数字技术赋能工业绿色低碳转型的运用价值、困境及路径探析

摘要：数字技术以信息化、个性化、智能化的突出优势融入工业绿色低碳转型，在工业数字化、绿色化双转型方面发挥出显著的正面效用。当前，工业绿色低碳转型存在诸多阻碍：一是数字技术融入工业绿色低碳转型深度不足；二是数字技术创新人才缺乏成为制约工业绿色低碳转型的关键因素；三是当前绿色金融供给乏力限制数字技术创新研发；四是公众对工业绿色低碳转型意识淡薄是普遍现象。未来必须不断加大科研攻关力度，突破制约数字技术发展瓶颈，使工业绿色低碳转型取得显著成效。

关键词：数字技术；工业；绿色低碳转型；技术赋能

一、前言

工业经济的迅速崛起推动着整个社会的繁荣发展，也加速了不可再生资源的枯竭与自然环境的恶化程度。因此，推动工业绿色低碳转型是实现人与自然和谐共生现代化的内在要求。2020年，我国宣布力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。约占碳排放70%的工业是低碳转型的重要领域，因此，工业绿色低碳转型发展是实现“双碳”目标的重中之重[1]。2021年，工业和信息化部联合印发了《“十四五”工业绿色发展规划》，强调要以数字化转型驱动生产方式变革，采用工业互联网、大数据、5G等信息技术深化生产制造过程的数字化应用，推动数字化、智能化、绿色化融合发展。数字技术作为重要支撑技术，正式成为我国实现“双碳”目标的重要路径[2]。2024年，国家发展改革委、工信部、生态环境部等10部门联合印发《数字化绿色化协同转型发展实施指南》，明确要加快利用互联网、大数据、云计算、人工智能等数字技术、绿色技术双向协同发力，加快数字产业化和产业数字化。然而，我国工业领域仍存在资源环境约束加剧、技术筹备不足、公众对绿色低碳转型意识淡薄等现实问题，需要立足新发展阶段，构建数字技术与工业绿色低碳转型相互促进、深度融合的现代化产业格局，使工业产业结构与生产方式实现绿色低碳转型取得显著成效。

二、数字技术赋能工业绿色低碳转型的运用价值

数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类生产生活各领域和全过程。数字技术的迭代升级和广泛使用赋予生产力新的动力引擎，为我国工业实现绿色低碳转型提供可持续性发展契机。

（一）提升能源利用效率促进环境可持续性

“绿色”是指由能源密集型、高污染型生产模式转向能源集约型、环境友好型的生产模式[3]，“低碳”是指通过低能耗、低污染、低排放的方式解决经济发展问题、全球气候变化问题而提出来的新经济发展模式[4]。通过数字化生产设备、智能机器人、智能传感器等技术的应用，提高工业生产效率和质量，减少能源消耗和污染排放。例如，在汽车设计与研发初期，工程师通过数字孪生技术创建汽车数字模型，模拟汽车在不同外部环境与工作状况下的性能表现，对车身结构、动力系统等关键结构不断进行分析和改进，从而减少物理样机在制作与测试过程中产生的工业废料，有效降低工业制造对环境的污染。在钢铁生产制造过程中，利用大数据技术对生产设备的运行数据、质量检测数据、能源消耗数据等关键数据进行收集和分析，能够快速找出能源浪费的环节和原因，优化高炉运行能耗，达到降低燃料消耗的生产目的。基于物联网、大数据和人工智能的能源管理系统，在工业生产中能够对能源消耗进行实时监测和预测，及时转换高能耗的生产模式，促进生态环境持续向好。

（二）推动资源循环利用促进经济可持续性

数字技术的广泛应用，可以促进工业产业链的协同发展。例如，产品制造方与产品供应方通过工业物联网平台，实时共享产品生产计划和需求信息，实现零部件的精准供应对接，减少双方的库存、托管和物流成本，提高企业之间协同生产和供应链优化能力。数字技术有助于建立高效的资源回收和再利用体系。利用物联网和大数据技术，企业可以跟踪管理废旧材料的流向，实现精准回收。例如，电子制造企业可以通过物联网技术对废旧电子产品进行定位和追踪，回收其中有价值的材料，如贵金属、塑料等，对回收物进行再加工利用。区块链技术可以确保资源回收和再利用过程的透明度和可追溯性。在循环经济模式下，企业通过资源的回收和再利用，降低了对原生资源的依赖，减少了采购成本，也为企业开拓了新的业务领域和收入来源。同时，新的商业模式在数字技术的加持下应运而生。资源服务公司可以利用数字技术为工业企业提供综合能源管理服务，包括能源监测、能源改造、能源采购，在帮助企业有效降低能源成本的同时，也帮助其实现绿色发展。数字技术促进产业推陈出新，有利于经济的可持续性发展。

（三）提高资源配置效率促进社会可持续性

随着数字技术在工业绿色低碳转型中的应用，新型产业不断涌现，为社会创造更多就业机会。数字技术在资源回收领域的应用，如智能垃圾分类系统、资源回收管理平台等，需要专业的技术人员进行研发、运营和维护。数字技术赋能工业绿色低碳转型促使传统产业进行升级改造，带来了就业结构的调整和转型。传统产业中的工人需要通过学习和培训掌握新的数字技术和绿色技能，以适应产业升级的需求。例如，随着数字技术的应用，传统的钢铁工人需要学习如何操作智能设备、对数据进行分析和管理等新技能，从而实现就业转型。工业产业升级对高技能人才的需求增加。例如，工业数据分析师、人工智能工程师、数字孪生技术工程师等新兴职业的需求不断增长。这些高技能人才的培养和发展，不仅为工业绿色低碳转型提供了智力支持，也为社会创造了高质量的就业机会。

（四）加强绿色数字技术创新促进企业可持续性

数字技术的研发创新与普遍应用提高了企业的竞争力。人工智能和机器学习技术可以对工业生产过程进行实时监测和分析，预测设备故障、优化生产参数，提高生产效率。例如，在汽车制造工厂中，通过安装在生产线上的传感器收集数据，人工智能系统可以分析设备的运行状态，提前预测可能出现的故障，并安排适时维护，避免生产中断。同时，生产数据还可以优化生产流程，提高整体生产效率。数字孪生技术创建物理生产系统的虚拟副本，实现对生产过程的虚拟和优化。企业在数字孪生模型上进行各种实验和改进，无需在实际生产中进行成本昂贵且耗时的试验。工业机器人的广泛应用实现了重复性任务的自动化，提高了生产计划的准确性。智能机器人能够在恶劣的工作环境下工作，如高温、高压、有毒等危险环境，切实保障了工人的生命安全。将数字技术深度应用于工业企业生产制造各环节，在帮助企业实现绿色低碳转型的同时，也提升了企业的整体竞争实力，促进企业可持续发展。

三、数字技术赋能工业绿色低碳转型的现实困境

由于数字技术融入工业绿色低碳转型的时间短暂、变革能力有待加强、基础研究有待提高，使得数字技术在下沉市场的过程中面临一定的现实困境。

（一）数字技术与工业融合不足是重要制约

数字技术与工业绿色低碳转型融合存在多方面阻碍。首先，工业大数据分析、人工智能算法等核心数字技术尚未成熟，在复杂工业生产制造环境中的应用还存在准确性和稳定性问题。例如，在工业能源管理中，对海量数据提取和分析能力欠佳、算法不完善等原因，导致企业对能源预测与优化调整不够精确，难以满足实际生产需求。其次，由于工业领域涵盖的设备种类繁多、品牌涉及国内外，通信协议和接口标准不统一，使得数字技术在投入工业生产运行时可能出现二者不兼容的情况，增加员工的操作难度，从而影响数字技术在工业绿色低碳转型中的应用效果。最后，部分工业尤其是传统制造业中存在大量老旧设备，对其进行数字化改造存在较高风险，使得中小企业望而却步。此外，工业绿色低碳转型需要多种数字技术的协同配合，但目前不同技术之间的集成和协同应用还不够完善，缺乏有效的整合机制和解决方案，导致技术的综合效益难以充分发挥。

（二）数字技术创新人才缺乏是关键因素

2023年《产业数字人才研究与报告》指出当前我国数字人才缺口在2500万至3000万左右，且数字人才缺口仍在持续放大，原因在于各产业数字化转型进入深水区，大量数字化、智能化岗位对数字人才的需求与日俱增。数字技术赋能工业绿色低碳转型是一项新兴就业领域，同时拥有熟练数字技术、了解绿色低碳发展理念和工业流程的复合型人才尤为稀缺，相关专业人才队伍的短缺不仅影响了数字技术创新的效率和质量，也限制了技术的宣传与推广，更阻碍工业绿色低碳转型进程。此外，企业储备的数字人才专业技能不足也是制约转型的难点之一。例如，企业需要利用大数据分析工业生产过程中产生的能源消耗数据时，由于数字人才对相关技能掌握不足，可能无法快速准确找出工业生产的节能降耗点，导致企业通过数字技术赋能工业绿色低碳转型难以达到理想效果。

（三）绿色金融供给不足是主要掣肘

由于各工业企业经济发展差异、政策不健全等复杂因素影响，导致数字技术发展总体处于偏低水平，与工业绿色低碳转型嵌入不足。具体表现在：一方面，企业缺乏足够的资金用于数字技术研发，成为工业实现高质量发展的短板。例如，大数据技术、工业互联网技术、人工智能技术等关键数字技术发展迅速、竞争激烈、更新迭代周期短，投资者难以预测所投项目在未来的经济收益，增加民间融资难度。此外，投资者可能对数字技术赋能工业绿色低碳转型的发展前景缺乏深入了解，难以判断技术的创新程度和应用场景，从而影响投资者的决策。另一方面，相关政策不健全。例如，2022年《工业领域碳达峰实施方案》和2024年《绿色低碳转型指导目录》分别明确了加快推进工业绿色低碳转型的方向和路径，但针对数字技术赋能工业绿色低碳转型的政策较少，各地缺乏详细的实施细则和激励措施，难以吸引金融机构和民间资本为数字技术创新研发提供资金支持。

（四）公众对工业绿色低碳转型意识淡薄是普遍因素

认知不足是公众对工业绿色低碳转型意识淡薄的主要原因。公众往往对钢铁制造、化工生产等行业对环境造成的影响具有普遍共识，公众在日常生活中往往将产品价格、品牌效应作为首要考虑因素，忽视了产品环保属性。例如，是否选择了可再生材料、是否节约能源等。公众对产品的选择倾向和产品收益成为企业进行产品制造的重要考量因素。因此，对公众进行普遍而深入的宣传教育，使公众形成对工业绿色低碳转型重要性和紧迫性的意识至关重要。另外，部分企业缺乏长远的战略眼光，对工业绿色低碳转型重视程度不够，仍然将经济效益作为首要发展目标，淡化了其应当承担的社会责任、法律责任和环境责任。政府或相关部门应当出台具体政策引导或要求高耗能企业积极采取措施，为自身实现绿色低碳转型做出应有努力，使企业可持续发展能力不断增强。

四、数字技术赋能工业绿色低碳转型的路径选择

工业绿色低碳转型应结合环境保护、经济增长与企业发展实际，通过加快数字技术创新、构建人才培养体系、疏通融资渠道和加强宣传引导等途径，使数字技术赋能工业绿色低碳转型的成果得到广泛应用。

（一）以科技创新为支撑，加快数字技术赋能工业生产

首先，应在全国各区域分阶段积极推动数字化赋能工业绿色低碳转型工作。大力发展“新基建”建设，确保5G网络、物联网技术和大数据平台等基础设施在中西部的全面覆盖和逐渐完善，鼓励运营商和科技企业加速6G网络布局，以降低高能耗工业接入新兴数字技术的投入成本。当地政府还应加强与国际间的技术交流与合作，将国外先进的数字技术引入国内，一方面为国内数字技术的研发创新提供有益参考和借鉴，另一方面为急需绿色低碳转型的工业提供与国外先进数字技术合作的机会。其次，企业可以充分利用数字技术推动整个生产经营活动的数字化转型，实现生产要素的创新配置，催生新质生产力[5]。例如，建立能源管理系统，通过数字技术实现对工业生产能源消耗的实时监测、分析和控制，准确了解工业生产各环节的能源使用情况，识别能源浪费的环节和设备，制定合理的能源管理策略。还可以借助人工智能和机器学习算法，对生产工艺进行优化。最后，企业应根据自身发展实际，制定明确的数字化转型战略，加大在数字技术研发方面的投入，推动企业自身的数字化转型进程。

（二）以数字人才为关键，构建自主培养拔尖人才体系

高等院校作为培养数字人才的摇篮，肩负着构建各类数字技术人才培养体系的重要使命。高校应结合社会发展需求、工业绿色低碳转型需要以及学生自身潜质等实际因素优化课程设置，加强能源管理、能源科学等相关学科建设。一方面，将物联网、区块链、数据分析等前沿数字技术的专业知识融入理论教学中；另一方面，将工业绿色低碳转型所需要的物理、化学、环境等专业知识与数字技术的课程设置相衔接，使学生的数字技能与绿色知识得到同步增长。此外，高校应加强与工业企业的合作，定期开展实习实训、项目合作等活动，让学生在实践中熟练掌握数字技能，及时跟踪并解决学生在校企合作项目实践中遇到的困难，不断完善学生实习实践制度，培养一批具有扎实理论基础和实践能力的低碳专业人才，为工业绿色低碳转型提供人才支持。

（三）以数字平台为载体，畅通绿色转型融资通道

数字技术在工业企业配置融资资源过程中发挥重要作用。首先，在企业与投资方之间搭建数字信息合作平台，不仅方便投资方了解工业企业的基本信息、经营状况、绿色低碳转型项目规划等多种数据，也可以通过大数据分析和智能匹配技术为企业精准匹配到最佳融资对象，提升企业融资资源配置的科学性和合理性。其次，基于企业与供应商之间建立物流供应链服务平台，可提供实时共享原材料消耗、物流进展、资金使用等信息服务，有效减少双方沟通成本，提高工业生产效率。最后，政府应制定针对数字技术赋能工业绿色低碳转型的支持政策，明确支持的重点工业领域、重点企业项目和基本标准。同时，对于自发积极开展数字技术研发创新项目的工业企业给予一定比例的政策支持。各地相关部门还应出台相关政策规定参与绿色低碳转型的工业企业，履行及时公开碳排放、能源消耗、环境影响等信息的义务，有助于社会资本随时了解融资项目进展，增强企业的信任度。

（四）以绿色低碳转型理念为引领，加强宣传教育引导

理念是行动的先导。首先，政府应加强对工业绿色低碳转型的宣传教育，提高公众对低碳的认知水平。例如，结合报刊、电视、网络等线上和社区、学校、博物馆等线下宣传方式，向公众普及绿色低碳的生活方式、推广绿色低碳产品和技术，在全社会营造良好的绿色低碳发展氛围，最终把绿色理念转化为公众的自觉行动。其次，企业应将数字技术赋能工业绿色低碳转型纳入其发展战略和规划中。通过制定明确具体的研发目标、引进数字技术计划、培养企业数字技术人才等方式，确定工业绿色低碳转型方向，使有能力且经验丰富的企业员工增强数字化技术转型的信心和参与度。最后，公众应自觉树立绿色低碳生活理念，通过了解和学习绿色低碳的重要价值和现实意义，增强自身对于生态环境保护的思想自觉和行动自觉，为早日实现低碳中国这一发展战略做出积极贡献。

五、结语

数字技术赋能工业绿色低碳转型，是践行可持续发展理念、实现新型工业化高质量发展目标的必由之路。然而，加快推动数字技术与工业绿色低碳转型深度融合，不仅需要降低中小企业绿色低碳转型“数字化门槛”，还应当注重保护工业企业数据安全，确保数据得到合法、正当和必要的使用。此外，政府还要对工业企业建立绿色低碳转型的约束机制，对未按要求进行转型的企业采取限制生产和约束经营等方式，将企业的绿色低碳转型情况纳入企业信用评价体系，保证信用惩戒和守信激励双轨运行。未来，必须不断破除数字技术赋能工业绿色低碳转型壁垒，使数字化转型激发工业蓬勃发展。

参考文献

[1]以数字技术推动工业绿色低碳转型[J].机械研究与应用，2021，34（04）：3.

[2]王睿佳.数字经济推动绿色低碳发展[N].中国电力报，2023-06-30（003）.

[3]中国社会科学院工业经济研究所课题组，李平.中国工业绿色转型研究[J].中国工业经济，2011（04）：5-14.

[4]顾蔚编.绿色金融百科知识[M].北京：中国经济出版社，2023.

[5]李国兰，孙小兰，陈静.数字驱动绿色发展：高耗能企业绿色低碳转型动力解构[J].金融理论与实践，2024（07）：17-30.

作者单位：南开大学马克思主义学院

■ 责任编辑：张津平、尚丹