“碳达峰”、“碳中和”早已成为中国未来发展的重要国策和议题,今年开始,各行各业在政策的指导下,针对减碳相关工作都开始加速,在电力、钢铁等比较容易和减碳相关联的传统行业之外,中国互联网科技行业也在整体步入碳中和行业。
互联网企业本不是“用碳大户”,在碳中和路径上,如何助力行业发展,成为了互联网企业积极响应国家的碳中和目标的重要议题,为探究互联网企业的碳中和之路,雷峰网在刚刚举办的第六届全球人工智能与机器人峰会GAIR 2021上,设置了一场“绿色科技与碳中和论坛”。
“绿色科技与碳中和论坛”汇集了领域的专家学者和企业等社会力量,共同探索如何有效利用新技术、数字化手段,助推实现“2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和”的重大目标。
作为国内互联网巨头公司,腾讯也参与了此次“绿色科技与碳中和论坛”,集团可持续社会价值副总裁许浩发表了题为《腾讯数字碳中和畅想 》的演讲,讲述腾讯数字碳中和的构想——一方面实现腾讯自身碳中和,为社会提供绿色算力;另一方面对外助力,2B端利用数字化能力帮助工业企业实现高效的低碳转型;2C端开创引领消费者低碳生活方式;同时关注碳中和领域关键技术的孵化和商业化。
演讲中许浩也代表腾讯首次透露,腾讯计划将于2030年实现集团层面的全供应链碳中和。
首先,许浩讲述了碳中和的大背景和面临的挑战。
碳中和的目标主要是为了应对气候变化等发展过程中的环境问题,在腾讯的角度看,气候变化既是“灰犀牛”又是“黑天鹅”,“灰犀牛”代表大概率大影响但缓慢发生的事件,“黑天鹅”代表小概率极高风风险的事件,平均气温和海平面逐年上升、生态系统失衡是灰犀牛,百年一遇的洪水、大规模的山火是黑天鹅,这些都在时刻影响着全球的环境变化,为了能让环境可持续发展,各国都在努力减碳,以减少灰犀牛和黑天鹅的发生。
如何解决气候问题?许浩表示,首先要解决关键的四大领域:电力、加热、交通、材料。
如何将化石能源为主的火电向新能源和可再生能源转移、如何找到清洁的燃料满足生活和工业中的加热需求如供暖、工业燃料等等、如何通过电气化以及未来的新能源解决汽车交通和运输问题、以及在减碳后当下由原油等能源衍生的塑料等符合材料如何解决。
以上问题得到有效解决后,将对气候变化产生重大影响。
许浩也在会上提出了解决这些问题的潜在三条技术路线:电气化、氢能经济、二氧化碳的捕捉利用与封存。
电气化非常简单直接,直接用电气化替代掉传统的能源系统,目前这条技术路线清晰,且正在大规模实践。
氢能也是非常好的能源载体,单位质量能源密度强,燃烧后无污染等都是氢能的优势,但目前还面临一系列的技术难点,攻克这些技术难点还需要时间。
二氧化碳捕捉利用与封存CCUS是重要的技术路线之一,目前因为技术桎梏,只是在CO2驱油等方面取得进展,但在产业化方面还存在困难。随着技术的进步及成本的降低,CCUS前景光明。
在腾讯畅想的碳中和中,以上提到的技术难点将会被攻克,未来能源结构和能源体系都会发生非常显著的变化,比如氢能将替代掉油气。而且在中国碳中和的过程中,中国有着太阳能、风能等产业链的优势中国占全球太阳能组件出口的70左右,多晶硅占90以上;风电占全球出货量的60,全球15家风能企业大部分在中国,氢能无论是生产量还是消耗量中国都是世界的一名,占全球50左右,这样的产业结构更有利于中国碳中和目标的达成。
当然,这个过程中也面临着许多的挑战,除了技术之外,产业的转型和升级也是必不可少的步骤,欧盟的低碳转型路径中包含了相当部分的重工业外移,而中国如果能在不进行大规模产业转移的情况下实现碳达峰和碳中和,将给广大发展中国家提供更好的最好的实践。
在这样的大背景下,想实现碳达峰和碳中和的目标,还需要动用全社会的力量,互联网公司在其中也将扮演不可或缺的角色。
腾讯在碳中和的国策下能做什么?许浩也给出了回答:首先腾讯希望能作为一家负责任的科技企业给全社会提供绿色算力,此外,更重要的是,通过自己的技术优势和数字化能力帮助全行业实现碳中和。
腾讯在自身碳中和方面,已经做了不少的工作,比如腾讯新建的数据中心PUE已经降到1.15以下。许浩透露:腾讯会在明年年初用2021年的全范围一二三的碳排放数据公布腾讯正式的碳中和规划图,长远目标是希望2030年实现腾讯全供应链上的碳中和,不仅仅包括范围一、范围二中的数据中心、楼宇等电力消耗带来的碳排放,还包括范围三中上游供应链中数据中心的设备、楼宇用的建筑材料等所有其他间接排放,整体实现全供应链的碳中和。
在用数字化力量助力碳中和方面,许浩分享了三个点:
第一,助力工业企业、大排放企业通过数字化技术实现碳转型,比如通过数字孪生、区块链等技术助力供应链管理和分布式高频交易等应用的发展。
第二,腾讯坐拥微信、QQ两大国民级社交软件,通过很强大的用户触达优势,与合作伙伴携手,在C端引领低碳潮流,让低碳的生活变成酷炫、年轻人觉得有趣的生活方式,会对碳中和转型有非常好的社会意义。
第三,通过投资、孵化等方式,推动CCUS、氢能等关键技术的发展,也能带来更多的技术创新助力。
作为互联网巨头,腾讯对碳中和的感知,以及在碳中和领域的探索和实践,对于所有互联网企业助力碳中和发展,都有较高的参考意义,未来,如果能有更多的互联网公司参与到碳中和领域,发挥各自的优势,对于整个行业来说,价值巨大。
以下是许浩的演讲全文记录:
许浩:大家上午好!非常高兴有这个机会跟大家交流腾讯作为一家科技公司是怎么看碳中和这件事的。我们初步开启一些行动,更多说说对未来的构想,我今天讲两部分:一是站在我们的角度我们怎么理解碳中和这件事;二是腾讯在碳中和领域算是比较新的进入这个领域的企业,我们可以做什么。
我们怎么理解碳中和,碳中和、气候变化问题非常复杂,主要的原因,既是“灰犀牛”又是“黑天鹅”。说它是“灰犀牛”,“灰犀牛”的意思是肯定要发生气候变化问题,已经在发生,带来的后果非常严重,潜在的挑战是时间周期特别长。大家看底下写的比较负面各种各样气候变化可能带来的影响,都是以50年、100年、一世纪发生的,我们今天做的事情是为未来几十年做的准备,这样紧迫性就不太够。
说它是“黑天鹅”,大家可以明显的感受到,洪水、干旱、山火极端的气候,百年一遇的都在发生,澳大利亚的山火、亚马逊的山火、干旱、洪灾都在发生。科学的角度很难把单一的极端天气事件和气候变化直接建立关联,不能说今年发的某一个大水或是山火跟哪个公司排放的二氧化碳是有关的,这样的话对它的规则也造成了一些影响。
正是因为这些不确定性,气候变化是比较复杂的统计学问题,导致气候变化问题虽然很严重,但是有点像是一个慢性病,导致这个事情比较难解决。
气候变化另外一个比较困难的点是全球性的问题,平均升温和工业革命前比1.1度左右,科学界公认的相对比较安全的是1.5度,如果我们现在什么都不做,按照现在的轨迹下去,到本世纪末可能到3.5-4.5度,这上面列出来的各种各样负面影响,从生态系统的破坏到冰川的消融带来的海平面上升,带来永久冻土解冻带来甲烷的排放,其实都是全球性问题,中国做不到碳中和,其他国家做到,这个问题还是无法得到解决。反过来全世界其他国家做到了中国做不到也很难解决,这是全球的问题,涉及到气候变化谈判虽然有比较正面的效果,但是因为每个国家的发展阶段不同,还是存在各种各样的问题和争议。
气候变化怎么解决?我们做成特别高度概括的方式来说解决方案的话,其实也没有那么复杂,首先要解决的关键领域就是四大领域:
1.电力。怎么从化石能源为主的火电向新能源、可再生能源转移,这个问题对中国来讲尤其重要,中国的火电比例非常高,大概70,中国用42亿吨,其中20亿吨是动力煤,是用来发电、供热。电力问题相对来讲有比较清晰的解决方案,刚才的嘉宾也说了很多,怎么从现在火电为主占70以上的电力系统向可再生能源、更加分布式的电力系统进行转型,这里面面临各种各样的问题,相应的技术大致已经在那里,更多的是怎么管理短期的过程。
2.加热。加热分为两种:一是室内低温,空调、北方的集中供暖,现在是烧煤的集中供暖或是空调、电力的方式解决,把电变绿就容易了。一系列的工业过程、工业生活超过500度以上都是以燃烧的形式进行,用电代替高温的加热效率比较低,怎么找到清洁的燃料变成比较关键的问题。
3.交通。城市内的短途交通可以通过电动汽车解决,现在已经进入了爆发期的阶段,还有远程的货运重卡烧柴油,还有远洋航海、长距离的航空,这些问题在现在的基础条件下很难通过电气化的方式解决,怎么找到可持续的燃料也是很关键的问题。
4.材料。全球的原油包括天然气、用煤作的煤化工,很多的最终产品是做成了各种各样的材料,包括塑料和一系列的复合材料,已经是生活必不可少的一部分,如果不用化石能源,这部分的材料怎么来?是利用排放的二氧化碳反过来做还是生物制的材料代替?也是需要亟待解决的技术。
潜在的技术路线可以分为三条:
·一是电气化。所有的东西用电气化来代替,它是能够直接代替的,遍地变成了绿色的电力系统就可以解决了,这条技术路线比较清晰。
·二是氢能经济。氢气是非常好的能源载体,它可以通过电解水的方式清洁生产,也可以燃烧完了变成水,从水里来到水里去是非常好的方式,氢气面临一系列的问题,单位质量的能源密度很强,因为分子量很小,单位体积的能源密度很低,分子量小带来的运输、带来的应用存在一系列的问题需要技术上解决,氢能经济是想象空间非常大,但是还面临一系列技术难点的一条技术路线。
·三是二氧化碳捕捉利用与封存,CCUS,CCUS对中国是非常重要的技术路线,我们的能源强度非常高。我们要继续使用化学能源,能不能把二氧化碳捕捉再封存回去,这可能对中国的温室气体放强度非常高的国家,能源结构依赖煤的国家非常重要。碳捕捉利用和封存的技术,单点的技术都有,关键要解决成本的问题、产业化的问题,如果进行大规模封存还涉及一系列的安全问题,这些都是潜在的技术路线。
我们还可以继续开脑洞,可以跳出地球,气候变化本质上是资源问题,还是因为现在地球人口70亿人,本世纪可能达到90-100亿人,地球上的资源无法满足这么多人同时提高生活水平的需求带,如果我们能移民到月球,或是利用月球的资源,也许移居到火星,很大程度可以解决这个问题,现在有更多的科学家、企业家探索这方面的领域,这个面临着更多的技术挑战。我们两边都要看,长远来看,是不是继续推动科学进展,近期还是要聚焦在地球上怎么解决能源问题,温室气体带来的排放问题。
换个角度看气候变化,为什么今天这个时间点碳中和变得这么重要,一定要解决,涉及到经济和产业转型的问题,目前的经济体系下,油气,随着美国页岩气革命以后基本实现能源自给自足,中国无论煤、石油、天然气,生产量、消耗量都变成了第一大国,我们对整个油气作为能源通货的全球体系依赖度是非常高的,也给中国的能源安全带来一系列的挑战。
如果我们畅想碳中和,能源结构、能源体系会发生非常显著的变化,油气作为主要的能源通货,也许有可能被氢能代替,现在是邮轮运LNG,未来可能从澳大利亚,那边光照条件比较好,变成电解水制氢、液氢,大型的远洋货轮运到全世界各地,这是可能的。氢气作为能源载体的量和油气的量相比会大幅度降低,氢能经济未来在全球的能源结构中占10的水平,为什么是这样?如果我们的电力和我们的能源从现在的化石能源向可再生能源进行转型,意味着全球的能源系统会变成地球尺度上的分布式能源,每个国家都有太阳、每个国家都会刮风,每个国家都会在本地进行比较简单、直接的能源供给,这样的背景下,全球这条产业链的关注就会继续往上游移动。现在是关注什么地方能买到石油、天然气,未来关注什么地方的太阳能制造、风能、氢能、设备制造变得非常重要。
这样的转型结构下,如果我们看中国,中国占全球太阳能组件出口的70左右,多晶硅占90以上,新疆一个省占多晶硅出产量的45,这条产业链中国是上游非常强的基础。中国比较领先的太阳能企业,像隆基,其实它的市场份额非常大。
风能中国可能没有太阳能那么大的优势,但是占了全球出货量的60,主要是国内自己用,全球15家风能企业大部分是中国的,氢能中国无论是生产量还是消耗量都是世界的一名,基本占了全球差不多50的水平,中国的氢能经济主要是煤化工、水煤浆做出来的氢气。但是未来因为中国在新能源、可再生能源有一定的优势,我们从增氢逐渐向蓝氢和绿氢切换的时候,氢能经济对中国做世界上最大的生产国和消耗国是占有优势地位的,意味着未来的转型过程中,站在中国未来发展的角度是非常有优势的,这件事会带来全球经济和地缘政治各种各样的变化。今天的时间点中国推动碳中和的转型可能是比较好的时机。
如果我们看得稍微具体一点,如果我们用一张图说中国实现碳中和到底有多困难?时间有多紧迫?大家可以看这张图,纵轴是碳排放,中国现在110亿到120亿吨当量,分成不同的领域。中国面临的挑战,黄色的电力系统,要尽快实现碳中和,原因是很多的其他行业都指着电气化作为他的减排手段,电力系统还是以煤电为主,电气化作为减排手段就变成伪命题,电力系统面临的压力是怎么跑得很快。
第二个最大的挑战是工业,工业系统面临的问题是在技术路线不确定的情况下实现减排,比如说钢铁、水泥,这些行业的减排比较困难的,铁矿石要跟焦炭进行还原反应得到钢铁,如果不用焦炭,用氢能意味着要重新盖氢气的直接还原体,如果采用CCUS意味着这目前来讲500元/吨的二氧化碳的排放成本现在是无法接受的,工业的领域很多行业都面临着这样的问题,能源需要跑得快,电力系统需要跑得快,工业系统需要更新。这是中国作为第一大排放国面临的压力,某种意义上来讲,中国是没法通过把产业继续转移。欧盟1990年达峰,有一部分的产业转移到中国,中国如果也走这条路的话,且不说我们愿不愿意,中国要转型的这些产业,每年10亿吨的钢铁、20亿吨的水泥能不能转移到其他国家,比如说非洲、南美洲或是东南亚的国家能不能承接得了要打一个巨大的问号。中国不发生大规模产业外移的情况下实现碳中和,对全球碳中和的贡献是十分巨大的,尤其是对后发的发展中国家,这个是非常重要的。
电力系统为什么面临挑战?2020年中国大概装机容量200GW,一大半是火电,发电量占70。到2050年电力需求会大幅度上升,除了电力发展面临的电力上升,还包括电解水制氢、电气化带来的额外需求,主要的增量都来自于可再生能源,主要是2030年前风能的增量比较高,2030年以后随着太阳能进一步降本,太阳能的增量会很高,这样就带来电力系统的变化,从现在70是比较灵活的系统向未来70是不太灵活系统的转变,上一位香港中文大学深圳的教授也讲了,里面对电网的要求,电网灵活性的要求是主要的挑战。
刚才说了这么多,气候变化刚才说的都是技术,除了技术以外,机制与合伙,气候变化谈判、国家推动的政策,它是产业结构和经济结构调整的过程,需要给出比较确定的技术框架,中国提出2030年碳达峰,2060年碳中和提供相对比较稳定的框架,很多的企业才能够往前走。
这两天刚发布的,未来新增的可再生能源不计入能源管控总量的要求,这就是非常好的政策确定性。新上火电可能会面临巨大的压力,新上可再生能源,可再生能源配下游的产业,实际上是不计入能源监控,比较好促进的能源产业发展,技术、机制与合作、投资都很重要,山西、陕西、内蒙古煤炭大省,如何把煤炭作为经济驱动力向其他的产业进行转型,可再生能源的新兴低碳技术怎么能大规模的往前走,这样带来需要大规模的投资,各个机构做出的预测都是百万级的水平。信息传递更多是消费者的行为,刚才说的很多是供给端,需求端的消费者行为可以很大程度上影响需求端的供给,各种各样的信息传递和能力建设都很重要。
刚才说的是气候变化带来的挑战和机遇,第二部分讲讲腾讯作为一家科技企业怎么思考这个问题。我们认为分两个方面:一是腾讯还是要实现自身的碳中和,我们希望作为一家负责任的科技企业能够给全社会提供绿色算力。这个领域我们已经做了很多工作,腾讯新建的数据中心PUE降到1.15以下,我们也在绿电进行探索,包括市场化交易,也考虑做一些可再生能源相应的投资,既有分布式也有集中式。
在腾讯的排放上,一方面会推动供应链的减排,也会推动内部员工的低碳行为,最后肯定有一部分通过碳汇的方式进行抵消。
腾讯作为科技企业碳排放的角度不是碳排放的大户,实现腾讯自身的碳中和只是我们应该做也是相对来讲比较小的一步,这里我们可以预告一下,腾讯会在明年年初用2021年的全范围一二三的碳排放数据公布我们正式的碳中和规划图,我们长远目标是希望2030年实现腾讯全供应链上的碳中和,不仅仅包括范围一、范围二,数据中心、楼宇电力消耗带来的碳排放,还包括范围三上游供应链,数据中心的设备、楼宇用的建筑材料整体实现全供应链的碳中和,这是我们希望在未来十年可以做到的目标。
作为一家科技企业更应该做的是怎么通过数字化的力量帮助前行业实现碳中和,总共分为三个领域:一是数字化转型,更多的是有点像To B的模式,怎么帮助更多的工业企业、排放企业通过数字化的技术实现碳转型。二是在To C端,消费端怎么能引领更加低碳的生活方式,低碳的生活方式变成酷炫、年轻人觉得有趣的生活方式,潜力也是巨大的。三是关注低碳的技术,目前来讲成本太高技术不是很成熟,未来中国低碳转型的关键技术,CCUS的技术,氢能技术关键的热泵技术,希望这些领域通过投资、孵化的方式可以推动技术的发展。这三个方面可能有更大的想象空间,有可能带来更多的温室气体减排,可以带来更多的创新。
数字化的角度来讲,非常粗略的介绍,要给社会提供绿色算力带来碳中和的一系列基础设施,比如说碳排放、实时的计量,高频的交易能力,这是基础设施层。基础设施层上面是数字化有什么工具,在碳减排领域起什么样的应用,利用AI和高阶模型,能不能用先进的气候模型对不同尺度上的碳排放数据进行监控,空间的尺度、行为的尺度或是产品的尺度,根据不同的尺度进行二氧化碳的监控可能有很大的意义。如果真的到能源领域、工业领域怎么能利用AI的技术帮工业过程的效率提升,怎么让高炉的焦比下降,锅炉的燃烧效率进一步提升,怎么能让风电厂或是太阳能的光伏电站运维水平、发电效率提升,我觉得这里数字化、自动化都有很多的潜力去走。
比如说数字孪生、区块链这样的技术在未来的碳中和领域也有很大的应用场景,区块链可以做供应链的管理,可以做很多分布式高频交易背后的数据基础,这些我们也都在做相应的探索。
另外一件事情,从碳普惠的角度,碳普惠的潜力非常大,中国120亿吨的碳排放,14亿人,一半的人一年减一吨,一年基本有5到7亿吨的减排量,2030年碳达峰的目的就能实现,这个比较困难,传统对标西欧是消费者意识提升,购买低碳的产品和服务进行低碳生活方式的转变,人家是人均4、5万美金的经济体,我们是人均1万美金的经济体,通过这样的方式在中国短时间是不太现实的。我们想做的事情是反过来,消费者通过低碳的行为实现减排,通过减排获益。各种低碳的产品和提供商,伙伴、社会责任的相应机构,底层是跟国家的市场和碳普惠基础的方法学可以建立紧密的联系,未来是开放的市场,从腾讯的角度,QQ、微信是其中的一个接入方,京东、滴滴也可以是接入方,这个平台是独立第三方的开放平台,通过这样的方式,一个企业做社会责任想做低碳领域,就是最 佳低碳领域的企业社会责任,中长期能不能形成业务模式,消费者获益的同时企业当成一项业务做,这个才是实现碳普惠、低碳生活方式转型比较重要的领域,当然这个领域我们也意识到还是有很多的困难,我们也非常希望找到更多的合作伙伴一起探索。
投资的思路,首先看碳中和领域哪个技术路线比较关键,现在的领域里CCUS比较关键,氢能经济比较关键,零碳的能源里零碳的电力系统电网灵活性关键技术比较关键、热泵的技术比较关键,我们会针对这些技术进行相应的价值链各种各样的合作,最基础的理论研究到科研院所层面的试点项目,初创企业技术成熟以后的大规模商业化,希望通过这个方式在这条价值链上进行相应的支持,一起推动低碳技术的发展。
如果我举个例子的话,CCUS领域我们也在关注这条价值链上的关键技术,比如说我们认为碳的捕捉和运输不是我们关注的领域,但是在未来碳的封存领域可能有很多新兴的技术可以做,最近我们也在推一些试点的技术,二氧化碳怎么低成本的进行封存,二氧化碳是不是能跟绿氢做甲醇,再返回到相应的化工和能源体系做一些探索,希望在技术领域和更多的技术提供商、合作伙伴一起推动这个领域的发展,这就是腾讯作为碳中和领域相对比较新进入的企业希望能够起的一些作用,谢谢大家!
