大量研究表明,ICT行业发展与全球GDP增长及全球化联系在一起,经合组织成员国在1970~1990年间三分之一的经济发展都要归功于电信网络。对全球来说,ICT行业在2002~2007年间贡献了16%的GDP增长,行业自身占全球GDP的份额由5.8%上升到7.3%,且有望在2020年达到8.7%。尤其是随着中国等众多发展中国家经济的不断发展,ICT行业将取得更加快速的扩张。作为高新技术产业,ICT行业自身的碳排放比较低,同时在电力传输过程中,在高耗能的建筑物和工厂以及交通工具的使用中,ICT行业在提高能源利用率方面起着重要作用。总体上计算,在2020年,ICT行业可以节约大约7.8兆吨二氧化碳当量,在基准情况(BAU)下,这占到2020年碳排放量的15%。从经济学角度来讲,ICT行业带来的能源效率可以节约大约6000亿欧元的成本。通过将ICT与新的操作、生活、工作、学习及旅行方式相结合实现规模减排,除ICT外,还没有哪个行业可以为提高其他行业和工业的能源效率提供如此完整的科技解决方案。
(一)非物质化领域
非物质化领域是指用低碳取化物来取代高碳产品和活动,例如,用电话会议来取代纸质账单。非物质化可以用于日常生活的很多方面,最终的目的是减少物质产品的数量。网上支票、媒体、音乐等可以替代传统纸张和CD,从而降低制造和输运这些产品时产生的碳排放。
在非物质化中,被人们广泛认可的就是远程办公—人们可以在家办公。尽管根据历史的发展潮流,将来其他非物质化的做法可能发挥巨大作用,但是分析表明了远程办公将发挥更大的作用,每年可减排260兆吨二氧化碳当量。例如美国,如果3000万人在家工作,在2030年可以减排75兆吨~100兆吨二氧化碳当量,这与使用节能汽车所能达到的减排量相当。通过网络和电话来开电话视频会议,保守估计这种方式可以取代5%~20%的全球商务出行。早期使用的先进视频会议设备在企业和公共事业分布很广的环境中有着很重要的作用。另外,通过影响员工行为非物质化还可间接减排,建立更强的气候变化意识并在全行业中创造低碳文化,尽管这些是无法量化的。非物质化至少可以提供替代的方法,使个人可以很直接地控制自身的碳排放。
当然,虽然非物质在减排方面毋庸置疑地具有很大的潜力,但目前其影响还是很局限的,主要原因在于利用率太低,很多个人和公司对新技术尚心存疑虑。同时,公司现在仍然不愿频繁采用非物质化科技,因为它需要采用新的工作方法,随之而来的还有文化转变。最后,就全球的基础设施情况来看,目前的基础设施对于面向所有消费者企业提供高质量的、支付得起的网络服务还没有给予支持。
(二)智能工业电动机领域
工业电动机系统是将电力转化为机械力的系统,是全球工业活动的心脏。在中国制造业的发展中由使用能源导致的碳排放仍在增加,因为大部分电力需求是由火力发电供给的。如果工业电动机不考虑负载情况不安全运转,则被认为是低效的。当工业电动机可以根据需要功率调整能耗,那么这种工业电动机就是“智能”的,这通常需要一个变速传动装置和一种控制变速装置的硬件进行控制,称为“智能业电动机控制装置(IMC)”。
工业活动是全球碳排放的最大来源,2002年其排放量占全球排放量的23%(9.2兆吨二氧化碳当量),几乎耗费了全球总发电量的一半,其中工业电动机系统占用了大多数(65%);到2020年,工业电动机系统将占全球总碳排放的7%。我国目前的工业电动机系统占到整个工业用电的70%,而能效比西方发达国家低20%。到2020年,我国工业电动机系统将消耗总电力的34%,排放10%的二氧化碳(仅占世界总排放的1%~2%)。目前还缺乏对于工业电动机系统耗能以及如何节约生产成本的认识。因此,ICT短期的主要目标就是调控用能,并为企业提供数据,以便它们通过改进制造系统来节能和节约成本。这些数据对于组织机构来说比较有利用价值,可以帮助它们设定工业电动机系统效率的标准。ICT行业还有其他的作用,例如,模拟软件用于帮助推动工厂和制造过程的设计;而无线网络的普及提供了机器间和ICT系统间的通信,可以在整个工厂内提高效率。因此,ICT可以在工业电动机系统造成的全球碳排放中起到减缓作用,在2020年可以减排970兆吨二氧化碳当量。澳大利亚的智能能源、加拿大的卑诗水电公司的智能电力以及美国的“有关工业电动机决定的事务”等方案措施,都与企业一起合作,发现在生产过程中智能工业电动机的最优使用,并达到节能减排的效果。在《智能能源商业项目》中指出,如果比例合理,拥有电子变速传动设备的节能工业电动机和改良的设备、输送带、轴承和润滑剂只用到标准系统用能的40%。从经济学的角度来说,以一个4年偿付的项目为例,安装变速传动设备来控制传送带和燃机及排气扇,每年可以减少7300万欧元的成本。
(三)智能物流领域(www.xing528.com)
受全球化和全球经济发展的影响,全球货物运输发展很快,预计在2002~2020年,物流业务将增长23%。但由于大范畴(包括包装、运输、存放、消费者购买及废物)的物流效率不高,例如,车辆在回程过程中装载过少或没有装载,运输和储存过程中会产生大量的温室气体。运输行业是排放温室气体的主要行业之一,而且排放量还在不断增加,占到全球总排放量的14%。另外,燃料成本和税收的不断增加,对于高效物流的需求也越来越迫切。
“智能物流”将包括一系列软件和硬件设施,帮助监控、优化和管理整个物流过程,如优化运输网络设计的软件,使用集中的输送网络,运行可以促进灵活传递到客户的管理系统等。通过ICT优化秩序,可以在全球范围的运输过程中减排16%,在存储过程中减少27%,从而达到全球减排1.52吉吨二氧化碳当量。尽管这个数字与其他ICT手段减排量相比不是很大,但是这种可以让物流行业有更加高效的机会,也有很大的经济效益,因为物流具有非常高的价值市场,在2005年,全球物流行业的价值为35000亿美元。仅以欧洲为例,燃料价格的上涨促进物流公司加速采用基于ICT的节能解决方案,那么到2020年,总排放量达到225兆吨二氧化碳当量,比起在基础情况下减少27%。通过更加高效率的商业公路运输,预计获得的潜在积累价值总额将达330亿欧元。
(四)智能建筑领域
2002年,全球建筑排放量占总排放量(3.36吉吨二氧化碳当量)的8%,这些数据还不包括运行建筑物的能耗。如果考虑综合情况,2020年将释放
11.7吉吨二氧化碳当量。新兴经济体,如印度和中国的城市化程度越来越高,来自建筑物的排放量将越来越多。尽管对建筑物的能源消费的关注度在不断加强,但全世界的建筑建设仍然不怎么认真考虑执行那些能够获得最佳能源利用率的措施。智能建筑描述了一项可以使建筑的设计、建造、运作更加有效率的技术,并且对已存在或新建造的建筑均能适用,这包括房屋管理系统(BMS),可以根据居住者需要运行制热及冷却系统或运行软件来关闭所有个人计算机,并在大家回家之后进行监控。目前各国已经设定了一些全国性的组织或计划来促进这些技术的推广,如绿色建筑委员会或房屋能耗比(澳大利亚)、建筑研究所环境评估法(英国)、建筑物综合环境性能评价体系(日本)等,其中最有影响的当属领先能源及环境设计(LEED)(美国)。
建筑物的最初设计往往比较粗劣,不太考虑它们的用途怎样随着时间的推移而改变。即使当初考虑到了能源利用率,如果建筑者偏离计划或规格操作BMS,建筑的实际节能表现也将会削弱。假定建筑物按照规则设计和建造,但缺乏调试(保证建筑物系统能按规划进行),则用途的不断变化和维护不足都可以极大地降低所有BMS的效率。这就意味着不同的建筑物在能源消耗上显著不同,同样的技术应用可能产生不同的影响。能源建模软件可以帮助建筑师确定设计对能源利用的影响,建筑者可以使用软件来比较能源模型与实际建筑。一旦建筑完工,使ICT行业测量和找到决定建筑物性能的基准点,并将实际的能源利用率与所预计的进行比较就成为可能。当ICT在行业的应用变得更加成熟时,BMS起的作用将更加明显。
(五)智能电网领域
2002年,电力部分排放温室气体占全球温室气体排放量的24%,并在2020年将占有14.6吉吨二氧化碳当量。中央能源分销网络往往规模庞大,使得效率低下的电网在电力传输过程中的电力损耗很大,需要有超负荷的发电能力来应付意外激增的能源消耗和进行从电站到用户的单向沟通。目前,在大多数国家,出售能源电网(如从太阳能电池板产生的)还是不可能的。这样的经营方式正变得越来越站不住脚:不断上升的燃料成本和全球排放交易计划(DSM)进行双向、实时的信息交流。它通过发电及网络提高效率,进行能源监测和数据采集。ICT对组成智能电网的一系列技术来说是不可缺的,其中,包括智能仪表和一个更先进的电网系统。智能仪表可以使消费者进一步了解自己正在使用多少能源或允许使用自动阅读能源消费数据,以帮助各单位更好地了解能源被用到了什么程度,需求管理系统通过允许家电等在高峰时期的减小动态负荷使反馈过程自动化。ICT通过智能电网技术减少排放量的潜力是巨大的,到2020年大约减少2.03吉吨二氧化碳当量。美国正在积极进行智能电网解决方案,2007年政府通过了能源独立与安全法案,其第十三节建立了关于电网现代化的国家政策并且寻找一系列解决措施,包括一个有关智能电网技术和区域示范倡议的研究和发展(R&D)方案,以期实现改革国家能源系统的目的。
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