碳峰中和中国向世界的庄严承诺，国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会系统变革。(一)碳中和已成为应对气候变化共识全球气变化形日益严。近百来，全气候变的主要特征是暖。煤石油等石能源发现和用使人由农耕明进入工文明，方面极提高了动生产，另一面也产了严重的境和气问题。石能源广泛使带来了量的二化碳排放导致大中二氧碳浓度高，全气候变。众多学理论和拟实验在验证室效应论的正性，更研究证表明人活动致温室气排放是全球候变主要原根据世气象（M）发

7、布的220 年全气候况报告显示全球平均温度较工业化前水平（80100 年平均值）高出 1.，20年是80年以来暖的十。气候变将会带诸多影。气候暖对全自然生系统人类生生活带严重威，导致地和海温度上、海平升、冰消融和端天气，近年，与气有关的然灾害越来越重和繁218年政间气变化专委员（C全球1.增暖别告指，全球温 1.将对地洋生人类健、食品全、经社会发等产生多风险如果全升温，风险将大。就国气候化的情来看，百年以，地表温显著上，速率显加快北方冬增暖趋明显。象数据显示0年以来我极端水明显加增强极端天发生的频越来越。日益峻的气变化正威胁着类赖以存的地球影响全类的可续发展必须通行动减温室气排放。走向碳和已全

8、球共。0 世纪80 年代以，科界对气候变化问题的认识不断深化。随着对全球环境认知的提升，从 190年开国社会在合国下开始于应候变化际 制度的判，92年达成联气候变框架约，97年 达成了京都议书，5 年达成巴黎定黎协定提 出了控全球与工业命前不超过力争15的目。为实现目标，缔约方尽快实温室气排放达，并在世 纪下半叶实现温室气体净零排放，各国根据自身国情提出国家自 主贡献标年世界国就中问题迈了决的步伐。 29年12月欧盟布绿色协议宣布20年实现净放目；220年9月中国布碳达碳中标；20年10月本和韩国宣布碳和目国新任统拜其就任统之布重巴黎协，国将迟于00年前实全经济零排再加上此前已经布碳中目标的国

9、、加大、南、墨西等，世主要的济体占全球P 的7、碳排放的）已经宣布走向中和，类开始入一个排放发的新时，走向和已成全球。(二)我国碳达峰碳中和目标意义重大碳达峰碳中和构建人命运共体的大担当。国作为碳排放最大的家，在球气候理中的用举足重。当，中国已成为推全球气治理进的重要量，是球应对候变化的与者和献者。其是在巴黎协形成过程中中美两国首连续次发表合声明为巴协定定了基原则和框，为成、签和生挥了关作用在27年，美国特普政府布退出巴黎协之后中国第时间宣，将继续面履巴黎协百百地兑自主的承有力地推了应对候变化全球合，稳定全球应气候变的大局0年国较早宣布国家自贡献度与实碳中和的家目标为推动球迈向中和做了重要献。

10、中提出“碳峰，碳和”目，对于升全球候治理话语权重要意义这一积行动不有助于握国际论和博的主动，也有助树立负任大国积极形，为国的经济会的发营造良好国际。碳达峰碳中和践行生文明理的重要措。生文明设“位一展理念重要面近年“丽中“绿水青山是金山”的持续理念贯政策。01年3月15日央财议上提双目标纳入生态文的总体局，足政治定之高，心之大碳达峰中和意着未发展将渐与“钩倒逼一轮源革命产业结升级提发展的量与们的绿发展相契合。碳达峰碳中和“两个百年”斗目标仅具有间上的性，而具有战方向和标的一性。从本上看碳达峰中和本就是生文明建的重要容之一是实现丽中国的必由路。碳达峰碳中和推动我绿色低发展的在要求绿色碳发展仅是国减

11、缓气变化的观需要更是立国内、身发展求为主着力解资源环约束突问题、现经济方式转的必择我固定产资占P比重的点已经出现。中过去几年的发历程，于工业与城镇的发展绕基础施、建及工业备产生大量的定资产资，对经济增起到重作用。着我国础设施日益完，城镇增速放，固定资需求趋于减，依赖放投资动经济的模式来越难为继，达峰、中和目的提出于我国社会的刻变化随着工化进程深入，国产业构已经了深刻化国一产业第二占P比重近年开始持续下降0年第二三产占P的比重分别为.8和545（数据来国统局第三业已超越第产业经济发展的主力对照中当前产结构的展趋势处于工化后期工业化渡的阶，已经备了低发展的力。按发达国发展规，一般入工业后期或后工业

12、阶段，服务业的第三业将成经济的柱产业整个社对能源费的依会相对低，碳放强度将逐步低。对中国当产业结发展趋，显正在朝碳这向发展。(三)我国碳达峰碳中和工作面临挑战我国能结构石能源主9年我国过美为全球第一大费国国能源费结化石能为主, 00 年煤炭占全国能消费6占全国二化总排放020年全球能源消费构中国20年和200年能消费结情况见图。我国能消费结：煤炭比超过半，富贫油少，煤炭国一次源消费的比重超其他家，煤的消费力在电业，而炭的碳放强度高于油能源，致碳排强度高。着能源术进步政策引影响，国能源费增速显放缓构持续化碳排渐入平期0年以我天然水、核电、电等能源消占比快速提，已由0 年9.5%提升至20 年4.

13、，为我国源碳转型实现25 年非化石能源占比0左、00 年达到5左右、0 年0以上的目标提供良好。来源英石公、家统局图 1 全球和中国能源消费结构图我国碳放总量，碳排强度高全球平水平，源利效率偏国前是全最大排放19年国单位内生产总能耗为.4吨标准是球均水平的.5倍主要发达国家的4 倍，能源利效率。根据球能联网发合作组织研究9年全社会碳含C指土地利用变化和林碳汇约05亿吨能源动领域能源生产与转换、工业交通运输建筑领域碳放占源活动排放分别为7 36%、9%、8%，其中工业领域钢铁、建材和化工三大高耗能产业 占比分达到78和7（图我国碳排的户依次电力业交通建筑几乎献全国碳放量0以上这些重点行降碳迫眉睫

14、，白皮书究数字术赋能减排主焦上述点行业我国作全球最的发展国家同也是最碳排放家，面经济社现代化减排的重挑战从碳达碳中和有发家一半时间现碳中时间务重。来源全能互网展合组国030前碳峰究告图 2 2019 年我国能源相关二氧化碳排放领域构成(四)扎实推进碳达峰碳中和重点工作我国实碳达峰碳中和间短任重。我承诺实从碳达峰到碳和的时，远远于发达家所用间，实碳达峰碳中和是场硬要结合国能赋碳放现等际情况，围绕能电力、业、建、交通重点领，扎实进各项点工作，保碳达、碳中工作取积极成。一是进产业构优化升一“减坚决制两高项目盲目一手做 “加快发新一代息技战略性兴产动大数人工智5G等兴技术绿色产业深融切推动产业结构由碳

15、向低、由低向高端型升级二是有调整能结构。逐提升非石能源费比重加快构清洁低安全高能源体系三是加城乡建和交通输绿色碳转型大力发节能低碳筑，加优化建用能结。优化通运输构，推节能低碳交通工，积极导低碳行。四加强绿低碳科创新和推应用。化基础究和前技术布，加快进适用术研发和广，加培养一碳达峰碳中和业化人队伍。巩固提生态系碳汇能。着力升生态统质量稳定性为巩固和升我汇能力牢基是健全规标政策体研究制碳中和项法等律法规建立健碳达峰中和标计量体系加强标国际衔。积极展绿色融，加财政对色低碳产发展、术研发的支持度。七加强绿低碳发国际合作深化与国在绿技术、色装备绿色服、绿色础设施建等方交流与作。二、数字技术赋能碳减排的探

16、索和途径潜力现有研表明数技术在力全球对气候化进程扮演重要角数技能够为济社色发展供网化数字化、智能化技术手，赋能建清洁碳安全效的能体系，产业升和结构化，促生产生方式绿变革，动社会能耗的降低。我国碳达峰碳中和“N”政策体系中明确提出要推动大数人能5G等新兴与绿色碳产度融推进工业域数字智能化色化融发展。字化正为我国碳中和重要路径，应对变化贡重要。(一)国际借力数字技术应对气候变化的探索21世纪伊国研究机开展字技术能碳方面的 应用和究据球电子持续推进协（eS的研究数 字技术未来内通过能其业可以少全排放的0，主要通智慧源智慧制等领现全球讯技赋能减排报告（he nalent fec，全移动通系统（SM）与

17、碳信托Cabn ut) 合作撰写示，18 年移动联网技术使全球室气放量减了约135亿吨几乎0倍移动互联网行业身的碳迹，而些赋能排主要过智慧筑、智能源、智生活方与健康智能交与智慧市、智农业、慧制造等域的应而实现在后疫时代“数化”“绿色成为全经济复的主旋。美国英国、盟、日等国家地区的经复苏方均指向字技术于实现球绿色济增长及应对气变化要性。美国在进本国零排放标整体程中高重视数技术融合应围数标准技术资等制定丰富策工具，初步建了科学理、协有力的策方案具体包：提供减碳模开发智决策的质量集和大据工国能源局（）于01 年3 月拨款0 美元用优化工具不解析的应气候变相关的量不规数据，持续能发展办室联合加州能源委

18、员会开发基础设施投影工具 I-Po，支撑充电设施城市划等发数字化向碳标准包括6年美国国家技术实室联合IMggle等合发布智能行业标、 24-8 年橡树岭国家实验室联合丰田、ata（无线充电设备研发、莱姆大学等进的无充电标等。实研发补 20 年9 月，能源部（）宣布提供0 万美促进机器学习工智等向基础究和应用务各域能减碳。设立奖性支20年E设立10亿美元“人工能奖，对12个提高率降低成和能人工智项目资金奖提供贷担保E贷款担保划公室将能化式能源微电网、业废物收等纳支持范，鼓励用物联、人工能等创新术减室气体放。英国、盟等将用数字术促进业脱碳可持续展纳投融资研究创、国际作等政，释放确政策号，鼓业通过字

19、转型高应对候变化能力。用绿色金引导投资流，如英国217 年设立00 万英镑工业战挑战基金（ISCF，促进人工智能、机器人等在工业领域的推广，提高工业生产效，降耗和碳放，还在pedvet uCA Gbo .G等风投资中关用数字术支碳方开发废物别软的reparrot 公司、锂电池产提字双胞胎解决方案的ICE公司等均其助范围在创新中部署智能出绿建智慧能等内欧地平欧（oion urp计划未来两将提供.4亿欧元拨款支制造业和建筑业数字减少行碳足视数据享开利用欧洲绿色议提“可访和可操性的数”是数驱动创的核心，来将促数据与息基础施（如级计算、云、高速网络和人工能解决案相结，提高盟监测管理环灾害方面能力。作开

20、发数据工，英国务能源产业战部与中国合作开发全球能源计算器，为各国模拟脱碳场景及带来的影响，得最源决策脱碳提供支。日本政十分强绿色化数字化双轮驱，即高重视利用新一数字技和基础施支撑色转型在全球围内，本是政策导产业级的典，也是源循环用的践者，其后是日本为岛资源约本于0年2月5布年碳中绿色战略基于算税制金融管国际合作 5 个政策工在海上电电汽车氢能等4重点领推进减排提出具的发展标和任务集中交制造业其次是能源，最后是家庭/办公，4 个领域的选择主要是基于资源禀赋和展核心争力。车和蓄池产业利用先的通信术发展网自动驾汽车。通物流建筑产：在物行业中入智能机人、可生能源节能系，打造色物流统。下代住宅、业建筑太

21、阳能业：利大数据人工智、物联等技术实对住商业建用能慧化管生方相关产：部署先智慧能管理系；利用字技术展共享通（如享汽车。此外，国、法、韩国也高度视本国字碳中方案发和推，通过点示范人才培、服务给等政工具全深化各业数字减碳应，为更地释放字技术碳潜力进气候标实供坚实政策。(二)数字技术赋能碳减排机制途径和潜力数字化环境影的一个要方面是赋能应，即过在济和社活动中用数字术而产的效应数字技一方面减少不要活动另一方通过对济活动行优化非物质而有益环境。能的流包括绿低碳相的信息取、传存储加和标化五个节其本逻辑以归“连接挖-优化管控增效其作机制是改变值创式提价值创造率、拓价值创载体和强价值取能力具体而数字技使用户多

22、种形参与从发到生等价值造过程变企业造价值方式；字技术数据逻强化了业对生运营的控，提价值创的效率新一代息通信术实现据在产链中的成和流，促进业间的业化分，形成网拓了价创的载体数字术化了产边界催“跨界”等型商式，增了企价值获能力。数字技助力我碳达峰中和的体思路括四个骤：一是数据底摸碳家开展放数据盘施碳排放数据监、统计核算、查，认分析碳放来源确定工重点；二情景预，基于排放现和目标对碳达碳中和程模拟预测；三是明确路径，设计科学、系统的双碳顶层规划，研究制定操作、落地的减排路和行动划，出碳达峰碳中和“+”政策体系；四是实施调整，完善碳排放管理体系，明确各部职责权，提供制保障推进经社会发全面绿转型。在过程中

23、能源互网、工互联网为技术产业融的重要载体，5、大数据与云计算、工智能、物联网数字孪生、区块链数字技在支撑国碳达碳中和标实现程中将挥重要的量（图来源中信通研院图 3 数字技术助力碳达峰碳中和的思路框架数字技能够济社会色发供网络、数、智化的技手段能产业型升结构优、提府监管社会服务现代平，促形成的生产活方推动社总体能耗降低是数字济以性新兴业中代信息术为基础可以拉动社需求促进产结构源结构整和优化义重二是数技术统产业施技进和优臵，引工艺务创新对支碳发展有巨力。三碳排放理方能够促碳管效化以碳排踪监测新一代信技术在传统能领促进其源结洁化转、用能效提升境影响低、循环利等直少碳排并促进碳峰、和目标现（图来源中信

24、通研院图 4 数字技术助力碳达峰碳中和的总视图数字技在碳排、碳移和碳管方面都发挥重作用。碳中和要包括的排放碳的移。如果的排放移除相，即可实碳中和在这个程中始伴随着的管理数字技赋能的主途径见图碳排包括的供给消源供给又包括传能源和洁能源对传统源来讲数字技提升供效率，降环境破程度；于清洁源，解清洁能消纳与定两大问。能源费侧包工业、筑、交和生活数字技赋能工业能化制造和源管能建筑生命降低能促进交提升组织效在活面数技术能慧医疗、教育旅融在碳除方字技术升生碳效率。碳管理面，碳算监测碳交易碳金融也离不数字技。数字技助力构清洁低安全高能源体，加快现生产活方式绿变革。来源中信通研院图 5 数字技术助力碳达峰碳中和

25、的主要途径数字技赋能业碳减潜力从观来据2和7年投入产表数（国统计投入产表最据为年运用业关效应模，采上而下方式算ICT 产业 对国民经济其他部门碳减排的量化影响。从总体趋势上来看，ICT 推动经部门减排的度在加（体计过见附件。从搭建字技术能各行碳减排计算模看，自而上对行 业碳排结构及字技术能减碳节进行析量化依据不行 业内各节的能及碳排结构，析研究字技术能行业各 环节的碳成占比。至30年各行业字化不断提，数字技将赋社会减碳约2、赋能各行业40%（具体算过附件。三、数字技术助力重点行业碳达峰碳中和数字技能够与源电力工业、筑、交等重点排放域深度合，减能源与源消耗实现生效率与效率的提升。国正在向数字济大

26、国以数字为核心技术革可对经济转型和低碳发展起到重要促进作用，发挥其一业带百业”作用，力实达峰、中和。(一)数字技术助力构建以新能源为主体的新型电系统电力行（含联产我国放总量的0去一百多年来电力系形成了化石能为主体技术体，碳达碳中和标下电系统面着从高排放向新能源主体的电力系转变。构建清低碳安高效的源体系源网荷体化的型电力统的过中，数技术将挥积极用，实泛互联智能、灵活性、可控。1.数字技术助力电力行业碳减排着力点通过加电网运状态大据的采、归集智能分处理实现设状态感、故障准定位人工智技术应将促进电网升、电网源配臵力提升以数字推动电向智慧展，全提升智调度、慧运检智慧客服务水。数字助力电行业碳排的着点包

27、括字技术能输配网智能行，推城市、区、企、家庭电智能管控系构建，化储能统加现规模削峰。2.数字技术助力电力行业碳减排应用场景(1) 数字技赋能电网智化运行数据显示，我国输配电损耗占全国发电量的 6左右随着来我国气化率一步提，社会电量将续增长输配电损耗将为不容视的能浪费。前，电公司已逐步利字技术力实配电网的智维状态测故诊断等，助力提电网管水平，低输配网络损，达到能降碳（图来源：国息信院图 6 智慧能源体系架构图海量电数据的度挖掘可视化现。电在运行会产大量数，通过据挖掘可从大的实际行数据提取出的有价的数据可视化用计算图形学图像处技术，据挖掘合，能快速收、筛选分析、纳、展决策者要的信，实杂数据可视现。

28、边云协实现电物联全感知。统的云算技术法满电力设终端侧延时数传输需，需要过与边计算的来匹配种需求景。边计算能对本地据进行步处理析，并处理结及相关据上传端，再用云端大的计存储能对海据进行析、存储。综合利人工智、物联、大数等先进术推动现电智能化维。基物联网术实现路监控设备巡及电网的实时控，提设备故响应速。利用计算、数据技建重过预警模，有效测配变过载情。以数分析和学习为心，实业务应健康度化评估自动化预、系障原因析，快速、准定。(2) 数字技推动、园区企业庭用电能化控电力用侧的化应用“联网智慧能源体系场景之一，于先进字技术智慧用体系，够助力力使用细化管自身消耗准快定高能耗高碳放电环节、智能分用户用行为，

29、而优化力调度匹配方，达到用电效、降排放的的。通过人智能实现用侧智能机学习具有好的聚类类和识能力能够于智慧能领为综合系统合定价源结构化等理论支。通联网管平台，用能够查看用统计据分析可视形展示过区域分展管理员够查区域实功率时用电电情况平台集的数进行分析，换为化图表式，并估未耗，便用户节能减工作。区块链力用户主的能服务安对等化展。用自主能源服主要是智慧能中的灵性资源核心，户能够提供能响应、频、调等灵活能源服，以互网平台托进行态、实的交易区块链术的去心化特可实现能源中源用户能源装企业、备间的等、广互联；链技术信息共、智能约特征实现智能源中相关主于各类息的广交互和分共享助力提系统运质量和效率水，实建智慧

30、务系目标。(3) 数字化能系速实现模化填谷储能可实现发曲线与荷曲线的快速态匹配因此有平抑动、匹供需、峰填谷提高供质量的能，是能源互网的核技术。字化储系统通促进储系统技信息技的深度合，实储能系的数字和软件义化，与云计和大数等数字术紧密合，实储能系的互联管控，高储能统运维自动化度和储资源的用效率分发挥能系统能源互网中的元化作。例如目前用存在大分散闲电池储资源，过采用池能量换系统池能量控云平等数字手段，以将海的碎片闲臵电能资源活为电可以调利用的规模分式储能统，实于“虚电厂”配电网能系统有力支了储能统的推用和能互联发展。专栏1 数字技术助力电力行业碳减排的实例（1）数字技术赋能输配电网智能化运行：某储

31、能电站示范项目该项重点用了数技术体电池电气进行在监控池单循寿命可达200次集池高全性模块集成高一致及在控等多先进于一体本地度指令天 1.52.0次充电服役寿预计超0年整技术行业领。此外项搭载百兆瓦级别模电池能电一调度控制系统可为附近3个0kV重负的变电提供调频服务，提高变站的负载率提升电网的用效。（数字术推城市区企家庭电智管控某城市慧能控平台“大物移智链技术大数物联网工智边缘计等技与城市源管度融合实现了横“水气能互补制“源网荷-储人高协同打造了区城息模型一智源模块满足当地数字”建设求。监控园内00 多个点，实时动匹配生产与荷需实现了种能级利稳定运行两年来城市智能源系统利智慧等手段低园区运成本0

32、左右；过对冷、热耗平精准调，为园区约冷热给量超过。(二)数字技术助力工业数字化智能化绿色化融合发展工业部是国民济中十重要的质生产门，对会生产起着巨的推动用，对民经济展起着定性作。同时工业部门是我国源消费温室气排放的户，是国第一终端能源费与放领域因此低业部门耗能业碳排对于我实现和目标常关。数字技能够促传统产能源优、成本化、风预知决策控，整体实现节降本增提质。字化为国工业转型打重要口助推传制造出厂房展绿生产，赋能制业价全流程绿色。以G 为代表新型网技术，赋每个生单元可知可通可连接计算；人工智代表的型分析术，变决策模，突破类能力界；以链为代的新型信技术支撑在可信环中的可业务协以大数为代表新型生要素，

33、于传感收集的量数据效利用据资源充分释数据价，以云算为代的新型技术，生各大数据创新。从总体看字术赋能业碳主要包产品研发生产过管控、营管理式、运与服务多环节同优化构建产业供应链同等方。原材行业工复杂、险性高能耗和碳放高环压力大基于国通院对15个工互联网应用案统（图数字术赋减排主侧重产过程管控占比近4基于数分析和优化键设行与耗情况，能排放优、质量设备和全生产理成为字技术碳减排核心在各行的应占比也高工业5的安全生产案来自原料，主应用人智能等术对现和园区安全感识别。材料制业如钢、石化工、建、有色工业部能源消和碳排重点行，不同业存在定的生营性差而在同的社发展段对不同业品求不同，因此钢、石化工、建和有色能源

34、消和碳排也不同白皮书一步述4个行展开析数字术赋减排的力点和应场景。来源中信通研院图 7 工业互联网赋能碳减排应用统计分类图1.数字技术助力钢铁行业生产运营集中一贯管理钢铁行是社会济发展重要支行业，前我国铁行占全国排放的14左是能源以碳排最大的业行业。能产量面，我钢铁行产能产稳居世第一，年粗钢量约界总产量的工艺结方面国钢铁业工艺流以碳量高的炉工艺为主占比约0%碳排放量较的电艺仅占0在铁炼制整个中每个工序都会生不同度的碳放。碳放贯穿铁生产整个过仅仅针其中某工序并能实现减排效，需要据每个细节合规划整体把，以全流程低碳。(1) 数字技促进行业碳排着点钢铁行生产流长，生工艺复。主要临设备护效低、生过程不

35、明、下需求碎化、绿生产压大等痛发展智化制造精益化理等模潜力大另一方，我国行业已步具备好的自化和信化基础行业龙企业纷于外部势与自发展需推进数化转型利用数技术赋业乃至业节能排，打绿色生新模式具体来，一是数字化术赋能碳钢铁品及工研发过，通过发轻质度高性的钢材提升钢的利用率，从减少物浪费导碳排放二是利数字化术赋能、钢、等主要序的生作过程企业运管控过，通过展集中贯的企管控，企业内生产运过程中能耗物，从过减少碳放。三用数字技术赋产业链应链协，通过于产业工业互平台的企业信互通与源调度臵优化减少行资源浪从而减碳排。(2) 数字技促进行业碳排应景数字技赋能低钢铁产开发过。传统钢铁材研发于大量验，研效率不。通过立

36、材料发全链数据库合冶金理、模及工业数据，度挖掘获得的识，指料制造的成分制范围构建以数据和料信息为基础材研发系，可速高性、轻质强度钢的研发程，显高研发率。高能钢材汽车制、基础设等领广泛应一方面增加材的使用命，减物料损，另一面可减车等交工具重，减少于交通输的燃消耗，接赋能用钢行减少放。数字技助力生运营集一贯管。一方是智能、无化生产作，在铁、炼、轧钢各主要序，部可进行迭代升的精细分析控模型，现各工的智能闭环控同时还部署无铁水运车、无行车及序专用器人等智能装实无化生产通过能程控制智能的应用，提升生操作精化水平减少由生产操不合理致的多耗物耗一方跨工序层级同优化于大平台，建设铁、炼钢能源管等各种型的集中心

37、，现跨工调度排优化、流程质管理、中化的源预测调度优及建立在CA（e Cclessssent产品全命周理工具）模型上面向不工序、同产品碳足迹析追踪从生产的角度升能源资源利效率。时基于业工业联网平还可实多基地协同管，开展团内部同生产地间原及备品件的调度，全集围提升源资用效率。数字化术赋能业链供链协同建设钢工业品商等业级工互联台汇钢铁产业加运输仓服务商、金融服机构等业主体打造智钢铁生圈，降企业间成本，解低端品过度质化导的恶性争，有化解产剩，从减少生产导的碳。专栏2 数字技术促进钢铁行业碳减排的实例（1）数字技术赋能低碳钢铁产品开发：某钢铁企业基于商用材料数库建车行业钢板库利用工智加速钢材料可制性分析

38、仿真性优化件设计化等过程极缩短汽行业板开发期。（）数字技术能生产营过某钢企8 年建“热轧50 智能车”，在业无、全面线检过程控系统设状态与诊断产线优化量管一体化同计划可视虚工厂八核心进行数化提建立涵制造全过的智应用提高产制造稳性和性本增效工能耗下降.5内部质量下降0.6全自投入率提升0.5，09年成功选达世界经论坛塔工厂。（3）数字化技术赋能产业链供应链协同：某钢铁工业品电商交易平交易平具品种区域宗商品场服构产业供链已经盖原矿材电车造船多个产领域务对几覆盖全所有钢厂有效力铁产业产能、去存、构。2.数字技术助力石化化工行业能源优化和碳资产管理石化化行业为济社会展提供动能源原材料基础学品，业链长工

39、艺流复杂，源消耗量大，种多。化工行的产品广泛应于生产活的众领域。化化工也是碳放集中业。石化工行的碳排包括来化石燃烧；以来自工生产过中的化反应产的二氧碳；根石化相统计，化石燃燃烧及艺反应放等方直接排二氧化量约化化工业总量90以上。(1) 数字技促进化工行碳减力点石化化行业工流程长工艺机复杂，产过程有较的连续，细分业间关度高。了保证定品质连续安产，对备和设运维要较高，体上具较高的息化和化水平也比较注成本制、供链稳定效。数化技术赋能石化工行全要素全产业、全价链，打绿色环行业生，从而能行业现“双”目标具体来，数字能石化工行业能减排一是通数字技赋能低石化化品与工研发，过对产结构及艺合成程的仿模拟开碳工艺

40、高性能品，从头节能排。二通过数化技术石化化产品生制造及业管控化，通开展精化的过制及生运营管，提升业资源用效率三是通数字化赋能石化工资源配优化升行业源利率。(2) 数字技促进化工行碳减用场景数字技赋能低石化化产品与艺研发石化化工艺发需要历小试中试、艺验证直至商化生产需要进量实验基于数化技术行基础学物质数字化征，对反应过进行模仿真，大幅减实验过，加速碳产品艺研发如分子油技术是从分水平对油性能行分析过对原组成及构进行据建模结合反动力学型进行路径的程进拟优工艺程实“烯则芳则芳、宜油则油提升质的利效率源头减由于浪费导的碳排放。数字化术赋能产制造企业管。一是能化过控制基于动流程仿真技结当原料成生工等信息，

41、对化工臵工艺数进行态优化给出操优化建，或直工艺动仿真系统与P（先过程控统通展从读取数据优化算到控调整自动闭优化通过卡边操作减少生产中的能物耗是协同中的管理基于大数据析等技，开展中化的产装臵源消耗测与调化，以不同生工艺单、不同产装臵碳资产算统计析，通系统分报告为业内部产节能排提供导建议中石化山、扬等企业设能源能管控统，实企业公程计划度一体建设和用，又中石化子、九、茂名部开展资产管系统建，实现业碳资清晰、管控到碳分配理、碳易高效低碳化理。三企业一化管控于企业工业互网平台强生产业务的同，实企业内调度优，提高源利用率，从减少碳放，如国中化覆盖全统的电系统，时收集户需求息和订，在此上根据生产单情况分生产

42、计，减少源调度合理导内部消。（1）数字技术赋能低碳石化化工产品与工艺研发：某企业打造超级算机化工行新功合物研过程算机通对海量实数据挖掘分析预测上万种合设能的聚物结构经过家筛后得到合适案并实现聚合的合大大加了研程。（2）数字化技术赋能生产制造和企业管控：某石化企业通过建设碳排放监控系统，通过整合 MS、能源监控、实时数据库及IMS （1）数字技术赋能低碳石化化工产品与工艺研发：某企业打造超级算机化工行新功合物研过程算机通对海量实数据挖掘分析预测上万种合设能的聚物结构经过家筛后得到合适案并实现聚合的合大大加了研程。（2）数字化技术赋能生产制造和企业管控：某石化企业通过建设碳排放监控系统，通过整合

43、MS、能源监控、实时数据库及IMS 等系统数，结合放源放因子算方算法模，专栏3 数字技术促进石化行业碳减排的实例建立催建立催烧焦渣量、炬气性气碳量等折算模型，实现了0多套装碳排放实时对企业定程间、逸散4 类0 个小类排放标实时析，发现不用能，低能耗和碳放。（3）数字化技术赋能石化化工行业资源配臵优化：某企业建设石化业品商务平超过3万家供商资外部开，商品覆钢材炭炼化剂及田化学等众域有效解决石化工企求资源力不供应商合度问题实现行业资调度提升业资用效率助力实“碳”目标。3.数字技术助力建材行业生产工艺和安全环保管理建材作国民经建设中要的基原材料广泛应于土木建筑、利、国等工程具有长不可替性。建行业包水

44、泥、石石膏、体材料卫生陶、玻璃工业类，其中泥生产是材行能耗大泥工碳排放建材放的3，位居建行业首。我国水泥生和消费国，水产量占界水泥总量的0左右本皮书究建材业主焦水泥水泥最主的碳来自于烧过石灰石分解比5-0左右其是原燃料的烧占比5-2左右耗力的间接碳排放不足5目前水泥生过中的熟形成无法替即暂时有替代灰石的效方案水泥的排放量大程度取决于每水泥料比例生产的燃烧型以备功率。(1) 数字技促进行业碳排着点水泥生制造“磨一生料研内烧以及熟料研三个阶，作业域主要为矿山厂区（厂产线大部分水泥行属流程造，其务连续和精度求相较化化工业略低水泥行的发展前正处新旧动更迭的阶段，动化、能化和息化水参差不，水泥业因其放结

45、构特殊性数字化能碳减主要着点是生工艺和管理、备设施理智能以及安环保管，提升产效率源效率改善产质量和全绩效助力生和管理式从局放向全程精细和绿色碳发展革，解资源、源与环束问题提高智能化色制平。(2) 数字技促进行业碳排应景数字技赋能水行业生工艺优和能源理。生工艺依托于业互联技术的层级展与应用行生产合控制生产计、设备控、流梳理、化调度安全生等多领现智能，优化料供应大幅度少能源原材料使用。的业务现远程，如设的诊断物流车调配与化、工数的调，甚至人矿山爆破巡等。数化能源理：利联网技采集各耗单元数据并析，为低企业耗、提源利用、减排放提基础于G 网络，充利用物网技术时采水生产环各设耗信息并进大据分析，实现用趋

46、势可测、改优化可续、设管理智化、能据透明，为企能源管提供依，实现流程能管理可可管、控。数字技赋能水行业设设施管智能化通过数孪生型反映个生产程和关设备设，并使人工智和机器进行优，通过简化和态的方模拟生过程对程的每优化，出实现点输出标的最设备设。同时预测性帮助企在设备障之前决维护题，从防止停时间过避免不要的损，提高营效率降低维成本。于数字技术的维可视工厂，以对设设施及状态参进行实控、巡和调整获取诊分析图和出具断报告减少欠过修，少现检。数字技赋能行业安环保环健全（1）数字技术助力水泥行业能源管理：某建材公司运用水泥能源管系统能源信集中能监控分能数据专栏4 数字技术促进建材行业碳减排的实例（nione

47、nt,eth,Saet问题在泥行业类复综合型行业较突出，涉及矿开采中爆破作、基于学反应艺安全制、人协作的作场所以及频的物流卸运输风险作。在数技术的力下，些应用景如矿无人机巡检三安全定位电围栏识别安预警分析、人的违行为检等逐步（1）数字技术助力水泥行业能源管理：某建材公司运用水泥能源管系统能源信集中能监控分能数据专栏4 数字技术促进建材行业碳减排的实例挖掘工厂好单月熟标准降低到0公斤吨以下某泥厂运窑磨优化控系理优化泥窑参数通过数据分，建测模型熟料煤耗下降1公上。（2）数字技术助力水泥行业生产管理：某水泥企业积极打造 5+工业互联网”大数据平台，实现工厂内自动化和信息化系统的数据集和，生成备全画像

48、，用工业aS 平台能力以及 、人工智能、物联网等技术提供先进的生产管理手段，挖掘准可靠的生产式通业PP进行设理能源管理、全环理、经管理升企业总体管控水平设备运效率现从工业.0向业4.0转变。（3）数字技术助力水泥行业安全环保管理：某公司充分发挥 5-oT网络技术优势实现终端高泛海量接，构建智水泥据平台实现各数据信共享基于5G的生产备管视频监和实山质量集系生产数分析、人员健康安全管理等，尤其是“人机安全智能管理系统，在人员定位安全为监测方面尝试为安生产驾护同时助碳减。4.数字技术助力有色金属行业设备精准控制和绿色高效有色金行业产链包括选、冶、加工大环节产品类工艺杂被泛应用机筑子汽金装、国防和科技

49、等域。我铝工业排放量有色金行业排过8其如铅锌等有属冶炼业碳量占有行业 9。目前，我国有色金属行业生产中碳排放量主要存在于熟料烧成、硅工蒸发工、高出工序等4个高能阶段工业炉窑生产的心装备耗能巨，环境劣、生条件变烈而且理复杂提升智控制技是实现业炉窑效、节关键。(1) 数字技促进行业碳排着点有色金属矿山采选行业字技能主要现在物联大数据人工5边缘算虚拟现等技段实智能生产控、全程无人生产、于工业数据的能决策功 能使矿采选源集约色安有色金属冶炼行业，数技 术赋能要体现通过工互联网现制造源要素平台化计智能化造和网化协同全要素视化在监控、时自主联平衡和化等功，形成洁环保优质低、安全效的企理有色金属加工行业数技

50、术能主要现在新一代息通信技的应现柔性组织产产品质全生期管控、供应链同优化营等功，使企能够质稳定、同高效应快捷具体来，一是过数字能高耗设备精控制；通过数赋能智能生；三字赋能同优新。(2) 数字技促进行业碳排应景数字技赋能能设备准控制有色矿山采选行业结矿山生工艺流，应用字控制智能感等技术矿山机破碎机采选工设备及他基础施进行字化改实现节排有色金属冶炼行业合企业产工艺件工特点应用数字化术对回窑、电槽等高能工业备进行准控制联互通提升综合效减备空臵间有色金属加工行业结合有金熔炼、造、挤压拉拔程特点对现有轧、挤压、热处炉等生设备的级优化实现质定和精控制。数字技赋能智能生有色矿山采选行业在矿采矿和运等环节度融

51、合感网络精确定与导航技术，面向矿采选全程以“石流”主线的度集成、智能矿山生经营模式实现山选阶段绿色高效。有色金属冶炼行业对重点序流同困无预和自动节等问题通过大据、数孪生等术解决确建模实时优策等关问题，现工艺程优化动态排、能耗理和协化的智生产有色金属加工行业，过大据云计算技术，实对订单计划、艺、质、设备能源、全、环人员等素的实集中监和动态化调度提高良率，达能减排的。数字技赋能优化创新有色矿山采选行业色金属矿山采知识和术模型、模块、标准，为行其他企供服务打通矿地质、量、采、选矿全流程据链，矿山采向自自适转有色金属冶炼行业构建集据资源库虚拟仿环境等体的协创新体，提升于大数分析的生产线智能控制、生产现

52、场优化等能力。有色金属加工行业，运用大据对客需求进分析管，为企决策提关键信，提升客满意度推进企工艺技和管理验的知沉淀和共享，企业务场景行应新。专栏5 数字技术促进有色行业碳减排的实例（1）数字技术赋能高耗能设备精准控制：某企业通过电解槽液监测传送裂纹检测天车程操作三个减少巡及操作员超过0人以上时通当前电槽漏能耗分系统结未来的精准铝系统大大增对能精细化理和分析据当型估算每吨低直流耗00 度，按照企业满产0万吨产量，年可用电00万度以。（2）数字技术赋能绿色智能生产：云南某铝业与某运营商合作，开云南个5+M（边缘算）智工厂。MC 边缘云作为工厂信息化基础平台 “智慧大脑，控制和存储着工厂各类系统及

53、生数据以现提高业生率降低企碳排的目（3）数字技术赋能协同优化创新：某公司以工业大脑平台为基础进生产数据分析全面立有色属产数推荐型与控制力产线能优化品降本质自动化制利用区链技溯源领的应实现产在生加工输流通、售等的全面溯。(三)数字技术助力建设绿色智慧交通体系交通运行业是源消耗温室气排放的要行业一，排放量占总量的0从发国家验来看通能最终将终端能耗的 3，未来我国交通运输总体需求仍将保持增长趋势，这意味我国运输行碳排将继续长30年碳达存在一定战从国交通输碳结构来（图营运性和非营性公排放分占比0和6.1；以位货物转量来看公路的能耗污染放量分是铁输的7倍13倍同我用车平油耗洲标准高.02.0升百公里，比

54、日本高.-30 升百公里。路运和城市通优是交通域碳达的关。来源：交通运输部规划研究图 8 2019 年交通各子领域碳排放占比1.数字技术促进交通部门碳减排着力点降低交运输领碳排放及到全业链条通过大据、联网等术进行源配臵化、决，助力建更为活，高经济和境友好智慧绿交通体。车辆智能化出行结优化和行效率提升、动汽车充放电化、新源汽车再生能协同字技术进交域碳减的核力点。2.数字技术促进交通部门碳减排应用场景(1) 数字技助力智能化实现降碳车联网型应用景可降车辆能水平，实现交领域减排的要手段基于车网技术可实现波通行导、并助、编行驶、态路径划等智驾驶场，通过字化手进司机避突发件或恶路况带的急加速、无怠速等行

55、为，效降驶能量耗。(2) 数字技支撑出行习，优行结构车联网优化公交通服水平，效提升辆使用、共享率，改出行习，构建色出行系，实综合碳排。在交系统方面，基于车联网的智慧公交可实现“人-车-路-站云”协同可打造字路口先通行精准引、超视感知等用功能提升公交的行驶全和运效率，维度地化用户坐体验在共享出方面，联自动驶出租在单车动驾驶基础上叠加车与路车与平之间的同能力可提升行安全优化运效率。(3) 数字技赋能化治理提升效率车联网支持区交通整优化，升单位间单位积的通运输力和区交通的行效率在城市路场景，基于网技术实现交信号精控制、殊车辆先通行弱势交与者管等场景优化交数字化理类的率和效。在高路场景，可增路侧的知能

56、力动态管能力、务通行能力，现道路况的可、可测可控，而有效低交通频率、少经失、提物流效率。(4) 数字技促进电优化数字技术力新源汽车充桩平化管理，现数化、智能化充模式促交通领的能源代。数技术使动汽车放电将从序模相有序式逐渡到双有序变为可具体将三种的管理施是满足用充电的前提供应侧合理调充电负；二是用技术政策、格手段导需求“错节电力求负平衡三是立网区微网内建分布式伏、储单位，解电动车充放负荷对网的冲击通过数技术，方面获电网发的分时价信息另一方面取接入网的电汽车电信息，于这两信息可活调整管范围内电动汽充电功、分布光伏电和储能位的供电进而电动汽的充优化。（1）数字技术助力车辆智能化，实现节能降碳：除了人

57、力和车辆成本对于多物流业来说卡车的耗在的运营中占0左右品牌卡采用驾驶技新出机箱一体化“体节概同于（1）数字技术助力车辆智能化，实现节能降碳：除了人力和车辆成本对于多物流业来说卡车的耗在的运营中占0左右品牌卡采用驾驶技新出机箱一体化“体节概同于统节油式司只需打巡航开关辆就预先感前方信息并动匹最佳车行专栏6 数字技术促进交通行业碳减排的实例驶，综节油到4。（2）数字技术支撑优化出行结构，提升出行效率：某车联网先导区一步了基于联网制化智公交在区域对行大数进行理并于位大据对周居民勤规律进行挖掘选出门的出地与站基于联网定制公范线将勤时近1 小时低到超过30 分钟，近4 的乘由开车勤转乘坐定公交行仅仅半月

58、时让70多人从开转变坐公交出行当于单降低了 17 吨碳排放。（3）某城市打造了基于车联网技术的智能公交系统，可向司机提供驶速议换车规等辅助驶信助力减辆驾驶启停优车道换略而每每可节省近2万元，经可实现耗降低约0。（4）数字技术助力充放电优化：某电动汽车服务有限公司在公共充站已即插即和功节到有充以字技术助力车联网、车辆到电网（2G、车网双向互动开展试点。双向互动可明抑充电络的跳变，效减量损耗。(四)数字技术助力建筑全生命周期碳减排建筑运能耗是建筑在用过程消耗的源，建运行段碳排包括直和间接排放。筑直接排放指筑运行直接消的化石源带来碳排放主要产于建筑事、热分散采等活动建筑间碳排放建筑运阶段消的电力力两

59、大次能源来的碳放，间碳排放建筑运碳排放主 要来源建筑设施工和材生产来的碳放，也为建筑含 碳排放直接、接和隐碳排放项之和称为建全生命期 碳排从筑的生命周来建生产运碳排比为5，运行阶碳排比3，施工碳排放比（图通过 数字技赋能建的运行理，绿智慧建为建筑达峰、中 和提供有效。来源国筑耗究报（220图9 建筑各阶段碳排放占比1.数字技术促进建筑部门碳减排着力点数字技促进建领域碳排的着点主要于节能计、行阶段能效提和构建光储直”建筑将数字术广泛到建筑目的规、设计采购、产、建、运行全生命过程中提升建质量、全、效和品质在建筑行阶段心是绿建筑慧建筑合于感器量设的源管理，在线监、分析计算各能源指，智能控制的源需求过

60、对设和环境实时感、智能策和自控制，现建筑能源资利用和经济色运。2.数字技术促进建筑部门碳减排应用场景数字技助力建节能设施工。然建筑计施工段的排放占小，但筑的绿低碳很是在设阶段决的，设段应充考虑节低碳等素，基建筑信模型和字技术成与创应用，助设计选择低耗的材和技术通过精设计和确建引导建的综质整体升。数字技提升建运行阶能效。于数字术的智建筑数字技助力建业，从统建筑绿色智建筑转；通过控制、据采集统计计等手段运用云算和人智能分据，将筑物的构、系、服务管理根用户的求进行化组合营造科与人性为一体建筑生，实现筑内部资源利最优。宇自动系统：商业领较为成的楼宇系统，般是以能控制台或中控制系为基础智能管控、智照明、