在“双碳”目标(碳达峰、碳中和)的战略导向下,制造业作为国民经济的主体和能源消耗、碳排放的重点领域,其绿色低碳转型至关重要。河南省作为中部地区的制造业大省,传统重化工业比重较高,碳减排压力巨大。与此同时,数字经济正成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构的关键力量。推动数字经济与制造业深度融合,以数字化引领绿色化,以绿色化带动数字化(即“数绿协同”),是河南省制造业实现高质量发展、跨越中等收入陷阱、完成碳减排目标的必由之路。
一、河南省数字经济与制造业碳减排现状分析
(一)河南省数字经济发展态势
近年来,河南省将数字化转型作为引领性、战略性工程,数字经济规模持续壮大。新型基础设施建设提速,郑州国家级互联网骨干直联点持续扩容,5G基站数量位居全国前列,算力网络(如中原人工智能计算中心)初具规模。工业互联网平台蓬勃发展,培育了多个省级乃至国家级工业互联网平台,如矿山机械、农机装备等领域的垂直行业平台,为制造业数字化转型提供了底座。数字产业化与产业数字化并进,智能传感器、网络安全等数字核心产业集群初步形成。同时,“企业上云上平台”行动成效显著,大量规上工业企业开展了数字化改造。
(二)河南省制造业及碳排放现状
河南省制造业门类齐全,体系完整,但长期以来形成了以煤炭、电力、建材、冶金、化工等高耗能、高排放行业为主导的产业结构。这种“偏重”的产业结构导致河南省能源消费总量大,碳排放强度高于全国平均水平。近年来,河南省大力推进“传统产业提质发展、新兴产业培育壮大、未来产业前瞻布局”,制造业能耗强度有所下降,但绝对排放量依然处于全国高位,处于碳达峰攻坚的关键时期。
(三)数字经济赋能制造业碳减排的初步成效
目前,河南省部分头部企业已开始探索“数绿融合”。洛阳的重型装备制造企业通过引入数字孪生技术,优化了生产流程,降低了废品率和单位能耗;平顶山的煤化工企业利用大数据进行能源管控,实现了余热余压的精准回收。然而,这种赋能作用在全省范围内仍处于点状突破阶段,尚未形成全面铺开的燎原之势。
二、数字经济促进制造业碳减排的作用机制
数字经济并非直接“消灭”碳排放,而是通过数据这一新型生产要素,渗透到制造业的研发、生产、供应链及产品全生命周期中,引发系统性变革。其核心作用机制可归纳为以下四个维度。
(一)资源配置优化机制
大数据和人工智能技术能够精准预测市场需求,指导企业按需生产,减少产能过剩和库存积压带来的无效能源消耗和碳排放,精准匹配供需,提高能源与资源利用效率。此外,依托物联网(IoT)和智能传感器,企业可以建立能源管理系统(EMS),对电力、燃气、水等能源消耗进行实时监测、诊断和动态优化,杜绝“跑冒滴漏”,实现能源的最优配置。
(二)技术创新驱动机制
数字经济能够驱动技术创新,催生绿色低碳新技术。数字孪生和计算机辅助工程(CAE)技术使得企业可以在虚拟环境中进行产品设计和材料测试,大幅减少物理实验带来的资源消耗,实现研发模式重塑;此外,机器学习算法能够从海量生产数据中挖掘出最优的工艺参数组合,指导企业改进生产工艺,降低单位产品的碳排放强度,实现绿色工艺的迭代。
(三)产业结构升级机制
数字技术能够促使传统制造企业向“产品+服务”模式转型,如提供设备的预测性维护、能效管理服务等。这种高附加值、低排放的业务模式有效降低了整体产业的碳排放强度,推动价值链向中高端攀升。同时可以淘汰落后产能,数字化转型提高了行业的竞争门槛,加速了高耗能、低效率落后产能的市场出清,客观上优化了制造业的整体结构。
(四)供应链协同减排机制
基于区块链和标识解析技术,可以实现产品从原材料采购、生产制造、物流运输到报废回收全生命周期的碳足迹精准核算与追踪。核心企业可以通过供应链平台,将绿色低碳标准传导至上下游中小企业,从“单体减排”向“链式减排”跨越,实现全链条的绿色协同,打破信息孤岛。
三、河南省在推进过程中存在的主要问题
尽管前景广阔,但河南省在利用数字经济促进制造业碳减排的实践中,仍面临诸多瓶颈和挑战。
(一)数字化与绿色化协同发展存在“两张皮”现象
目前,许多企业的数字化转型以提高效率、降低成本为目的,与绿色低碳转型(以节能降碳、合规为目的)分属不同部门管理,缺乏顶层统筹。数字化系统未能有效整合碳排放数据,绿色化改造也未能充分利用数字技术的赋能,导致“数绿协同”效应大打折扣。
(二)基础支撑薄弱,存在明显的“数字鸿沟”
河南省制造业中存在大量中小企业,它们面临“不敢转、不会转、不能转”的困境。资金短缺、技术人才匮乏导致它们在数字化和绿色化转型中掉队。此外,许多传统制造企业的设备老旧,缺乏智能传感器和数据接口,导致底层能耗和碳排放数据无法有效采集,形成了数据盲区。
(三)碳排放数据管理体系与标准不健全
针对不同细分行业的碳排放核算标准尚不完善,核算标准不统一,企业间的数据难以横向比较。其次,数据质量与安全存疑,碳排放数据的准确性、完整性难以保证,同时,企业对于将核心生产数据和能耗数据上传至云端存在安全顾虑。
(四)核心技术受制于人,复合型人才严重短缺
在高端工业软件(如研发设计类软件、先进控制系统)、工业级智能传感器等领域,对外部依赖度较高。既懂制造业工艺流程,又懂数字技术,还熟悉碳减排政策与核算的“数绿复合型人才”极度匮乏,成为制约转型的人力资源瓶颈。
(五)政策协同与绿色金融支持力度有待加强
现有的数字化转型补贴与节能减排奖补政策往往各自为战,缺乏针对“数绿融合”项目的专项支持。此外,绿色金融产品创新不足,难以满足企业在数字化降碳改造中长周期、大资金的需求。
四、河南省数字经济促进制造业碳减排的实现路径与对策建议
针对上述问题,河南省应坚持“系统谋划、双轮驱动、重点突破、平台支撑”的原则,构建数字经济与制造业碳减排深度融合的生态体系。
(一)夯实“数绿融合”基础设施,打破数据孤岛
1.升级工业互联网基础设施。加快5G、千兆光网在工业园区的深度覆盖。推进标识解析二级节点在重点高耗能行业的建设,为碳数据的流通提供网络基础。
2.推进设备数字化改造。实施“哑设备”启智工程,鼓励企业加装智能电表、流量计、传感器等,实现能耗和碳排放数据的实时、精准采集。
3.建设省级碳排放数据公共服务平台。依托河南省大数据中心,构建全省统一的制造业碳排放大数据平台。实现与重点用能单位能耗在线监测系统的互联互通,为政府决策和企业碳资产管理提供数据支撑。
(二)聚焦重点行业,打造“数绿协同”典型应用场景
1.在高耗能行业(如钢铁、建材、化工),重点推广能源管理系统(EMS)、先进过程控制(APC)和数字孪生技术。通过全局优化排产和工艺参数动态调整,实现极致能效。
2.在装备制造与汽车行业,重点推广全生命周期碳足迹管理。利用工业互联网平台打通供应链上下游,开展绿色采购、绿色物流和产品回收溯源,打造绿色供应链。
3.针对消费品工业,依托大数据分析实现精准营销和柔性生产,减少无效生产带来的资源浪费。
(三)实施“大企业引领+中小企业抱团”的雁阵模式
1.培育“链主”企业。支持宇通、中铁装备、平煤神马等龙头企业建设“灯塔工厂”和“零碳工厂”,将其内部验证成熟的数字化降碳解决方案向行业输出。
2.赋能中小企业。针对中小企业,推行“云端订阅+低代码开发”的轻量化数字化降碳应用。政府可通过发放“数绿转型券”的形式,降低中小企业的转型门槛。鼓励产业园区统一建设能源微电网和碳管理平台,实现园区内企业的集中赋能。
(四)完善碳管理标准体系,激活碳数据价值
1.建立健全标准体系。联合行业协会、科研院所和龙头企业,率先制定具有河南特色的重点行业碳排放核算标准、数字碳管理系统接口标准等。
2.探索碳数据资产化。鼓励企业建立碳账户,将数字化手段核证的减排量转化为碳资产。积极对接全国碳排放权交易市场,探索开展基于区块链技术的自愿减排量(CCER)交易试点。
(五)强化技术创新与复合型人才培养
1.开展联合攻关。依托嵩山实验室、黄河实验室等省级创新平台,设立“数绿协同创新专项”。集中力量攻克工业机理模型、碳排放智能核算算法、低功耗智能传感器等“卡脖子”技术。
2.创新人才培养模式。鼓励郑州大学、河南大学等高校设立“数字经济与低碳工程”交叉学科。推行“引企入教”,建立校企联合培养基地,开展订单式人才培养。同时,加强对现有企业高管和技术骨干的“双碳”与数字化培训。
(六)创新政策供给与绿色金融服务
1.加强政策统筹。整合现有的工信、发改、生态环境等部门的专项资金,设立“河南省制造业数绿协同转型专项基金”。对数字化降碳效果显著的项目给予重点倾斜。
2.深化绿色金融创新。引导金融机构开发“数字绿贷”“碳足迹挂钩贷款”等创新金融产品。利用大数据平台对企业的碳减排绩效进行精准画像,为低碳表现优秀的企业提供更低成本的融资支持。引入风险补偿机制,降低金融机构支持中小企业转型的风险。
五、结语
河南省制造业的低碳转型是一场广泛而深刻的系统性变革。数字经济不仅是这场变革的技术工具,更是重塑产业生态的底层逻辑。河南省必须抢抓新一轮科技革命和产业变革的机遇,以数字技术破除碳减排的痛点,以碳减排倒逼数字化转型升级。通过夯实基建、创新技术、完善标准、政策引导等多管齐下的路径,河南省完全有能力在“十五五”期间走出一条具有中原特色的“数绿融合”高质量发展之路,为全国制造业的低碳转型贡献“河南方案”。
