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解读华为《绿色发展2030》报告:三大方向创新,释放ICT威力

如今,随着5G、大数据、人工智能、云等ICT技术更加成熟,数智化浪潮来临。在数字经济时代,众多企业面临数字化转型之际的低碳化重任,如何兼顾数字化与低碳化?

实现真正的“绿色发展”成为企业破局未来的关键。然而,很多企业很迷茫,数字化与低碳化看似存在不小的冲突,加大数字化意味着数据中心等更多数字基础设施建设,到底该如何在增效增产的同时,实现“绿色发展”?

好消息是,在HAS2022期间举办的“绿色ICT使能绿色发展”主题论坛上,华为带来指路灯塔——发布《绿色发展2030》报告。

笔者研究后发现,华为基于多年的行业洞察与业务实践,在《绿色发展2030》报告中对未来10年绿色发展愿景进行了深入详尽的阐述,同时提出ICT技术使能绿色发展的三大创新方向:提升数字基础设施能效;加大可再生能源占比;使能行业绿色发展。

在笔者看来,该报告描绘未来,划出重点,给明方向,对行业、企业迈向绿色发展之路极具参考价值。你可能还疑惑,ICT技术本身耗能比工业、交通等行业少太多了,在绿色发展中该扮演何种角色?该报告为何选择三大创新方向,价值几何?

01

当数字化遇上低碳化,

是冲突还是互补?

18世纪后期,英国发明家瓦特改良的蒸汽机投入使用,大量的机器开始替代人力,人们进入了“蒸汽时代”;19世纪60年代,西门子制成发电机,电器则开始取代蒸汽机,电力成为“新能源”,人们进入了“电气时代”。20世纪四五十年代,随着原子能、电子计算机、空间技术和生物工程等技术的兴起与日益成熟,生产力飞跃式提升,我们来到了“信息化时代”。

回顾这三次工业革命,不难发现,都是围绕着生产与科技的革命。每一次科技的突破,都切实提高了人类的生活质量。三次工业革命也可以说是能源转换的革命,显示人类一直在思考并探索,如何更加高效地将能源转化为推动历史文明前进的动力。

迁思回虑,行而不辍。

然而与此同时,工业革命带来的发展,犹如悬在人类头顶的达摩克利斯之剑——欲戴生产力提升王冠,必承环境破坏之重。无论是几百年前被工业废气笼罩的伦敦,还是近年来持续增长的碳排放对全球气候造成的影响,以及不容忽视的能源危机,都在时刻提醒着我们,亡羊补牢并不是一剂良方。

面向未来,实现人类发展与节能减排兼顾,刻不容缓。

如今,我们正进入数字经济时代。数字化成为重要发展趋势已经是人们的共识。数字化发展与低碳化发展,似乎产生不小的冲突——常常有人误解两者的关系,认为数字化会带来更多的碳排放,与低碳无缘。

诚然,IDC、5G基站等数字基础设施的确是“用电大户”。有数据及显示,全球站点能耗到2025年将达到6600亿度电;全球数据中心能耗到2025年将达到9500亿度电。庞大的耗电意味着庞大的碳排放,事实是这样么?

 

其实,许多人忽略了数字基础设施的能耗占比,以及忽略了数字技术给各行业带来的赋能。

根据全球电子可持续发展倡议组织(GeSI)发布的《SMARTer2030》报告显示,到2030年,全球ICT行业碳排放依然仅占全球碳排放的1.97%(非常少)。而且,ICT技术将通过赋能其他行业,帮助减排全球碳排放的20%。

这意味着数字化以10倍杠杆效应使能低碳化!这其中代价与收获的价值衡量,显而易见。可见,数字化可以加速低碳化实现。

硬币的另一面是,低碳化发展又反过来激发数字化的无限潜能!

我们看到,社会对绿色低碳发展有迫切需求。从国家层面来看,中国于2020年9月提出: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。种种需求正在倒逼各行各业进一步加速数字化应用创新和转型的进程。

而且,低碳化驱动下产生的可再生能源,不仅可以解决数字基础设施能耗增加的问题,还可以降低数字化成本,进一步推动数字化的大规模应用。近期受到业界广泛讨论和关注的“东数西算”工程就是最好的案例。

我国通过将大数据中心布局在西部,利用西部自然资源禀赋优势,可以就近消纳其可再生能源。此外,还能形成规模优势,提高算力使用效率,降低单位能耗和成本,一个良性的发展循环就此形成。

我们发现,《绿色发展2030》报告很好地量化了这种促进趋势,低碳化将驱动行业数字化渗透率提升15%,80%的数字基础设施使用可再生能源。

综上所述,数字化和低碳化绝不是一对矛盾的关系,而是相辅相成的关系。数字化使能低碳化发展,低碳化激发数字化潜能。

正如华为ICT基础设施首席营销官张宏喜所讲:“数字化和低碳化相互驱动、相互促进,是推动绿色发展的双引擎。无论是数字化还是低碳化,ICT技术都将是关键的一环。”

02

《绿色发展2030》报告

描述六大画卷

那么,在数字化与低碳化相互深度结合下,绿色发展将走向何方?《绿色发展2030》报告,从数字基础设施能效提升、可再生能源发展和行业数字化转型程度三个维度,对2030年的绿色发展进程,进行了量化评估。

据预测,到2030年,数字基础设施能效将提升100倍,可再生能源发电量占比超50%,行业数字化渗透率达到50%。

从能源、工业、交通、建筑、数字基础设施、零碳生活等不同细分领域看,《绿色发展2030》报告中描绘出了这样六幅画卷。

画卷一:可再生能源成为主流。电力生产环节将越来越绿色化、低碳化。能源消费端的电气化将加速推进,交通、工业等化石能源的使用大户将逐步电气化。到2030年,可再生能源发电占比将达到50%,储能累计装机容量增加20倍,消费端电气化比例达到30%。

画卷二:工业走向绿色生产。通过5G、人工智能、物联网、云计算、数字孪生、区块链等数字化技术,将推动机器人越来越智能化,机器人的使用将更加广泛。到2030年,每万名制造业员工将与390个机器人共同工作,工厂将越来越数字化、智能化、绿色化,供应链也将会在数字化的助力下,变得更加透明和可预测。

画卷三:交通全面电气化。未来的交通出行,将加速向电气化领域转型,尤其在电动汽车领域,车、桩、网、储智能协同,实现更安全、更绿色、更智慧的出行。到2030年,新能源汽车将达到1.45亿辆,全球私人充电桩预计保有量将达1亿台,汽车储能规模达到680GW。

画卷四:未来建筑进入零碳运行。到2030年,全球新建建筑将主要为零碳运行建筑。到2050年,100%的建筑将实现零碳运行。

画卷五:绿色数字基础设施成为基本要求。构建全面绿色低碳化、柔性高效化、智能自动化的数字基础设施将成为未来发展的重点领域。根据《智能世界2030》报告,到2030年,联接数量将达到2000亿,通用计算总量提升10倍,AI计算总量提升500倍。届时,数字基础设施能效将提升100倍。

画卷六:零碳生活成为新时尚。到2030年,全球在线医疗达到4318亿美元,增长超过10倍;预计中国在线教育将增长23倍;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。

03

从愿景到行动:

三大方向指明绿色发展道路

想到和得到之间,还有做到,这就是行动。有了美好的愿景和数字化、低碳化相互驱动的方法论后,新的问题随之而来:如何具体行动,实践绿色发展?该从哪里入手?

其实,美好愿景从另一角度来看,也是一种挑战。当前全球可再生能源发电量占比约为28.6%,行业数字化渗透率仅20%。与此同时,随着数字化加速发展,数字基础设施规模不断扩大,行业需要不断提升数字基础设施能效,来应对能耗增长。

为了应对这些挑战,华为在《绿色发展2030》报告指明绿色发展三大创新行动方向,即:提升数字基础设施能效;加大可再生能源占比;使能行业绿色发展。这也正是本次报告的亮点所在。下面我们一一展开来看,三大创新方向对绿色发展未来行动做出哪些指导。

方向一:提升数字基础设施能效

数字基础设施包含站点、网络、数据中心等场景,是ICT行业进行节能减排工作的重要场景。针对这些场景,华为提出持续提升能效的多个举措。

在站点维度,要通过理论、材料、器件、架构的创新,打造绿色站点。对于无线站点,过去移动基站设备的设计,以提升性能作为主要目标。面向未来,为了避免移动网络的功耗随着流量线性增长,需要全链路全周期的原生绿色站点,实现比特能效百倍提升。

如通过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,站点能效可从60%提升至97%。对于有线站点,则可通过芯片出光、光交换,实现设备能效显著提升,以及通过引入人工智能实现高效动态休眠,平衡体验与能耗矛盾,减少设备无效的能耗浪费。

在网络维度,要通过系统架构,软件节能创新,构建极简网络。对于网络架构,需要按照业务本质重构,基于光底座打造极简网络;对于网络软件节能,需要节能路由实现网络资源效率最优。

在数据中心维度,要通过L1到L3多维创新,实现最优能效,打造绿色数据中心。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。数据中心物理基础设施(L1)能耗占比约为55%(其中空调约占40%,电源约占10%,照明约占5%),IT硬件(L2)和软件(L3)能耗占比约为45%,需要对数据中心物理基础设施、IT硬件和软件的能效进行提升。

其中,3D存储技术性能的综合表现远高于传统架构,可提升能效5倍;2.5D Chiplet芯片封装集成技术持续提升芯片算力,可提升能效2倍;3D芯片技术在芯片性能的综合表现远高于传统架构,能效可得到数十倍提升;数据为中心的先进计算架构,可显著提高数据交换效率。

以华为云贵安数据中心为例,该数据中心充分利用自然冷源,采用液冷高密、引入AI能下调优等技术,交出年均PUE1.12,年省电10.1亿度,碳减排81万吨的减碳好成绩。

在运营维度,要通过指标体系评估、低碳自智网络,实现智慧运营。报告指出,当前整个行业并没有统一的标准来衡量数字基础设施的碳排放水平。一方面网络七国八制,不同国家和区域的运营商建网理念不尽相同。

对此,在2021年MWC期间,华为联合Informa发布《ThePath to Net Zero for ICT Requires Technology Innovation》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。

另一方面,数字基础设施覆盖领域众多,碳排放情况存在差异,很大程度上无法做到绿色高效运营。因此,华为提议应当建立健全绿色低碳指标体系,统一标准,形成共识。在网络运营方面,需要使能网络“自动驾驶”,打造低碳自智网络;在用户运营方面,需要鼓励用户转向高能效基础设施,实现最优能效。

方向二:加大可再生能源占比

从电动汽车等角度,我们可以发现,能源供给正在走向清洁化、能源消费走向电气化——这也是能源领域绿色发展的关键。如何“解绑”经济发展对化石能源依赖?我们要从能源供给侧和能源消费侧两方面看。

一方面,在能源供给侧,我们需要大力发展可再生能源,大幅提升光伏、风力发电比例,逐步取代化石能源发电主导地位。其中,电力电子技术和数字技术的融合,将提升光伏发电效率;光储融合,将加速光伏成为主力能源。

 

另一方面,在能源消费侧,全球终端能源消费目前主要以化石能源为主,占比超过60%,电气化比例仅20%。华为在报告中预测,到2030年全球电气化比例将达30%;电动汽车的销量占比将超过50%。我们通过引入绿电、加速各行各业电气化进程,大幅减少化石能源消费势在必行。

此外,发展综合智慧能源,推动建筑走向“光储直柔”,打造低碳园区也可大大降低碳排放。随着城市化和人民生活水平的提高,建筑与园区已经成为终端能源消费、碳排放增长速度最快的领域之一。深圳国际低碳城会展中心,通过采用数字化技术实现能源的“开源节流”。 据测算,该会展中心投入使用后,每年将生产127万度绿电,减少碳排放606吨,园区用电基本可实现自发自用。

方向三:使能行业绿色发展

要想实现全球碳中和,首先要先搞明白什么行业是碳排放“重灾区”,以及明确碳减排途径。

根据IEA全球能源署、BP世界能源展望等相关资料显示,2020年全球碳排放350亿吨,其中电力行业排放125亿吨、工业90亿吨、交通75亿吨、建筑40亿吨。这四个行业占总体碳排放高达94.2%。

中国工程院研究表明,这些行业实现碳减排有4种途径,四项措施及其贡献度分别为使用清洁能源(67%)、提升能效(16%)、循环利用(10%)和管理调控(7%)。数字技术在这些碳排放重点领域深度脱碳过程中,扮演重要角色,可赋能行业提效增质,实现绿色低碳发展。具体来看:

在电力领域方面,数字技术助力构建以新能源为主体的新型电力系统。数字化使能电力 减碳潜力预计在12%-22%。

在工业领域方面,数字技术助力工业实现绿色智造。除行业自身的技术改造、升级外,通过数字技术降低碳排放是工业领域碳减排的重要手段。数字技术在助力工业研发设计、生产制造、质量监控、产业链协同、碳封存等方面可以发挥巨大作用,使能行业绿色低碳发展。

在交通领域方面,数字技术加速交通工具电气化和交通体系智慧化。虽然交通领域各细分行业,如陆路、水运、航空等减排难点各有不同,但它们都在积极利用电气化、数字化、智能化手段,降低能耗,打造绿色高效交通运输体系,促进交通工具低碳转型,加速绿色交通基础设施建设,以实现绿色发展。预计数字化使能交通减碳潜力在10%-33%。

在建筑领域方面,数字技术使能建筑绿色零碳运行。建筑行业减少碳排放,需要从建筑设计、建筑运营等多方面共同努力。通过数据采集、统计计量、智能控制等手段,运用云计算和人工智能分析数据,将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,实现建筑高效运行和能源资源最优化,达到节能低碳的目的。

04

华为为何能够提出该报告?

看完报告后笔者发现,这份报告对行业绿色发展趋势洞察深刻,重点明晰,举措必当。华为为何能够提出这样一份包括洞察、衡量与行动等多维度高质量内容的绿色发展报告?思考之后,笔者认为原因有三。

第一,华为自身实践多年,形成多个成熟方法举措。华为发挥自身在ICT领域深耕多年的优势,并结合不同场景的不同需求,让产品适配更多场景。

拿数据中心举例,华为打造的预制模块化数据中心解决方案,在缩短建设周期的同时,还可将施工用水和建筑垃圾减少80%,可回收率超过80%, 施工碳排放减少90%。在运维方面,华为通过数字化加持的智能运维,实现数据中心运维的自动驾驶,将整体运维成本降低约35%。实现了从建设到使用,全生命周期的低碳减排。陕西移动西咸数据中心,使用的就是华为FusionDC预制模块化数据中心解决方案。根据预测,该数据中心10年周期内可节省近6000万度电,节水超过40万吨,降低碳排放2.7万吨,等同于种植3.7万棵树。

在能源领域,华为也绝不是一位“初来者”。早在2011年,华为便成立了网络能源产品线(现名华为数字能源,已成立华为数字能源公司),将数据中心能源、站点能源、光伏等作为战略方向。

面向未来,华为依旧将在数字化、低碳化、绿色能源的道路上坚定前行。从近期华为成立的15个军团,笔者发现,其中智能光伏军团、数据中心能源军团、电力数字化军团、园区军团、数据中心底座军团与数字站点军团,共6个军团都与绿色低碳这一任务密切相关。而华为建立军团的初衷正是打造一支队伍,服务好一个行业。可见华为在绿色发展方面持续深耕的决心。

第二,华为助力伙伴和客户,助力社会践行数字化、低碳化,有产业落地经验。

华为轮值董事长郭平在近期表示,在数字能源方面,华为围绕清洁发电、能源数字化、交通电动化、绿色ICT能源基础设施、综合智慧能源等持续创新,携手全球客户、合作伙伴共建低碳社会,累计助力客户实现绿色发电4829亿度,节约用电约142亿度,减少二氧化碳排放近2.3亿吨。

行业用户的声音是最好的证明。在“绿色ICT使能绿色发展”主题论坛中,众多行业代表参与并分享了各自领域的绿色发展最佳实践。

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司副总经理王国平提到:“盐城微碳慧能科创产业园致力于打造全面近零碳智慧园区,实现多种类型新能源融合。我们与华为联合创新,以数字化技术,构建多能融合、智慧零碳、高效管理、创新服务四大应用能力,提升新能源占比,优化能源结构,打造‘能源互联网示范园区’及‘产能融合科创实践基地’,促进国家‘双碳战略’在江苏的落地实践。”

比亚迪信息中心通信与信息安全部经理罗小平表示:“作为行业引领者,比亚迪选择华为绿色极简的F5G技术,投入常州等示范工厂网络建设,响应快速增长的新能源汽车市场需求。绿色架构、稳定可靠和灵活高效的的F5G方案承载了生产网络和办公网络等业务高效传输,为产能持续增长提供网络支撑,助力比亚迪汽车生产智能化和绿色低碳运营。”

第三,报告撰写集思广益,有各方专家的智慧经验。

众人拾柴火焰高。报告的形成离不开华为基于多年的行业洞察与业务实践,也离不开政策制定者、协会、智库、企业等来自30多家相关方及100多位行业专家的大力支持与帮助。交流中碰撞出的火花,点亮了《绿色发展2030》报告这把火炬。集众智、谋良策,只有产业、行业各界联合,才能五指成拳,力出一孔。

 

笔者观察:

《绿色发展2030》报告是绿色未来指路明灯

值得庆幸的是,全球已经充分意识到气候变化问题的严重性和迫切性,绿色发展逐渐成为全球攻势,绿色低碳正在成为主要发展趋势。

绿色发展时不我待,但我们要充分认识到,绿色发展目前仍面临着数字化技术瓶颈、绿色发展所依赖的规则、体系、标准不健全、各产业尚未能协同发展等挑战。

当然,我们也不必过分悲观,挑战的背后是机遇。因此,需要数字化和低碳化协同创新,以及全社会、全产业、跨价值链和生态系统的协作,共同推进绿色发展。

在数字化创新方面,应加强技术研发和创新,强化数字使能技术供给;在低碳化发展方面,应急需健全数字减碳标准体系,建立对数字基础设施的碳排放衡量标准,同时加大标准的推动力度;在生态协作方面,应推动行业间和产业链上下游企业间绿色协同,并加强国际间在技术、资金、标准、项目等方面的合作与协同,共同推动全球气候治理。

绿色发展作为未来的社会经济已经明确的发展方向,反过来也会推动数字化技术的创新和发展。谁先拥抱绿色,完成数字化转型,意味着谁在绿色发展道路上抢得先机,获得长期稳健发展的“门票”,不易被社会淘汰。

其中,我们真切感受到华为对绿色发展的高度重视,发挥自身优势,并以行践言。在发布中,华为ICT基础设施首席营销官张宏喜分享了华为的规划和决心:华为将围绕打造绿色ICT基础设施、加速可再生能源发展、以及使能千行百业节能减排等几个方面,持续进行ICT技术创新,使能人类社会的可持续发展。

综上,笔者认为,华为发布《绿色发展2030》报告发布正当时机,体现了华为对绿色ICT使能绿色发展的重视,所提供的三大创新方向,对ICT产业很有参考价值。希望产业响应呼吁,共同拥抱绿色未来。

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黄海峰,独立科技评论员,多次接受央视、环球时报、科技日报采访。

《通信世界》原副主编,从业十多年聚焦5G、手机、IoT、光、云、AI、互联网等。

每年与超100位科技行业企业CXO/VP/总监面对面交流。

多个年度《中国信息通信行业发展报告》特约撰稿人。

曾获2017年度十大通信行业自媒体称号。

覆盖头条、百度、搜狐、凤凰、新浪、网易、新华、人民、知乎、腾讯、一点、微博、UC等。

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posted @ 22-05-08 12:52 作者:admin  阅读:

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