對(duì)北半球的居民而言，2022年夏天持續(xù)且反常的高溫還歷歷在目。據(jù)媒體報(bào)道，今夏北極圈內(nèi)格陵蘭島的最高溫度超過了15℃，這進(jìn)一步推動(dòng)了全球居民對(duì)“碳達(dá)峰”“碳中和”（雙碳）概念的關(guān)注。

對(duì)全球多數(shù)國家來說，ICT產(chǎn)業(yè)都是耗電大戶，它給各國減碳目標(biāo)帶來不少的壓力。伴隨新冠疫情、地緣政治、俄烏沖突，以及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)等因素的影響，它們共同推動(dòng)了ICT行業(yè)能源需求的水漲船高.“如何走上可持續(xù)發(fā)展之路？”是ICT行業(yè)當(dāng)前關(guān)注的焦點(diǎn)。

在近日的“第十屆年度中國硬科技媒體論壇暨產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢(shì)展望研討會(huì)”上，Omdia公司中國首席顧問王珅針對(duì)ICT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)做了展望分析，他得出結(jié)論：“綠色的ICT可以撬動(dòng)一個(gè)更大的綠色世界?！?/p>

各國零碳排放目標(biāo)的確定

1798年，英國面臨食物短缺困境，英國政經(jīng)學(xué)家托馬斯·馬爾薩斯提出：“人口增長(zhǎng)是按照幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的，而生存資源僅僅是按照算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的，多增加的人口總是要以某種方式被消滅掉，人口不能超出相應(yīng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平?！彼环Q之為“馬爾薩斯陷阱”，這個(gè)觀點(diǎn)也同樣也適用今天的能源危機(jī)，即資源和發(fā)展如何進(jìn)行取舍的問題。

王珅表示，目前人類面臨的困境是溫室氣體的排放，“全球各國每年大約向大氣層排放510億噸溫室氣體，以美國2020年的碳排放為例，其中大部分排放來自汽車，汽車消耗汽油排放二氧化碳；約三分之一的排放來自電力行業(yè)，該行業(yè)的發(fā)電方式有很多種，主要以燃燒發(fā)電為主；而工業(yè)、消費(fèi)者，其他非化石原料的燃燒，都占較小的排放比例。”

2022年夏天，全球異常的高溫現(xiàn)象給人類敲響了警鐘——人類必須要給溫室氣體排放的增長(zhǎng)設(shè)定上限，再逐漸把排放總量下降到可接受的區(qū)間。王珅指出，要達(dá)到這個(gè)排碳的目的，不僅需要個(gè)人層面的減碳行為，更重要的是從國家層面實(shí)施排碳目標(biāo)。如上圖左邊所示，在2015-2017年期間，全球僅有不到10個(gè)國家作出排碳承諾。截至2021年Q1，全球有44個(gè)國家承諾凈零排放目標(biāo)（Net-zero emission），約占全球二氧化碳量和GDP的70%左右。凈零排放是吸收的碳和排放的碳能相互抵消，實(shí)現(xiàn)零碳排放的目標(biāo)。其中，10個(gè)國家已將實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)規(guī)定為法律義務(wù)，8個(gè)國家正擬將其規(guī)定為法律義務(wù)，其余國家已在官方政策文件中做出了承諾。

只有國際合作才能盡早達(dá)到零碳排放的目的。上圖右邊的紅線代表“如果各國共同推進(jìn)排碳目標(biāo)，西方國家大概最早能在2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放”，白色虛線代表“如果沒有國際合作的排碳合作，則要2090年才能實(shí)現(xiàn)凈零排放”。中國的雙碳政策是在2030年達(dá)到“碳達(dá)峰”，2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”，而許多西方國家要求2025年實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)。

在通信行業(yè)中，基站大概占到了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)總能量使用量的70%，而且現(xiàn)在移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng)促使移動(dòng)基站能耗快速增加，比如在過去十年里，手機(jī)用戶平均每月消耗幾十MB流量，變成每月消耗幾十GB流量，這給運(yùn)營商帶來很大的節(jié)能減排壓力。目前，大部分電信運(yùn)營商已經(jīng)制定相應(yīng)的目標(biāo)，確定在2050年之前實(shí)現(xiàn)公司層面的凈零排放，比較先進(jìn)的運(yùn)營商則把這個(gè)時(shí)間提前到2030年。

2022年11月10-11日，AspenCore將在深圳大中華交易中心舉辦'IIC Shenzhen - 2022國際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)'，同期將舉辦“第24屆高效電源管理暨功率器件論壇”。屆時(shí)，來自英諾賽科、納芯微電子、泰克科技、珠海鎵未來科技、COMSOL等企業(yè)的演講者，圍繞高效電源管理芯片、SiC、GaN等主題做精彩演講。點(diǎn)擊?這里?報(bào)名參加。

零碳排放面臨哪些挑戰(zhàn)？

各國在實(shí)施零排碳路線圖過程中，并非總是一帆風(fēng)順。比如，俄烏沖突、全球數(shù)據(jù)流量井噴給零碳排放帶來了許多挑戰(zhàn)。

·俄烏沖突

王珅表示，俄烏局勢(shì)的不確定性是當(dāng)前面臨的較大挫折?！皻W洲能源價(jià)格的劇烈波動(dòng)，給該地區(qū)各行業(yè)的能源安全和成本控制帶來了巨大挑戰(zhàn)。俄烏沖突導(dǎo)致了歐洲國家天然氣的短缺。從天然氣的價(jià)格來看，之前歐洲天然氣的價(jià)格是每兆瓦時(shí)（1兆瓦時(shí)等于1000千瓦，也等于1000度電）不到200歐元，現(xiàn)在每兆瓦時(shí)1000多歐元，即是1歐元一度電左右?！?/p>

但他也認(rèn)為，“俄烏沖突”對(duì)歐洲能源方面的影響并沒有特別大：首先，歐洲長(zhǎng)期采取的綠電政策帶來了緩沖，不至于突然出現(xiàn)很大的能源缺口；其次，整個(gè)歐盟只有約20%的耗電來自天然氣，主要是小鍋爐燒熱水取暖用，而非發(fā)電用?！啊頌鯖_突’給大家產(chǎn)生的心理沖擊大于現(xiàn)實(shí)沖擊，各運(yùn)營商包括在歐洲的其它行業(yè)會(huì)產(chǎn)生非常大的不確定性，大家會(huì)懷疑自己在將來會(huì)面臨怎樣的能源現(xiàn)狀，給各行業(yè)的能源安全和成本控制帶來非常大的變化。”

值得慶幸的是，歐洲在能源可持續(xù)發(fā)展道路上已經(jīng)取得一定的成果，目前歐盟電網(wǎng)約有39%來自綠電，比如法國的核電量在70%左右，德國的核電量占到了45%，西班牙可持續(xù)能源的比例也超過了40%。而現(xiàn)在中國約有70%的電力來自火力發(fā)電，這些火力發(fā)電中又有90%以上是通過燃燒煤炭來獲取。王珅認(rèn)為，歐洲在可持續(xù)能源方面的優(yōu)勢(shì)，與其長(zhǎng)期以來對(duì)綠色能源的推動(dòng)分不開關(guān)系。

俄烏沖突爆發(fā)后，歐洲各國宣布對(duì)俄羅斯進(jìn)行制裁，大部分歐洲國家購買不到來自俄羅斯的天然氣。在短期內(nèi)，歐洲很多國家和行業(yè)轉(zhuǎn)而加大對(duì)煤炭能源的使用，歐洲的老百姓也在用木炭取暖，這些行為會(huì)產(chǎn)生非常大的二氧化碳排放。不過，從長(zhǎng)期來看，這相反會(huì)加速減碳路線的方針。正如前面所述，歐洲電力結(jié)構(gòu)只有20%來自天然氣，在大方向來說，此次歐洲能源危機(jī)會(huì)加速其“碳中和”方向的轉(zhuǎn)變，“碳中和”也意味著能源的自持性，保證能源安全不能單一依賴國外的不可持續(xù)能源。

·全球數(shù)據(jù)流量井噴

全球數(shù)據(jù)流量井噴是第二個(gè)挑戰(zhàn)。據(jù)Omdia預(yù)計(jì)，2017-2024年期間，全球數(shù)據(jù)流量將快速上升，預(yù)計(jì)到2024年將達(dá)到每年580萬PB的水平，這相當(dāng)于全球每個(gè)人每天上傳7000張照片?！皵?shù)據(jù)流量的上升給ICT行業(yè)帶來新的壓力。一方面面臨能源短缺和成本上升，一方面又面臨下游旺盛的需求。如果持續(xù)轉(zhuǎn)向下一代通信，能源需求還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，并且如果繼續(xù)使用化石燃料發(fā)電，其將帶來更多的二氧化碳排放，這會(huì)給ICT企業(yè)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，帶來很大的挑戰(zhàn)?！巴醌|表示。

ICT行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)凈零排放？

在“整體能源短缺和能源價(jià)格上漲”以及“數(shù)字化需求快速上升”的交叉壓力下，ICT行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展只有兩個(gè)路徑：綠色和高能效。

在碳中和目標(biāo)方面，現(xiàn)在全球許多國家的目標(biāo)是在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，同時(shí)保持全球變暖的幅度控制在1.5℃以內(nèi)。另外，現(xiàn)在很多國家的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)正由4G轉(zhuǎn)向5G，包括第三世界國家在內(nèi)，全球會(huì)有更多的數(shù)字化需求，這帶來了綠色、高能效的目標(biāo)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，歐盟ICT公司會(huì)加速實(shí)現(xiàn)更高的可持續(xù)性和電力安全性，但這需要采取不同的技術(shù)措施。在短期來看，在能源短缺的情況下，歐盟ICT公司并沒有我們想象的那樣綠色和高能效：比如，今年10月6日，電信公司lliad集團(tuán)決定晚上關(guān)閉某些夜間頻帶，這一舉措降低10%的電力消耗；運(yùn)營商Orange將在每天一個(gè)小時(shí)的低谷期關(guān)停數(shù)千站點(diǎn)的電力。

在此背景下，“采用更多綠電，提高設(shè)備效率“是ICT企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)Cisco的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)（上圖左邊）：2017到2022年，全球月移動(dòng)數(shù)據(jù)流量變化，從人均每個(gè)用戶，到平均每臺(tái)終端設(shè)備，都有數(shù)倍的提升。

再看看ICT行業(yè)凈零碳排放的預(yù)期步伐，大部分比較先進(jìn)的公司計(jì)劃在2035年之前（含2035年）實(shí)現(xiàn)“碳中和”，現(xiàn)在歐洲有一些運(yùn)營商通過購買綠電或購買碳指標(biāo)的方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了公司層面的“碳中和”。到2050年，全球大部分ICT企業(yè)都會(huì)實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。如果不采取這些措施，ICT企業(yè)的碳排放總量還會(huì)繼續(xù)提升，因?yàn)樵O(shè)備能效的提升并不能抵消用戶快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這將致使其實(shí)際的二氧化碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于之前的量。

ICT行業(yè)如何走出“馬爾薩斯陷阱”？

ICT行業(yè)的“馬爾薩斯陷阱”，在于能源的資源短缺和數(shù)字化需求上升的矛盾，相關(guān)企業(yè)需要采取一些措施才能走出“馬爾薩斯陷阱”。

• 首先，要承擔(dān)碳責(zé)任。企業(yè)應(yīng)該負(fù)起責(zé)任，以更環(huán)保的方式創(chuàng)造商業(yè)優(yōu)勢(shì)。

• 其次，加快部署新世代更高效的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。ICT公司應(yīng)著眼凈零路線圖，尋求政策和消費(fèi)者的支持，以加快發(fā)展速度。

• 再次，將物理生產(chǎn)活動(dòng)轉(zhuǎn)移到自動(dòng)化的數(shù)字領(lǐng)域。投資數(shù)字技術(shù)的開發(fā)和部署，創(chuàng)造新的工作方式，使工業(yè)的能源和材料效率更高。

• 最后，鼓勵(lì)對(duì)數(shù)字生產(chǎn)的碳排放后果進(jìn)行討論。加快科技發(fā)展，保證碳排放技術(shù)的發(fā)展，搶占碳排放領(lǐng)域的先機(jī)。

目前，一些ICT企業(yè)開始ESG（環(huán)境、社會(huì)責(zé)任和公司治理）實(shí)踐，比如法國Orange 2020年的二氧化碳封存項(xiàng)目；西班牙Telefo?nica 2021Q4發(fā)行的綠色債券和增加碳吸收項(xiàng)目；Vodafone 2021Q2 的綠色能源項(xiàng)目等。

中國三大運(yùn)營商的舉措更多，包括中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通2019-2022年的綠色能源/節(jié)能/材料回收項(xiàng)目?！皷|數(shù)西算”項(xiàng)目要建設(shè)大量的基礎(chǔ)設(shè)施，三大運(yùn)營商會(huì)采用很多自然冷源等技術(shù)，還有一些AI基站節(jié)能技術(shù)，降低單位流量下的消耗，包括各企業(yè)都在整體的企業(yè)方針方面，發(fā)布了一些節(jié)能減排管理辦法和措施。

中國的數(shù)據(jù)中心能耗已占到了總能耗量的很大一部分，若不控制則未來會(huì)很大程度上阻礙我國碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度。“東數(shù)西算”是能源和算力的地域平衡，我國東部地區(qū)有很多包括互聯(lián)網(wǎng)公司在內(nèi)的用戶，這些公司的數(shù)據(jù)量產(chǎn)生得非常快，但能源指標(biāo)又比較緊張。而西部地區(qū)有大量的清潔能源，這些電力并可以更好的被利用起來。因此，西部地區(qū)算力中心的定位就浮現(xiàn)出來，比如一些模型訓(xùn)練、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)會(huì)放在西部，一些對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用部署在東部地區(qū)，這樣使用ICT企業(yè)提供的服務(wù)時(shí)，不會(huì)受到延時(shí)的干擾。把大量高算力設(shè)備放在西部，可以幫助數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步降低電力消耗量的占比。

當(dāng)然，目前中國的碳中和與歐洲碳中和存在一些區(qū)別。王珅認(rèn)為，各國（地區(qū)）都有國家層面的政策，我們國家的突出的優(yōu)勢(shì)在于“東數(shù)西算”工程實(shí)現(xiàn)，其他國家很難進(jìn)行這樣的政府層面的統(tǒng)籌。中國“東數(shù)西算”工程在執(zhí)行效率上更快，但因歐洲已經(jīng)長(zhǎng)期執(zhí)行了很多年，該地區(qū)的綠電占比高達(dá)40%，且這個(gè)數(shù)據(jù)還未包括核電。從這個(gè)方面來說，歐洲國家是我們要追趕的對(duì)象。

提升ICT基建碳排放比例

從更高的層面來看，如何在整體的角度上提高ICT的基建碳排/業(yè)務(wù)比例。2021年華為提出了網(wǎng)絡(luò)碳排放強(qiáng)度指標(biāo)——NCI（Network Carbon Intensity），在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)碳排放與數(shù)據(jù)量的比值。

圍繞NCI又出現(xiàn)了兩個(gè)概念：鼓勵(lì)數(shù)據(jù)流量的上升以及鼓勵(lì)碳排放的下降?，F(xiàn)在的方針主要是有兩個(gè)形式，第一個(gè)是降低網(wǎng)絡(luò)絕對(duì)能耗，第二是提高網(wǎng)絡(luò)能效，使得每網(wǎng)字節(jié)數(shù)更多。比如使用5G，5G的能量比4G少90%。5G雖然絕對(duì)能耗上升了，但其數(shù)據(jù)流量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)上升。

如何提高網(wǎng)絡(luò)碳排強(qiáng)度？主要有三個(gè)路線，第一個(gè)路線是提高綠電的比例，包括直接從電網(wǎng)采購綠電，歐洲很多ICT企業(yè)都會(huì)向電網(wǎng)采購綠電；在一些偏僻地區(qū)，比如沙漠或者無人區(qū)，建設(shè)基站提供數(shù)字服務(wù)，可以采用分布式的裝置，通過獨(dú)立發(fā)電或者有線電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電補(bǔ)充。還可以因地制宜，包括自然風(fēng)冷卻、水冷卻，來為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施降溫。

第二是提高設(shè)備能效。對(duì)于電力設(shè)備要降低能耗使用，從銅網(wǎng)轉(zhuǎn)向光纖，數(shù)據(jù)方面，如果從建設(shè)角度來考慮，盡量降低重建的成本和時(shí)間，還有模塊化數(shù)據(jù)中心，還有對(duì)設(shè)備的自然空氣冷卻。

第三要實(shí)現(xiàn)智能化的能源管理，ICT行業(yè)里面，輸入是能源，輸出是數(shù)字化業(yè)務(wù)。采用AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)能源的算法，來對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者能源進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)行精細(xì)的測(cè)量，保證能源盡可能不被浪費(fèi)。通過AI方式來把峰谷之間的差異抹平，比如充放電的方式實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化，還有推薦站點(diǎn)的位置，規(guī)劃階段就可以幫助進(jìn)行比較節(jié)能的規(guī)劃。

最后，王珅強(qiáng)調(diào)說，ICT行業(yè)不僅是一個(gè)面向終端消費(fèi)的行業(yè)，也是一個(gè)非常重要的基建，它所撬動(dòng)的是整個(gè)世界各個(gè)行業(yè)的運(yùn)營。根據(jù)第三方分析機(jī)構(gòu)GeSI的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2030年ICT 技術(shù)能推動(dòng)全球碳排放降低20%（121億噸二氧化碳當(dāng)量），10 倍于自身的碳排放。總的來說，綠色的ICT可以撬動(dòng)一個(gè)更大的綠色世界。