數字能效管理范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇數字能效管理范例,供您參考,期待您的閱讀。

數字能效管理

數字經濟對流通業提升的賦能效應

內容摘要:本文采用2000-2021年省際面板數據,實證分析了數字經濟對流通業質效提升的階段性賦能效應。研究顯示,數字經濟在促進流通業質效升級的過程中,表現出較為明顯的階段性賦能效應。當數字經濟水平處于不同階段時,其對流通業質效的邊際作用強度不同,基本上隨著數字經濟水平的階段性提升,對流通業質效的影響作用強度也趨于提高。根據門檻值映射到樣本年份,將樣本劃分為2000-2007年、2008-2017年、2018-2021年三個時段,分時段檢驗結果也顯示了數字經濟對流通業質效的邊際作用強度逐階提高。

關鍵詞:數字經濟;流通業質效;階段性;賦能效應

引言

作為國民經濟的基礎性和先導性產業,流通業在結合商品供求和保障供應鏈方面發揮了重要作用。但與此同時,隨著流通業規模不斷增加,企業效率不高、能耗居高不下等問題也逐漸暴露出來,對提升流通業質效和促進流通業高質量發展帶來了阻滯。在數字化時代,流通業高質量發展必然要建立在與數字經濟強強融合的基礎上,也可以說數字經濟是賦能流通業高質量發展的一股新泉。當然,數字經濟在我國的發展也存在漸進性,在數字經濟規模培育壯大的過程中,其所積蓄的驅動能量也有明顯階段性差異,因此對流通業質效升級所能提供的賦能作用也可能出現階段性差異?;诖?,本文通過實證來分析我國數字經濟對流通業質效提升的階段性賦能效應。

理論分析與研究假設

(一)數字經濟對流通業質效提升的總體影響機制

數字經濟作為一種新經濟新業態模式,理論上對流通業質效產生了重要推進作用,主要體現在三個方面:一是促進技術創新。數字經濟下布局了一批掌握新興技術的主體,可以為流通業帶來供分析和利用的數據資本以及相關要素,同時也可以為流通企業管理提供新型組織模式和發展業態支撐,幫助企業改進技術模式。數字經濟相關主體擁有強大的嵌入能力,與流通企業的融合可以革新流通渠道,形成大型電商平臺,從而提升流通企業運營效率,提高企業在經驗和管理方面的綜合能力(王靜、韓啟昊,2021)。依托“互聯網+”模式,能促進傳統流通企業逐步向網上商超、無人智能超市等多元轉型,提升在銷售和物流等方面的績效水平。依托數字技術向傳統流通企業的滲透,可以促進流通領域實現全過程“互聯網化”,加速相關要素流動效率,并形成高效率和柔性化的流通體系(陳湘,2022)。二是促進流通供應鏈優化。依托數字技術,可以促進流通供應鏈上中下游相關主體和環節的融通,相關主體建立數據共享中心,共享具有共同利益的信息,從而降低流通企業獲取信息和要素的門檻,提升關鍵信息資源的掌握和利用效率(段平方、郭俊茂,2021)。這可以幫助流通企業結合實時情況進行流程動態調整,從而促進供應鏈上流通企業與上下游合作伙伴之間的無縫對接。依托數字經濟,流通企業不再依賴于傳統擴張模式,逐步轉向為消費者提供精準服務,減少沉沒成本,助力企業規避價格無序競爭甚至扭曲,從而為企業創造更多效益空間(陳澤楷、郭文星,2022)。良性循環的流通供應鏈,可以促進上游生產端與銷售端的融合,優化供求關系,激發更大規模和更高層次的消費熱情,也從側面提升流通企業質效。三是促進成本降低。數字經濟發展過程中必然會形成和布局數字化基礎設施。數字技術嵌入基礎設施,形成新基建空間格局,能進一步提升城鄉基礎設施在支撐當地商業經濟運行方面的功能,也能積極提升當地政府管理效能,從而為流通企業發展提供有利外部環境。數字經濟提供的新技術,可以促進流通企業創新升級,提升資產、勞動力和能源等要素的邊際產出,降低企業經營成本,提升單位投入效益(王靜、韓啟昊,2021)。數字經濟在流通業領域的應用,不但拓寬了企業上游供應商的選擇范圍,同時也縮減了中間各類交易成本,提升了企業附加值(段平方、郭俊茂,2021)。數字經濟也能降低流通企業獲取信息的不對稱性,促進企業在跨區域供應商目錄中進行跨域實時調度,優化供貨渠道,從而進一步提升發展質效。由此,本文提出如下假設:假設1:數字經濟對流通業質效提升具有正向作用。

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電器產品能效監察質控綜述

作者:吳燎蘭 姜瀛洲

與現有大多數認證制度不同,我國能效標識采用的是“自我聲明+備案+市場監管”的制度。即:生產者或進口商,可利用自身檢測能力,或委托經國家認可機構認可的檢測機構進行檢測,依據能效國家標準,確定產品能效等級。產品的能效標識信息,既有企業委托第三方檢測機構的數據,也有制造商的第一方檢測數據。能效檢測實驗室,無論是第一方還是第三方,既要有提升檢測質量的內在動力,又必須接受實驗室認可機構和能效標識管理機構的外部監督,但實驗室的能效檢測工作質量仍存在參差不齊。隨著節能減排工作的深入開展,媒體對我國能效標識的關注度也持續上升。多家新聞媒體、網絡媒體連續報道了產品能效等級虛標、參數造假等“質量門”事件,矛頭直指市場上部分企業通過虛標能效指標牟利,這引起社會的廣泛關注。消費者可直接感受能效標識上的數據,其對能效標識監督力度顯著增加。同時,企業在激烈的市場競爭條件下,對能效檢測結果也“錙銖必較”。綜上所述,數據本身的“質量”,更應重視。三、能效檢測的特點通俗而言,能效是使用者期望的有用能量與投入的(電)能量之比。如房間空調器的能效是單位時間內獲得的制冷量與輸入功率之比;電磁灶的能效是獲得的熱能量與耗電量之比;顯示器的能效是屏幕的發光強度、顯示面積與輸入功率之比。

能源轉換和利用的形式多種多樣,許多產品的能效測試是通過對多種參數和中間量或過程量的測量換算來實現的。如在房間空調器能效的空氣焓值法測量中,分別測量空調器在額定制冷工況條件時的溫度、壓力、流量等參數,最終計算確定制冷量;洗衣機的能效性能包括耗電量、耗水量、洗凈性能、漂洗性能、脫水性能等指標,涉及反射率、漂洗液堿度等中間量,測量過程還需要用到參比洗衣機;顯示器的能效測試需要測量屏幕發光強度、屏幕有效面積、輸入功率等參數。對于諸如此類通過多參數和中間量測量計算能效的綜合性測量裝置,由于測量過程的復雜性和測量結果的綜合性,造成能效測量結果不確定度的來源較多,而分量之間又存在一定的相關性,難以給出測量裝置的總測量不確定度。尤其是多參數的檢測,需要測量中間量或過程量,中間量和過程量又與單一的導出量存在換算關系。由此可見,能效檢測的綜合性和復雜程度均較高,單憑一種或幾種質量控制方法,顯然既不全面也不完善。四、能效檢測質量控制技術概述能效檢測的質量控制是一項系統工程,需要針對能效檢測的特殊情況,由實驗室認可機構、產品認證機構、能效標識管理部門共同參與監督,同時還要促進實驗室自覺提升檢測能力,采用多種技術手段,從多個要素控制實驗室管理。能效檢測質量控制技術,從控制的實施主體的角度,可分為內部和外部。內部由實驗室根據質量控制的需求自行開展。外部由實驗室根據外部機構的要求來實施,外部機構如:認可機構、認證機構、能效標識管理部門和客戶等。實驗室的質量控制技術種類繁多,電子電器類實驗室應根據實際情況加以甄別和選用。

內部內部質量控制技術是實驗室管理體系的一部分,對電子電器產品的能效檢測而言,較為適用的內部質量控制技術包括但不限于以下幾類。

(1)實驗室能力配置能力配置是實現實驗室檢測能力的基礎。適用于能效檢測的能力配置,必須建立在對檢測標準的深刻理解之上,準確識別能效檢測對儀器設備、環境條件、樣品處理等方面的特殊要求,有針對性地加以解決存在的問題。正如“一把普通的直尺無法準確測量頭發絲的直徑”,能效檢測有其固有的測量精密度要求。測量系統的建立,應依照能效檢測的需求配置。實驗室能力配置的符合性是能效檢測質量的基礎,也是實驗室其他質量控制技術的基礎和依據。

(2)統計技術的使用ISO/IEC17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》5.9條款提出對測量結果(質量控制數據)實行統計控制技術,并進行評估,但能效實驗室應用統計技術剛剛起步。長期以來,實驗室的量值溯源方式僅依賴檢定結果,這有可能忽略過程中其他因素的影響,故存在一定局限性。應用統計技術手段,可考察測量系統的持續性水平和穩定性,監控精密度和偏差的波動,及時發現和解決潛在問題。研究發現,實驗室質量控制圖在能效檢測中能直觀地反映出質量過程的變異情況,并能根據統計規律,檢測出非隨機因素的干擾,及時發出“告警”信號,以便查找干擾原因,采取措施,使測量過程繼續正常運行。

(3)有針對性的量值溯源由于國家檢定規程的局限性,在其規定的合格區間引用誤差允許值,往往不能滿足能效檢測的要求。例如,檢定規程JJG780-1992《交流數字功率表》里,0.5級功率表的電壓量程額定值誤差允許值為±2%,而GB24849-2010《家用和類似用途微波爐能效限定值及能效等級》對電壓表的準確度要求為±1%。即使符合JJG780-1992的要求,也未必符合GB24849-2010能效檢測要求。此外,能效檢測要求的部分特殊測量點,往往不是檢定規程的關注點。以數字功率表的檢定為例:檢定規程規定均勻選取5個以上的功率點,包括零刻度和滿量程。最小的常用檢定功率點為220V/0.1A,22W,而能效待機功耗檢測的常用功率點為1W左右,4~5mA,通過檢定顯然無法覆蓋。因此,能效檢測的量值溯源必須有針對性,應選用校準這種主動的量值溯源方式。首先,在校準開始前,能效檢測實驗室應向校準機構明確提出校準需求,包括對測量精度的要求、常用測量點和測量范圍。此外,對于獲得的校準證書,還必須根據約定的精度要求判定,判斷儀器設備是否符合能效檢測的使用要求,如準確度、測量點和測量范圍等,至此才可投入使用。

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圖書館流通閱覽部管理創新論文

一、新時期數字化背景下流通閱覽部的管理創新

數字化的管理模式不僅要體現在管理計劃上的實效性發展,還應體現在方案流程與實際調控手段的合理性改革。將提高流通閱覽室的服務質量和功能效率為目標,在優化其管理模式的同時,盡可能的以標準化的管理規范對館內各管理內容進行系統性規劃。與此同時,還要將管內設施、書籍、工作人員信息實時輸入到管理信息系統中,管理人員應在規定的流程內完成借閱工作。

二、新時期數字化背景下流通閱覽部的引進激勵機制

流通閱覽室的工作人員具有豐富的實踐管理經驗,其管理能力和工作效率都非常高。但是在工作壓力和社會壓力雙重負面環境的影響下,工作人員的工作狀態也會隨著外部環境的變化而發生巨大的轉變。激勵機制是數字化管理模式的重要改革項目之一,通過激勵機制,圖書館領導可以宏觀地調控各流通閱覽室的管理結構,并通過工作人員的反應和工作狀態及時調整管理計劃和管理方案。一般情況下,圖書館的管理人員的計算機應用能力很差,其在數字化管理體制下很難找到明確的管理位置,激勵機制可以有效的改善這一現狀,具體表現在以下幾個方面:

(1)優化人力資源工作人員在復雜繁重的工作中能夠體會到數字化管理模式帶給他們的新鮮感,通過引進新的管理設施和設備可以調動其工作人員工作的積極性和熱情??冃Ч芾砟J绞且环N應用價值非常高的管理方式,引入科學適當的績效考核機制,可以規范圖書管理人員的工作態度,使其明確管理目標,嚴肅、認真的完成管理任務。

(2)發揮工作人員的管理潛質一系列績效考核項目不僅可以提高管理質量,還能有效促進工作人員在工作中明確發展目標,不斷提高自身管理能力和技能,同時,數字化平臺也大大提升了管理工作的信息共享性,工作人員可以通過數據庫清楚了解每個員工的工作情況,員工之間的平等關系建立起來了,其管理合作關系也會更加緊密。

(3)引進交流機制流通閱覽室的工作人員和流動人口眾多,交流是管理人員必須具備的專業素質,數字化管理系統可以讓管理者清楚的了解工作人員和借閱人的數據信息,使工作人員在工作中能夠通過廣闊的資源信息平臺開展友好的交流活動。交流機制對提高流通閱覽室管理人員的協作意識、團隊精神以及溝通意識具有積極的影響作用。

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組織管理對交通管制員工作能效探析

摘要:綜合借鑒SHELL模型和Reason模型的概念,參考國際民航組織《安全管理手冊》,分析民航運行體系中組織管理對空中交通管制員工作能效的作用路徑,提出組織管理對管制員工作能效產生積極影響的方法和建議。

關鍵詞:空中交通管制;組織管理;管制員;工作能效

2003年以來,中國民航運輸總周轉量和旅客運輸量保持連續16年增長。2006年,中國民航運輸總周轉量達306億t·km,旅客運輸量達1.6億人,旅客運輸周轉量高于世界平均增長水平9.8個百分點,成為世界第二航空運輸大國[1]。2019年,中國民航運輸總周轉量達1293.25億t·km,旅客運輸量達6.599億人[2]。在龐大的運輸量下,中國民航運行單位的組織管理工作的首要目標是保障運行安全。組織管理通過約束管制員的行為規避管制風險;通過構建安全文化培養管制員的精神和作風。在符合運行條件和規章的前提下到完成安全生產的目標之間,空中交通管制調配的空間是管制員與組織管理相互作用下的產物。空中交通的運行情況受設備、天氣、流控、放行順序和空域限制等多方面因素的共同影響,管制員工作高能效的表現將使空中交通在各種約束條件以及突發情況下安全順暢地運行。

1組織管理與管制員工作能效的關系

在管制員的職業生涯中,管制員的工作能效受自身的素質能力和組織管理的雙重影響。時間越長,組織管理對管制員及管制工作的影響越明顯。中國民航運行單位的組織管理涵蓋資質管理、業務管理和文化管理等方面,通過制定運行規則、規范培訓和構建安全文化等方式提高管制員的工作能效。

1.1組織管理對民航安全的重要性。國際民航組織將安全表述為通過持續危險識別和安全風險管理的過程將人員傷亡或財產損壞的可能性減少到一個可接受的水平。業界對航空事故原因的調查分析顯示:從第二次世界大戰到20世紀70年代,航空事故的主要原因是技術缺陷。隨著噴氣式發動機、雷達和自動駕駛等技術的發展,從20世紀70年代中期到20世紀90年代中期,航空事故的主要原因歸結到人的因素。從20世紀90代初開始,進一步提升安全水平的重點轉向組織因素。航空安全思考的發展如圖1所示[3]。早期事故的主要原因反映出當時的科技水平不足以支撐航空成為安全可靠的運輸形式。中期事故調查集中在事件的時間、地點和涉及的人員,事故發生的過程和根本原因未能被充分解讀,從而對應的安全措施指向運行生產的某一環節或某一操作人員身上,缺乏將民航生產當作一個系統看待的思維。20世紀90年代,國際民航組織年報顯示全球定期航班旅客運輸量從1995年2.88億人[4]迅猛增加到1999年15.6億人[5]。在科技技術和人的因素得到充分研究并應用于實際運行之后,全球民航運輸需求量的持續增長推動從業人員思考進一步提高運行安全與效率的方法,航空安全研究開始聚焦于組織管理。

1.2管制員工作能效的特點。管制員充分發揮人的因素的積極作用,在大流量下實現空中交通安全運行可以認為是工作高能效的表現。結合1972年ElwynEdwards教授提出的SHELL模型[6]和實際運行情況,管制員的工作能效與其交互的設備、規章、人員和運行環境的復雜程度呈正比。工作能效是管制員在實時管制工作中發揮的作用。當出現不安全事件的時候,管制員的工作會被嚴格調查;在大流量或者復雜運行條件下完成安全運行任務時,管制員的工作被視作高能效輸出??傮w來說,管制員在完成運行任務時的工作能效缺乏一個系統的評判標準。1.3組織管理對管制員工作能效的作用路徑JamesReason教授在1997年提出的Reason模型(“瑞士奶酪”模型)闡述了組織管理導致安全事故的顯性途徑和隱性途徑。隱性途徑強調組織管理不直接作用在事故防護層,而是經生產流程逐次作用在各環節上,從而對運行安全產生影響。顯性途徑指組織管理的決策或方法直接突破事故防護層,導致事故發生。事故防護層的內容包含運行人員、技術設備和規章[3]。這3個要素可以分別對應到SHELL模型中的生命件(L)、硬件(H)和軟件(S)。SHELL模型中的第4個元件———環境(E),在管制工作中主要對應運行環境??罩薪煌ǖ倪\行環境受流量控制、氣象變化和空中航空器等多方面影響,是一個自主變化且不能對事故起到防護作用的因素;管制員要應對運行環境的變化,防止事故的發生。SHELL模型中的各個元件相互影響且背后都有一條組織管理的路徑,無論通過顯性途徑或隱性途徑,組織管理對管制員、設備、規章和運行環境的作用經SHELL模型都將對管制員的工作能效產生影響。結合以上兩種模型,SHELL-Reason混合模型(圖2)可以從組織管理在生產流程中對事故防護的作用路徑和人與交互界面相互影響的兩個角度觀察組織管理對管制員工作能效的影響。

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公共機構能源管理系統探究

【摘要】為扎實推動公共機構節能降碳工作,不斷提升公共機構節能治理體系和治理能力現代化水平,本文提出設計一個集能耗在線監測與統計、在線預警、能效對標等功能為一體的能源管理系統,以期能夠利用大數據分析技術對公共機構能耗進行實時監測,并深度挖掘公共機構用能現狀和水平,完善公共機構能耗監督考核制度,為我國“碳達峰、碳中和”目標的實現提供技術支撐。

【關鍵詞】公共機構;能源管理系統;實時監測

0引言

公共機構是指全部或部分使用財政性資金的國家機關、事業單位和團體組織,包括各級黨政機關、審判機關、檢察機關等國家機關,教育、科技、文化、衛生、體育等事業單位,以及工、青、婦等團體組織機構。2021年6月,國家機關事務管理局和國家發展和改革委員會聯合的《“十四五”公共機構節約能源資源工作規劃》顯示,2020年,全國公共機構約158.6萬家,能源消費總量1.64億t標準煤,用水總量106.97億m3,因此,推行公共機構節能,是貫徹落實科學發展觀,加快建設資源節約型、環境友好型社會的重要舉措,也是公共機構加強自身建設、樹立良好社會現象的必然要求[1]。開展節能工作的首要前提是發現用能問題,要明確掌握其能耗數據及構成,就必須對用能進行分項計量和實時分析[2]。本文主要研究能源管理系統及其在公共機構節能中的應用。

1系統設計

1.1系統概述

由于多數公共機構未能完善能源資源計量,未開展能源資源消費統計,能源資源消費數據不清晰,不能很好地掌握各用能區域、用能系統的能源消費量,同時缺乏考核機制及獎懲措施,使能源資源管理及節能工作無抓手[3]?;贖TML5技術開發的公共機構能源管理系統,可利用大數據可視化和預測性分析,對公共機構用電、用水、集中供冷量等能耗數據實現了在線監測、能耗統計以及能耗分析、建議等功能集成,是具有實時性、全局性和系統性的能源管理系統。圖1為系統用戶訪問流程。

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化工精餾節能技術開發及應用

摘要:目前在化工行業精餾工藝應用的過程中出現了一些問題,在一定程度上影響了對于能源利用率的有效提升,造成了能源浪費的問題。對此,應根據現有的精餾工藝流程,開展高效節能技術開發和應用,從而在降低化工精餾過程能量消耗的同時,提升物質分離的效率。鑒于此,主要圍繞化工精餾高效節能技術開發及應用展開論述,并結合實際情況給出一些合理化的建議。

關鍵詞:化工精餾;高效節能;開發應用

1化工精餾高效節能技術開發及應用的意義

1.1有利于降低化工精餾過程的能量消耗?;ぞs過程是借助液相和氣相之間的相互轉化,將易揮發組分和難揮發組分進行有效的傳質,從而實現物質分離的工藝流程。研究人員加強對于化工精餾高效節能技術的開發應用,能夠將傳熱反應速度進行有效的控制,對于出現的巨大蒸汽損耗進行有效的調整,從而對于蒸餾塔內部的溫度差異進行靈活化的轉變,將精餾塔內部的蒸汽熱量進行充分的應用,借助分級換熱技術的應用,將信號傳遞過程進行有效的數字化處理,從而提升信息傳輸的效率和精度,為熱量調整方案的應用打下了堅實的基礎。

1.2有利于提升化工精餾過程的質量和效率。化工精餾過程是在多個蒸餾塔內進行操作的,呈現出了多程序串聯運行的能量輸送特點,這在很大程度上決定了節能技術應用的模式和方法。研究人員加強對于高效節能技術的開發應用,能夠通過對于蒸餾塔散失能量的全方面收集,實現能量的有效聚合,從而進行能量的再次分配,提升了精餾過程的能量利用效率,對于冷凝以及氣化過程的能源消耗起到了保障性的作用,從而提升了精餾工藝的應用效果,更好地實現了對于混合物質的有效分離,提高了分離組分的純度,從而加強了化工精餾過程的質量和效率。

1.3有利于促進化工行業的快速穩定發展。在化工行業的運行過程中,對于混合物質的分離一直是行業關注的熱點和焦點,如何降低能源的損耗和提升能源的利用率,一直是重要的課題之一,對于間接提升化工行業的經濟效益具有至關重要的作用。由于蒸餾過程是化工行業分離混合物的最主要方式,其能源消耗率占整個行業的70%及以上,精餾過程是蒸餾工藝的主要步驟之一,能源消耗占比能夠達到50%以上,所以加強對于精餾過程高效節能技術的開發應用,能夠降低大部分的能量損耗,提升物質分離的質量和效率,促進化工行業的穩定長遠發展。

2化工精餾高效節能技術開發及應用問題

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數字化技術在農業機械設計中應用

摘要:基于當前時代背景下,數字化技術在多個領域之中有所滲透,取得了非常好的應用效果。特別是在農機設計之中,早期應用的方法存在諸多缺陷,而在應用了該技術之后,研發及生產周期有所縮短,經濟效益更為明顯,生產成本大幅度降低。本文闡述了數字化設計技術的概念和特點,探討了該技術的應用熱點,僅供參考。

關鍵詞:數字化;設計技術;農業機械;應用

對于數字化設計技術而言,其中滲透了諸多技術研究的熱點內容,涉及的范圍非常廣。因此,為了推動農業機械化設計更具創新性特點,相關人員就需要將數字化設計技術融入進來,提升產品的綜合水平,推動行業持續進步。

1數字化設計技術的概念和特點

1.1數字化設計技術的概念。對數字化設計技術來說,主要基于電腦技術本身,并在產品設計之中進行應用,從而發揮出相應的效果。其輔助設計CAD便是按照數字化設計的最初應用向導。伴隨技術的快速進步,內容也有了一定程度拓展,其范圍也有所擴大,不再僅僅在CAD層面,而是額外加入了許多新型技術內容。也就是基于平臺技術本身,圍繞產品模型,不斷對開發方式持續優化。通過上述內容可以了解,該技術屬于一類能夠有效降低模型應用的全新開發模式[1]。

1.2數字化設計技術的特點。數字化設計技術本身有著較強的統一化特點,屬于定義型模型產品,能夠基于PLM管理模式,對模型予以建立。諸如,其將產品信息、模型信息以及全局產品內容全部整合。這其中,靈巧產品模型就能以虛擬仿真技術的方式得以呈現,其能夠對仿真技術和仿真工具應用時聯系不到位的缺陷問題予以彌補。在當前市場之中,基本上產品的抽象框架可以對其功能、質量、價格以及交貨時間予以明確,從而逐步演變為企業內部的競爭力構成因素。根據相關統計可以得知,現如今我國的概念性產品越來越多,在整個成本投入之中占據了5%,但卻對其中82%到85%的內容起到了決定性效果。不僅如此,相比于早期的輔助技術,新型設計技術還能在二維和三維之外的產品之中進行應用。諸如,通過采用VR技術的方式,可以直接完成現實模擬工作,促使設計人員根據自身需求,自由創新。

2數字化設計技術的應用熱點

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數據中心低碳發展分析及展望

當前,5G、云計算、人工智能等新一代信息技術快速發展,信息技術與傳統產業加速融合,數字經濟蓬勃發展。數據中心作為各個行業信息系統運行的物理載體,已成為經濟社會運行不可或缺的關鍵基礎設施,在數字經濟發展中扮演至關重要的角色。近年來,我國數據中心產業快速發展,保持平均每年30%左右的增速,預計未來仍將保持快速增長的勢頭。與此同時,數據中心產業能源消耗、綠色和低碳發展進程正在不斷引發社會關注。我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。數據中心行業亟需順應這一發展趨勢,降低碳排放,逐步實現數據中心“碳中和”目標。

一、國際數據中心低碳發展分析

全球主要國家都承諾最晚于本世紀中葉完成國家層面碳中和計劃。基于《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》,全球178個締約方在2016年共同簽署《巴黎協定》,對2020年以后全球應對氣候變化的行動做出統一安排。政府間氣候變化專門委員會于2018年10月8日特別報告指出,將全球變暖限制在1.5℃需要在土地、能源、工業等方面加速轉型,到2050年左右達到“凈零”排放。該報告從對氣候影響、人類發展、能源轉型革命和碳減排等方面進行了研究和分析,為《巴黎協定》提供了有力的科學依據。當前世界主要經濟體(如歐盟、美國、日本和韓國等)都陸續確定以2050年為國家層面碳中和時間節點。從全球發展視角看,雖然數據中心總能耗較高,但是單位實例能耗強度呈下降趨勢,總體能效不斷優化提升。根據《Science》于2020年初刊登的文章《重新校準全球數據中心能耗估算》,2018年全球數據中心總耗電達到205TWh,占當年度全球總用電量的1%。但是從單計算實例來看,全球數據中心能耗強度自2010年以來每年下降20%,能源效率顯著提升。在相關政策的指引和推動下,數據中心不斷整合改造,逐漸從較小的傳統數據中心向超大規模數據中心轉變。另外,制冷、供配電、服務器單位功耗和資源池虛擬化技術的發展及優化,推動PUE值持續降低,數據中心總體能效水平不斷提高。從行業發展角度看,國際互聯網龍頭企業可再生能源使用計劃和披露情況都相對完善。Google、Apple和Facebook分別在2017、2018和2020年完成運營體系的100%可再生能源使用,其中包含數據中心基礎設施;Microsoft和Amazon也將在2025年實現完全可再生能源使用的目標。包括數據中心運營商Equinix和DigitalReality在內的頭部企業,也都了ESG、企業環境報告或CDP項目披露等報告,披露了溫室氣體排放、能源及水資源使用情況、廢棄物回收利用等信息。Facebook的2019年可持續發展數據報告已經達到公布各個數據中心詳細的用電量、溫室氣體排放(范圍1/2)和用水量等信息的水平。從具體措施來看,國際互聯網科技企業通過優化運營管理和前沿技術研究創新,持續推進數據中心降碳。Google在2007年實現碳中和,從2017年至今一直保持全球運營范圍全年總用電量維度下的100%可再生能源使用率,但是在某些區域或時段仍依賴化石能源電力。為實現真正意義上的100%可再生能源,Google在2020年9月提出計劃,到2030年在全球范圍內所有數據中心以小時單位實現實時可再生能源供電,也就是24×7零碳運營管理計劃。通過將采集統計的數據進行匯總分析,最終實現Google全球業務范圍數據中心設施的評估、管理和優化。此外,Google還將人工智能和機器學習技術應用于數據中心冷卻系統的管理,可以實現高達40%的能源節省。該系統可以學習、適應和管理數據中心冷卻及電力系統,通過模型預測在未來時間點的溫度和負荷,幫助提高數據中心能源利用效率。Microsoft對數據中心備用電力系統也進行了創新,并在2020年成功對氫燃料電池進行測試,為2030年以前消除柴油發電機、2050年實現消除歷史所有碳排放打下基礎。

二、國內數據中心低碳發展分析

當前,我國已經一系列政策推進數據中心綠色發展。2020年12月,國家發改委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局等四部委聯合印發的《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》中提出,到2025年,東西部數據中心實現結構性平衡,大型、超大型數據中心運行PUE不高于1.3。2021年7月,工信部印發《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》,明確提出到2023年,新建大型及以上數據中心PUE降低到1.3以下,綠色低碳等級達到4A級以上。北京、上海、廣東和深圳等省市在近幾年也陸續地方政策,提出要嚴格把關新建數據中心、推進老舊數據中心升級、加強綠色數據中心改造和提高上架率等要求。近年來,我國數據中心能效水平不斷提高,部分優秀綠色數據中心案例已全球領先。根據工信部《全國數據中心發展指引》數據,截至2019年底,全國超大型數據中心平均PUE為1.46,大型數據中心平均PUE為1.55;規劃在建數據中心平均設計PUE為1.41左右,超大型、大型數據中心平均設計PUE分別為1.36、1.39,預計未來幾年仍將進一步降低。從綠色技術來看,國內數據中心不斷創新綠色節能新應用,多個數據中心獲得由開放數據中心委員會(ODCC)與中國信通院、工信部新聞宣傳中心、綠色網格等聯合開展的“數據中心綠色等級評估”AAAAA等級。從行業角度看,近年來我國互聯網科技企業可再生能源應用、碳中和路徑規劃和披露水平上也在加快完善。阿里巴巴、秦淮數據、萬國數據、百度的個別數據中心實現了較大規模市場化綠電交易。螞蟻集團公布碳中和目標,承諾2030年實現“凈零”排放;百度公布在2030年實現集團運營層面的碳中和目標;騰訊、阿里也陸續宣布啟動碳中和規劃。同時,更多互聯網科技企業開始自愿披露ESG或其他能源相關信息?!毒G色云端》統計,目前在我國22家主流互聯網科技企業當中,55%的企業披露了用電總量,50%的企業披露了溫室氣體排放總量,41%的企業披露數據中心PUE信息,55%的企業將環境、社會、公司治理納入企業管理體系。但是從顆粒度和披露范圍看,我國數據中心能源信息披露尚不完善,仍需進一步提高。

三、我國低碳數據中心發展路徑分析

為實現我國2060年碳中和目標,數據中心行業各方亟需加快研究設立碳中和數據中心目標并付諸實踐。包括但不限于以下方面:堅持資源環境優先原則,充分考慮資源環境條件提高數據中心效率;深化探索節能減碳技術在數據中心全生命周期建設運營中的應用;在自有場所建設自然冷源、余熱回收利用或可再生能源發電等清潔能源利用系統;實施綠色施工,盡可能減少對環境的負面影響;使用綠色電力、節能產品,并逐步建立健全綠色供應鏈管理制度。

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