信息产业的低碳明天


           ——谈电子及通信设备制造业能耗与碳减排

  (与南开大学环境科学与工程学院于敬磊和成都信息工程学院资源环境学院刘伟合著)

  作为信息产业的基础和霞要组成部分.电子及通信设备制造业长期以低能耗、高附加值的产业特征被作为l瞄家重点扶持产业。2009年《电子信息产业调整和振兴规划》的发布更将进一步推动该产业在我圜的发展。冈此。准确把握该行、№能耗及二氧化碳排放情况,研究其规律,对于推进我国资源节约型社会和低碳经济的建设作用重大。

  “低能耗低排放”产业也要防微杜渐

  2009年4月15日,国务院办公厅发布了《电子信息产业调整和振兴规划》,指出信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构、转变发展方式具有十分重要的作用。2008年,我国电子信息产业销售收入约6.3万亿元,工业增加值约1.5万亿元,占GDP比重约5%,对当年GDP增长的贡献超过0.8-'/"百分点,出口额达5218亿美元,占全国外贸出口总额的36.5%。电子及通信设备制造业是信息产业的基础和重要组成部分,近10年来我国电子及通信设备制造业工业增加值以2~3倍于GDP增长的速度发展。

我国电子及通信设备制造业万元产值能耗远高于美国、日本、加拿大等发达国家,行业节能空间仍然较大。



  从工业总产值看,2007年电子及通讯设备制造业工业总产值为4万亿元,工业增加值为lO亿元,工业

  增加值占国民经济比重由1995年的1.O%上升到2008年的3.5%,年均增长率约10%。从各子行业产值所占比重看,电子计算机制造业比重最大,达38%,其次是通信设备制造业和电子元件制造业,分别占20%和19%,电子器件制造业占13%,家用视听设备制造业占9%,广播电视设备制造业仅占1%。目前我国已成为全球最大的电子信息产品制造国,计算机、彩电、手机等主要产品产量占全球40%以上,出口年均增长37%。因此,尽管电子及通信设备制造业被普遍认为是低耗能、低排放的,但随着其在国民经济中比重的迅速增大及国内电子信息产品拥有率的大幅提高,该行业的能耗和污染排放也将达到相当高度,节能减排同样不容忽视。

  自家也有难念的经

  鼓励性政策下行业能耗比重增长快   数据显示,我国电子及通信设备制造业能源消耗总量呈逐年递增趋势,且增加幅度越来越大,这与我国鼓励信息产业发展的政策是密不可分的。该行业能源消耗在全国能耗中的比重已经由1995年的0.2%上升至U2007年的0.8%。随着2009年《我国电子信息产业调整和振兴规划》的发布和实施,电子及通信设备制造业必将得到更快的发展,其能耗比重也将随之增加。

  比内有余,比外不足   数据显示,电子及通信设备制造业能源消耗强度远低于其他工业行业。2007年我国电子及通信设备制造qk万元产值能耗仪为0.05吨标煤,而同时期化工行业万元产值能耗则为1.0吨标煤,电力行业为0.7吨标煤,造纸行业为0.5吨标煤。所以说,电子信息产业不是能耗大户。但这并不是说节能减排与电子信息产业无关,凶为电子及通信设备制造业中仍存在某些高能耗行业。据信息产业部统计,2006年我国电子及通信设备制造业万元增加值平均能耗为0.166吨标煤,整体低于国民经济1.21吨标准煤的平均水平,但电子真空器件领域万元增加值平均能耗为1.34吨标准煤,高于国民经济平均水平。2007年电子及通信设备制造业万元增加值消耗为0.164吨标煤,约等于国民经济和工业平均水平的15%和7%,但某些小行业的能源效率依然较低,如电子真空器件(1.13吨标煤)、电光源(0.61吨标煤)、印制电路板(0.38吨标煤)、信息化学材料(0.37吨标煤)、光纤光缆(0.36吨标煤)。考虑在当前世界信息产品的市场构成中,电子元器件的市场份额要占1/3左右,而且元器件又是该产业发挥竞争优势的基石,因此电子信息产业开展节能工作的重点,在于不断地推进元器件产业的生产工艺进步、产品升级和效率提高。另一方面,尽管我国电子及通信设备制造业能耗强度低于我国工业能耗强度的平均水平,但相比发达国家来说,其能耗强度仍然较大。数据显示,我国电子及通信设备制造业万元产值能耗远高于美国、日本、加拿大等发达国家的平均水平。2007年我国电子及通信设备制造业万元产值能耗为0.05吨标煤,而美国、日本和加拿大均低于0.02吨标煤,这说明该产业仍存在一定的节能宅间。在当前发达国家纷纷将制造业转移到我国的大背景下,我们要改进产业引进方式,在引进外资的同时要广泛引进国外先进生产技术和管理理念,培育自身产业的创新能力,从而不断提高产业能源效率。  

   集约有底线    在企业生产过程中,随产量的增加或生产过程的重复,单位产品或产值资源消耗或废弃物排放量会呈现有规律的变化,它反映了随着经验积累和技术进步,企业或行业在环保方面取得的进展,研究这一规律对构建资源节约型社会具有积极意义。通过研究1995—2007年间电子及通信设备制造业能耗随人均GDP变化的规律可知,随着社会经济的发展,该行业能耗先以明显趋势下降,随后这种下降则趋于缓和,这说明经历了经验的积累和技术的进步,该行业生产效率会小断提高、能耗会不断下降,但是这种生产效率的提高和能耗的降低也不是无限的,行业学习效率会不断降低,并趋于某一底线水平。

  行业碳排比增大,减排相对更难     根据我国电子及通信设备制造业历年能源消耗总量,可以估算该产业历年二氧化碳排放量。结果表明,电子及通信设备制造业二氧化碳排放量呈逐年上升趋势,而且上升幅度不断加快,这与我国信息产业迅猛发展是紧密相关的。另外随着电子及通信设备制造业在国民经济中所占比重的日益加大,该行业二氧化碳排放量在全国二氧化碳排放总量中所占的比重也日益增加。与此相反,电子及通信设备制造业万元产值二氧化碳排放量则逐年下降,但与全部工业行业相比其F降速度较为缓慢。全工业万元产值二氧化碳排放量1995年为4.36吨,2007年则减少到1.17吨,年均降幅约为10%。而电子及通信设备制造业则由1995年的万元产值二氧化碳排放量0.32吨下降到2007年的0.13吨,年均降幅仅为7%。这说明,虽然电子及通信设备制造业相对于其他工业行业来说属于单位产值二氧化碳排放较少的行业,但其二氧化碳减排也更为困难。

随着产业的壮大,信息产品制造业必须抓住机遇,进行升级创新,开辟低碳的新兴产业群,用“绿色技术与产品”来回报社会。



   傲更纯粹的“低碳”产业

  为达到我国“十一五”规划的节能减排要求,落实国务院2007年《节能减排综合性工作方案》,信息产业部在《加快推进电子信息产业节能工作的指导意见》(草案)中提出,N2010年全行业能耗要比2005年降低15%左右;彩电、计算机、手机等主要用能产品的能耗降低lO%;要出台行业能耗指标体系,建立电子信息产业能耗数据库。结合2009年国务院《电子信息产业调整和振兴规划》中确保骨干产业稳定增长、战略性核心产业实现突破,通过新应用带动新增长的三大任务,笔者认为,电子及通信设备制造业节能减排及相关技术发展应侧重以下几个方面。

  推进产业结构升级    积极推动彩电行业转型和平板产业发展,推进集成电路企业与电子整机企业的合作,推动多晶硅材料、太阳能电池产业和半导体照明产业发展。同时要确保计算机、电子元器件、视听产品等骨干产业稳定增长,加快发展无污染、环保型基础元器件和关键材料。从而引导和推动产业结构调整,培育新的增长点。

  改革生产过程   在电子及通信设备制造企业中推广清洁生产技术,完善电子及通信设备制造业节能环保指标体系,逐步建立重点行业或企业节能减排监控制度,对每一个生产过程进行监控,同时利用生命周期评价方法(LCA)进行综合评价,以达到产品生产过程中的低能耗、低排放的要求。针对半导体制造行业、印刷电路板行业、电子化学材料等重点污染行业,以“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品、极大规模集成电路制造装备与成套工艺”等重大项目为依托,提升集成电路、核心元器件及专用设备工艺技术水平,逐步淘汰行业中落后的生产能力、工艺装置和技术设备,特别要对电子工业炉窑进行改造,提高能源利用率。

  提高新能源及再生能源比重    当前电子及通信设备制造业能源以煤炭和电能为主,为了减少二氧化碳排放,应该提倡新能源及再生能源的使用。在日本、北美、欧洲,新型可再生能源技术像风能与电能被广泛使用。例如日本电子行业通过推进光伏特元件批量化生产,实现该产业的低成本高能效。因此应该加快研究如何将可再生能源用于电子信息产品制造和使用过程中。

  实施生态设计,减少用能产品能耗    电子及通信设备制造业既是能源消费者,也是用能产品生产者。随着用能产品的急剧增多,与之相关的能源消耗和二氧化碳排放也大幅上涨。调查数据显示,截至2007年底中国IT产品耗电量约400亿"-一500亿度,相当于三峡电站1年发电总量,降低产品能耗已成为一项紧迫任务。对电子信息产品制造商来说,要实施生态设计,在产品设计阶段就注重高能效产品的研发,并发展降低电子产品待机能耗的技术。政府相关部门已经开始研究制定我国电子信息产品的生态化标准以及节能降耗的行业标准。对于政府和公众来说,要大力宣传和使用节能产品,如LED照明技术、CPU变频技术、节能变压器、电子镇流器、节能灯具等。

  伴随着全球气候变化谈判,一场以新能源和低碳经济为主题的绿色浪潮正席卷全球。信息、生物、纳米等前沿技术作为低碳经济的技术内核,是节能减排科技创新的长远价值所在,也是增强综合国力、抢占未来竞争制高点、引领国家发展低碳经济的科技基础。随着《电子信息产业调整和振兴规划》的出台以及信息产业在国民经济中的比重日益增加,信息产业尤其是信息产品制造业必须紧紧抓住这个历史性机遇,进行产业升级和创新,开辟具有低碳经济特征的新兴产业群,用“绿色技术与产品”来回报社会,为我国节能减排目标奠定强有力的科技基础和产业基础。