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碳中和征程上的綠色發動機

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核心提示:2021年是人類通往碳中和的道路上,具有里程碑意義的一年。年初,中國在“十四五”規劃中明確了“2030年碳排放達峰,2060年實現碳中和”的雙碳目標;中國雙碳目標的提出,國家經濟轉型的重要抓手。然而,與西方發達國家上百年的工業發展史,以及從碳達峰到碳中和平均需要50至70年的時間表相比,中國時間緊而且任務重。

2021年是人類通往碳中和的道路上,具有里程碑意義的一年。年初,中國在“十四五”規劃中明確了“2030年碳排放達峰,2060年實現碳中和”的雙碳目標;年末,中美在內的全球197個國家簽署達成了《格拉斯哥氣候公約》,開啟了全球應對氣候變化的新征程。

中國雙碳目標的提出,國家經濟轉型的重要抓手。然而,與西方發達國家上百年的工業發展史,以及從碳達峰到碳中和平均需要50至70年的時間表相比,中國時間緊而且任務重。

在此背景下,中國企業該如何低碳破局?

近日,聯想集團推出了紀錄片《從世界工廠到世界發動機:碳路者》,講述了以數據中心為依托的服務業,以創新驅動減碳的科技企業,以及傳統排碳大戶鋼鐵行業,這關系國計民生的三大行業中的先行企業,如何由點及線描繪出一條貫穿我國碳中和地圖的“中軸線”,推動中國從 “世界工廠”蛻變為引領低碳轉型的“世界發動機”的故事。

新一代綠色智能算力基礎設施 為服務業低碳轉型護航

從點外賣到查天氣,數字時代互聯網上進行的每一個動作都有碳成本。在數據與算力的爆發式需求下,數據中心耗電量猛增。2018年中國數據中心耗電量達到1,608億千瓦時,超過三峽大壩一年發電量,而機房電力成本更占數據中心日常運營成本的50%以上,其中一半都是用于給數據中心降溫。

北京氣象局:溫水水冷,高效減碳

氣象預報需要處理大量的數據,是最復雜的數學計算之一,必須依托強大的數據中心進行計算。在北京氣象局,給數據中心降溫的傳統做法是用大功率空調給整個機房降溫,服務器內部使用風扇來散熱,將CPU表面溫度控制在80 度之下,但大功率空調降溫法耗電量大、水需求量大、管理成本高。之前為了維持數據中心能夠正常運轉,北京氣象局每天需要耗電20000千瓦時來保持常規機房工作溫度(23°上下)。

不論是從環境還是經濟效益出發,北京氣象局都迫切需要一個能夠提升數據中心PUE值(能源利用效率,是數據中心所有能耗與IT設備能耗的比值)的創新技術,而聯想自主研發的50℃溫水水冷技術正是降低數據中心能耗的良方。

溫水水冷技術是采用使用18-50℃的去離子水作為冷媒,使用間接液冷方式,對服務器CPU、內存、硬盤等主要部件設置微通道進行散熱冷卻,大幅度降低了空調用電和服務器風扇能耗。經熱循環后的溫水接近60℃,還可回收熱量用于室內供暖。

通過聯想溫水水冷技術的應用,北京氣象局節約了40%以上的能耗成本,PUE可降至1.1以下,相當于如果有10度電用于運算,只需要1度電用于散熱,遠低于國內大型數據中心平均PUE值1.69。這讓北京氣象局在核心業務計算能力提升近20倍的情況之下,一年用電減少近200萬度,為廣大的算力資源供給側及服務行業提供了一個低碳轉型的樣板。

從一臺筆記本的碳足跡 看科技企業如何推動打造綠色供應鏈

相較傳統高耗能企業,科技制造行業雖然不是高碳排放行業,但卻是供應鏈較長、產品特性復雜、使用范圍較廣、使用時間較長、總體能耗不容小覷的行業。

清華大學循環經濟與城市礦產研究團隊首席科學家、聯合國巴塞爾公約亞太區域中心執行主任李金惠表示:“對中國來說,我們現在到了一個關鍵的臨界點上。過去我們可能不太考慮上下游企業,就干自己的,現在這些企業要想提高競爭力,就必須要考慮這些東西了?!?/p>

一個產品的碳足跡,通常是指在其全生命周期中二氧化碳的排放量。我們可以通過一臺聯想筆記本電腦的制造過程,探尋科技產品的碳足跡,感受龍頭科技企業對于打造綠色供應鏈的強大影響力。

立訊精密:綠色供應鏈上的先行者

立訊精密作為聯想的上游供應商和重要合作伙伴,一直為聯想生產包括線材、天線、喇叭、充電器在內的多種重要零部件,是打造筆記本綠色供應鏈中非常重要的一環。

立訊精密在綠色產品的研發方面投入了大量的精力。以65W的氮化鎵充電器為例,由于采用了輕量化設計,讓產品在變得小巧輕便的同時減少了41.8%的塑料使用,如果按照2020年銷售數量去推算,產品本身全年節約290萬度電,相當于減少1,659噸二氧化碳排放量。

在生產環節,立訊精密在其主要廠區建立了智能化能源管理平臺,實時監控各設施能源消耗狀況,進行數據分析,然后調節優化,以達成節能降耗的目標。除此之外,立訊精密還積極采取余熱回收、采購清潔能源、推進能源管理體系認證等方式,加速企業向低碳經濟轉型。

作為初創會員,立訊精密參與了聯想主導成立的ICT產業高質量與綠色發展聯盟,并成為了最核心的盟友之一,與聯想攜手打造綠色供應鏈。聯想作為產業鏈的“火車頭”,帶動上下游成員企業本著合作、共贏、開放、融合的理念,共同走向高質量和可持續發展之路。

金發科技:當循環經濟遇上高端制造

如果說線材是一臺筆記本的血脈,那么它的外殼就是保護血脈正常流動的屏障。大多數筆記本的外殼材質都是塑料制品,在線性經濟的發展思路下往往淪為威脅著環境的白色污染,但在金發科技,情況正在發生變化。

金發科技是亞太地區規模最大、產品種類最為齊全的改性塑料生產企業?!案男运芰稀鳖櫭剂x,就是給普通塑料改變一下性質,增加了韌性或強度,讓本來要直接丟棄的塑料制品可以被再次使用。

改性塑料擁有塑料不易碎的優點,通過廢料變原料可以疊加塑料的生命周期,相當于減緩一次拋棄。過去,市場對塑料的循環利用認識尚淺,所以金發科技的再生塑料產品應用維度相對較窄,難以形成規模。

作為聯想的供應商,金發科技攜手聯想將塑料循環經濟拓展到電子消費品的生產領域,進軍高端制造業。目前,聯想所有的商用PC產品都已含有環保高性能再生塑料,其中ThinkPad X1,X12 和YOGA等產品中再生塑料的含有量已經超過10%。

自2007年至今,通過環保高性能再生塑料的使用,聯想已累計減少碳排放約6萬噸,相當于種了300多萬棵樹。未來,聯想還將和金發科技一道,進軍海洋塑料垃圾回收的領域,為蔚藍之境洗去鉛華。

聯想集團:打造綠色工廠 以技術創新驅動減碳

一臺筆記本的生產過程中想要實現大幅度降碳,主板焊接是最重要、也是最難攻克的一環。之前,錫焊接工藝在行業內廣泛使用,高熱量、高能量、高二氧化碳排放是三大難題?,F在,這一切在聯想的聯寶工廠已經通過技術創新迎刃而解。

聯寶科技是聯想集團在全球最大的個人電腦研發和制造基地,2020年的PC出貨量達到3,400萬臺,日產能達到12萬臺,平均不到一秒鐘就有一臺筆記本電腦在聯寶誕生。2017年,聯寶科技開始在PC制造業務中使用獨創的低溫錫膏(LTS)制造工藝。實踐證明,低溫錫膏工藝可將印刷電路板組裝工藝的能耗和碳排放量減少35%,同時提高電腦可靠性。

據聯寶科技高級總監,智能制造中心總經理曲松濤介紹,中低溫焊接可以把255度到265度的焊接溫度下降到175度到185度之間,有效地避免了電路主板的變形,帶來了生產過程中良率的提高以及在維修、報廢上的節約,也帶來了成本上的節約,聯寶一年通過低溫錫膏可以節約200萬度電。

自低溫錫膏工藝應用以來,聯寶科技3年間已經累計生產了3,700萬臺聯想電腦,減排二氧化碳2,431噸,相當于 161 平方公里森林一年可吸收的溫室氣體量。這項突破性的焊接工藝不僅適用于聯想產品,也可廣泛應用于所有涉及印刷電路板的電子行業制造流程,聯想也已于2018年開始在整個行業范圍內進行免費推廣,帶動其他企業和行業共同減碳。

同樣是聯想的智能制造中心,聯想武漢基地是聯想集團最大的移動業務自有工廠,也是國家工信部官方認證的綠色工廠。在武漢基地設計之初,就已經立足低碳愿景,融入了眾多降低能耗的元素。

在整體結構上,武漢基地通過“回”字型結構和天窗設計,最大程度地利用太陽光照射,大量減少日間照明發電,每年節約用電量達30萬度。部署在工廠屋頂的光伏電站,每年可發電200萬度,減少碳排放約2,000噸。2020年,在防疫增產期間,武漢基地克服種種困難完成了APSA氮氣站建設,極大地提升了氮氣供應可靠性,且耗電量降低50%以上,每天可以為基地節省用電量超1萬度。

一臺筆記本的碳足跡中,包裝往往是容易被忽視的一環,但也是越來越需要被重視的一環,無論是對于減碳還是綠色環保,都具有重要意義。

“從搖籃到搖籃”,是聯想以“竹纖維”材料打破包裝行業十年停滯困境提出的創新理念。相比行業慣用的EPE發泡聚乙烯材料,竹纖維100%可降解,而且由于原材料來源大自然,所以制作過程中不會產生任何有毒物,丟棄包裝后,埋到土里還可以形成肥料,實現“從大自然中來到大自然中去”的零碳回收利用。

偉翔環保:“點廢成金”的科技魔法

低碳式生產后,如何實現低碳式廢棄處理?解決產品迭代和電子廢棄物之間的矛盾是筆記本碳足跡中的關鍵一步。

偉翔環??萍际且患覈H領先的專業從事廢棄電子設備環?;厥仗幚淼墓?,擁有多項自主創新的核心處理技術及管理方法,能將廢棄物的回收率提高到99.8%,每年大約有10萬臺回收的聯想PC產品在偉翔被拆解。

依托生產商責任延伸制法規,偉翔與聯想共同研發,從產品設計初期就參與其中,大幅度提高原材料循環再利用的比率,讓原材料兜兜轉轉之后再次回到原點?!拔覀兤鋵嵕褪前巡煌螒B的產品再次回到它的本源?!?span style="word-break:break-all;text-size-adjust:none;font-weight:700;"> 偉翔集團全球聯合創始人、中國區總裁黃偉在描述偉翔的業務時談到,“我們要用更科技的方式、更技術化的方式來做好環境保護,以及資源的再利用?!?/p>

要完成雙碳目標,不僅要從產品的原料、生產、物流等關注度高的節點破局,而是要覆蓋產品的整個碳足跡,從全生命周期的每一個節點發力,實現全面突破。

超越“枷鎖”思維 傳統排碳大戶起舞低碳新戰場

一臺筆記本的碳足跡走完,我們可以看到在領先科技企業的帶動下,上下游企業為減碳做出的探索和努力。但當前中國碳排放的大頭,仍然是傳統制造業,他們也需要科技賦能來實現節能減排。

濰坊特鋼:“精打細算”的鋼鐵綠巨人

在中國目前的碳排放比例中,鋼鐵行業占據了足有15%之多,要實現雙碳目標,中國鋼鐵行業到2050年需減排近100%。在嚴峻的挑戰下,濰坊特鋼認識到,必須盡早下決心向綠色制造和智能制造全面轉型,才能破局求存。

濰坊特鋼的碳排放大部分集中在生產環節,但此前這個關鍵環節主要依靠人工管理與手工作業,缺乏信息化基礎與工藝限制讓節能減排面臨巨大的挑戰。同時由于生產環節中的精細度不足,也讓濰坊特鋼鋼材深加工的優勢業務受到限制,特型鋼材的高利潤率正被不規律的良率嚴重拖著后腿。

2018年,濰坊特鋼投資四千多萬元建設了智能制造管理系統和能源管控平臺(二期),對生產過程進行精細化管理。在這個過程中,聯想的高性能、高可靠服務器也為生產過程中出現的龐大數據流處理提供了強大算力支持,幫助濰坊特鋼做到了對產品生命周期過程的完整追溯。

通過大數據平臺的綜合應用,濰坊特鋼實現了能源、生產、質量等信息的存儲、綜合分析與發布,并集合了固體廢物綜合利用系統、工業廢水循環利用系統,用一個智能化平臺打通了一個“綠色循環經濟圈”。如今濰坊特鋼每年可節約5萬多噸標準煤,減少約13.3至13.6萬噸碳排放,直接經濟效益接近3,000萬人民幣。

以創新助力碳中和 中國企業的綠色擔當

以數據中心為依托的服務業低碳轉型是著眼未來,科技企業是以技術創新驅動減碳的主力軍,也是聯結、賦能各個行業的紐帶,而傳統制造業則是當下減碳的重點。沿著這條中國碳中和地圖的“中軸線”走完,我們看到了“碳路者”的奮力破局,也看到了技術創新在低碳轉型過程中發揮的重要作用。

科技企業作為技術創新的生力軍,不僅要盡快實現自身碳中和,更要積極對外輸出產品、服務與解決方案,助力各行各業實現碳中和,為構建“零碳社會”貢獻技術力量。

面對碳中和這場世紀大考,中國要用不到四十年的時間走完發達國家走了七十年的路,誰能搶占先進技術的制高點,誰就能拿到綠色未來的主導權。在國家雙碳目標前,中國企業正在開拓碳中和的破局之路,合力推動重構中國經濟增長模式,幫助中國從排碳大戶的“世界工廠”,蛻變成為既擁有世界最強制造業,又擁有健全綠色循環發展體系,帶領全人類共同低碳轉型的“世界發動機”。

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