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能源数字经济赋能数字化 绿色化协同发展路径研究

能源数字经济是能源革命与数字革命交织融合下,有别于传统能源经济活动的一种新的经济形态,以能量与信息融合领域发展的绿色化、数字化、市场化、高端化为实现路径。
发布时间:2023-12-27 10:57        来源:数字经济杂志        作者:周慧之 曾梦妤 甘露 郭孝纯

研究背景

能源作为经济社会发展的物质基础,与数字经济处于深度融合、变革重塑进程中。2022年11月17日,国家发改委、工信部、国家能源局等五部门联合开展数字化绿色化协同转型发展(即“双化协同”)综合试点,以数字产业绿色低碳发展、数字技术赋能行业绿色化转型、行业绿色化转型带动数字产业为路径,形成数字化绿色化融合发展与良性循环格局。2023年3月,国家能源局印发的《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》要求中提到,“推动数字技术与能源产业发展深度融合,加强传统能源与数字化智能化技术相融合的新型基础设施建设,释放能源数据要素价值潜力,强化网络与信息安全保障,有效提升能源数字化智能化发展水平,促进能源数字经济和绿色低碳循环经济发展,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。”

能源数字经济是能源革命与数字革命交织融合下,有别于传统能源经济活动的一种新的经济形态,以能量与信息融合领域发展的绿色化、数字化、市场化、高端化为实现路径。基于能源电力的能量属性、工业属性,加之当前全球技术变革呈现的低碳化、电气化、数智化三大趋势,以及与材料变革、装备变革、交通变革等耦合,以上要素形成以能源数字经济为代表的一系列经济活动,将成为推动经济社会系统实现双化协同转型的重要支撑与推动力。本文将从数字化绿色化协同转型的战略内涵出发,尝试厘清能源数字经济变革趋势与数字化绿色化协同转型的支撑关系,进而提出相应路径建议。

国外数字化绿色化转型形势分析

在2008年欧美金融危机、2020年全球疫情两次经济衰退周期中,绿色经济、数字经济作为发展秩序暂未“定型”的领域,成为各国将自身砝码投向的增量方向与市场空间。从主要经济大国发展战略看,数字化、绿色化协同转型,成为全球形成共识的整体性、全局性发展战略和引擎动力,被寄予支撑经济转型、经济复苏、再工业化、制造业回流、技术制高点争夺等保持国际竞争力的目标。

(一)欧盟

作为现代工业的起源地,2020年3月,欧盟委员会发布《欧洲新工业战略》,作为欧洲战略自主计划的一部分。以碳中和与数字化转型双重战略为基本路径,为欧洲制定全新的工业战略,加速欧洲工业的创新与变革,以保持欧洲在全球工业领域的领导变革能力。该战略提出三大愿景与三大策略,即前者让欧洲工业拥有全球竞争力和世界领先地位,为实现2050年碳中和、打造欧洲的数字化未来奠定基础。后者为欧洲工业转型提供基础性策略,强化欧洲工业和战略自主、合作伙伴关系治理。

同时,欧盟认为必须利用单一市场的影响力、规模化和一体化,打造具有欧洲价值观和原则特性的高质量标准。此前,欧盟曾推出《地平线欧洲计划》《数字欧洲计划》等数字领域政策。关于能源变革的角色,欧盟认为能源密集型产业是欧洲经济不可或缺的组成部分,其脱碳与现代化改造是碳中和的首要任务。为此需要引入清洁能源技术,变革工业流程,提升能源效率。2023年以来,欧盟先后发布《绿色增长协议》《净零工业法》《关键原材料法》,以应对美国《通胀削减法案》对绿色产业的补贴等一系列旨在“制造业回流”的政策。《绿色增长协议》作为一项新的增长战略,旨在将欧盟转变为现代化、资源高效和有竞争力的经济体。

(二)美国

在地缘政治、大国博弈形势下,近年来美国在推动制造业回流、关键核心技术领域,推出一系列有助于支撑本土企业的产业政策,如《通胀削减法案》《芯片和科学法案》,美国在清洁能源制造和半导体领域相继推出补贴,吸引关键领域企业在当地投资设厂。例如,通过推出《通胀削减法案》吸引绿色科技投资。而《芯片和科学法案》则通过吸引数字技术领域最核心的底层关键技术,牢牢掌握在数字化领域的技术制高点与规则制定地位。

数字化、绿色化作为实现经济拉动、“再工业化”的抓手,始终体现在美国战略中。2008年,美国提出以“绿色经济复兴计划”作为从经济危机中恢复的首要任务,着重将清洁能源与减排技术的开发,视为美国经济的新增长点。2020年,再次推出《清洁能源革命和环境正义计划》。

(三)日本

2020年,日本发布《绿色增长战略》,通过构建“零碳社会”,将碳中和视为发展绿色经济的机会,以促进日本经济社会持续复苏。为构建绿色产业体系,《绿色增长战略》主要针对海上风电、燃料电池、氢能、核能、汽车和蓄电池、半导体和通信、船舶、交通物流和建筑、航空等十四个领域。同时,沿着能源供给、供应和用户侧、碳管理等三个方向推进绿色增长战略的具体实施。2023年,日本经济产业省更新《2050碳中和绿色增长战略》,调整纳入其中的技术领域。值得注意的是,日本推动以上一系列部署,指向参与具体领域国际标准制定工作,以增强本土产业链供应链的竞争力,达到降低对外依赖程度的目标。在此之前,日本提出“5.0社会”等概念。

与此同时,日本也推出了“数字新政”,重点从软硬件条件上,打造有助于推动数字经济发展的环境,并向广大中小企业“输血”,以此促进国内经济活力、化解国内社会矛盾、保持日本国际竞争力、为参与全球政治经济博弈提供切入点。

(四)韩国

为避免疫情带来的经济萧条,韩国发布“韩国新政”,以作为国家转型升级、经济社会结构调整的关键战略。“韩国新政”包括“绿色新政”与“数字新政”两条主线。该政策旨在扩大社会总需求,创造新的产业和就业岗位,以成为经济增长新引擎。前者侧重推动高碳经济向低碳经济发展模式;后者在于推动韩国从跟随型经济体向主导型、领军型经济体升级转型。

“韩国新政”的重点任务包括数据大坝、智能型政府、智能医疗基础设施、绿色智能校园、数字孪生、基础设施数字化、智能绿色产业园、绿色房屋改造、绿色能源、绿色出行等十大方向。在能源领域,培育能源新产业的方向,包括可再生能源、氢能源、能源IT等。同时,韩国是在东亚最早接受并承诺碳中和的国家,最早推出碳交易体系。2008年,韩国将低碳绿色经济纳入国家经济发展总体目标,将低碳绿色经济视为经济发展战略,而非环保政策,以期凭借绿色技术占领全球市场。

(五)法国

法国提出的“绿色工业革命”是近年来备受关注的概念,是在欧洲“再工业化”和“战略自主”框架下提出的理念。2023年5月12日,法国宣布为加速推进再工业化,将采取设立绿色产业税收抵免,以支持电池、热泵、风能或太阳能板等制造业,希望通过税收抵免等方面的产业政策,在2030年前撬动200亿欧元左右的投资。法国认为必须加速推进基于绿色创新的再工业化,计划围绕“绿色工业革命”制定具体方案与发展方针,积极引入特斯拉、远景等在绿色化、数字化领域相关技术处于先进地位的企业在当地投资设厂。“绿色工业革命”是此前法国一系列经济复兴战略的延续。2020年疫情爆发后,法国发布“法国复兴”援助计划,围绕转变能源使用方式、增强技术竞争力和促进数字革命。2021年,推出“法国2030计划”,为经济转型与产业升级设定目标。实际都是以基于数字化、绿色化为路径的“绿色工业革命”战略的持续。

数字化绿色化协同转型战略内涵

基于对主要经济体在数字化、绿色化战略的布局导向,可以看到数字化、绿色化两大趋势的几大共性:一是凸显发展范式转变与经济形态升级的重要抓手;二是代表当今前沿科技和未来产业的发展方向;三是催生新产业新业态带来社会发展增量空间;四是以战略自主可控的技术与规则体系为支撑。可以进一步从以下四大体系,搭建解构数字化绿色化协同转型战略的宏观框架。

(一)文明维度

单位体积更高的能量密度、单位能耗更高的信息密度能创造更高的价值,构成近现代文明技术进步的核心方向。在“物质-能量-信息”的三元世界,开发与利用更多的能量与信息,是文明发展与技术进步的大方向。数字化代表信息密度的提升方向,绿色化则代表能量密度、资源利用效率的提升方向。当传统能源对人类经济社会的供给已接近极限之时,能源的衡量需要从单纯的能量总量的角度,提升为能量来源和能量利用效率的多维指标。能源总量消耗仍然呈现指数级增长,而碳中和指标将是旧能源利用效率与新能源获取量。

(二)工业维度

数字化绿色化协同转型目标之一,是在新一轮工业革命、产业体系升级中,把握工业制造的主导权与领导力。从欧美等国家的绿色化、数字化政策导向来看,“再工业化”战略、推动“制造业回流本国”,均是直接关键因素。从国内来看,主要体现在新型工业化建设中的绿色制造和智能制造。对于能源来说,当下工业革新与可持续能源转型密切相关,不同能源供给方式对应不同的机器生产方式,能源领域的变革与支撑工业升级息息相关,有助于推动现代产业链、价值链向中高端发展。

(三)标准维度

数字化绿色化协同或将改变相关领域标准体系的规则制定,事关全球范围内国家软实力水平能否得到提升。我国将逐步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放,推动各方共享制度型开放机遇。从统一大市场建设角度,规则或标准体系是构建统一大市场建设的重要组成部分。

目前,国内已在国家层面推进双化协同标准建设。2023年5月,工信部发布《工业领域碳达峰碳中和标准体系建设指南(2023版)》,涉及“数字化绿色化协同标准”概念。以欧盟为例,从目前欧盟制定政策释放的信号看,格外重视标准化对于双化转型的作用,致力于推广具有欧盟价值观的标准体系,通过制定可持续发展的全球标准,确保其在该领域领导力与先发优势。数字化、绿色低碳相关技术攻关和标准制定话语权争夺将成为焦点。

(四)货币维度

数字化绿色化协同转型背后的颠覆性科技创新变革,或将重构全球货币体系的价值锚点。俄乌冲突爆发后,未来全球货币体系何去何从、价值锚点走向何方,已经成为金融领域的重要议题。此前有分析提出,将货币体系锚定在大宗商品上,等同于将未来人类社会的发展重新锚定在传统资源行业,鼓励资本继续流向这些行业是产业革命的倒退,不符合数字化和低碳化的发展方向。全球货币体系的新锚必须基于科技创新和产业进步,尤其是数字化和低碳化方向。目前,数字、低碳技术作为产业投资新的准入标准,正在影响贸易规则和投资门槛,重构全球经济发展的价值链。

能源数字经济支撑双化协同路径

绿色化、数字化革命驱动本轮能源行业变革出现,进而派生出能源数字经济这一经济形态的核心驱动。其中,绿色化动力作用于实体环节或物质空间,体现在通过绿色低碳技术,提升能源生产过程的普惠性及消费利用效率的提升,以减少对石化能源等非可再生能源的消耗,增强能源供给的可持续性;数字化动力作用于虚拟空间,通过实体侧数据的收集,在虚拟空间以科学的建模手段和高效实时运算能力为依托,形成对物质资源的聚合与再编排功能。以上两种动力导向的交织与融合,深刻影响能源数字经济的未来发展方向。

能源电力系统在双化协同转型进程中起到关键性支撑作用。电气化代表能源系统的趋势特征,新型电力系统建设是新型能源体系建设的重要组成部分,电力在数字化、绿色化协同转型中,处于独特的位置,扮演着重要的角色:一是电力在数字化绿色化转型建设网络中处于节点行业;二是电力基础设施是数字化绿色化的基础底座;三是电力是串联数字化绿色化的关键纽带。

基于经济活动的构成要素,可以将“能源数字经济”拆解为能源数据资源、能源数字产品、能源基础设施、能源数字装备、能源数字技术、能源碳市场、能源数字标准等内容。从理念认知、技术革新、产业空间、标准制定、基础设施、资产要素、市场机制等方面,从多方位、多重路径为推动双化协同转型提供保障与支撑。

结论与建议

在低碳化、电气化、数智化的全球技术浪潮下,伴随能量与信息融合程度加深,能源数字经济正涌现一系列新业态、新模式、新技术、新标准。能源数字经济兼具绿色化属性、数字化属性,并以市场化、科技创新、产业高端化为底层依托,在创造能量、信息融合领域新赛道,推动新型能源体系、新型电力系统建设的同时,还将以赋能双化协同为路径,加快推动新型工业化、现代化经济体系构建进程。

周慧之 曾梦妤 甘露 南方电网数字电网研究院有限公司

郭孝纯 赛迪顾问数字经济研究中心

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