数字技术助力双碳目标实现作用体现及路径分析

在各行业的双碳基本实施路径中广泛应用数字技术，有利于提升基础实施路径效率、促进绿色技术创新，能够有效促进节能减排和双碳目标达成，推动经济整体绿色转型。

1. 数字技术助力双碳目标实现的作用体现

具体来说，数字技术助力双碳目标实现的作用体现在两方面： 第一方面，针对现有产业，其主要通过提升效率，进行产业优化实现减排。具体体现在：1）研发流程优化提效。利用仿真、数字孪生、VR/AR、5G、人工智能、云计算、区块链等技术和设备，能够更高效地进行产品原型研究和设计，有助于企业在生产制造流程前进行产品改造，节省实场研发测试费用，缩短研发周期；2）生产制造流程优化提效。通过感知-分析决策-控制流程提升生产制造的智能化水平，运用人工智能、物联网等数字技术，对农业和工业生产过程及用能进行监测和改进，提升生产和用能效率；3）管理/运营/服务流程优化提效。在生产过程外，通过运用数字技术对管理运营和全产业链进行升级改造，提升管理运营及服务效率。

第二方面，数字技术除针对现有产业提效节能外，本身通过技术集成，产业创新衍生出新的数字应用和产品，形成更低碳绿色的新产业。

2. 数字技术助力双碳目标实现的具体路径

单一数字技术很难直接作用于双碳基本实施路径，需要集成多种数字技术，确定针对各不同行业的实施方案，才能有针对性的利用数字技术助力双碳目标实现。具体来看：

针对能源活动领域，从能源生产（供能）角度来看，数字技术不仅在局部实现控制和优化，更能够推动构建源网荷储的新型电力系统。针对传统能源，数字技术能够帮助其提效节能，现阶段大型电厂、油田均采用数字化企业管理系统，与电网的联调联控也通过数字化系统实现，随着机器学习和人工智能技术更多的应用到传统能源生产各环节中，将智能化实时对工况进行调优。针对新能源，数字技术为其建设及运维贡献力量。分布式特性较强的光伏、风电等新能源在地理上倚赖信息化系统联网控制，同时智能化巡检运维需求也较为强劲。针对建立可再生能源为主的安全、可靠的新型电力系统，数字技术通过人工智能、数字孪生等技术在电网发电侧和用电侧进行预测仿真，助力在大比例间歇性可再生能源上网的情况下，电网调峰、储能和跨季节能源调配问题的解决。

从能源利用角度来看，1）就制造领域而言，数字技术主要从帮助传统制造业数字化智能化转型提升产品价值和流程效率，以及提升创新能力方面助力制造领域实现双碳目标。传统制造业利用工业互联网、仿真及数字孪生、智慧供应链、能源合同管理等数字技术和实施方案提升产品和服务流程智能化水平，提高产品价值，从而降低碳排放强度；采集运营数据，利用机器学习和人工智能优化工况，进行精准控制，同时在研发和改进中运营数字孪生和仿真等虚拟环境对研发设计进行实验性验证，提升创新能力和制造运营流程效率，从而实现节能降碳；2）就建筑领域而言，数字技术通过对建筑全生命周期各环节改造助力其节能减排。在建筑设计和规划时，建筑仿真设计软件、云计算平台可以帮助设计师选择使用低能耗的材料和技术；在施工阶段，数字技术的应用主要体现在装配式建筑中；在运维阶段，通过物联网、大数据、云计算平台等对整个建筑实时监测和反应，能够降低运维的总体能耗；3）就交通领域而言，智慧交通、智慧物流等方案推动智能化低碳化交通体系建立，在提升路网运营效率、优化运输结构的同时降低交通领域碳排放。智慧交通通过整合 LBS、自动驾驶、第五代通信技术（5G）、云计算、物联网、人工智能等数字技术，构建一整套智能网联系统，为路网交通提供出行信息服务平台、运营管理平台和交通数字孪生与可视化系统等多个系统，有效实现人—车—路协同。

针对工业生产过程领域，其相对能源活动领域实现双碳目标的路径更为复杂，原因在于其垂直类别极其复杂，排放源多样同时排放较为分散，其提效节能以及减排更多倚赖于工艺流程的技术突破。数字技术在工业生产领域更多的贡献来自于利用仿真和数字孪生的技术，提升研发和生产工艺改造效率，减少研发成本，推动工业生产领域的工艺流程技术突破，助力工业生产过程领域实现双碳目标。尤其对于工业生产过程领域需要的氢能技术、CCUS 技术，数字技术可能有效辅助其研发和测试。

针对农业活动领域，数字化设施农业、自动化养殖、数字牧场等有效提升了农业活动领域的智能化水平，提升规模化养殖水平，有效降低农业活动领域碳排放。其中智能灌溉系统是较为典型的数字化设施农业代表。智能灌溉系统应用物联网技术、自动化控制技术、传感技术、信息传输和人工智能等数字化技术，为农用地灌溉施肥提供整套精确水肥一体化系统。系统采集农田、植物和外在环境相关参数，将采集的农业数据上传，通过相应的软件进行智能计算、分析信息、综合决策确认灌溉和施肥的位置、时间和最优量。

针对废弃物处理领域，通过融合物联网、大数据、云计算、智能系统等数字技术，搭建可再生资源回收循环利用信息管理平台，实现垃圾分类、回收、分拣、精细化打包加工和利用规范化，提升固废回收利用效率和垃圾总体减量化。

针对土地利用、土地利用变化和林业领域，数字技术通过对其进行数字化智能化改造，提高生态固碳9效率，促进生态系统的碳吸收和储存能力，其应用主要体现在两方面，第一通过搭建森林管理云平台和建立森林综合数据看板等，提升林业管理效率；第二通过无人机巡检、物联网技术采集数据，第五代通信技术（5G）传输实时数据，云平台优化决策等智能化管理系统对森林、草场等进行智能巡检、火情监测、病虫害监测预警等。