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    推進碳中和:數字經濟能做什么

    陳永偉2021-03-19 15:05

    (圖片來源:IC Photo)

    【超級平臺】

    陳永偉/文

    一個月前,比爾·蓋茨出版了一本新書《如何避免一場氣候災難》(How to Avoid a Climate Disaster)。作為微軟的創始人、曾經的世界首富,蓋茨在這次的新書中,沒有關注數字經濟,而是以預言家的姿態,提醒讀者們注意一個潛在的巨大災難——氣候變化。

    蓋茨將氣候災害和當前的“新冠”疫情進行了對比。在蓋茨完成本書時,全球因“新冠”而死亡的人數已經達到了60萬,死亡率為十萬分之十四。而據蓋茨的估計,如果全球氣候變暖的趨勢不改變,到2060年時,氣候災難所造成的死亡率就會超過“新冠”;到2100年時,氣候災難的致命性將會達到“新冠”的五倍。除了對生命和健康的影響外,氣候災難還會造成巨大的經濟損失。蓋茨認為,在未來的一二十年中,氣候變化造成的經濟損失將相當于每十年暴發一次與“新冠”規模相當的大流行疾病。如果氣候變化的趨勢不被扭轉,那么到本世紀末時,情況將更為嚴重。

    那么,巨大的氣候災難究竟為何而來呢?蓋茨認為,這主要是溫室氣體排放的后果。目前,人類每年向大氣層排放的碳氧化物約為510億噸,并且依然有逐漸上升的態勢。在蓋茨看來,如果任由這個趨勢繼續,那么前文中預言的所有災難都會在不久的將來成為現實。

    為避免這些可能的災難變成現實,蓋茨建議,不應該滿足于單純的減少溫室氣體排放,而應該綜合動用技術、政策和市場的力量盡快實現“凈零排放”。

    蓋茨本人并不是什么環境或能源領域的專家,這次專門寫一本這方面的書,多少讓人覺得有點跨界,但考慮到他二十多年來一直從事環保公益事業,這倒也不算意外。有意思的是,除了蓋茨之外,數字經濟領域的眾多知名企業最近都把減排和應對氣候變化作為了一項重點工作,而他們的董事長、CEO們則紛紛當起了倡導環保的義務宣傳員。例如,亞馬遜的創始人杰夫·貝佐斯在2月宣布,將成立一個規模100億美元的地球基金,并在未來的幾年內每年為應對氣候變化投入10億美元;特斯拉的創始人埃隆·馬斯克則在1月時宣布,將拿出1億美元獎勵最優秀的碳捕獲技術,為實現零排放助力;而包括谷歌、亞馬遜、臉書、蘋果在內的各大數字巨頭都紛紛作出承諾,盡快讓本企業實現零排放。在國內,數字經濟領域的大佬們也不甘落后。例如,在剛剛結束的兩會上,騰訊創始人馬化騰就以政協委員的身份提交了碳中和的提案。而包括BAT在內的一眾國內數字企業巨頭也都和國外同行一樣,做出了減排或零排放的承諾。一時之間,整個數字經濟圈幾乎成了環保圈。

    面對一眾數字經濟大佬們的表態和承諾,很多人不禁要問,環保的事情,數字經濟領域的人怎么就這么重視了?真要搞碳減排、碳中和,數字經濟又能為此作出哪些切實的貢獻?當數字經濟領域的企業都把降低碳排放作為了一個重要目標,會對整個行業的競爭格局帶來什么?今天,就讓我們來聊聊這些事。

    減增量、壓存量:碳中和的邏輯

    在開始正式的討論之前,我們有必要花點篇幅對相關的背景信息進行一些簡要討論。

    氣候引發的災害,其實自古以來都不鮮見。例如,美國學者布賴恩·費根(BrianM.Fagan)曾寫過一本題為《洪水、饑饉與帝王》的書,里面就介紹過氣候災害對古埃及、古瑪雅帶來的危害。而近年來,很多國內學者的研究也顯示,諸如漢朝的衰落、明朝的敗亡等重大歷史事件背后也有著深刻的氣候動因。不過,長久以來,人們更多地是把氣候災害視為人力不可控的“天災”。當然,在前現代時期,情況大致上也確實如此。

    不過,在工業革命之后,這一切發生了很大變化。隨著人們對石油、煤炭等化石燃料的開采和應用,大量的溫室氣體被排放至大氣層中。由于溫室氣體對太陽光中的可見光具有高度的穿透性,而對地面反射的紅外光有高度的吸收性,因而隨著更多溫室氣體的累積,整個地球就好像被罩上了一層透明的厚被子,地球的溫度也隨之上升。隨著氣溫的上升,整個大氣環流就會產生異常,各種極端的天氣就會出現,氣候災害就會隨之增加。

    由于擔憂更多溫室氣體的排放會造成未來的重大氣候災難,應該減少溫室氣體排放、控制大氣中的溫室氣體濃度,已經成為了世界各國的一個共識。根據1997年制定的《京都議定書》,目前需要控制的溫室氣體共有六種:二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化合物、全氟碳化合物和六氟化硫。在這六種氣體中,后三種產生的溫室效應最容易產生溫室效應。不過,在這些氣體中,二氧化碳的量要遠高于其他幾種氣體,因此其產生的溫室效應總量是最大的。有研究表示,二氧化碳對氣溫上升的貢獻占到了所有溫室氣體的一半以上。正是由于這個原因,現在各國在討論控制溫室氣體排放時,控制二氧化碳排放都是重中之重。

    從目前看,碳中和是控制二氧化碳排放的最主要途徑。所謂碳中和,又叫碳平衡。顧名思義,它要求國家、企業或個人在某一時間段內排出的二氧化碳等于吸收的二氧化碳。如何達到這一點呢?從理論上講,辦法也很直觀:一是要“減增量”,即減少碳的排放;二是要“壓存量”即對存量的碳進行吸收。

    要“減增量”,路子大致上有三條:第一條是減少不必要的活動。關于通過控制活動來減排,2020年的“新冠”疫情提供了一個很好的自然實驗。有研究表明,受疫情管控的影響,全球碳排放的總量比前一年下降了7%。第二條是對能耗進行更為合理的安排。這主要指通過技術的手段,讓經濟活動變得更有效率。第三條則是改變能源結構,讓每單位能耗的碳排放變得更低。這一點,主要通過用核能、風能等新能源替代煤炭、石油等化石能源來實現。

    要“壓存量”,思路則主要有兩種:一種是通過增加植被種植,利用植物的光合作用來吸收空氣中的二氧化碳。另一種則是現在被各界討論比較多的CCUS技術。所謂CCUS,是“碳捕獲、利用與封存”(CarbonCapture,UtilizationandStorage)的簡稱。這種技術運用物理和化學的手段,在化石燃料燃燒前后,對其產生的二氧化碳進行清洗分離、精準抓獲,將其重新加以利用,或者壓縮成業態,然后封存進地下、海底等位置,阻止其直接進入大氣層。盡管研究表明,CCUS技術對于減少溫室氣體的排放效果良好,但其成本卻十分巨大。根據麻省理工學院的一份報告,目前捕獲一頓噸二氧化碳的總成本可能超過640美元。

    數字經濟在推進碳中和中的可能作為

    那么,在實現減排的過程中,數字經濟能有什么作為呢?我想,它的作用大致上可以分為兩個層面:

    第一個層面是數字經濟企業努力優化自己的能源使用、減少相應的碳排放,在數字經濟領域內爭取實現碳中和。我們知道,數字經濟本身是建立在電力的基礎上的,云、區塊鏈、數據中心等基礎設施都是耗電大戶。以數據中心為例,根據斯坦福大學土木與環境工程系教授奧納森·庫美(OhnathanG.Koomey)發表的一篇論文,在2010年時,全世界數據中心的耗電總量就達到了1988億度,約為當年全球耗電總量的1%到1.5%。而根據英國公開大學教授約翰·諾頓(JohnNaughton)的估算,在去年4月,數據中心的用電量在全球用電量中所占的比重已經上升到了2%。從這個意義上看,如果各大數字企業能想方設法把這些設施的能耗降下來,那么對于全球減排就已經是大功一件了。

    第二個層面則是數字經濟部門對非數字部門提供支持,為全社會范圍內的碳中和作出貢獻。蓋茨在他的新書中,曾建議從供給和需求兩個角度來考慮減排措施,數字經濟對于全社會范圍內碳中和的貢獻也可以從這兩個角度來思考。其中,在供給側,數字經濟的作用主要是為減排提供重要的技術支撐,從而為減排提供“推動”力。而從需求側看,數字經濟的作用主要是通過提供激勵,來改變消費者、投資者,以及企業的動機,促使它們的行為更好地圍繞著碳中和這個目標。

    科技巨頭的碳中和努力

    讓我們先看一下第一個層面,從事數字經濟的企業對自身實現碳中和的努力??梢院敛豢鋸埖卣f,在最近幾年,這事實上已經成為了國內外科技巨頭共同追求的一個重要目標。

    在美國,居于行業前列的幾大科技巨頭都先后做出了零排放的承諾,并已經為此進行了不少行動。

    早在2017年時,谷歌就已經承諾將逐步實現碳中和。它也由此成為了第一家承諾碳中和的科技巨頭。為了履行承諾,谷歌進行了很多的努力。例如,它很早就自行開發了高能效的制冷系統,把其數據中心的耗能量降到了行業平均值的一半。在2016年時,它又聯合DeepMind,用人工智能技術對數據中心的能耗進行了優化,由此降低了30%的耗能。與此同時,谷歌還積極通過購買與自身能源消耗量等量的可再生能源、推進可循環戰略等方式輔助降低碳排放。到去年為止,它已經基本實現了本公司層面的碳中和。

    面對谷歌在碳中和領域取得的成績,有“環保教父”蓋茨締造的微軟也不甘其后。目前,微軟已經宣布了將在2030年之前實現凈碳排放轉負,并在2050年時,消除該公司自1975年成立起所排放的碳總量。為了實現這個目標,微軟不僅通過購買可再生能源電力,以滿足數據中心100%的日常電力需求,還預計在2030年前,用低碳燃料,如氫氣取代柴油發電機作為數據中心的備用電源。除此之外,微軟還積極應用CCUS技術,開始對其歷史排放量進行逐步的抵消。根據微軟方面公布的信息,其計劃在今年消除的排放量就達到了100萬噸。

    相比于微軟和谷歌,亞馬遜的業務和實體經濟關聯更大,其碳排放也相對較多。為了扭轉高碳排放的局面,亞馬遜也付出了很多努力。從2015年起,亞馬遜就啟動了ShipmentZero計劃,致力于將其涉足的所有運輸流程凈零碳。為了實現這個目標,亞馬遜首先調整了自己的能源使用結構,目前其使用的能源中,已經有一半來自于可再生能源。預期到2025年,它將實現100%的可再生能源使用。與此同時,亞馬遜還積極用更為環保的電動車替代燃油車。預計到2030年,其使用的所有車輛都會被替換為電動車。此外,亞馬遜還積極對物流中的包裝進行調整,使用了100%的可回收包裝,這樣就進一步降低了物流環節的碳排放。

    與美國相比,我國的互聯網巨頭提出碳中和目標的時間稍晚,但為此付出的相關舉措卻并不落后。例如,騰訊在今年年初提出了碳中和的目標,隨后就開始以數據中心提效、智慧能源、智慧交通、綠色農業等為抓手積極向目標推進。而在3月12日植樹節當天,螞蟻集團也提出了碳中和承諾,并預期在2030年達成這個目標。

    數字經濟如何促進全社會的碳中和

    下面再來看一下數字經濟可以為全社會的減排所起的作用。

    在供給側,數字經濟的作用主要是為減排提供重要的技術支撐,從而為減排提供“推動”力。從目前看,數字技術可能通過很多不同的路徑來實現這一點。

    第一個路徑是減少不必要的活動。例如,過去我們要舉辦會議,都會選擇線下進行,中間的交通就會產生很多的二氧化碳排放。而如果使用在線會議系統,相應的碳排放則會降低很多。

    第二個路徑是對經濟活動進行優化,減少活動中的能耗和碳排放。以蓋茨在書中著重強調的水泥行業為例:作為建材行業的耗能之王,水泥生產的能耗大約占到了全球能源消耗的2%,而其二氧化碳排放量更是占到了全球碳排放量的5%。在水泥的總成本中,有60%都是能源成本。如果可以利用數字技術對于水泥行業的生產進行優化,那么不僅可以大幅度降低該行業的生產成本,提升該行業的利潤,還可以有效地減少碳排放。從技術上看,這一點是完全可能的。例如,不久前就有新聞報道,國內某水泥廠通過施耐德公司提供的APC系統優化參數,就使熟料標準煤耗下降了1公斤以上,熟料工序電耗下降了0.7度/噸。

    這里需要指出的是,數字技術為能源優化提供的支撐不僅僅體現在企業內部,事實上,它在企業之間發揮的協調作用更為關鍵。例如,現在很多企業都通過碳市場來交易,購買或出售排放權,而在數字技術的加持之下,類似的市場將會更有效率。又如,實現經濟資源的共享使用,被認為是降低碳排放的一個行之有效的措施,而對“共享經濟”實行底層支持的,其實也是數字技術。

    當然,相比于供給側,數字經濟在需求側可以為減排所作的要更多:

    一方面,數字技術可以為消費者提供有效的激勵引導,促使他們的行為變得更為環保。諾貝爾經濟學獎得主理查德·塞勒(Richard Thaler)曾經提出過一個“助推”的理論。這個理論指出,人的很多行為都會受到十分微小的動機的影響,因而只要對人的動機足夠了解,就可以通過微小的政策設計去引導人們的行為。具體到減排,其實很多人從本心上都是愿意對其予以支持的,但問題在于,很多時候他們并不知道自己應該怎么行動,而在行動之后,也很難看到相應的反饋。在這個時候,如果可以把他們活動的碳足跡通過數字技術告訴他們,讓他們即時看到自己的環保行為的后果,就可以大幅提升他們配合減排的積極性。例如,我們熟悉的“螞蟻森林”就是一個很好的嘗試。從設計上講,螞蟻森林其實非常簡單,僅僅只是把人們的環保行為進行了數字化的積分,并用“種樹”這種形式進行了一個虛擬的呈現,最后在虛擬樹養成之后,再種植一棵真樹作為獎勵——整個產品在技術上并沒有什么革命性創新,在運作成本上也很低。但是,就是這么一款產品,所收到的社會效益卻很可觀。據報道,到2020年9月時,螞蟻森林造林超過了2.23億棵,造林面積超過了306萬畝。

    另一方面,數字技術可以幫助資金向使用低碳技術的企業流動。在當前條件下,相比于傳統技術,低碳技術依然是昂貴的。不僅如此,要從現有的技術轉向低碳技術,通常還需要花費一筆不菲的開支來對企業進行改造。這意味著,如果不給予一定的政策傾斜,以利潤最大化為目標的企業不太會選擇這些技術。目前,很多國家和地區都采用了“綠色金融”或“可持續金融”,以更低成本的資金提供來鼓勵企業選擇使用低碳技術。不過,在這個過程中,甄別金融服務的對象就成了一個問題。因為在優惠政策的刺激之下,部分企業會假裝成“綠色”企業來騙取金融支持。而在應對類似的問題時,數字技術就可以派上用場。應用物聯網技術,金融機構可以很容易了解企業的經營參數,通過人工智能對獲取的大數據進行分析,金融機構可以直接勾畫出整個企業的碳足跡,估算出其真實的減排力度。根據這些信息,它們就能夠更有針對性地把資金提供給那些真正致力于減排的“綠色”企業。

    碳中和將如何影響數字經濟

    最后,我想用剩余的一些篇幅討論一下對于減排的重視可能會對數字經濟本身的格局產生什么樣的影響。

    1995年時,戰略管理大師、著名的“五力模型”的提出者邁克爾·波特(MichaelE.Porter)曾在《哈佛商業評論》上發表過一篇題為《綠色與競爭:結束僵局》的論文。在論文中,波特分析了環境管制政策對于企業競爭力可能造成的影響。在他看來,環境管制的效應是分短期和長期的。從短期看,環境管制會增加企業的成本、降低企業的競爭力;但從長期看,環境管制卻可以倒逼企業進行技術革新,選擇更為廉價而環保的技術,這時其競爭力就會隨之提高。在環境經濟學領域,波特的這個觀點被稱為“波特假說”。后來有很多經濟學家對“波特假說”進行了檢驗,結果證明在很多行業,這個假說都得到了很好的驗證。

    從邏輯上講,“波特假說”在數字經濟領域也應該適用。雖然近年來,數字經濟領域取得了長足的進步,但只要我們仔細觀察,就會發現支撐這些發展的技術基礎其實都是建立在高耗能技術上的。當整個行業都更加重視低能耗、低排放時,這些技術基礎就會得到重新審視,相應的技術創新就有可能在倒逼中產生。

    一個例子是人工智能。最近幾年,人工智能獲得了非常迅猛的發展,像GPT-3等超級人工智能不僅已經可以寫出非常高質量的文章,甚至還可以按照人類的要求,自行編寫程序解決問題。然而,支撐這些高性能的基礎理論——機器學習,其實已經是幾十年前的東西了,只不過當時人們并沒有能力搜集如此多的技術,也沒有如此高性能的計算機來進行學習。從這個意義上講,當前所謂的人工智能突破其實更類似于用幾十年前的小舢板拼成了一個大船,而不是從一個小船進化成了航母。這種外延式的進步決定了要使用該技術的成本是十分高昂的。曾經有人做過一個估計,如果要用GPT-3去訓練一個AI,它花掉的能量可能要比一個人開一輩子車花掉的能量還多。不過,在現有的條件下,人們是不太有激勵去對人工智能的基本原理進行重新思考,找出更有效率的路徑的。因為在現有的能源價格之下,繼續在既有路徑上加大計算量的成本要遠小于探索新的技術路徑的成本。但如果整個數字行業都對環保和減排更加重視,減排的開支被打入成本,那么情況就可能不一樣了。人工智能行業很可能會因此而重新思考其自身的技術基礎,找到一條更為節能的技術路徑。

    相比于對于行業的總體影響,對于碳排放更為重視對行業內部競爭格局的影響恐怕是更為微妙的。從結構上看,不同企業承諾減排的行為類似于一個“囚徒困境”:如果所有企業都選擇了低碳技術,那么整個行業就會迎來更為健康的發展。不過,要達到這一點并不容易。因為如果僅某一個或幾個企業單方面選擇了低碳的技術,那么這些企業就可能在成本上處于劣勢,很可能在競爭中被淘汰。這時,選擇更為低碳環保的技術就是一個“劣”戰略,從理性角度看,沒有企業會有激勵去主動選擇它。

    不過,對于在行業中居于領導地位的科技巨頭,如果不率先進行減排,就會在輿論上陷入巨大的困境。因此,綜合來看,對于科技巨頭來講,減排和不減排是一個兩難,怎么選擇都不好。

    那怎么才能突破這個困境呢?一個最好的策略就是率先承諾減排,并通過其自身的影響力,把碳減排、碳中和上升到行業標準的程度?,F在全球的數字巨頭們都積極承諾碳中和,其原因正在于此。

    可以想象,在這些巨頭的示范和倡導之下,碳中和應該會成為數字經濟領域的一個行業標準。同時,也很有可能變成一個重要的競爭維度。在這種情況下,要求碳排放達標很可能會成為在位企業排擠新進入者的一種手段——畢竟相對于這些在位的巨頭,新進入者的資金實力會比較弱,因而也會比較難以負擔更為昂貴的減排技術。如果是這樣,那么我們就需要在競爭和環保之間進行一次選擇了。

    《比較》研究部主管
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