產業元宇宙的碳中和經濟學(產業元宇宙自身的碳中和)
作者 | Ivy2022-03-31
元宇宙，這個詞誕生的意義可能大于一切，大于任何對她的解讀。元宇宙，無疑是顛覆式創新的集大成者，我很希望元宇宙能夠遍地開花，扎扎實實的在各行各業展現她的魅力。
自從2021年的政府工作報告將“扎實做好碳達峰、碳中和各項工作”列為重點工作之后，“碳中和”、“碳達峰”一躍成為社會各界談論的熱點話題。重要的時間節點有兩個，一是中國政府宣布要在2030年前碳達峰（碳排放達到峰值），二是要在2060年實現碳中和（碳排放凈值為零）。什么是“碳中和”？簡單來說，就是把人為排放的二氧化碳，通過人為的方式，比如植樹造林、節能減排等形式抵消掉，從而使得釋放到大氣中的總碳量正負相抵，凈值為零。為什么要追求“碳中和”？除了疫情之外，氣候變化是另一個關乎全人類生存的焦點問題。大家應該都能感同身受，這些年地球越來越“不太平”了，洪澇干旱、極寒熱浪、冰川融化、森林火災，這一切的背后都有一個共同的元兇：溫室效應。人類的活動會釋放出大量的溫室氣體，這些溫室氣體，猶如一層厚厚的被子包裹著地球，讓地球無法散熱。溫室氣體排放有多種，但其中主要成分是二氧化碳，占比超過70%。因此實現碳中和被世界各國提上重要日程。2020年，習近平在聯合國大會上表示，中國將力爭在2030年前實現碳達峰，爭取在2060年前實現碳中和。2021年，“雙碳目標”被寫入《政府工作報告》。在政策影響力巨大的中國市場，該目標的指導意義十分可觀。2060年碳中和，距離現在還有好幾十年，但是雖然時間遠，但是這個任務是非常艱巨的，為什么這么說？歐盟早在1979年就實現了碳達峰，美國在2005年實現碳達峰，同時歐盟、美國都把碳中和的目標時間定在了2050年。如果把從碳達峰到碳中和的時間段定義為下半場，那么歐盟的下半場有71年，美國的下半場有45年。而我們還需要9年才能進入到下半場，而且留給下半場的時間只有30年。惟其艱難，才更顯勇毅；惟其篤行，才彌足珍貴。這更彰顯了中國的責任擔當，也將為綠色轉型提供更強大的動力。數字經濟是“十四五”發展的主旋律，產業元宇宙作為新興技術的集大成者，在實現碳達峰碳中和的機遇面前自然不會缺席。實現碳中和，最為重要的是充分利用數字科技的推動效用。AI、大數據、云計算、物聯網、數字孿生、安全技術、區塊鏈等前幾代人無法想象的呈指數級發展的科技創新，加速應用在節能環保、清潔生產、清潔能源、生態農業、綠色基礎設施等領域，成為企業實現雙碳達標最核心的驅動力量。不過每枚硬幣都有兩面，同時要維持元宇宙長期運作，充足穩定的能源供應必不可少。在無法實現清潔能源穩定充足供給前，產業元宇宙自身也需要緊跟“雙碳”的工作節奏，預先做好規劃。越來越熱的元宇宙概念和能源有關系嗎？可以肯定地說，有！幾乎支撐元宇宙運行的每一個設備都需要能源支持，要維持元宇宙長期運作，充足穩定的能源供應必不可少。1946年2月，世界上第一臺現代電子數字計算機在美國賓夕法尼亞大學誕生。這臺電腦占地約150平方米，重達30余噸，耗電功率約150千瓦。啟動這個巨型機器時，常導致部分街區停電。元宇宙的發展，讓信息設備能耗再次大幅躍升。為創造堪比真實世界的沉浸感，元宇宙發展需要5G、人工智能、區塊鏈、云計算、大數據、物聯網、VR、AR等數字技術支持。物聯網和工業互聯網打通線上線下數據；5G網絡幫助數據高速穩定傳輸；區塊鏈將元宇宙中的數據資產化，形成新的可信機制和協作模式；VR和AR改變人機交互的方式。其中，每一項技術的大規模發展都要以提高能耗為代價。當前，VR、AR技術離真正具有低延遲、高沉浸的理想體驗還有很長的路要走。以VR為例，設備分辨率至少要達到8K以上才會有非常真實的體驗，設備刷新率也還有較大提升空間。要突破這些瓶頸，對網絡、存儲、計算、電池的要求會大幅提升。區塊鏈是元宇宙的基礎技術構成要素之一，基于區塊鏈技術的數字貨幣是元宇宙運轉的重要工具。區塊鏈中區塊的生成需要進行大量無意義的計算，而算力又與電力高度正相關。研究顯示，全球比特幣挖礦每年消耗約91太瓦時的電力，這超過了擁有550萬人口的芬蘭的用電量。數據中心能耗更高，對電力系統的影響也更大。據統計，2018年全國數據中心耗電總量達到1609億千瓦時，超過上海市當年全社會用電量，占全國用電量比重2.35%。隨著元宇宙世界不斷生長，各類數據還將呈現指數級增長，從而推動數據中心數量和規模大幅增長，給電力供應和碳排放帶來新挑戰。在無法實現清潔能源穩定充足供給前，需要布局產業元宇宙的企業主動加強頂層設計，緊跟“雙碳”工作節奏做好元宇宙產業規劃。堅持節能優先戰略，明確元宇宙相關企業在節能減排中的主體地位，約束企業不當能源消費，鼓勵企業通過節能獲取額外收益和獎勵。避免在嚴控傳統高耗能產業發展的同時，又催生出一個全新的高耗能產業。長遠來看，分布式的可再生能源系統或是元宇宙可持續發展的重要解決方案。支撐永續發展的龐大元宇宙數字空間，需要以巨大的計算能力和海量的數據存儲空間為基礎，這決定了元宇宙時代基礎設施將高度依賴分布式系統，需要全球計算和存儲資源全面協同。每一個分布式元宇宙基礎設施都可通過分布式能源系統提供電力支持，應結合儲能、氫能等新技術，提升可再生能源在其能源供應中的比重。科技行業屬于高耗能行業，在為千行百業賦能以及助力減排的同時，產業元宇宙是幫助自身降低碳排放的利器。以元宇宙中遍布的數據中心為例，云計算實現算力集約化，模塊化及制冷技術提升可實現PUE（Power Usage Effectiveness，PUE等于數據中心總能耗除以IT設備能耗）降低。集約化算力將降低多少能耗？根據Pike Research預計，到2020年，采用云計算可以使全球數據中心的能源使用量減少38%。另據Microsoft測算，相較于分散的傳統企業數據中心，集約式數據中心通過改善IT運維效率、IT設備效率、數據中心基礎架構效率、可再生能力等四個方面，或可降低72%-98%的能耗。
往期連載（點擊題目即可查看）：
