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產(chǎn)業(yè)元宇宙的碳中和經(jīng)濟學(xué)(產(chǎn)業(yè)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(chuàng)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(yè)展現(xiàn)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?wù)摰臒狳c話題。重要的時間節(jié)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(xiàn)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(jié)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(guān)乎全人類生存的焦點問題。大家應(yīng)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(zāi)，這一切的背后都有一個共同的元兇：溫室效應(yīng)。

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(xiàn)碳中和被世界各國提上重要日程。2020年，習(xí)近平在聯(lián)合國大會上表示，中國將力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰，爭取在2060年前實現(xiàn)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(dǎo)意義十分可觀。

2060年碳中和，距離現(xiàn)在還有好幾十年，但是雖然時間遠，但是這個任務(wù)是非常艱巨的，為什么這么說？歐盟早在1979年就實現(xiàn)了碳達峰，美國在2005年實現(xiàn)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(zé)任擔當，也將為綠色轉(zhuǎn)型提供更強大的動力。

數(shù)字經(jīng)濟是“十四五”發(fā)展的主旋律，產(chǎn)業(yè)元宇宙作為新興技術(shù)的集大成者，在實現(xiàn)碳達峰碳中和的機遇面前自然不會缺席。實現(xiàn)碳中和，最為重要的是充分利用數(shù)字科技的推動效用。AI、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、安全技術(shù)、區(qū)塊鏈等前幾代人無法想象的呈指數(shù)級發(fā)展的科技創(chuàng)新，加速應(yīng)用在節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)、清潔能源、生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域，成為企業(yè)實現(xiàn)雙碳達標最核心的驅(qū)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(wěn)定的能源供應(yīng)必不可少。在無法實現(xiàn)清潔能源穩(wěn)定充足供給前，產(chǎn)業(yè)元宇宙自身也需要緊跟“雙碳”的工作節(jié)奏，預(yù)先做好規(guī)劃。

產(chǎn)業(yè)元宇宙自身的碳中和

越來越熱的元宇宙概念和能源有關(guān)系嗎？可以肯定地說，有！幾乎支撐元宇宙運行的每一個設(shè)備都需要能源支持，要維持元宇宙長期運作，充足穩(wěn)定的能源供應(yīng)必不可少。1946年2月，世界上第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機在美國賓夕法尼亞大學(xué)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(dǎo)致部分街區(qū)停電。元宇宙的發(fā)展，讓信息設(shè)備能耗再次大幅躍升。

為創(chuàng)造堪比真實世界的沉浸感，元宇宙發(fā)展需要5G、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、VR、AR等數(shù)字技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通線上線下數(shù)據(jù)；5G網(wǎng)絡(luò)幫助數(shù)據(jù)高速穩(wěn)定傳輸；區(qū)塊鏈將元宇宙中的數(shù)據(jù)資產(chǎn)化，形成新的可信機制和協(xié)作模式；VR和AR改變?nèi)藱C交互的方式。其中，每一項技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展都要以提高能耗為代價。

當前，VR、AR技術(shù)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(shè)備分辨率至少要達到8K以上才會有非常真實的體驗，設(shè)備刷新率也還有較大提升空間。要突破這些瓶頸，對網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算、電池的要求會大幅提升。

區(qū)塊鏈是元宇宙的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成要素之一，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字貨幣是元宇宙運轉(zhuǎn)的重要工具。區(qū)塊鏈中區(qū)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(guān)。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(shù)據(jù)中心能耗更高，對電力系統(tǒng)的影響也更大。據(jù)統(tǒng)計，2018年全國數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)還將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，從而推動數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模大幅增長，給電力供應(yīng)和碳排放帶來新挑戰(zhàn)。

在無法實現(xiàn)清潔能源穩(wěn)定充足供給前，需要布局產(chǎn)業(yè)元宇宙的企業(yè)主動加強頂層設(shè)計，緊跟“雙碳”工作節(jié)奏做好元宇宙產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。堅持節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略，明確元宇宙相關(guān)企業(yè)在節(jié)能減排中的主體地位，約束企業(yè)不當能源消費，鼓勵企業(yè)通過節(jié)能獲取額外收益和獎勵。避免在嚴控傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，又催生出一個全新的高耗能產(chǎn)業(yè)。

長遠來看，分布式的可再生能源系統(tǒng)或是元宇宙可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案。支撐永續(xù)發(fā)展的龐大元宇宙數(shù)字空間，需要以巨大的計算能力和海量的數(shù)據(jù)存儲空間為基礎(chǔ)，這決定了元宇宙時代基礎(chǔ)設(shè)施將高度依賴分布式系統(tǒng)，需要全球計算和存儲資源全面協(xié)同。每一個分布式元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施都可通過分布式能源系統(tǒng)提供電力支持，應(yīng)結(jié)合儲能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在其能源供應(yīng)中的比重。

科技行業(yè)屬于高耗能行業(yè)，在為千行百業(yè)賦能以及助力減排的同時，產(chǎn)業(yè)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(shù)據(jù)中心為例，云計算實現(xiàn)算力集約化，模塊化及制冷技術(shù)提升可實現(xiàn)PUE（Power Usage Effectiveness，PUE等于數(shù)據(jù)中心總能耗除以IT設(shè)備能耗）降低。

集約化算力將降低多少能耗？根據(jù)Pike Research預(yù)計，到2020年，采用云計算可以使全球數(shù)據(jù)中心的能源使用量減少38%。另據(jù)Microsoft測算，相較于分散的傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心，集約式數(shù)據(jù)中心通過改善IT運維效率、IT設(shè)備效率、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)效率、可再生能力等四個方面，或可降低72%-98%的能耗。

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