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1、(精編版)關 于 作 者 國 家 應 對 氣 候 變 化 戰 略 研 究 與 國 際 合 作 中 心西 門 子 中 國 項 目 組柴 麒 敏 馬 玉 潔 李 曉 梅 李 墨 宇 田 爽馬 清 宛 兵 商 慧 杰 楊 海 林 梁 修 培 王 暢 梁 昊 天 徐 雨 彤與西門子共同完成執行摘要在全球應對氣候變化的大背景下,各國正在把握數字化發展機遇,在控制相關新興產業碳排放的基礎上,發展數字經濟,利用數字化杠桿效應使能低碳化,不斷賦能產業走向高質量發展。我國也在面對不斷變化的新形勢下,拓展新的發展空間,2022年中央經濟工作會議中就明確指出,狠抓傳統產業改造升級和戰略性新興產業培育壯大,著力補強產
2、業鏈薄弱環節,在落實碳達峰碳中和目標任務過程中鍛造新的產業競爭優勢。戰略性新興產業發展的這十三年中,產業增加值占GDP的比重從2010年的3%左右提升至2022年的13%以上,戰略性新興產業持續保持較快增長,產業發展支柱性引擎作用愈發突出。作為國家可持續發展議程創新示范區、中國特色社會主義先行示范區,深圳市把握“雙區”建設戰略機遇,發揮綜合改革試點和深圳經濟特區立法變通權,為戰略性新興產業創新發展提供強大制度保障,提升新興技術、產品及服務供給質量,同時立足區域資源稟賦,發揮各區特色優勢,統籌優化戰略性新興產業空間布局,“一群一策”推動產業集群建設,構建各具特色、錯位發展、功能協同、優勢互補的戰
3、略性新興產業發展格局,這也是本項目挑選深圳市作為新興產業低碳轉型研究的主要原因。本項目是由西門子中國項目組與國家氣候戰略研究與國際合作中心合作共同完成的公益性質的研究項目,旨在為深圳市新興產業提升低碳轉型提供政策建議。本項目將深圳市電子信息、新能源汽車、數據中心三個新興產業作為主要研究樣本,通過分析產業政策支撐情況,產業發展現狀,測算產業全生命周期碳排放以及減碳措施帶來的減排量,進一步提出產業“雙碳”發展愿景并制定產業減碳技術路線?;诜治?,我們的研究提出以下建議幫助深圳新興產業逐步實現低碳高質量發展:新興產業的低碳化發展對于全社會產業高質量發展具有重要意義,因此應注重完善相關碳排放測算、數據
4、庫建立和標準制定等方面的體系,以促進新興產業實現低碳發展。深圳的新興產業與全球市場緊密相連,因而其發展受到國際市場變化和碳政策的影響更加顯著,需要積極應對并形成系統的應對策略和機制。新興產業的碳排放結構各不相同,需要針對各個行業的碳排放結構進行鑒別,并基于其特點確定減排優先領域,制定相應的減排路線圖?;谌a業鏈全周期的視角,利用管理和技術減碳解決方案,特別是數字化底座,從產業鏈不同環節出發,制定科學、針對性的減碳措施。CONTENTSCONTENTS14伴隨數字化低碳化進程,國際新興產業繁榮發展12523357我國新興產業數字化發展中已具備國際競爭優勢(一)我國電子信息產業正處于快速增長階段
5、(二)我國新能源汽車行業目前處于全球領先地位(三)我國數據中心的快速發展急需低碳解決方案總結與展望3(一)深圳電子信息產業規模占全國五分之一,為深圳核心優勢產業 智能終端產業 半導體與集成電路產業(二)深圳新能源汽車產業領跑全國,產業低碳發展基礎基本形成(三)深圳大力發展新型數據中心,專注存量改造和算力輸出深圳市正在打造新興產業高質量發展樣板9910141721自聯合國氣候變化框架公約簽署以來,全球各個國家大多制定了不同程度的應對氣候變化措施,縱觀國際上“雙碳”政策的發展情況,前期主要以美國、歐盟為首的發達國家為主導,我國在2020年9月22日碳達峰、碳中和目標的提出,在國內國際社會引發關注。
6、如今,我們正在進入數字經濟時代,數字化與低碳化的話題逐漸被世界各國重視,數據中心、5G基站等新型基礎設施將會帶來更多的能源消耗,與此同時數字化和數字經濟也會給傳統產業降碳更多的賦能。根據全球電子可持續發展倡議組織(GeSI)發布的SMARTer2030報告顯示,到2030年,全球信息與通信技術(ICT)行業碳排放依然僅占全球碳排放的1.97%。而且,ICT技術將通過賦能其他行業,幫助減排全球碳排放的20%,數字化將以10倍杠桿效應使能低碳化。數字技術逐漸推動亞洲新興創新高地崛起,全球創新高地呈現“歐美亞”三足鼎立態勢。據中國信通院研究報告顯示,后發國家新興城市居民擁有比發達國家更高的數字技能,
7、創新資源越來越向新興市場熱點地區集聚,尤其是中國、韓國、新加坡等亞洲地區。國家和海外碳減排政策和市場的要求下,企業面對各類低碳發展的挑戰:如何有效監測能源消耗與碳排、如何實現低碳生產及綠色建筑(園區)、如何促進綠色設計及協同供應鏈實現可持續性發展等。為應對這些挑戰,數字孿生、區塊鏈、邊緣計算等核心數字化技術成為了幫助企業低碳轉型的重要路徑。例如,邊緣計算技術可實現園區/車間產品碳排放數據自動化數采與計算,動態驗證/改進與產品相關的碳排放;數字孿生技術則能夠實現從搖籃到大門全周期的碳孿生全息視圖,幫助企業識別關鍵碳排熱點。同時,區塊鏈技術可通過在線請求,幫助企業獲得供應商相關碳排放數據,實現碳排
8、數據的安全可靠共享。人工智能和仿真技術加持,可實現多維動態的減碳措施場景模擬,幫助企業從自身運營以及供應鏈上下游等多個視角,識別減碳行動項。除此之外,SaaS化的碳服務供給還能夠為更多企業提供靈活選擇,享受技術普惠,并推動全產業鏈的協同開放創新。全球ICT市場份額中,美國占比最高,其次是中國,近十年中,美國和中國是ICT產業增長最快的兩個國家,分別增長了9.2%和2.1%。中國的ICT市場份額目前與歐盟齊平。新能源汽車銷量全球前十位中,我國位居第一,遠遠超過其他國家的新能源汽車銷量。2021-2022全球計算力指數評估報告指出,中美兩國超大規模數據中心優勢十分突出(美國擁有的超大規模數據中心為
9、中國的四倍),計算力指數分列全球一、二位,2017年到2021年,我國數據產量從2.3ZB增長至6.6ZB,全球占比9.9%,位居世界第二。與此同時,中國的能源技術也在不斷突破進取,國際能源署2023年能源技術展望報告中的數據顯示,在清潔能源技術及其組件中,中國平均占全球制造能力的65%,其中電動汽車占71%,太陽能光伏電池占比高達96%。在此發展現狀下,美國和歐盟出臺了一些列政策來應對來自后發國家的市場競爭。伴隨數字化低碳化進程 國際新興產業繁榮發展1 1美國,中國,.歐盟,.日本,英國,.德國,.印度,.其他國家,.01年全球ICT產業市場份額占比全球年新能源汽車銷量前十國家(IEA)歐盟
10、和美國設定的有關新興產業的國際貿易政策大致可分為三類。第一類是對于原材料的限制,歐盟頒布的歐洲關鍵原材料法案旨在確保歐盟獲得安全和可持續的關鍵原材料供應,主要包括稀土、鋰、鈷、鎳以及硅等,到2030年,歐盟計劃每年在內部生產至少10%的關鍵原材料,加工至少40%的關鍵原材料,回收15%的關鍵原材料。在任何加工階段,來自單一第三方國家的戰略原材料年消費量不應超過歐盟的65%,歐洲芯片法案強調了加強半導體生態系統、提高供應鏈彈性和安全、減少外部依賴的緊迫性,并重申到2030年將全球半導體生產份額提高到20%的目標,凈零工業法案旨在確保到2030年歐盟至少40%的包括風力渦輪機、電池、熱泵、太陽能電
11、池板、可再生氫等在內的清潔技術需求在歐洲本土制造,美國頒布的通脹削減法案中對電池關鍵礦物原料來源地和電池關鍵部件制造地兩方面進行限制。第二類是對于碳足跡的限制,歐盟頒布的歐盟新電池法規中要求內部存儲及容量大于2kWh電動汽車電池和可充電的工業電池應滿足碳足跡要求,2024年之后進一步嚴格碳足跡聲明,加貼碳足跡性能等級標簽,符合歐盟要求的最大限制。第三類是對于碳定價的直接限制,2019年歐盟“綠色新政”中正式提出CBAM計劃,并于2023年4月走完整個立法程序正式通過,主要目的是解決歐盟碳市場機制下存在的“碳泄露”問題,美國也于2022年提出清潔競爭法案,擬于2024年開始對碳含量超過美國產品平
12、均碳含量基準線的進口產品和本國產品均征收碳費,主要包括能源密集產品。從全球碳中和的進程來看,全球已有133個國家,143個地區,252個城市和923個企業提出了凈零排放目標,占全球88%總碳排放,92%的GDP以及85%的人口。并且已經有58個國家向聯合國氣候公約秘書處提交了長期低排放戰略目標,其中有53個國家宣布2050年之前實現碳中和。從傳統行業去碳化的角度來看,已經有了長足進展,雖然新興產業的碳排放相較傳統產業低,但是從數字化賦能傳統產業角度來看,全球對于新興產業的碳排放測算,數據庫的建立,標準的制定、對傳統產業降碳杠桿效果評估等方面的工作還有待完善,特別是在面對發達國家的一系列貿易政策
13、下,更要形成系統的應對策略和機制,以提升新興產業的低碳轉型。BECPHEV萬輛中國 美國 德國 英國 法國 挪威 瑞典 韓國 加拿大 意大利 歐盟02(一)我國電子信息產業正處于快速增長階段本報告相關新興產業我國政策發布情況自2010年10月國務院出臺關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定以來,國內戰新產業的發展培育已接近13年。在這期間,戰略性新興產業增加值占GDP的比重從2010年的3%左右提升至2022年的13%以上,戰略性新興產業將繼續保持較快增長,產業發展支柱性引擎作用將愈發突出,預計至2025年底,戰略性新興產業增加值占GDP比重將超過17%,涌現一批推動經濟高質量發展的支柱性產業
14、,產業也將由快速發展期向高質量發展轉型。本報告主要關注點在電子信息產業、新能源汽車產業和數據中心在我國的發展情況?!笆奈濉币詠砦覈嗬^出臺多項政策,并多次在重要文件中提到對新一代信息技術產業的發展愿景和目標任務。從電子信息產業產品生產分布也可以看出,主要集中在京津冀、長三角、粵港澳和成渝這幾個經濟區。我國新興產業數字化發展中已具備國際競爭優勢2 2時 間政策發布主體政策名稱政策相關內容基礎電子元器件產業發展行動計劃(20212023年)國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要“十四五”工業綠色發展規劃“十四五”數字經濟發展規劃關于深圳建設中國特色社會主義先行示范區放寬市場準
15、入若干特別措施的意見重點發展微型化、片式化阻容感元件,高頻率、高精度頻率元器件,耐高溫、耐高壓、低損耗、高可靠半導體分立器件及模塊,小型化、高可靠、高靈敏度電子防護器件,高性能、多功能、高密度混合集成電路。面向我國蓬勃發展的高鐵列車、民用航空航天、海洋工程裝備、高技術船舶、能源裝備等高端裝備制造領域,推動海底光電纜、水下連接器、功率器件、高壓直流繼電器等高可靠電子元器件的應用。聚焦新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環保以及航空航天、海洋裝備等戰略性新興產業,加快關鍵核心技術創新應用,增強要素保障能力,培育壯大產業發展新動能。關注集成電路設計工具、重點裝備和高純
16、靶材等關鍵材料研發、集成電路先進工藝和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機電系統(MEMS)等特色工藝突破,先進存儲技術升級,碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展。嚴格落實電器電子等有品有害物質限制使用管控要求,減少有害物質源頭使用。培育廢棄電器電子產品等主要再生資源循環利用龍頭平骨干企業,推動再生資源高值化循環利用。擴大綠色消費類電器電子產品等消費。著力提升基礎軟硬件、核心電子元器件、關鍵基礎材料和生產裝備的供給水平。創新市場準入方式建立電子元器件和集成電路交易平臺。這將為電子元器件和集成電路產業鏈供應鏈打通多個關鍵節點,提升企業運營效率、降低綜合成本。這是我國首次提出要打造電子元器件、集成電路
17、企業和產品市場準入新平臺。該平臺的設立意味著深圳要設立一套既符合國內需求,同時適應國際規則的交易準則。2020.08國務院國家鼓勵的集成電路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企業,自獲利年度起,第一年至第二年免征企業所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率或減半征收企業所得稅。新時期促進集成電路產業和軟件行業高質量發展的若干政策2021.012021.032021.112021.122022.01工業和信息化部中共中央工業和信息化部國務院國家發改委和商務部工業領域碳達峰碳中和實施方案信息通信行業綠色低碳發展行動計劃到2025年,規模以上工業單位增加值能耗較2020年下降13.5%,單位工
18、業增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社會下降幅度。到2030年,電子整機產品制造能耗顯著下降。到2025年,信息通信行業綠色低碳發展管理機制基本完善,節能減排取得重點突破,行業整體資源利用效率明顯提升,助力經濟社會綠色轉型能力明顯增強,單位信息流量綜合能耗比“十三五”期末下降20%,單位電信業務總量綜合能耗比“十三五”期末下降15%,遴選推廣30個信息通信行業賦能全社會降碳的典型應用場景。展望2030年,信息通信行業綠色低碳發展總體布局更加完善,信息基礎設施整體能效全球領先,綠色產業鏈供應鏈穩定順暢,有力支撐經濟社會全面綠色轉型發展。2022.72022.08工信部、發改委、生態環境部工信部、發
19、改委、財政部、生態環境部、住建部、國資委、能源局03年我國電子信息產業主要產品產量分布(工業和信息化部)我國電子信息產業處于穩中有升階段,2021年,全國規模以上電子信息制造業增加值在41個大類行業中,排名第6,增速創下近十年新高,增速比同期規模以上工業增加值增速高6.1個百分點,差距較2020年有所擴大,兩年平均增長11.6%,比工業增加值兩年平均增速高5.5個百分點,對工業生產拉動作用明顯,筆記本電腦和集成電路的出口均較2020年有很大的增幅,特別是在全球集成電路制造產能持續緊張背景下,近兩年我國集成電路相關領域投資活躍,實現半導體器件設備、電子元件及電子專用材料制造投資額的大幅增長。根據
20、國家氣候戰略中心初步測算,包括計算機、通訊設備、廣播電視設備和雷達及配套設備、試聽設備、電子元器件和其他電子設備在內的電子信息產業碳排放大約占我國碳排放總量的1.0%。重慶 四川 廣東 江蘇 安徽 上海 湖北 江西 福建 云南 廣東 山東 福建 四川 安徽 廣西 江蘇 北京 貴州 移動通信手持機(萬臺)占全國%產量分布廣東 河南 四川 江西 北京 重慶 湖北 陜西 江蘇 江蘇 甘肅 廣東 上海 浙江 北京 四川 集成電路(億塊)占全國%產量分布微型計算機設備(萬臺)占全國%產量分布彩色電視機(萬臺)占全國%產量分布04(二)我國新能源汽車行業目前處于全球領先地位我國新能源汽車相關政策目標歷年中
21、國新能源汽車產量和保有量(中國汽車工業協會)作為第一個新能源汽車發展的戰略性綱領性文件,2012年發布的節能與新能源汽車產業發展規劃(20122020年),將電動化確定為中國汽車發展的戰略方向。2017年發布的汽車產業中長期發展規劃中提到,到2025年新車平均燃料消耗量乘用車降到4.0升/百公里,排放達到國際先進水平,新能源汽車能耗處于國際領先水平,汽車實際回收利用率達到國際先進水平,新能源汽車占汽車產銷20%以上。此后,中國制造2025節能與新能源汽車技術路線圖2.0也都提到了類似發展目標。2020年底發布的新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)再次明確,純電動乘用車新車平均電耗降至
22、12.0千瓦時/百公里,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右。2020年以來,“雙碳”政策體系的陸續出臺對新能源汽車發展提出新的要求,2023年全國兩會有超過25家汽車相關企業代表參會,提案關鍵詞較2022年明顯更多,概念更超前、范圍更廣泛,從乘用車領域擴大到商用車、部件、人才建設、互聯網領域,關鍵詞包括智能網聯汽車、電池質量、國家級充電平臺、消費稅碳關稅、數字化、高壓充電、商用車換點、自動駕駛、燃料電池、汽車數據安全、電池回收、固態電池、碳交易、電池技術創新等。中國汽車工業協會最新統計顯示,2022年我國新能源汽車持續爆發式增長,2013年到2022年,我國新能源汽車產量年平
23、均增長率達到111.0%,遠遠超過汽車產量年平均增長率為2.53%,新能源汽車產量占汽車總產量的比例從2013年的0.1%上升到2022年的26.1%,2022年新能源汽車保有量達到1310萬輛,占汽車總體保有量的4.1%。時 間發布主體文件名稱年目標年目標2012.1國務院節能與新能源汽車產業發展規劃(20122020年)純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛中國制造2025自主品牌純電動和插電式新能源汽車年銷量突破100萬輛,在國內市場占70%以上自主品牌新能源汽車年銷量300萬輛,在國內市場占80%以上2015.5國務院汽車產業中長期發展規劃工信部、
24、國家發改委、科技部新能源汽車年產銷達到200萬輛新能源汽車占汽車產銷20%以上2015.5節能與新能源汽車技術路線圖2.0新能源汽車市場銷量占比達7%新能源汽車市場總銷量的20%左右2020.1中汽學會新能源汽車產業發展規劃(20212035年)2020.10國務院新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右新能源汽車產量新能源汽車保有量汽車產量,汽車產量/萬輛新能源汽車產量/萬輛05近三年我國動力電池裝機分布(中國汽車動力電池產業創新聯盟)2022年全年,中國國內動力電池企業裝車量前十名依次為:寧德時代、比亞迪、中創新航、國軒高科、欣旺達、億緯鋰能、蜂巢能源、孚能科技、LG新能源、瑞
25、浦蘭鈞。其中,寧德時代占比48.2%,比亞迪占比23.45%,中創新航占比6.53%。從2021年開始,磷酸鐵鋰電池裝車輛占比逐步提升,2022年三元電池裝車輛為110.4GWh,占總裝車輛的37.5%,磷酸鐵鋰電池裝車輛為183.8GWh,占總裝車輛的62.4%。(中國汽車動力電池產業創新聯盟)根據中汽數據有限公司在面向碳中和的汽車行業低碳發展戰略與轉型路徑中公布的數據顯示,我國新能源汽車全生命周期碳排放大概在149.6 gCO /km,與歐盟(約80 gCO /km)和美國(約105gCO /km)的全生命周期碳排放還具有一定的差距。三元電池磷酸鐵鋰電池其他全年裝車量全年裝車量全年裝車量G
26、Wh06222(三)我國數據中心的快速發展支撐數字化進程我國支撐數據中心發展相關政策及表述根據中國信通院數據,近年來,我國數據中心機架規模穩步增長,按照標準機架2.5kW統計,截止到2021車年底,我國在用數據中心機架規模達到520萬架,近五年年均復合增速超過30%。其中,大型以上數據中心機架規模增長更為迅速,按照標準機架2.5kW統計,機架規模420萬架,占比達到80%。從國家層面出臺的數據中心相關政策可以看出統籌圍繞國家重大區域發展戰略,根據能源結構、產業布局、市場發展、氣候環境等,在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等重點區域,以及部分能源豐富、氣候適宜的地區布局大數據中心國家樞紐節點。
27、通過在全國布局8個算力樞紐,引導大型、超大型數據中心向樞紐內集聚,形成數據中心集群。發揮規?;?、集約化效應,加大政策支持力度,提升整體算力規模和效率,帶動數據中心相關上下游產業發展。PUE下降目標和綠色數據中心標準明確了綠色低碳發展的方向,實施“東數西算”工程,構建以數據流為導向的新型算力網絡格局。時 間政策發布主體政策名稱政策相關內容2019.02.14建立健全綠色數據中心標準評價體系和能源資源監管體系,打造一批綠色數據中心先進典型,形成一批具有創新性的綠色技術產品、解決方案,培育一批專業第三方綠色服務機構。到2022年,數據中心平均能耗基本達到國際先進水平,新建大型、超大型數據中心的電能使
28、用效率值達到1.4以下,高能耗老舊設備基本淘汰,水資源利用效率和清潔能源應用比例大幅提升,廢舊電器電子產品得到有效回收利用。關于加強綠色數據中心建設的指導意見工信部、國家機關事務管理局、能源局2021.02.02做好大中型數據中心、網絡機房綠色建設和改造,建立綠色運營維護體系。關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見國務院2021.07.04到2021年底,全國數據中心平均利用率力爭提升到55%以上,總算力超過120 EFLOPS,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.35以下。到2023年底,全國數據中心機架規模年均增速保持在20%左右,平均利用率力爭提升到60%以上,總算力超過2
29、00 EFLOPS,高性能算力占比達到10%。國家樞紐節點算力規模占比超過70%。新建大型及以上數據中心PUE降低到1.3以下,嚴寒和寒冷地區力爭降低到1.25以下。國家樞紐節點內數據中心端到端網絡單向時延原則上小于20毫秒。新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)工業和信息化部2021.11.01到2025年,數據中心算力規模達300EFLOPS,形成多層次算力設施體系。數據中心布局實現東中西部協調發展,集約化、規?;l展水平顯著提高,形成數網協同、數云協同、云邊協同、綠色智能的多層次算力設施體系,算力水平大幅提升,人工智能、區塊鏈等設施服務能力顯著增強?!笆奈濉毙畔⑼ㄐ判袠I發
30、展規劃工業和信息化部2021.12.08到 2025 年,數據中心和 5G 基本形成綠色集約的一體化運行格局。數據中心運行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升,全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到1.3以下,國家樞紐節點進一步降到 1.25 以下,綠色低碳等級達到4A級以上。全國數據中心整體利用率明顯提升,西部數據中心利用率由 30%提高到50%以上,東西部算力供需更為均衡。5G基站能效提升20%以上。貫徹落實碳達峰碳中和目標要求 推動數據中心和 5G 等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案國家發改委2022.01.12到2025年,全國范圍內數據中心形成布局合理、綠色集約的基礎設
31、施一體化格局。東西部數據中心實現結構性平衡,大型、超大型數據中心運行電能利用效率降到1.3以下。關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見國家發改委07-年我國數據中心機架規模(中國信息通信研究院)根據中國信通院數據,近年來,我國數據中心機架規模穩步增長,按照標準機架2.5kW統計,截止到2021車年底,我國在用數據中心機架規模達到520萬架,近五年年均復合增速超過30%。其中,大型以上數據中心機架規模增長更為迅速,按照標準機架2.5kW統計,機架規模420萬架,占比達到80%。受新基建、數字化轉型及“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要中的數字中國遠景目標等國家政策促進及企業智能
32、化數字化升級需求的驅動,我國數據中心市場收入持續高速增長。2021年,我國數據中心產業市場收入達到1500億元左右(指數據中心基礎設施相關業務收入,不包含云計算業務收入),近三年年均復合增長率達到30.69%,隨著我國各地區、各行業數字化轉型的深入推進,我國數據中心市場收入將保持持續增長態勢。近年來我國數據中心的市場布局整體呈現“東部沿海居多,核心城市集中,中、西、北部偏少”的格局,數據中心產業集群化發展趨勢明顯,時效性高的“熱數據”處理需求的增多使我國數據中心主要集中在北京、上海、廣州及周邊地區。根據工信部發布的全國數據中心發展指引(2020),2019年全國在用機架規模314.5萬架,北上
33、廣深合計共有80.2萬架,占比達到25.5%,平均上架率接近70%,遠超全國平均水平。具體來看,北京、上海、廣州及深圳數據中心在用機架分別占全國8.01%、8.9%、8.59%。從供需角度來看,北上廣深數據中心機架供不應求,北京、上海、廣州和深圳分別存在8.7萬、9.1萬、10.6萬的需求缺口。在國家政策規劃下,環一線城市數據中心產業帶逐漸形成,北方地區由張北、廊坊、懷來、燕郊組成的環北京IDC集群,華東地區由昆山、南通、南京、揚州組成的環上海數據中心集群,粵港澳大灣區形成以韶關為中心的廣深IDC產業集群。根據國家氣候戰略中心前期研究結果顯示,我國數據中心碳排放占全國碳排放總量為1.14%,I
34、EA數據顯示,全球數據中心和數據傳輸網絡碳排放占能源相關碳排放的0.9%。E年份機架數量(萬架)總機架數量(萬)大型規模以上機架數量(萬)08(一)深圳電子信息產業規模占全國五分之一,為深圳核心優勢產業深圳市電子信息產業主要產品產量占全國和廣東省比重(工業和信息化部,深圳市統計局)深圳市主要電子信息產業增加值及預期(深圳市統計局,項目組分析)深圳市電子信息產業體量大、增速快,是深圳市傳統核心優勢行業。電子信息產業是深圳工業第一支柱產業,占深圳市規上工業增加值近六成,產業規模約占全國五分之一,且增速超全行業,引領深圳市快速發展。十四五期間,電子信息產業年均增長率預計約7%,超過廣東省全行業目標5
35、%,及深圳市全行業目標6%,到2025年,深圳市電子信息產業工業增加值將達到約7400億元,到2035年,電子信息產業工業增加值預期將較2021年翻一倍,達到11000億元。電子信息產業與全球市場聯系緊密,受國際形勢影響大,在全球雙碳背景下,低碳發展亟需得到關注。由于深圳市獨特的地理位置,電子信息產業與國際接軌程度高;且國際頭部企業重視雙碳發展,紛紛制定了明確的雙碳目標,并在供應鏈、設計、運營、回收等維度實施減碳行動。因此在全球電子信息產業雙碳發展的影響下,深圳市電子信息產業應抓住低碳機遇、迎接低碳挑戰,向全球龍頭企業看齊,以進一步提升國際影響力,實現高速、高質發展。從細分領域上看,深圳市電子
36、信息產業中智能終端,半導體與集成電路值得重點關注。深圳已出臺關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見重要政策文件,培育發展壯大“20+8”產業集群,發展以先進制造業為主體的20個戰略性新興產業集群,前瞻布局8大未來產業,穩住制造業基本盤,增強實體經濟發展后勁,加快建設具有全球影響力的科技和產業創新高地。其中,從體量上看,智能終端產值高,2021年工業增加值達到2100億,全國領先;半導體與集成電路產業預期增速快,是深圳市重點發展領域,因此需要重點關注。智能終端和半導體與集成電路處于電子信息產業的中游偏下游和中游偏上游,可分別帶動產業向下和向上發展。發展智能終端產業可有效帶動行業產
37、業鏈向下游用戶使用端發展;而半導體與集成電路產業,可帶動產業鏈向上游原材料發展。二者相結合,將助力深圳市打造完整的產業鏈生態。深圳市正在打造新興產業高質量發展樣板3 3主要產品產量深圳占全國移動通信手持機20.9%微型計算機設備7.4%集成電路12.1%彩色電視機25.5%深圳占廣東51.8%58.4%80.3%48.1%09智能終端產業深圳智能終端產業主要產品產量變化趨勢(深圳市統計局)深圳智能終端產業上中下游碳排放核算邊界“十四五”以來,深圳市出臺多項政策支撐智能終端產業在深發展,深圳市生態環境保護“十四五”規劃中提出持續開展能效“領跑者”引領行動,以電子設備制造為重點,加強先進節能減排技
38、術應用推廣,深圳市應對氣候變化“十四五”規劃中提出到2025年綠色低碳產業規模顯著增長,戰略性新興產業增加值突破1.5萬億,深圳市人民政府關于壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見中提出到2025年,戰略性新興產業增加值超過1.5萬億元,成為推動經濟社會高質量發展的主引擎,圍繞智能手機、個人電腦、VR/AR、智能可穿戴設備、智能車機、智能家電等智能終端產品,打造從關鍵核心元器件到高端整機品牌的完整產業鏈,加快應用軟件、核心器件等關鍵技術突破,推動智能終端產業向福田、羅湖、南山、寶安、龍崗、龍華、坪山等區集聚發展,打造全球手機及新型智能終端產業高地,深圳市培育發展智能終端產業集群行動計劃
39、(2022-2025)中提出到2025年智能終端產業增加值超2700億元,將深圳建設成為全球手機及新型智能終端集聚區,形成以手機為核心,以X種新型智能終端產品為輔助,布局N個互聯應用場景的“1+X+N”智能終端產業生態體系。通過對深圳市近五年的智能終端產業的重點產品的產量趨勢分析表明,移動通信手持機基本維持在3億臺左右,由于2020年疫情的影響手機產量出現了明顯的下降趨勢;彩色電視機五年平均增長了4%左右,產量維持在4000萬臺以上;電子計算機整機呈現不斷不漲的趨勢,也和居民對于電子計算機設備的市場需求密切相關;智能手環近兩年呈現下降趨勢,不僅與用戶的體驗有關,同時也反映智能穿戴設備的不斷更新
40、升級;液晶顯示屏的產量總體保持在10億片左右的水平,變化趨勢并不大。產品名稱單位年 年 年 年 年年平均變化率移動通信手持機(手機)萬臺36447.130870.722479.726079.234680.7-1.23彩色電視機電子計算機整機智能手環液晶顯示屏4012.44505.949525315.74722.84.163220.73413.33283.63145.73464.41.84734.6868.3860.5557484.2-9.9012.511.111.49.110.9-3.37萬臺萬臺萬臺億片上游-生產階段重點產品細分行業 計算機制造 其他智能終端產業集群 通信設備制造 非專業視聽
41、設備制造 智能消費設備制造其他智能終端產業集群重點產品電子計算機整機液晶顯示屏移動通信手持機彩色電視機電子計算機整機移動通信手持機彩色電視機智能手環智能手環智能終端產業集群-中游近中長期碳排放預測分析下游-使用階段10深圳市智能終端產業上游排放情況(項目組分析)深圳市智能終端行業中游碳排放情況(項目組分析)上游碳排放是智能終端產業全生命周期碳排放關注重點??紤]智能終端產業的上游主要是軟件和硬件,供應商涵蓋品類眾多、制造工序繁雜,其中軟件主要涉及操作系統、數據分析系統、無線通訊與充電技術、語音控制交互技術等,硬件主要涵蓋芯片、內存、電池、其他零部件等設計、制造、組裝等。結合已有的研究從原材料加工
42、、產品制造到運輸配送的碳排放系數(渠慎寧,2021)和基于專家咨詢和文獻調研智能終端產業的重點產品的碳排放系數的得出平均上游碳排放。核算的碳排放總量遠超過智能終端產業的碳排放水平,2021年碳排放達2377萬噸,相較于2020年上升了20%。萬噸年份年份 萬噸移動通信手持機智能手環彩色電視機液晶顯示屏電子計算機整機生產階段總排放萬噸 11深圳市智能終端行業下游碳排放情況(項目組分析)深圳市智能終端產業生產制造過程減碳技術(項目組分析)中游碳排放主要是智能終端產業生產制造二氧化碳排放,可獲取的能源消費數據只到2020年,因此深圳市智能終端產業的碳排放量298萬噸,且主要為電力消耗排放,電力消耗占
43、智能終端總能源消費的98%以上。下游碳排放是智能終端產業全生命周期排放末端。使用階段作為智能終端產業全生命周期的下游環節,主要是用戶的使用以及維修回收換購等提供相關服務的環節,由于統計口徑的區別且下游居民使用的不可控和復雜多變的使用方式,項目組結合文獻調研、專家咨詢和地方團體標準關于重點產品的碳排放系數,均化處理重點產品碳排放系數,重點產品方面由于液晶顯示屏在使用階段已在電子計算機整機中進行考慮了,因此下游階段不考慮液晶顯示屏的碳排放,2021年使用階段的碳排放共665萬噸。萬噸萬噸年份 移動通信手持機智能手環彩色電視機電子計算機整機使用階段總排放萬噸年 電力清潔化 能源結構調整 提高效能 年
44、.-.-.-.12減碳方案實施路線圖智能終端減碳方案實施路線圖針對智能終端中游生產制造部分,通過電力清潔化、能源結構調整和提高能效等措施,可以將碳排放在2060年控制在近零水平,可以通過其他負碳技術對工業制造過程中剩余的碳排放進行中和。短期(2022-2025年):大力推動供應鏈減碳,全力開展自身運營節能第一階段作為短期目標實現路線,主要由技術成熟度較高,投資規模較低且減碳效果較好的技術組成。對于智能終端產業而言,供應鏈和運營環節應是本階段的關注重點。在供應鏈環節,主要推動上游供應商減碳管理以及物流運輸減碳,從供應商管理、綠色標簽、綠色運輸、綠色包裝升級幾方面進行供應鏈上的各環節減碳行動。運營
45、環節,則應重點通過照明節能改造和建設分布式光伏,在短時間內以較低成本實現運營減碳。中期(2025-2035年):推廣應用數字化管理,并持續提升運營減碳效果第二階段作為中期目標實現路線,在中期應重點應用數字化管理系統,并各個環節采取減碳行動。企業應在全價值鏈布局數字化管理應用,供應鏈端實現綠色倉儲,生產端實施用能智能監控以及運營環節中的設備節能升級與能源替換。長期(2035-2060年):突破產品低碳設計瓶頸,從源頭實現全產業減碳第三階段作為長期目標實現路線,主要集中在產品設計環節,由技術成熟度較低,投資規模最高的技術組成。設計環節聚焦于部件能效提升及產品材料替換中,突破設計瓶頸,大幅減少減碳。
46、另外,在本階段,也可布局產品回收利用體系并推動工藝升級等,但是由于上述技術對技術要求高,且投資成本較高,因此需要更長期時間規劃并應用。13深圳半導體和集成電路產業主要產品產量變化趨勢(深圳市統計局)深圳市半導體產業上游和中游碳排放(項目組分析)半導體與集成電路產業“十四五”以來,深圳市出臺多項政策支撐半導體與集成電路產業在深發展,除了深圳市生態環境保護“十四五”規劃深圳市應對氣候變化“十四五”規劃中對戰略性新興產業的表述外,深圳市人民政府關于壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見中提出加快完善集成電路設計、制造、封測等產業鏈,開展電子設計自動化(EDA)工具軟件、半導體材料、高端芯片和
47、專用芯片設計技術攻關12英寸芯片生產線、第三代半導體等重點項目建設,支持福田、南山、寶安、龍崗、龍華、坪山等區建設集聚區,打造全國集成電路產業集聚地、人才匯聚地、創新策源地,深圳市培育發展半導體與集成電路產業集群行動計劃(2022-2025)中提出到2025年,建成具有影響力的半導體與集成電路產業集群,產業規模大幅增長,制造、封測等關鍵環節達到國內領先水平,2025年產業營收突破2500億元,形成3家以上營收超過100億元和一批營收超過10億元的設計企業,引進和培育3家營收超20億元的制造企業。深圳是我國半導體與集成電路產品的集散中心、應用中心和設計中心之一,近年來產業保持快速發展態勢,電子元
48、件和集成電路近五年均保持11-16%的增長速度。2021年,深圳市集成電路總營收1690.3億元,在全國集成電路產業銷售額中的占比超過15%,集成電路企業主要集聚在南山、龍崗、福田、坪山和寶安五個行政區;其中設計業營收958.5億元,占深圳市集成電路總營收的56.7%;制造業營收28.8億元,占總營收的1.7%;封測業占比358.8億元,占總營收的21.2%;其他支撐業包括半導體材料和半導體設備營收344.2億元,占總營收的20.4%。深圳擁有國家級集成電路設計產業化基地、國家第三代半導體技術創新中心、國家示范性微電子學院等重大創新平臺,產業生態不斷完善,產業集聚已初具規模。產品名稱單位年 年
49、 年 年 年年平均變化率電子元件億只3139.93381.62830.43326.14742.910.86集成電路236.2255.1310.4304.8433.216.37億塊二氧化碳排放 含氟氣體排放年份二氧化碳當量/萬噸 14深圳市半導體產業減碳措施(項目組分析)半導體產業鏈的上游主要是半導體材料和設備,半導體產業鏈的中游可以分為設計、制造和封測三個環節,本報告不計算下游排放,半導體下游主要提供給電子信息產品作為原材料。有文獻研究表明(T.-C.Kuo et al,2022),就半導體產業的上游原材料和中游制造而言,半導體產業鏈上游原材料碳排放占總排放的10%,中游制造占總排放的90%。
50、因此,2020年,深圳半導體產業上游排放約為13.38萬噸,中游排放約為120.42萬噸。半導體產業由于還包括含氟氣體的排放,從措施方面除了電力清潔化、能源結構調整和提高能效外,還需要通過含氟物質的等效低碳替代以及制造工藝的改進等措施進行降碳,從而到2060年將半導體產業的溫室氣體排放降至近零水平,剩余的碳排放將用其他負碳技術進行中和。萬噸年 電力清潔化 能源結構調整 提高效能 含氟物質替代 制造工藝改進 年-.-.-.-.-.15半導體減碳方案實施路線圖短期(2022-2025):從全價值鏈出發,在設計、供應鏈、生產及運營階段全方位進行初步減碳基于相關方案的減碳能力與投資規模,在短期內,針對
51、于投資規模尚可、減碳效果明顯且已技術成熟的方案進行全方位引入。尤其在全價值鏈層面引入智能用能調控,實現對整體能好的把控和優化;同時企業可考慮在設計及供應鏈端進行針對性優化,并在生產與運營層面充分引入成熟且性價比較高的方案。中期(2025-2035):聚焦生產運營階段,對生產設備及輔助設備進行節能改造在短期減碳基礎之上,中期可針對于生產與運營階段進行重點技術改造,主要針對相關生產設備與輔助設備進行優化升級,同時提升可再生能源使用比例,并進一步完善綠色廠房建設,完善整體在生產運營層面節能降碳水平。長期(2035-2060):針對生產運營階段高投資方案進行重點投入,強化技術升級以及設施建設,進一步完
52、善行業減碳第三階段,在完成主要減碳方案之后,半導體與集成電路企業可關注投資高投入但減碳回報相對較低的方案進行重點新突破。例如,引入數字化系統進行用量優化管理,加強生產階段數字化、智能化水平;加強對環保制程氣體替換的投入,助力大幅度降低生產和運營階段碳排放,推動產業實現碳中和目標。減碳方案實施路線圖16(二)深圳新能源汽車產業領跑全國,產業低碳發展基礎基本形成深圳市新能源汽車歷年產量及變化趨勢(深圳市統計局)深圳市為新能源汽車行業發展提出了操作性強的實施方案。為大力推動新能源汽車的推廣應用,多部門實施了一系列卓有成效的舉措,包括深圳市政府、深圳市發展改革和委員會、深圳市交通局和深圳市財政委員會均
53、頒布了支撐新能源汽車發展的政策文件。特別是財政資金補貼政策,2016年以來每年都發布了相應的新能源汽車推廣應用財政支持政策,與國家政策銜接,逐步退坡電動汽車的補貼,并根據實際發展情況,增加充電基礎設施和動力蓄電池的補貼政策。另外為推廣新能源汽車的普及,也設置了相應的消費擴容政策,購買新能源汽車相應的配套設施及停車費減免和補貼,以及放寬非深圳居民的購買條件限制。在新冠疫情期間,為支持新能源汽車發展,也推出了購置優惠等政策。為推廣新能源汽車的普及,深圳細化了上層文件并根據自身發展情況制定了操作性強的措施辦法。深圳市在國家和廣東省新能源汽車發展目標的基礎上提出了更高的要求。深圳市2022年的新能源汽
54、車產量已超過廣東省設立的2025年60萬輛新能源汽車產量目標。新能源汽車購買補貼上,深圳市也會在國家補貼的基礎上進一步提供購置補貼。深圳會在“十四五”期間,新增注冊汽車(不包含置換更新)中新能源汽車比重達到60%左右,至2025年,新能源汽車保有量達到100萬輛左右,累計建成公共網絡和專用網絡快速充電樁4.3萬個左右,基礎網絡慢速充電樁79萬個左右,目前都在對標國家和廣東省基礎上,更進一步提出深圳市發展新能源汽車產業的建設目標。特別是深圳率先為智能網聯汽車立法,成為國內首次對智能網聯汽車的準入登記、上路行駛等事項做出具體規定的城市。在燃料電池汽車發展方面,深圳市也設定了氫能產業規模目標,以及示
55、范燃料電池車輛不少于1000輛的目標,為廣東省燃料電池車輛目標推廣數目的十分之一。產量/萬輛同比變化%-%-%.-.-.-.產量/萬輛同比增長17新能源汽車全生命周期核算邊界新能源汽車全生命周期碳排放(項目組分析)根據深圳市國民經濟和社會發展統計公報數據顯示,深圳市新能源汽車產量從2015年開始迅速增長,特別是在2020-2022年,2022年較2021年增長173.9%,達到年產量84.87萬輛新能源汽車,占全國新能源汽車產量的12%,產量位居全國第一。深圳自“十一五”開始推廣新能源汽車工作,到2020年,深圳市已實現網約車、環衛車全面電動化,目前深圳已成為全國新能源汽車普及率最快最高的城市
56、。從2021年主要城市新能源汽車保有量數據顯示,深圳新能源汽車保有量位居全國第二。根據深圳市新能源汽車推廣應用工作方案(2021-2025年)中的目標,“十四五”期間,全市新增注冊汽車(不包含置換更新)中新能源汽車比重達到60%左右,至2025年,全市新能源汽車保有量達到100萬輛左右,累計建成公共和專用網絡快速充電樁4.3萬個左右,基礎網絡慢速充電樁79萬個左右,規范化、常態化新能源汽車管理體制機制基本建立,功能完備、布局合理、運行穩定、智慧安全的新能源汽車充電基礎設施體系基本建成。部件材料 輪胎材料 電池材料 液體材料 整車制造 燃料生產 燃料使用 車體報廢 電池報廢 PHEV BEVPH
57、EV BEVPHEV BEVPHEV BEVLAC carbon emission(gCO2/km)18深圳市新能源汽車全生命周期減碳措施(項目組分析)汽車部件和動力蓄電池制造是車輛周期主要碳排放來源。純電動乘用車和插電式混合動力乘用車質量占比最大的為汽車部件,分別占整車質量的72.6%和85.3%,其次是鋰離子動力蓄電池,分別占整車質量的22.2%和7.9%,純電動乘用車和插電式混合動力乘用車主要部分的區別是純電動乘用車汽車部件的質量略小于插電式混合動力乘用車,而動力蓄電池在純電動乘用車質量占比是插電式混合動力乘用車的三倍。從車輛周期各階段碳排放占比來看,部件材料的碳排放占比均最高,純電動乘
58、用車和插電式混合動力乘用車部件材料碳排放占比分別為62.1%和77.6%,其次是磷酸鐵鋰電池碳排放,分別占比為33.6%和16.6%。插電式混合動力乘用車由于需要一部分燃油,故燃料周期的排放量要遠高于純電動乘用車。純電動乘用車燃料周期碳排放包括行駛里程內電力的生產產生的碳排放,插電式混合動力乘用車燃料周期碳排放包括行駛里程內電力和油品生產的碳排放,以及行駛過程中油品使用產生的碳排放。從燃料生產碳排放可以看出,由于插電式混合動力乘用車工況下測得用電單耗較純電動乘用車高,故在短期內,插電式混合動力乘用車的燃料生產的碳排放較高,且插電式混合動力乘用車還需使用一部分油品,故在燃料生產階段,插電式混合動
59、力乘用車的每公里碳排放要遠遠高于純電動乘用車,大概是純電動乘用車的2倍,但隨著電網的排放因子的降低,電力的生產會在下一階段進入快速下降通道。gCO2/km年 電力清潔化 能源結構調整 提高效能 年.-.-.-.19減碳方案實施路線圖短期(2022-2025)針對設計及供應鏈和運營階段,提升可持續材料使用,加強供應商管理,工廠管理節能,快速進行初步減碳中期(2025-2035)進行全價值鏈碳管理,加強優化設計,生產工藝升級長期(2035-2060)進一步提升電池能效,完善電池回收體系與生產工藝升級深圳市新能源汽車減碳方案實施路線圖第一階段主要實施方案聚焦于投資規模相對較小,且成熟度較高的方案。在
60、設計階段提升可持續材料的使用;在供應鏈上,完善對供應商的管理,幫助供應商設置減碳目標,并推動供應商在運營層面實施一些快速有效的減碳方案,以實現供應鏈快速減碳;并在自身運營層面,對照明設備進行替換,優化工廠布局,建設分布式光伏。第二階段,從全價值鏈入手,逐步推進需要前期技術,資金準備的減碳方案:包括引入智能碳管理平臺,為后續減碳管理打好基礎;在設計階段進行車輛設計優化;在供應鏈上構建本地化、綠色化供應鏈體系;在生產階段逐步進行部分工藝改進,加強尾氣處理;最后,進一步在運營階段嘗試能源替換,并完善設備技術升級。第三階段,進一步加強研發投入,生產并使用高能效電池;加大投入力度建立并完善電池回收再利用
61、體系,降低原材料消耗,助力汽車行業循環經濟發展,促進全產業鏈共同減碳;并不斷提升生產工藝與技術,優化生產用量,從根本上提升生產效率和降低碳排。20(三)深圳大力發展新型數據中心,專注存量改造和算力輸出深圳市各區數據中心發展趨勢深圳市已出臺多項政策支持數據中心在深圳發展。深圳市建設中國特色社會主義先行示范區的行動方案(2019-2025年)的通知深圳市發展和改革委員會關于數據中心節能審查有關事項深圳市”十四五“規劃深圳市數字經濟產業創新發展實施方案(2021-2023)深圳市推進新型基礎設施建設行動計劃(2022-2025年)中提出集中布局建設適用于中時延類業務的超大型數據中心,分部布局PUE值
62、小于1.25的適用于低時延類業務和邊緣計算類業務的中小型數據中心,到2025年累計布局數據中心支撐能力約30萬個機架(以平均單機架功率6kw計),基礎算力規模達到10.6EFLOPS,對于PUE值低于1.40的數據中心,新增能源消費量可階梯式給予部分實際替代量。按照”一核兩帶邊緣點“總體局部,形成數據中心核心集聚區推進存算一體的邊緣計算資源池節點建設,打造人工智能、自動駕駛等新興產業的計算應用高地,加快鵬城云腦和深圳超算中心建設,打造全球智能計算和通用超算高地,對新型數據中心探索單獨核算能耗指標,不列入區政府年度績效考核體系。深圳近年來大力推動數字經濟發展,取得了顯著成效。根據深圳市工業和信息
63、化局發布的深圳千兆城市發展白皮書,2020年深圳數字經濟核心產業增加值占全市GDP比重達到30.5%,高于全國22.7%,規模和質量均位居全國大中城市首位。作為數字經濟的重要基礎設施,深圳市數據中心建設規模穩步增長,重大項目建設持續推進。深圳市數據中心建設規模及上架率穩步提升,截至2020年12月,深圳市已建數據中心128個,機架規模約23.8萬架,平均上架率約為69%,高于全省平均上架率,全市基礎算例規模達3.5 EFLOPS。國家超級計算深圳中心二期、鵬城云腦、全市政務云平臺等一批重大項目正在建設推進,建成后將全面提升深圳算力能力。騰訊云計算數據中心、華潤新一代數據中心、平安科技數據中心等
64、重要云計算數據中心的啟用,引領云計算產業快速發展。深圳市圍繞建設國家新型智慧城市標桿市目標,不斷促進大數據與產業融合創新發展。從建設者來看,數據中心的主要建設者包括政府、電信運營商、獨立第三方、大型互聯網企業,政府數據中心主要是用于學術研究、國家安全、政務平臺等,深圳政府數據中心代表包括國家超級計算深圳中心、鵬城云腦;電信運營商數據中心壟斷帶寬資源,以電信、聯通、移動為代表,機房分布廣泛,觸手深入到縣級以下;獨立第三方數據中心具有豐富的建設經驗和運維經驗,深圳獨立第三方數據中心以萬國數據、互盟數據為代表;大型互聯網企業數據中心自建自用,難以統計,目前深圳已培育了一批大數據骨干企業,聚集了華為、
65、騰訊、中興通訊、碳云智能等一批大數據技術、產品、服務和應用解決方案企業,以及華大基因、平安醫保等一批典型大數據融合應用企業,初步形成大中小企業協同發展的態勢。21數據中心產業柴油發電機燃料電池或氫能替代比例(項目組分析)深圳位于中國南部海濱,年平均氣溫較高,PUE值通常較高,因此對于數據中心的制冷降溫技術有有較高要求,深圳市數據中心2020年平均PUE為1.86,與北京、上海相比偏高。目前深圳市有平安新一代數據中心、平安觀瀾3號數據中心、深圳前海數據中心等新建數據中心將PUE目標設定為1.25以下,同時深圳市積極推動已建成數據中心升級改造和整合,深圳市發改委關于數據中心節能審查有關事項的通知中
66、明確規定,PUE低于1.25的數據中心則可享有能源消費量40%以上的支持,隨PUE值增加能源消費量支持依次減少,PUE1.4以上的數據中心不享有能源消費的支持。.PUE年份 替代比例年份數據中心產業PUE發展趨勢(項目組分析)22深圳市數據中心能源消費較全國水平高,碳排放主要集中在電力使用。2020年深圳市數據中心用電量約為67億千瓦時,占深圳市用電總量的6.8%,2020年全國數據中心用電量約為2045億千瓦時,約占全社會用電總量的2.7%,相較而言深圳市數據中心用電量占比遠高于全國,需盡快推動數據中心節能降耗,嚴控數據中心用電量增長。2020年深圳數據中心產業的碳排放量303萬噸,其中電力
67、碳排放約為302萬噸,約占99.5%,柴油消費量約為0.5萬噸,雖然排放系數較高,但碳排放量也僅為為1.6萬噸,在數據中心產業中占比很小。數據中心產業占深圳市工業部門碳排放的20%,占深圳市總排放的5%,遠高出全國數據中心產業占全國碳排放的1.14%的水平。數據中心產業碳排放水平整體不高平均在300萬噸左右,碳排放趨勢與能耗的趨勢保持一致,由于尚未布局分布式能源為數據中心供電,深圳市所用的南方電網的清潔程度決定碳排放水平的高低。數據中心在能源使用中已經有接近95%使用電力,所以電力清潔化和提高能效對于數據中心的節能降碳將起到至關重要的作用,另外備用柴油發電機的清潔能源替代水平也一定程度上取決了
68、數據中心碳排放在2060年能否達到碳中和,儲能設施的發展和穩定替代也起到一定的作用。數據中心使用過程減碳措施(項目組分析)數據中心溫室氣體排放核算邊界示意圖萬噸年 電力清潔化 能源結構調整 提高效能 年.-.-.-.23深圳市數據中心減碳方案實施路線圖短期(2022-2025年):聚焦空調設備改進等,以較低成本實現減碳收益最大化第一階段應重點關注投入低,成效好且成熟度高的減碳方案。對于數據中心而言,可在設計上優化建筑選材,生產環節率先考慮較易實現的服務器智能節電、升級冷卻液、優化氣流組織設計等減碳方式,以及在運營階段升級供配電設備。中期(2025-2035年):推廣數字化能碳管理,并在各環節開
69、展減碳行動,加速實現碳中和目標第二階段應全方位布局減碳方案,實現碳達峰后穩中有降。數據中心應全面布局數字化能碳管理系統,構建綠色建筑,綠色數據中心和綠色供應鏈,生產端專注空調設備、網絡等成熟設備的升級改造,運營端進一步提升可再生能源使用比例。長期(2035-2050年):聚焦IT設備升級,源頭大幅減碳,實現碳中和第三階段是碳中和沖刺期,應努力打破壁壘,實現全行業革命性減碳。數據中心應依據自身情況,在各個環節嘗試更多減碳方案,尤其是在生產端,努力研發IT設備相關減碳方案,實現技術升級和源頭減碳,最終實現全行業碳中和。減碳方案實施路線圖24主要指標在全球、中國、深圳的對比本報告聚焦“雙碳”背景下深
70、圳市新興產業發展的碳排放全生命周期分析,結合深圳市的經濟社會、能源消費和重點領域的分析,立足深圳市優勢產業,剖析“雙碳”為深圳市帶來的機遇和挑戰,分析深圳市優勢產業及產業鏈中的碳排放,制定減碳技術手冊及發展路徑,并分析國際貿易政策對新興產業的影響,減碳技術的效益評估,為相關產業在全國的發展提供深圳案例。綜合考慮深圳市產業發展特征,選取了深圳市具有代表性的3個戰略性新興產業,針對電子信息產業、新能源汽車產業、數據中心產業進行深度分析,拆解產業鏈上、中、下游涉及的碳排放過程并測算碳排放量,分析產業低碳發展因素,構建碳排放預測模型分析產業未來發展碳排放,得到產業“雙碳”愿景,從而結合相關產業龍頭企業
71、的案例,制定產業減碳技術手冊,謀劃產業低碳發展路徑。從三個產業主要指標和全球、中國的對比可以看出,深圳市電子信息產業和數據中心碳排放占深圳市總碳排放的比重較全球和中國都高出很多,從產業低碳化角度發展來看需要更多的減碳措施和更積極的技術創新布局,新能源汽車的公里碳排放較全國水平低,但是與歐洲等先進地區相比還有一定的努力空間。電子信息產業主要細分為兩個方向,智能終端產業和半導體與集成電路產業。深圳市智能終端產業具備產業規模大的基礎,致力打造世界級智能終端產業集群,但也存在能耗高的特點,從全生命周期碳排放來看,主要集中在上游產業鏈供應端,短期從加強可再生能源供給入手,中長期從推進供應鏈減碳入手。半導
72、體和集成電路產業的特殊性在于占半導體產業43%的碳排放來自于含氟非二氧化碳溫室氣體的排放,且深圳市電子元器件的碳排放在整個電子信息產業中排放最高,在不斷提升可再生能源供給的基礎上,還需要結合清潔制成氣體的替換,推動整個供應鏈系統的減碳,同時也可以帶動智能終端上游溫室氣體的減碳。新能源汽車產業在深圳市是絕對優勢產業,2022年全國12%的新能源汽車產自深圳,且在2022年占據全球新能源汽車市場份額第一的位置。從未來布局來看,混合動力汽車將作為過渡產品,會在2035年之后被純電動汽車替代,因此清潔電力的使用尤為重要。另外,新能源汽車全生命周期減碳來看,推動車身部件材料和動力電池生產減碳也是未來需要
73、攻克的難題,推動新能源汽車涉及原材料的供應鏈減碳,推動主要金屬的回收再利用,推動電池的回收再利用,都是中長期深圳市發展新能源汽車產業低碳路徑的重要部分。數據中心產業在深圳處于穩步發展狀態,由于氣候條件限制,深圳市只能發展中型以下規模數據中心,同時深圳市的新興產業發展,數字能源、人工智能、綠色金融等延伸產業對數據中心的需求與日俱增,在提高能效的基礎上,深圳市也在不斷發展能效和算力最優的數據中心,從全生命周期減碳的角度,數據中心在深圳市的發展不僅需要快速提升可再生能源的使用,也需要提升智慧能源管理體系,加強綠色低碳管理水平,從而更好的助推新興產業在深圳市的發展。本報告分析了三個具有深圳市代表性產業
74、的全生命周期碳排放及對未來碳排放的預判,以及初步規劃了三個產業的減碳手冊,隨著產業不斷的發展,以及國內外貿易政策的變化,本研究將持續跟蹤新興產業在中國的發展情況,以及對深圳市提出的減碳方案進行下一步的技術指標評估。注:電子信息產業和數據中心分別是全球、中國、深圳占全球總排放、中國總排放和深圳總排放的比值,新能源汽車為全生命周期公里碳排放的對比。數據來源:1.全球電子可持續發展倡議組織(GeSI)SMARTer2030 2.為歐洲數據,較先進,無全球數據。icct.A new life-cycle assessment of the greenhouse gas emissions of combustion engine and electric passenger cars in major markets.3.IEA.Data Centres and Data Transmission Networks.總結與展望4 4電子信息產業全球1.97%10.995數據中心0.9031.14802149.6新能源汽車(gCO /km)中國8.255.80123.7深圳25