我們正進入數字化、綠色化的雙化協同發展新階段。數字化與綠色化已成為全球發展的兩大趨勢，并正深刻改變著人類社會。
2022年11月18日，習近平主席在亞太經合組織第二十九次領導人非正式會議上提出：要加速數字化綠色化協同發展，推進能源資源、產業結構、消費結構轉型升級，推動經濟社會綠色發展。數字化綠色化協同發展正式上升為國家戰略。
在《十四五國家信息化規劃》（2021年12月發布）中，根據信息化、工業化兩化深度融合的趨勢，中央網絡安全和信息化委員會最初提出了數字化、綠色化協同發展的新概念，并界定為以數字化引領綠色化，以綠色化帶動數字化。2022年11月7日，國家互聯網信息辦公室信息化發展局局長王崧在國新辦新聞發布會上表示，將深入推進數字化綠色化協同轉型發展行動計劃，確保圍繞計劃的3項任務、18項重點行動順利實施。2022年11月中旬，國家五部門聯合印發通知，確定在10個地區首批開展數字化綠色化協同轉型發展（雙化協同）綜合試點。
2023年2月，《數字中國建設整體布局規劃》（以下簡稱《規劃》）發布。《規劃》提出，到2025年，數字生態文明建設取得積極進展。要求建設綠色智慧的數字生態文明，加快數字化綠色化協同轉型。加快推進數字化綠色化協同轉型發展，是落實習近平主席在第75屆聯合國大會上向全世界宣示中國碳達峰、碳中和承諾的重要行動。
據地球互聯網恢復力中心和斯德哥爾摩恢復力中心聯合多國研究部門發布的《2020多領域節能減排方案路線圖》報告，到2030年，依靠數字部門全球可減少15%的化石燃料排放量。以大數據、云計算、物聯網、人工智能等數字技術為支撐，綠色發展為核心的雙化協同轉型發展已然成為工業革命的第四次浪潮，并具有以下兩大特征：
一是數字技術為綠色生產提供數字支持。數字技術可將各項資源數據化、系統化，通過數據分析掌握生產過程中的資源消耗情況，監測能源利用效率并及時優化調整；在綠色產品設計環節，數字技術可以幫助進行綠色產品仿真、綠色工藝與輔助制造、綠色產品試制與驗證等；在經營管理方面，數字技術參與設備數字化管理、物料跟蹤管理、智能倉儲、精準配送、產品遠程運維等環節。
在實際生產生活中，區塊鏈、物聯網、人工智能、云計算等數字技術綜合應用落地，形成數字化綠色體系。利用區塊鏈技術可有效記錄生產流程，溯源生產和供應鏈環節；利用物聯網技術可實時監測生產、加工、運輸等過程，及時發現并解決問題；利用人工智能技術可實現智能化設備管理，提高設備運轉效率；利用云計算技術存儲企業生產和經驗管理數據，幫助企業調配各項資源。
二是綠色技術為數字產業提供轉型動力。數字產業以數據為核心，以信息為加工對象，綠色發展已成為數字產業轉型升級的必然方向。數據中心作為數據載體在數字產業中處于核心地位，隨著數字經濟進一步發展，社會對數據的需求量不斷增加，傳統數據中心面臨著能耗高、單位能耗強度大等諸多問題。綠色技術的發展與應用能夠助力傳統數據中心節能減排，助推數字產業綠色轉型。如使用新型高效電源模塊等高性能半導體，可降低數據中心輸入電源的損耗，減少傳輸過程中的功耗；采用智能微電網技術實現機房內多路供電，降低配電系統損耗，提升供電系統能效；數據中心采用液冷和自然冷卻技術，提高設備制冷效率；分布式光伏、儲能技術的使用能夠降低數據中心對外部能源的依賴。在綠色技術的加持下，數據中心單位實際能耗強度將不斷下降，總體能效逐步優化提升。
另外，綠色技術與工業互聯網深度融合，推動工業互聯網綠色低碳發展。通過統籌綠色低碳基礎數據和工業大數據資源，建立產品全生命周期綠色低碳基礎數據平臺，落實產業各個環節的減碳固碳技術，實現產業的全鏈減排。例如，在工控生產端采用CCUS（碳捕獲、利用與封存，carbon capture， utilization and storage）技術實現對碳的直接轉化與貯存，減少碳排放；在工控全鏈進行碳足跡監測與追蹤等。綠色技術的全鏈貫通為工業互聯網綠色轉型提供了動力。
比如，法國布伊格集團利用智能系統開發可持續建筑。布伊格及其業務合作伙伴利用優化建筑管理的智能系統、與存儲系統相結合的可再生能源，以及可重復使用的傳統生物材料開發低碳、可持續建筑，并將可持續理念融合到建筑設計、建造和運行的全過程。
又比如，挪威通過數據共享實現各類交通工具的無縫對接。在促進跨運輸方式、跨運輸部門和社會其他部門的數據使用方面，挪威已經做了大量工作。例如，依托挪威交通局、鋼鐵局、巴倫斯沃奇和海岸數據中心合作的運輸計劃，成立了Entur AS公司。該公司管理全國各類交通工具和用戶數據，并開發和運營客戶中心、數字銷售以及票務解決方案，為各供應商之間的無縫交通對接提供服務。提高了公共交通效率，減少了交通領域碳的排放量。
再比如，加拿大通過共享服務消減數據中心數量和升級冷卻策略達到降低能耗目的。加拿大國土境內的大部分地區溫度較低，環境因素非常適合數據中心的建設和管理。而加拿大的數據中心行業使用能源的比例較小，只占加拿大自然資源的1%。原因在于，加拿大通過共享服務來消減數據中心的數量。其目標是要求485個聯邦數據中心合并為7個，從而將其600000平方英尺（約合55741平方米）而減少至180000英尺（約合16722平方米），并減少了服務器數量，從23434臺減少至14369臺。除了數據中心合并，為了降低能耗，加拿大還在不斷減少運行中的物理設備數量。另外，由于冷卻系統所消耗的電能經常是其計算設備所消耗的三分之一或更多，升級冷卻策略也是降碳的重要途徑。
政策方面，歐盟發布多部政策支持建筑行業數字化轉型，突破數據共享、技術和基金障礙促進交通部門數字化，圍繞提高能源使用效率制定大數據行業節能政策。同時，歐盟各國加強學生數字化培養，引導公民低碳環保意識；法國利用數字化減少碳足跡，為綠色科技初創企業提供基金支持；挪威鼓勵建筑行業的數字化應用戰略；奧地利推出數字化房屋改造項目；新加坡將推廣智能電表、智能可再生能源以及實現電網現代化作為能源政策的重點。
數字化綠色化的雙化協同發展是新趨勢、新潮流，特別需要關注以下新情況、新特征：
第一，不是所有的數字化場景都有助于節能降碳，過度數字化反而增加能源消耗。首先，數字化的本源是采礦業。據世界銀行報告稱，到2050年，信息和通信技術（ICT)的重要元素石墨、鋰和鈷的開采量將增加近500%。數字化高速發展無疑會帶來礦石開采的高能耗。其次，ICT用電量驚人。根據歐盟的戰略報告，目前ICT占全球用電量的5％9％和溫室氣體排放量的3%左右。另據中國信息通信研究院的測算，預計到2030年，全國各地區數據中心二氧化碳的排放量將超過2億噸，成為我國經濟體系第一大碳排放源。最后，數字垃圾也成為新的污染源。據聯合國多個機構聯合發布的《2020年全球電子垃圾監測》稱，到2030年，全球電子垃圾將達7400萬噸。數字產業自身節能降碳迫在眉睫。
第二，不是所有綠色技術都需要賦予數字化外殼，微小技術改造能產生巨大節能效果。數字化綠色化協同轉型中的技術協同路徑并不必須在綠色技術上附加數字技術。對傳統工藝流程的綠色改造，引進節能減排的新技術、新工藝和新設備依然可以產生巨大的節能效果。比如，某不銹鋼企業采用的無硝酸清洗技術、18輥6連軋、退火爐設備無污染排放技術，某鋼鐵企業為解決蒸汽跑冒滴漏問題，對蒸汽系統節能改造，使蒸汽的熱量更高效地被傳遞利用，實現了余能回收和綠色低碳供能雙重效果。以上案例均沒有附加數字化技術。
第三，雙化兩大系統不是完全重合或割裂，研究其平衡的熵值是未來一大重要課題。數字化與綠色化，以前往往作為兩個單獨的系統存在，兩大系統之間好似割裂，但也有其融合的場景。這一場景可以描述為：數字化轉型能夠產出綠色低碳結果，而綠色發展又不拖累生產和經濟進步。實現這一場景就需要將兩大系統進行平衡和協調，這種平衡的熵值究竟是多大，將是未來需要研究的課題。
在技術、經濟、制度三種動力中，制度創新是一種自上而下由政府主導的發展動力，經濟和技術則是一種自下而上由企業探索形成的發展動力。制度動力需要部門協同和專項政策支持。除了既有的項目專項資金、技術研發資金、標桿獎勵等政策投入外，政府還需不斷細化政策舉措，如將資金保障寫入政策，探索雙化試驗場等；經濟動力需要資本的注入和可持續的商業模式。比如，能源行業的能源即服務（EaaS）模式、交通行業的出行即服務（MaaS）模式，以及綠電 多元碳匯交易模式等都是典型的雙化商業模式；技術動力更多地聚焦在場景應用上。包括以數字技術為底座、應用于綠色場景，以綠色技術為底座、應用于數字場景兩個方面。比如，利用數字化手段對綠色生產全程監測、控制和治理，使用綠色技術降低數據中心能耗，幫助智能工廠排污等。
本書用八章的篇幅深入研究雙化協同發展的時代背景、研究進展、發展模式、推進機制、實現路徑、工業雙化策略、雙化協同評價方法、實踐案例等。由王振、范佳佳負責統籌協調、框架搭建和文字統稿。具體執筆分工：第一章，王振；第二章，海駿嬌；第三章，范佳佳；第四章，夏蓓麗；第五章，張美星；第六章，高慶浩；第七章，范佳佳；第八章案例部分，由上海社會科學院信息研究所智慧城市研究室提供。
本書的出版要感謝研究團隊的通力合作，感謝上海社會科學院出版社對本書的編輯校審，以及中國信息通信研究院華東分院的大力支持。同時，本書作為全國第一部專門研究雙化協同的著作，還有很多不盡完美的地方，敬請廣大讀者批評指正。
叢書序一1
叢書序二1
前言1
第一章數字化綠色化協同發展的時代背景1
第一節數字化綠色化協同發展上升為國家戰略1
第二節數字化轉型浪潮4
一、 從互聯網時代邁入人工智能時代4
二、 數字化轉型浪潮的標志6
第三節綠色化轉型浪潮8
一、 應對全球氣候變化9
二、 綠色化轉型浪潮的標志11
第四節雙化協同新浪潮13
一、 數字化轉型引領賦能綠色化轉型14
二、 綠色化轉型帶動提升數字化轉型16
第二章數字化綠色化協同發展的研究進展19
第一節國內外綠色化發展相關研究綜述19
一、 綠色化發展研究概況20
二、 綠色化發展研究主題21
第二節國內外數字化發展相關研究綜述26
一、 數字化發展研究概況27
二、 數字化發展研究主題28
第三節信息化綠色化協同發展研究綜述33
一、 信息化綠色化協同研究概況33
二、 信息化綠色化協同發展研究主題36
第四節數字化綠色化協同發展的開創性研究37
一、 雙化協同研究概況38
二、 雙化協同發展研究主題41
第三章數字化綠色化協同發展模式46
第一節技術賦能模式46
一、 模式概念和內涵46
二、 技術賦能模式的特征48
三、 技術賦能模式實施的條件50
四、 代表性案例52
第二節網絡驅動模式53
一、 模式概念和內涵53
二、 網絡驅動模式的基本特征54
三、 網絡驅動模式實施的條件56
四、 代表性案例58
第三節市場交易模式59
一、 模式概念和內涵59
二、 市場交易模式的基本特征60
三、 市場交易模式實施的條件62
四、 代表性案例64
第四章數字化綠色化協同發展的推進機制66
第一節創新協同機制66
一、 關鍵技術聯合攻關機制67
二、 創新成果轉移轉化機制74
第二節區域協同機制79
一、 區域合作共建機制79
二、 區域利益協調機制83
第三節產業協同機制87
一、 產業融合機制87
二、 產業鏈協同機制90
第五章數字化綠色化協同發展的實現路徑93
第一節數字技術賦能傳統產業綠色發展93
一、 發展瓶頸94
二、 推進路徑96
第二節促進數字核心產業綠色化發展102
一、 發展瓶頸103
二、 推進路徑105
第三節構建雙化協同生態體系109
一、 發展瓶頸110
二、 推進路徑111
第六章工業行業數字化綠色化協同發展分析117
第一節新型工業化下數字化綠色化協同發展的必然性117
一、 數字技術變革對新型工業化發展的影響118
二、 綠色低碳轉型對新型工業化發展的影響119
三、 新型工業化下數字化綠色化協同發展意義重大121
第二節工業行業數字化綠色化協同進展及面臨的問題122
一、 工業行業數字化綠色化協同發展階段性進展122
二、 制約工業行業數字化綠色化協同發展的問題125
第三節工業行業數字化綠色化協同發展的場景與方向126
一、 工業行業數字化賦能和帶動綠色化發展的重點場景126
二、 工業行業綠色化拉動和牽引數字化發展的重點方向130
第四節工業行業數字化綠色化協同發展的框架與策略134
一、 工業行業數字化綠色化協同發展總體框架134
二、 工業行業數字化綠色化協同發展推進策略138
第五節工業行業數字化綠色化協同發展的未來展望140
第七章數字化綠色化協同發展的評價方法142
第一節相關評價方法綜述142
一、 歐盟《實現數字化綠色化轉型的影響因素》142
二、 聯合國環境署《數字化下綠色投資和金融發展影響經濟
可持續性指數》144
三、 工業和信息化部《工業企業信息化和工業化融合評估規范》146
四、 賽迪研究院與中國工經聯《工業數字化轉型評價體系》149
五、 北京商道融綠《上市公司應對氣候變化指數》153
第二節雙化協同指標評價體系155
一、 指標設置原則155
二、 指標體系框架156
三、 測算方法158
第八章2023年上海數字化綠色化協同發展最佳實踐案例集165
一、 能源行業案例166
二、 工業行業案例180
三、 建筑行業案例199
四、 交通行業案例219
五、 大數據行業案例232
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