中國數(shù)字經濟碳排放：總量測算與趨勢展望

 

對于數(shù)字產品，在運用自下而上法時，為了更加全面、準確地測算碳排放，文章將其分為生產階段與使用階段兩部分處理。數(shù)字產品生命周期內的年均碳足跡（Lifecycle Annual Footprint，LAF）為產品生產階段產生的碳排放與使用周期內的年均碳排放之和，即LAF=PE/UL+UPE。其中：PE為生產階段產生的碳排放，UL為使用周期，UPE為使用階段的年均碳排放。具體測算分為五步：第一步，測算數(shù)字產品每年在生產過程中所得碳排放；第二步，估計數(shù)字產品的使用周期，包括特定產品在被廢棄前的任何二次使用；第三步，估算處于使用階段的數(shù)字產品存量；第四步，測算數(shù)字產品在使用階段平均每年產生的碳排放；最后，對數(shù)字產品在生產階段和使用階段的碳排放量進行加總。

（1）生產階段碳排放。根據(jù)生命周期分析，數(shù)字產品在生產階段的能耗涵蓋了從原材料加工、產品制造到運輸配送這一完整過程。通常情況下，運用生命周期法要依賴考察路徑，而對原材料加工、產品制造過程不同階段的分割或不同角度的考察會收集到不同數(shù)據(jù)，導致測算結果很可能出現(xiàn)差異。對此，文章的解決方法是通過整理現(xiàn)有文獻，梳理出不同文獻估計出的數(shù)字產品能源消耗參數(shù)，并采用這些參數(shù)的均值作為測算參數(shù)。在獲得測算參數(shù)后，假定數(shù)字產品消耗的電能均由化石能源產生，進一步使用電能與碳排放換算系數(shù)，即可得出生產階段的碳排放。

（2）使用周期。數(shù)字產品使用周期的度量在已有文獻中涉及較少，這也是研究中的一個難點。目前，較常用的使用周期測算方法包括消費者調查、廢棄物周期監(jiān)管及購買周期監(jiān)管等，但這些方法無法區(qū)分出數(shù)字產品是處于實際使用還是被動存放之中，致使估計結果差異較大。也有一些學者采用范圍估測法，設定數(shù)字產品被使用時間最長或最短的情景，從而估測出其使用周期的范圍[5]。然而，這種思路在不同情景下的使用周期數(shù)值相差較大，往往與現(xiàn)實情況不符。Belkhir等[6]設計了平均使用周期（Average Useful Life）推算法，通過梳理給定數(shù)字產品被記錄的全球組裝日期與貨運日期，并利用極大似然法測算使用周期。該方法的優(yōu)點在于可以依靠統(tǒng)一的全球數(shù)據(jù)而非各地不同的調查或監(jiān)管方法，測算結果具備普遍性和代表性，缺點則是該方法要求數(shù)字產品的組裝和貨運等節(jié)點的數(shù)據(jù)可靠準確，而這其實是一個較難滿足的條件。針對以上方法的優(yōu)缺點，文章的解決辦法是綜合整理現(xiàn)有文獻中的使用周期參數(shù)，計算得出參數(shù)均值，以此作為參數(shù)校準結果，以期避免不同文獻或不同方法之間的較大偏差。

（3）使用階段數(shù)字產品存量。為了測算中國數(shù)字產品在整個使用周期中產生的碳排放，需要先估計每年在中國被使用的數(shù)字產品存量。對于使用周期為n年的數(shù)字產品，其在第i年的存量計算公式為：。其中：B為基期數(shù)字產品存量，Ci為i年該數(shù)字產品的銷量。對于基期數(shù)字產品存量B，由于缺乏相應原始數(shù)據(jù)，且隨著時間推移，B對后續(xù)年份數(shù)據(jù)的影響會越來越小。因此，這里將其設置為0，以此推算出歷年中國數(shù)字產品的存量數(shù)據(jù)。

（4）使用階段碳排放。與生產階段類似，使用階段的碳排放測算也會受各種因素影響而出現(xiàn)偏差。對此，同樣通過文獻梳理出數(shù)字產品在使用過程中的能源消耗參數(shù)，并給出均值。然后，采用電能與碳排放換算系數(shù)得出使用階段的碳排放。

2.2.2　新型基礎設施碳排放測算方法

目前，關于中國數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡等新型基礎設施的建設數(shù)量以及相關能耗參數(shù)等重要數(shù)據(jù)較為缺乏。作為新型基礎設施，數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡的能源消耗特征與數(shù)字產品存在明顯差異，很難像數(shù)字產品一樣標準化，生產階段的能耗難以測度，再考慮到其較長的使用年限，因此，文章忽略了數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡在生產階段產生的碳排放。對于使用階段的能耗，雖然國內一些數(shù)據(jù)中心對外發(fā)布了PUE（Power Usage Efficiency）數(shù)據(jù)，但此類數(shù)據(jù)不夠全面系統(tǒng)，且其透明度和可追溯性不足，不足以支撐學術研究。應該看到，新型基礎設施的碳排放不同于數(shù)字產品，無法直接估算。對新型基礎設施碳排放的估算，文章采取自上而下法，借鑒對全球數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡能耗情況的現(xiàn)有研究成果，估算出中國數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡市場占全球的比重，并將其近似看作中國數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡碳排放占全球比重的指標。在具體測算時，中國數(shù)據(jù)中心占全球規(guī)模的比重由歷年中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模與全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模之比測算得出，中國通信網(wǎng)絡占全球規(guī)模的比重取自歷年中國移動電話用戶數(shù)與全球移動電話用戶數(shù)之比。得到歷年碳排放占比后，即可通過乘以全球數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡碳排放總量，分別計算中國數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡的碳排放量。