“双碳”趋势和运营商转型战略

李常伟

华为技术有限公司 深圳 518129

引言

人类社会经历了200多年工业化的高速发展，造就了空前的人类文明，同时发展过程中消耗资源、污染环境，也形成了巨大的破坏效应，并且在21世纪初开始进入瓶颈期，已经成为悬于人类头顶的一把“达摩克利斯之剑”，如何实现绿色可持续发展成为人类亟待解决的问题。

我们正在进入第四次能源革命和以智能为代表的第五次工业革命相交汇的绿色智能新周期，欧、美国家为代表的发达国家，已经完成工业化向数字化的产业升级，并在新型能源、智能化等新技术领域构建了领先的技术和市场优势。中国如何走绿色发展之路，运营商在绿色发展中如何为国家和社会提供支撑和独有贡献，已成为当下的热点和焦点议题。

1 1.5℃下的挑战和危机：缩小的窗口期

全球发展仍处于工业化的延长线模式，碳排放水平一直在稳步增长，根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的测算，全球升温会在2030～2052年达到1.5℃。全球气温存在承受极限，1.5℃温升是地球承重极限，2℃温升则是不可承受之重[1]。

世界正面临一系列挑战，全球疫情持续、供应链阻断、经济恶化、创纪录的通货膨胀、俄乌冲突可能破坏全球粮食和能源市场，正进一步加剧能源矛盾，对全球气候议程产生重大影响。全球减排的混乱局面进一步恶化，使IPCC设定的1.5℃临界线正在迫近，根据目前各国的承诺，到2030年全球排放量将增加近14%。要实现1.5℃的目标，就需要到2030年将全球排放量减少45%，并在本世纪中叶实现碳中和。而仅2021年全球与能源相关的二氧化碳排放量就增长了6%，达到了历史最高水平，和煤炭有关的排放量也飙升至创纪录高位[2]。国际共识和约定面临失守，短期措施可能会造成对化石燃料的长期依赖，并关闭1.5℃的窗口期，使排放量减少45%的时间表非常紧迫。一方面需要全球的政策协同来逆转恶化的政治氛围，形成战略协同和合力，同时需要大力推动数字化、智能化技术的采用，实现技术杠杆下有效的、可持续性的节能减排。

2 全球“双碳”战略：责任共担，合作优先

全球各国在联合国组织下，进行了30年谈判和努力，1992年《联合国气候变化框架公约》明确“共同但有区别的责任承担”原则，建立了合作框架；1997年《京都议定书》确立了排放权贸易机制；2007年《巴厘路线图》建立了“可测量、可报告、可核实”的“三可”制度。

2015年《巴黎气候协议》明确了 “硬指标”，强调依据各自能力减排，把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内，挑战1.5℃，到2050年实现全球净零排放；“承诺+评审”的国家自主贡献(NDC)模式，制定衡量、报告、核查的透明度细则，鼓励非国家行为体开展气候行动，除了政府协商外，各地区、城市、企业、行业组织、非政府组织也开展行动，承诺目标和进展，全球每年提供1 000亿美金气候支持资金；2020年气候雄心峰会进一步推进多边进程，国际社会的努力不断，但理想很丰满，现实很骨感，全球减排努力面临的压力更大。

IPCC4月发布了《气候变化2022：影响、适应和脆弱性》，当前全球变暖达到了1.2℃。联合国秘书长称《巴黎协定》中强调的将未来升温限制在1.5℃的目标，而目前2021年11月格拉斯哥气候变化大会上提出的目标正处于“生命维持”和“重症监护”状态，需要全球以合作优先的战略考量来重新凝聚共识，推动行动。

3 大国竞合博弈：国家“双碳”战略演变

以《巴黎协定》为核心，全球性“双碳”目标共识和标准逐步形成，合作成为大趋势，中国、日本、美国、欧洲等纷纷公布了计划路线图，绿色发展成为与数字经济并驾齐驱的主要发力领域和全球共识。即以绿色低碳循环为主的新型可持续发展模式，其基本内涵是指在保持经济持续增长的同时，减少对自然环境的损害，同时改进自然资源状况。全球产业演进路线如图1所示。

图1 全球产业演进－第四次能源革命+第五次工业革命周期

全球正在加快绿色基础设施布局。美国大力推动5550亿美元的清洁能源计划，在基础设施、清洁能源等重点领域加大投资，并重点补贴电动车的购买者和安装屋顶太阳能的家庭。欧盟计划2021年至2030年间，每年新增3500亿欧元投资，推进电动汽车、公共交通运输等实现减排目标。德国将放弃化石燃料的目标提前至2035年，拟加速风能、太阳能等可再生能源基础设施建设，实现100%可再生能源供给。日本在海上风电、电动汽车、氢能等14个重点领域提出了发展目标和具体的减排任务。

2020年9月中国提出力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，并努力争取2060年前实现碳中和的“3060双碳”目标，开启了“双碳”目标引领下的高质量绿色发展新征程。国家发布了《2030年前碳达峰行动方案》及一系列能源、工业、建筑、交通等重点领域和煤炭、电力、钢铁、水泥等重点行业的实施方案，出台了科技、碳汇、财税、金融等保障措施，形成了碳达峰、碳中和“1+N”政策体系，并明确了相关的时间表、路线图、施工图。

大国间“博弈”暗潮涌动，美、欧以“双碳”为核心正在构建新能源领域产业标准机制和话语权，构筑新的全球国际政治格局新高地。欧洲以英国为代表，积极推动“双碳”战略，树立国家影响力，在新赛道增强经济竞争力，成为低碳经济的倡导者、低碳发展的先行者，先后推出“气候变化税”“碳预算”“碳信托”“碳基金”“绿色投资银行”等政策措施，成为制度措施上的引领者。

美国已跨越工业化周期，在能源结构上煤炭占比已低于10%，在经济结构上能源消耗与经济发展基本脱钩，同时在新可再生能源技术(风、光、核、电)和数字化技术(AI First)引领全球“双碳”领域的科技发展，借“双碳”策略，可增加就业。联盟欧洲等发达国家强化美国主导地位，占据新能源产业链顶端，主导新能源产业标准、垄断技术和设备市场，控制全球气候治理话语权，开辟“双碳”新产业全球市场，形成新的战略性产业制高点；同时通过联盟控制传统能源开发强度，遏制、打压仍处于工业化阶段的发展中大国崛起。

中国“双碳”政策经历了一个复杂变迁的过程，从初期的“系统性应对”到“治理监管平衡”再到“统筹发展”，是一个从争取发展权利要碳排放指标到主动驱动新能源升级承担国际责任的转变过程，挑战巨大。

中国积累了数智技术和新能源技术优势，目前我国水、风、光、生物质能装机量均据全球首位，占电力装机的40%，发电量的30%；形成完备的水、核、风、光电和储能等制造产业链；低速风电技术全球领先；水电业务遍及全球；光伏全产业链占据全球3/4，处于主导地位；储能产业技术经济性处于领先水平；同时国内巨大的市场优势驱动了新能源产业快速规模化布局和技术的持续进步，电力技术专利全球领先；移动互联网的超越发展驱动了中国数字技术全球领先，新基建战略和安防政策驱动了DT技术加速迭代领先，AI应用普及超越美国，借助数智技术和新能源技术积累的优势，加持中国政策性驱动的强大力量，中国有信心在“3060”绿色智能周期实现“绿色复兴”和超越领先。

4 “双碳”机遇：创新ICT技术，改变能源模式

数字化和低碳化是驱动绿色发展的双引擎，利用数智化技术和新能源技术相互融合，构建新能源体系包括新型电力系统、新型低碳智能产业，对实现低碳绿色发展尤为重要。

数字技术使能了全社会的低碳化，但当前行业数字化渗透率较低，仅为20%，需要持续提升行业数字化渗透率，使能行业绿色发展。

随着数字化加速发展，预计2030年网络规模将增长100倍，数据中心AI算力增长500倍。数字技术除了能加速碳中和目标的达成，也带来了巨大的产业机会，尤其是在光伏发电、储能等领域。

在“双碳”大趋势下，企业若想可持续发展，必须坚持绿色低碳转型之路；根据全球电子可持续发展倡议组织(GeSI)发布的《SMARTer 2030》报告显示[3]，未来十年内数字技术有望通过赋能其他行业贡献全球碳排放减少量的20%，是自身排放量的10倍，如图2所示。现有数智化技术的部署将使可持续发展进程平均加快22%，并将下行趋势延缓23%。交通、制造、农业、建筑和能源领域的智能解决方案有望将全球排放的二氧化碳量维持在2015年的水平，促使经济增长与碳排放脱钩。此外，ICT技术还有助于促进增长，创造超过6万亿美元的收入，并节省近5万亿美元的成本。

图2 数字化以10倍杠杆效应使能低碳化

5 “双碳”转型：ESG和建设低碳型、新型基础设施

ICT技术的投资能带来十倍的“双碳”效益，已成为产业的共识，数字技术是实现低碳发展的使能器，运营商对于低碳发展的贡献，可以聚焦在三大创新方向，如图3所示[4]。

图3 绿色发展三大创新方向

1)利用数字化技术，提升自身的节能减排能力，实现自身“双碳”目标。

国内外电信运营商积极加强与科技巨头合作，开源节流，实现节能减排。中国移动通过机房改造，每年节电约2亿度，未来将重点建设绿色新基站；中国电信通过研究空调节能技术，应用清洁能源降低石化能源消耗；中国联通发布了“3+5+1+1”节能行动计划，未来将着力提升基站能效。Verizon宣布到2025年可再生能源比例超50%，2035年达到Scope 1、Scope 2 零碳排放目标；T-Mobile宣布到2021年100%使用可再生能源；Vodafone选择碳信托，全面测算碳排放，制定减排战略，2040年实现碳中和目标。

南非MTN集团《Ambition 2025》战略中明确定义了ESG目标，2030年减排47%，2040年达成零排放，2021年MTN富时罗素ESG得分从2.9升到4.3，并进入约堡证交所Top30投资指数，ESG计入集团、子网各高管薪酬考核，集团CEO KPI ESG考核占比从10%提升到22.5%，新管理层ESG战略有效执行带来经营可持续性等影响，MTN集团股价逆势上涨，达到七年新高。

中国移动2021年将“绿色行动计划”升级为“C2三能计划”，创新构建“三能六绿”发展模式，助力实现碳达峰碳中和目标[5]。“三能”是行动主线，即通过技术创新，实现自身运营“节能”；提升清洁比例，实现自身用电“洁能”；发挥运营优势，实现助力降碳“赋能”。“六绿”是落实举措，即以网络架构绿色化、网络技术节能化为驱动，打造绿色网络；以能源消费电气化、绿电应用规模化为目标，推进绿色用能；以设备节能规范化、绿色采购制度化为保障，建设绿色供应链；以日常办公线上化、运行发展低碳化为方向，倡导绿色办公；以千行百业信息化、污染防治智能化为依托，深化绿色赋能；以宣传形式多元化、低碳教育常态化为抓手，创建绿色文化。

运营商为了持续提升数字基础设施的能效，需要在站点、网络、数据中心、运营等维度进行创新，如图4所示[4]。以无线站点和数据中心为发力点，使用系统级低碳方案，打造绿色ICT基础设施。绿色数字基础设施成为基本要求，2030年数字基础设施能效将提升100倍。

图4 提升数字基础设施能效

在站点维度，要通过理论、材料、器件、架构的创新，通过以无源补有源、以光补电的方式持续提升设备能效。无线站点采用原生高能效设备、站点极简架构，系统性、多维度提升能效；站点极简化，通过整站视角的系统化设计，从各节点转换效率、供电链路的线路损耗以及空调等配套设备的功耗优化等方面提升站点供电链路能效。通过站点架构创新，如BBU集中化、全室外免空调站点等，减少空调等非功能性设备的使用。通过重构站点形态，站点从机房变机柜，机柜变挂杆，站点能效从60%提升至97%。对于存量机房，采用精确制冷、升压供电方式实现免增机房、免换线缆、免增空调改造，机房能效提升至80%；对于新建场景，采用以机柜替代机房的方式，免土建机房，能效可以从60%提升至90%。利用光伏发电替代油机发电，实现站点绿色的普惠供能。实践上室外站点极简改造，电源效率可从89%提升到96%，利用节省的空间安装光伏发电减少碳排放。有线站点上通过以光补电、智能休眠等技术创新，实现能效提升；通过智能休眠技术，引入人工智能实现高效动态休眠，平衡体验与能耗矛盾。

“极简站点”通过对基站设备、网络和配套进行的“三极简”改造，完成资源整合、老旧设备腾退、组网架构更新以及全室外化部署等关键动作，实现基站低碳运营。

数据中心正在成为关键的基础设施，能耗大，全球数据中心能耗约占电力需求的1%，通用计算的总能耗每3年增长1倍，碳中和目标将驱动数据中心算力提升百倍的同时提升百倍能效。基于国家一体化大数据中心政策要求，华为与中国联通合作，通过全生命周期低碳数据中心解决方案和创新技术，打造绿色、低碳数据中心，实现极致PUE，省电、降碳。以中原基地为例，从2018年到现在，每个项目都应用了相应的节能创新技术，打造绿色、低碳数据中心，降能耗，提效率。针对不同的制冷方案进行精准的PUE仿真和设计，可以精确到小时级的仿真，PUE仿真精度高达97%以上，有助于选择最优的制冷方案；AI能效优化通过海量数据训练生成PUE优化模型，实现了小时级精准能效调优(传统手工调优为季度级)，可优化PUE9～12%；高效配电创新采用智能电力模块，相较于传统供配电架构，空间占用减少40%(提升出柜率)，交付时间大幅缩短(2个月到2周)，安全可靠性提升(150+温度监测点，从被动运维到主动预防)；极致冷却创新采用间接蒸发冷却技术，最大化利用自然冷源，CLF降低约30%，节水30%，交付时间缩短50%(6个月到3个月)，减少运维成本约25%；绿色叠光创新通过屋面和园区部署智能光伏系统，提升绿电比例约0.3%，打造绿色DC。

在网络维度，持续通过系统架构、软件节能创新等提升整体能效。网络架构上按照业务本质重构，基于光底座打造极简网络；通过网络软件节能，节能路由实现网络资源效率最优，不断逼近“0bit，0watt”。

在运营维度，通过指标体系评估、低碳自智网络，牵引用户转向高能效基础设施，发挥数字基础设施的最佳能效。通过指标体系评估、低碳自智网络，实现智慧运营。2021年世界移动通信大会，华为联合Informa发布《ICT碳净零排放之路》白皮书，提出网络碳排放强度指标NCI(Network Carbon Intensity)，将每单位数据流量的碳排放量作为绿色数字基础设施的衡量指标，倡导产业各方积极协同，共同完善网络碳排放管理指标体系，平衡网络流量、覆盖、网络KPI、用户体验与能耗的关系，牵引网络能效提升。使能网络“自动驾驶”技术打造低碳自智网络，鼓励用户转向高能效基础设施，实现最优能效。

2)利用数字化技术助力各行各业的节能减排。

用能侧ICT能帮助各行各业大幅降低能耗和碳排放，这也是推动千行百业数字化的一个原因。数字化技术拥有十倍减排的杠杆效应，大幅减少线下的活动和消耗，云、大数据和人工智能等技术实现各行业业务可靠性、精准性提升，达到提升效率降低成本消耗等目标，是行业减排的重要抓手。

数字技术可以有力推进输配电网络的智能运维、状态监测、故障诊断等综合管理能力，实现运行状态的全面感知，提高设备故障响应速度。运维效率也将获得大幅提升，自主协同、自主检测、自主跟踪等将可以精准定位并迅速排除能源系统中的故障。虚拟电厂把屋顶光伏、小型风力电站、电动车、家用储能系统等联接起来，提供稳定的电力供应。利用数智技术推动零碳生活，牵引成为新时尚，驱动行业数智化转型和新发展，2030年全球在线医疗市场规模将达到4318亿美元，增长超10倍；2030年预计中国在线教育将增长23倍；2030年使用虚实结合的增强现实和虚拟现实进行数字旅游的用户数将达到10亿。

3)提升可再生能源使用的占比，为绿色能源发展提供支撑。

电信企业是耗电大户，据统计，中国移动每年的电费接近500亿元。运营商更多的采用风、光等新能源，将有效推动新能源技术进步和普及应用，推动“双碳”产业的快速发展。同时采用新型能源，也为电信企业带来降低成本的优势和机会。

在电信企业内部消费端，加速推动低碳化、电气化。根据《智能世界2030》报告，电能占终端能源消费比重将从 2020年的约20%达到2030年的30%[5]。

生产绿色低碳化，2030年每万名制造业员工将与390个机器人共同工作；交通电气低碳化，国际能源署(IEA)2021年4月发布《全球电动汽车展望》预测，全球电动汽车保有量2030年将达到1.45亿辆，相当于2020年储能装机的40倍，全球将有1亿台私人充电桩，汽车储能规模达到680GW[6]；建筑零碳运行方面，据国际能源署和联合国环境规划署《2019年全球建筑和建筑业状况报告》，2030年起所有新增建筑将全面进入零碳运行时代，2050年100%实现零碳运行。

工信部《“十四五”信息通信行业发展规划》提出了单位电信业务总量综合能耗下降幅度15%的工作要求，中国联通发布《“碳达峰、碳中和”十四五行动计划》，明确实施“3+5+1+1”行动计划，提出2025年5G基站主设备能耗下降18%等工作要求。以绿色低碳循环发展为目标，践行央企责任，深入推进节能降碳工作，从碳管理体系、绿色发展方向，深化共建共享、持续优化数据中心PUE、加强行业协同，加快构建高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，持续提高基础设施绿色化水平。

6 结语

我们正在触摸“双碳”产业1.5℃天花板，一方面要倡导抛弃政治分歧在绿色领域全球加强协作，同时大力创新新能源和ICT技术，运营商可以从基础设施的数智化如部署极简绿色站点、数据中心、网络，转型绿色、智能化运维、运营，到向外使能产业数智化，实现各行业的绿色低碳，推动全社会的节能减排，为“3060”目标的实现做出扎实的贡献。