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中国已向世界宣示本国碳达峰和碳中和的时间表,即要在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。碳中和是指实现二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量相抵消,从而达到二氧化碳的“净零排放”。衡量企业的碳排放量与碳吸收量需要基于相应的碳核算,即对企业活动直接或间接产生的二氧化碳或以二氧化碳为主的温室气体排放量进行专门计算。企业碳排放的计算需要基于相关的国际标准,并采用国际认可的核算方式,即基于ISO 14067的生命周期评价(Life Cycle Assessment,简称LCA)工具量化“碳排放”数据。
企业最大程度地发挥减排潜力,需要进行生产、运营、产品及供应链碳数据的采集、管理、核算、决策与交易,支持低碳技术研发与产品设计,优化生产过程、供应链管理能力,提升客户服务及市场等方面的运营能力。这个过程实质上也是企业运营模式及碳排放管理数字化转型的过程,且可以借助工业互联网的禀赋来实现。
企业应对碳管理挑战的思路
以碳中和为目标导向,企业需要制定相应的碳减排目标和行动计划,对碳市场和相关技术趋势进行宣贯普及动员,建立碳达峰推进工作机制和联络体制,需要统一生产过程各要素的折碳系数和测算口径,进行“碳家底”摸底统计。更为重要的是,同步实现企业市场运营、成本效率提升、生产技术革新、管理流程提升。
当前,不少企业对碳达峰、碳中和还认识不足,缺乏碳管理的战略前瞻性,企业的碳规划、碳管理知识储备和人才储备等方面还存在较多短板。为此,企业可考虑采取如下基本策略和步骤。
首先,开展碳管理的规划,对自身的碳足迹做到心中有数。其次,将企业的碳排放数据与国际碳标准数据库,如国际能源署(IEA)数据库、全球大气研究排放数据库(EDGAR)等进行对标比较,寻找本企业与国际先进企业的碳排放差距,同时将环境因素纳入企业产品设计之中,从源头减少碳排放。第三,建立绿色低碳采购体系,使用更高效的技术和低碳清洁能源来减少生产活动中的碳排放。最后,实现企业自身的碳平衡。如果企业碳排放量超过企业碳免费排放额度,可通过向碳排放交易市场购买碳汇来抵扣超额的碳排放量,实现企业的碳中和。
工业互联网赋能企业碳管理
工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链,支撑企业数字化转型的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式,可以与碳家底、碳核算、碳生命周期管理、碳策略、碳交易全价值链管理体系相结合,协同生产管理与市场运营,实现基于“碳数据为核心,碳中和为牵引”的碳管理场景创造。
基于碳数据治理的架构,LCA计算、碳达峰、碳中和的业务场景的生成与工业互联网平台边缘层、数据层、应用层结构是一致的,均需要从现场层获取静态和动态数据,通过数据治理后,在数据层汇集、存储和可视化,并通过数据分析和应用需求导入,形成以“碳数据”为核心的工业互联网模式下的SAAS(software as a service)服务应用。
基于工业互联网平台,企业可以进行生产过程和供应链过程的碳数据采集、管理与核算,并基于相关标准、业务需求进行不同应用解决方案的对比、分析和决策,以支持企业的低碳技术研发、产品设计、生产过程、供应链、投资以及碳交易等方面的运营决策管理,从而最大限度地发挥全社会各种行业、所有企业的减排潜力和实施能力。可以说,工业互联网既是企业数字化转型的有力抓手,又能帮助企业实现碳数据采集、计算、分析、决策甚至碳交易的全过程动态生命周期管理,最大限度降低基于碳数据的决策成本,提升决策效率,是企业实现碳中和的高效路径。
基于工业互联网的企业碳管理实例
以宝武化工宝数字科技与易碳科技合作的宝武炭材“一总部多中心”管控模式下的“碳印象”动态管理平台为例,这一平台提供了基于碳数据的SAAS应用服务。
企业“碳家底”的清查:在本地和云端部署的LCA計算基础上,完成对宝武炭材涵盖各个基地的碳排放数据归集与核算,并对标国际碳标准数据库建立碳数据库,实现碳数据治理;从定制化的管理驾驶舱,可以清楚地知道现阶段企业不同口径下碳排放总量,碳排放结构,以及分解到每个具体生产单元的碳排放数据。
基于“碳数据”的碳运营:开展碳数据驱动下的业务流程应用、数据挖掘特别是数据增值运营;进行不同工序的碳排放总量日常偏差控制、预警,并提出调整建议;发现并指导各个不同工序的能源消耗,并提供预警和控制。在此基础上形成生产管理模式下的专业化碳数据动态管控模式。
实现全生态产品设计:基于工业互联网架构提供的系统化管理平台,将碳数据等环境因素纳入企业产品设计之中,获取由国际标准化组织ISO发布的环境标志之一绿色产品认证(EPD),为未来产品进入国际市场和避免碳关税提前布局。
建立绿色供应链:基于工业互联网进行全业务价值链的碳数据治理和碳数据生命周期管理,包括上游供应商生产数据、产品开发流程参数、绿色制造/营销的标准和流程,建立绿色低碳采购体系是实现碳中和的关键步骤。
“碳印象”动态管理平台的建立,对外能满足国家政策和相应的信息披露要求,对内能满足企业自身的管理和运营需求,形成基于碳数据驱动下的碳业务流程管理体系,从而真正实现从数据动态发现问题,形成可迭代的管理机制,充分体现工业互联网模式驱动下基于“碳数据为核心,碳中和为牵引”的碳管理核心价值。
实现碳中和并不是一件容易的事情,需要重大关键技术的支撑和数据的保障。对于企业而言,需要强意识、普宣贯、建团队、做规划、有数据、筑平台、细管理、会交易、有收益;同时应考虑充分利用工业互联网的技术、工具、平台,以及数据分析工具,降低企业碳管理成本和风险,创新企业碳生命周期管理,最终按预期实现碳中和目标。
作者:陈江宁,中国两化融合技术委员会委员、中德数字化转型专家委员会委员;蔡艺鹏,上海化工宝数字科技有限公司;戴正贵、陈敏军,宝武炭材料科技有限公司
企业最大程度地发挥减排潜力,需要进行生产、运营、产品及供应链碳数据的采集、管理、核算、决策与交易,支持低碳技术研发与产品设计,优化生产过程、供应链管理能力,提升客户服务及市场等方面的运营能力。这个过程实质上也是企业运营模式及碳排放管理数字化转型的过程,且可以借助工业互联网的禀赋来实现。
企业应对碳管理挑战的思路
以碳中和为目标导向,企业需要制定相应的碳减排目标和行动计划,对碳市场和相关技术趋势进行宣贯普及动员,建立碳达峰推进工作机制和联络体制,需要统一生产过程各要素的折碳系数和测算口径,进行“碳家底”摸底统计。更为重要的是,同步实现企业市场运营、成本效率提升、生产技术革新、管理流程提升。
当前,不少企业对碳达峰、碳中和还认识不足,缺乏碳管理的战略前瞻性,企业的碳规划、碳管理知识储备和人才储备等方面还存在较多短板。为此,企业可考虑采取如下基本策略和步骤。
首先,开展碳管理的规划,对自身的碳足迹做到心中有数。其次,将企业的碳排放数据与国际碳标准数据库,如国际能源署(IEA)数据库、全球大气研究排放数据库(EDGAR)等进行对标比较,寻找本企业与国际先进企业的碳排放差距,同时将环境因素纳入企业产品设计之中,从源头减少碳排放。第三,建立绿色低碳采购体系,使用更高效的技术和低碳清洁能源来减少生产活动中的碳排放。最后,实现企业自身的碳平衡。如果企业碳排放量超过企业碳免费排放额度,可通过向碳排放交易市场购买碳汇来抵扣超额的碳排放量,实现企业的碳中和。
工业互联网赋能企业碳管理
工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链,支撑企业数字化转型的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式,可以与碳家底、碳核算、碳生命周期管理、碳策略、碳交易全价值链管理体系相结合,协同生产管理与市场运营,实现基于“碳数据为核心,碳中和为牵引”的碳管理场景创造。
基于碳数据治理的架构,LCA计算、碳达峰、碳中和的业务场景的生成与工业互联网平台边缘层、数据层、应用层结构是一致的,均需要从现场层获取静态和动态数据,通过数据治理后,在数据层汇集、存储和可视化,并通过数据分析和应用需求导入,形成以“碳数据”为核心的工业互联网模式下的SAAS(software as a service)服务应用。
基于工业互联网平台,企业可以进行生产过程和供应链过程的碳数据采集、管理与核算,并基于相关标准、业务需求进行不同应用解决方案的对比、分析和决策,以支持企业的低碳技术研发、产品设计、生产过程、供应链、投资以及碳交易等方面的运营决策管理,从而最大限度地发挥全社会各种行业、所有企业的减排潜力和实施能力。可以说,工业互联网既是企业数字化转型的有力抓手,又能帮助企业实现碳数据采集、计算、分析、决策甚至碳交易的全过程动态生命周期管理,最大限度降低基于碳数据的决策成本,提升决策效率,是企业实现碳中和的高效路径。
基于工业互联网的企业碳管理实例
以宝武化工宝数字科技与易碳科技合作的宝武炭材“一总部多中心”管控模式下的“碳印象”动态管理平台为例,这一平台提供了基于碳数据的SAAS应用服务。
企业“碳家底”的清查:在本地和云端部署的LCA計算基础上,完成对宝武炭材涵盖各个基地的碳排放数据归集与核算,并对标国际碳标准数据库建立碳数据库,实现碳数据治理;从定制化的管理驾驶舱,可以清楚地知道现阶段企业不同口径下碳排放总量,碳排放结构,以及分解到每个具体生产单元的碳排放数据。
基于“碳数据”的碳运营:开展碳数据驱动下的业务流程应用、数据挖掘特别是数据增值运营;进行不同工序的碳排放总量日常偏差控制、预警,并提出调整建议;发现并指导各个不同工序的能源消耗,并提供预警和控制。在此基础上形成生产管理模式下的专业化碳数据动态管控模式。
实现全生态产品设计:基于工业互联网架构提供的系统化管理平台,将碳数据等环境因素纳入企业产品设计之中,获取由国际标准化组织ISO发布的环境标志之一绿色产品认证(EPD),为未来产品进入国际市场和避免碳关税提前布局。
建立绿色供应链:基于工业互联网进行全业务价值链的碳数据治理和碳数据生命周期管理,包括上游供应商生产数据、产品开发流程参数、绿色制造/营销的标准和流程,建立绿色低碳采购体系是实现碳中和的关键步骤。
“碳印象”动态管理平台的建立,对外能满足国家政策和相应的信息披露要求,对内能满足企业自身的管理和运营需求,形成基于碳数据驱动下的碳业务流程管理体系,从而真正实现从数据动态发现问题,形成可迭代的管理机制,充分体现工业互联网模式驱动下基于“碳数据为核心,碳中和为牵引”的碳管理核心价值。
实现碳中和并不是一件容易的事情,需要重大关键技术的支撑和数据的保障。对于企业而言,需要强意识、普宣贯、建团队、做规划、有数据、筑平台、细管理、会交易、有收益;同时应考虑充分利用工业互联网的技术、工具、平台,以及数据分析工具,降低企业碳管理成本和风险,创新企业碳生命周期管理,最终按预期实现碳中和目标。
作者:陈江宁,中国两化融合技术委员会委员、中德数字化转型专家委员会委员;蔡艺鹏,上海化工宝数字科技有限公司;戴正贵、陈敏军,宝武炭材料科技有限公司