本文是联合国发布的《2024年数字经济报告》的摘要,阅读报告全文可以访问欧米伽未来研究所的“未来知识库”。点击这里--->
联合国《2024年数字经济报告:塑造环境可持续和包容的数字未来》强调了在整个数字化生命周期中采取可持续战略的紧迫性。从原材料开采到数字技术的使用,再到废物产生,报告探讨了该行业环境足迹的性质和规模,这些足迹在很大程度上尚未得到评估。显而易见的是,发展中国家正不成比例地承受数字化的负面环境影响,同时也因数字鸿沟而错失经济发展机会。联合国贸易和发展会议(UNCTAD)呼吁全球政策涉及所有利益相关者,以实现更循环的数字经济和减少数字化的环境足迹,同时确保包容性发展成果。
理解数字化与环境可持续性的联系日益重要数字化继续转变世界经济和社会,为可持续发展创造了机会和挑战。以往的数字经济报告主要关注数字化对包容性发展的影响、弥合数字和数据相关鸿沟的重要性、在发展中国家实现价值创造和捕获以及促进数据和数字平台的更好治理。
2024年的数字经济报告将注意力转向了数字化的环境足迹。这个话题是及时的,甚至可以说是早就应该的。数字化转型是与对原材料枯竭、水资源压力、气候变化、污染和废物产生的日益关注同时发生的,所有这些都与地球界限有关。
数字化的快速步伐和不断扩大的范围使得理解数字化与环境可持续性之间的关系变得越来越重要。世界正在进行的数字化转型将极大地影响人类和地球的健康的未来。
环境影响是在整个数字化生命周期中产生的数字设备和信息通信技术(ICT)基础设施的直接环境影响发生在生命周期中,包括生产阶段(原材料开采和加工、制造、分销)、使用阶段和生命周期结束阶段。对自然资源的直接影响,包括过渡金属、能源和水资源,以及温室气体(GHG)排放和废物相关污染,构成了ICT行业的“环境足迹”。
数字技术和服务在经济的不同部门的使用也会产生间接环境效应。这些影响超出了数字化的直接足迹,可以是积极的也可以是消极的。例如,数字技术可以帮助提高能源效率,减少所有部门的需求。数字技术可以用来减少交通、建筑、农业和能源部门的GHG排放。然而,潜在的收益可能会因为“反弹效应”而减少或抵消,即数字化可能会增加商品和服务的消费,从而对环境产生负面影响。政策可以极大地影响净影响。
数字化正在迅速发展,留下了越来越大的环境足迹在过去的二十年里,世界经历了一次数字化转变,这在2005年信息社会世界峰会时很少有人预料到,为经济和社会发展创造了新的机会,同时也带来了新的挑战。根据国际电信联盟的数据,互联网用户数量从2005年的10亿激增至2023年的54亿。在2010年至2023年间,智能手机的年出货量估计翻了一番多,从5亿增加到约12亿。
从2001年到2022年,售出的半导体单元数量翻了两番,这些数字还在不断增加。包括海底电缆和通信卫星在内的网络基础设施,提供了连接更多人和机器的更快方式。第五代(5G)移动宽带人口覆盖率预计在某些市场估计中,将从2021年的25%上升到2028年的85%。
更高的连接速度使得更多的数据能够被生成、收集、存储和分析,这对于大数据、人工智能(AI)和物联网(IoT)等新兴技术至关重要。预计到2028年,互联网连接对象的数量将从2022年的130亿增加到350亿。
虽然数字技术可以用来缓解各种环境问题,但用户端设备的数量不断增加、对数据传输网络和数据中心的投资增加以及更计算密集型的数字应用(如AI和区块链技术)也在转化为越来越大的环境足迹。在当前高度线性的数字经济生产模式——基于取/提取–制造–使用–废物——这导致了对原材料、水和能源的更多需求,温室气体排放更多,以及生命周期结束阶段产生更多废物。
数字化对环境的影响很难评估本报告指出,需要建立更强的证据基础,以便全面评估数字化的环境效应。缺乏及时、可比和可获取的数据,也缺乏协调一致的报告标准。分析研究依赖于各种来源,由于数字发展的速度,这些来源很快就过时了;例如,现有研究没有充分捕捉到人工智能或向5G移动网络转变的最新发展对环境的影响。
在某些部门,对影响的披露也有限。由于估计环境影响的方法、假设或模型的差异,结果差异很大。例如,对2020年ICT行业生命周期GHG排放量的估计差异很大,从0.69千兆吨到1.6千兆吨的CO2当量(CO2e)排放量,相当于当年全球GHG排放量的1.5-3.2%。
ICT行业对水资源使用的影响往往被忽视,需要更多透明和可靠的信息。数字化生命周期所有阶段的水资源使用可能会严重影响当地生物多样性和生计。同样,采矿是数字化生产阶段的一个组成部分,对水资源的需求非常高。这可能导致采矿作业、农业和当地家庭之间对水资源的竞争。
同样,半导体生产需要大量的极纯净水,数据中心在间接和直接上都消耗大量的水,间接上用于发电,直接上用于冷却服务器。由于不当的电子废物处理和倾倒,电子部件中的污染物渗入地下水,导致水污染。这种污染可能对生物多样性和人类健康产生不利影响。
数字化的非物质化承诺尚未实现
现有研究表明,数字化的生产阶段对环境的负面影响最大。这是由于矿物和金属生产、产生的GHG排放量和水资源相关影响。例如,在智能手机的情况下,大约80%的GHG排放归因于生产阶段。
许多人认为数字经济是虚拟的、无形的或在“云”中,但数字化严重依赖于物理世界和原材料。数字设备、硬件和基础设施由塑料、玻璃和陶瓷以及数十种矿物和金属组成。据估计,制造一台2公斤的计算机需要开采800公斤的原材料。
数字化所需的关键矿物和金属包括铝、钴、铜、金、锂、锰、天然石墨、镍、稀土元素和硅金属,这些几乎与向低碳经济转型所需的矿物相同。对这些材料的需求增长主要是由向低碳和数字技术的转变推动的。
根据世界银行的评估,到2050年,石墨、锂和钴等矿物的生产可能会增长500%以满足日益增长的需求。国际能源署(IEA)的全球能源和气候模型显示,到2050年,铂族金属的消费可能是2022年的120倍。这种趋势可能会遇到有限资源的行星上矿物可用性的限制。
地缘政治问题可能加剧数字化的环境足迹全球矿物和金属市场在储备、开采和加工活动方面地理上高度集中。例如,就开采而言,2022年,刚果民主共和国生产了世界上68%的钴。澳大利亚和智利生产了世界上77%的锂,加蓬和南非生产了世界上59%的锰。
对中国而言,世界产量的份额分别为天然石墨65%、硅金属78%和稀土元素70%。中国在矿物加工方面也扮演着重要角色,占全球铝、钴和锂矿物加工的一半以上,锰和稀土元素的约90%,天然石墨的接近100%。
获取关键矿物供应已成为战略优先事项,特别是对于那些对低碳和数字世界所需商品的重要生产国的发达国家和发展中国家。在一些国家,确保矿物和金属供应的努力可能会无意中鼓励囤积,并导致生产设施的过度产能。这可能导致效率低下的流程和数字经济不必要的大环境足迹。
改变的产业政策反映了关键矿物的战略重要性某些原材料的战略重要性引发了新的政策制定。随着亚洲,特别是中国成为全球电子制造中心,中间产品和组件市场的接近加强了新兴的矿物加工活动。随着中国努力提高其在战略技术领域(如AI和低碳技术)的表现,对这些行业必需的矿物的需求增加了。近年来,一些发达国家也出现了与过渡矿物和相关产业(包括电子产业)相关的产业政策的复兴。一些全球供应链的焦点已从“及时”转向“以防万一”的方法。
例如,在美国,总统呼吁确保美国制造的关键矿物供应链,2022年的《通货膨胀减少法案》在该国建立了必须在国内开采、加工或回收的关键矿物的百分比。欧盟在其2023年的关键原材料法案中,为战略原材料价值链和多样化供应设定了2030年的基准。美国和欧盟还采取措施支持国内半导体生产。
资源丰富的发展中国家应该受益如果资源丰富的发展中国家能够为开采的矿物增加更多价值,有效利用原材料的收益,并多样化到价值链的其他部分和其他部门,对数字化所需的矿物和金属的需求增加可以作为发展的机会。
在这种情况下,有必要扭转贸易不平衡,发展中国家出口原材料并进口附加值更高的制成品,这导致了生态不平等的交换。
同样,必须最大限度地减少负面的环境和社会影响,包括人权问题。为了实现更具包容性和环境可持续性的数字经济,需要平衡的全球政策响应,以实现负责任和可持续的消费和生产,并反映原材料出口国和进口国的利益。
数字使用正在增加能源和水资源消耗随着全球越来越多的人、企业、政府和组织使用数字服务,与设备和ICT基础设施相关的能源和水资源消耗显著增加。
在考虑数据传输网络和数据中心的生命周期时,大部分能源和GHG排放来自使用阶段。对于设备而言,使用阶段产生的此类排放比例较小,尽管这可能因设备和使用的能源组合而异。台式计算机和电视的排放主要发生在使用阶段,而智能手机、平板电脑和笔记本电脑的大部分排放则产生于生产阶段。
数据中心在使用寿命阶段对环境产生了显著影响。不断扩大的数据驱动型数字经济越来越依赖于具有巨大存储和计算能力的数据中心,这些数据中心消耗大量的能源和水资源。
13家最大数据中心运营商的估计电力消耗在2018年至2022年间翻了一番多;消费由亚马逊、Alphabet、微软和Meta领先。还有更多的。根据国际能源署的数据,2022年全球数据中心的电力消耗约为460太瓦时,到2026年可能会翻一番多,达到1000太瓦时。相比之下,法国2022年的总电力消耗约为459太瓦时。在一些国家,数据中心活动的增加给当地电网带来了压力。
在爱尔兰,数据中心的电力使用在2015年至2022年间增长了四倍多,占2022年总电力消耗的18%。预测表明,到2031年,这一比例可能达到28%。
在新加坡,数据中心在2020年约占所有电力需求的7%,政府对新建数据中心实施了暂停,并后来用更严格的条件取代了数据中心对电力、水资源和土地的使用。
数字技术有一个重要的水资源足迹,这构成了它们整体环境影响的很大一部分。然而,关于水资源消耗影响的信息有限。数据中心不仅对电力有相当大的需求,还需要水进行冷却。
数据中心对当地水资源的使用和影响需要在特定位置的背景下进行评估,因为冷却技术的选择受到当地气候和资源可用性的影响;在水资源充足的地区和面临严重水资源短缺的地区之间进行比较需要完全不同的考虑。虽然一些冷却技术可以使用较少的水,但这些技术可能消耗更多的电力。因此,应该全面考虑数据中心的水资源和电力使用。
能源密集型技术加剧了能源消耗数字化的环境影响也因涉及的活动和技术而异。新的数字服务及其日益复杂的技术,如区块链、AI、5G移动网络和物联网,预计将大大增加数据处理和存储的需求,并对ICT行业的环境足迹产生显著影响。
一些技术,如AI和区块链,将主要影响数据中心。其他技术,如5G网络和物联网,将主要影响网络和设备。管理和减少相关环境影响将需要技术公司和政策制定者的共同努力。
特别是人工智能和机器学习需要大量的计算资源和专用硬件。随着主流应用(如Gemini(前称Bard)、ChatGPT和Ernie)的广泛采用,了解它们的能源和水资源使用将变得至关重要。
例如,Meta在机器学习培训和应用方面的计算需求近年来每年增长超过100%。在微软的情况下,在美国的数据中心训练GPT-3(ChatGPT基于的大型语言模型)估计直接消耗了700,000升饮用水用于冷却。
加密货币挖矿是另一个能源密集型活动,特别是当依赖“工作量证明”区块链共识机制时,这个过程需要大量的计算能力。根据剑桥替代金融中心的数据,比特币挖矿的全球能源消耗在2015年至2023年间增长了约34倍,达到估计的121太瓦时。
在评估这些技术的环境影响时,了解AI和加密货币的能源和水资源足迹至关重要。这些操作应尽可能由低碳电力驱动。运营商还需要继续提高数据中心的能源和水资源效率,同时限制频繁更换设备产生的废物。同时,这些领域的进一步效率改进的可能性仍然不确定,部分原因是电子设备的基本构建块——晶体管的物理限制。
数字化相关的废物正在扩大,地区影响不均数字化废物是一个日益严重的环境问题。在2010年至2022年间,屏幕和监视器以及小型IT和电信设备的废物量全球增长了30%,从81万吨增加到105万吨(不包括各种物联网设备、电池和通信卫星的废物)
。2022年,此类废物的最大贡献者是中国、美国和欧盟。按人均计算,发达国家平均产生了3.25公斤的废物,而发展中国家不到1公斤,最不发达国家(LDC)为0.21公斤。在美国,一个普通公民产生的废物是一个最不发达国家普通公民的25倍。这些显著的差异反映了国家之间在获取、负担能力和使用数字设备和设备方面的数字鸿沟。
虽然重要的是解决高收入国家的过度消费,并注意产生的废物,但同样重要的是认识到许多发展中国家仍然需要进一步数字化,以便有效地参与全球经济和社会。这一数字化过程将不可避免地涉及消费,突出了可持续性和经济发展之间的复杂平衡。
数字化相关废物的增长是由于几个因素,包括消费电子设备和ICT设备的增加,这些设备的使用寿命更短;消费者对设备废物影响的认识不足;生产模式的线性;以及修理或升级现有设备的选项有限。性能更高的新模型很快取代了现有模型或使它们变得多余。
生产商的计划性淘汰,例如通过使智能手机随着时间的推移工作得更慢或逐步淘汰对旧版软件的支持,增加了日益严重的废物问题。
令人鼓舞的是,对计划性淘汰和维修权的限制的担忧,引起了民间社会的强烈反应。这有助于提高认识并引发对适当政策响应的呼吁。
需要扩大数字化相关废物的收集目前,特别是在发展中国家,数字化相关废物的正式收集率仍然很低。虽然2022年全球数字化相关废物的正式收集率平均为所有废物的24%,但在发展中国家,这一数字仅为7.5%。即使在发达国家,尽管通常有更好的正式收集系统,平均收集率47%也不够高。
废物管理带来了重大挑战。在发展中国家,通常缺乏以环境友好的方式管理数字化相关废物的正式收集系统,大部分废物由非正规部门处理。此外,只有四分之一的发展中国家采用了管理数字化废物的相关立法。
现有数据和研究表明,数字化废物国际贸易存在不平等的生态交换模式。这是由于通常不受控制的旧数字设备的贸易,这些设备通常从发达国家流向发展中国家。
相比之下,这些废物的高价值部分用于加工或处理(如印刷电路板)主要从发展中国家出口到发达国家。结果,发展中国家仍然被困在废物价值链的低价值部分(例如不受控制的旧电子设备贸易),却承担了各种相关的环境和社会成本。电子商务应该变得更加环境可持续
人们和企业越来越多地上网购买商品和服务。电子商务是数字技术的重要应用,对国内和国际贸易都有影响。
自本世纪初以来,网上购物的人数从不到1亿激增至2021年的约23亿。世界顶级35家电子商务平台的销售额近年来激增,从2019年的2.6万亿美元增至2021年的4万亿美元以上,由阿里巴巴、亚马逊、京东和拼多多领头。
UNCTAD估计,在43个发达国家和发展中国家中,企业电子商务销售额从2016年的17万亿美元增加到2022年的27万亿美元。这些销售大多是国内的,但国际电子商务的份额正在增长。同时,大多数发展中国家,特别是最不发达国家,电子商务的转变才刚刚开始。
电子商务正在颠覆经济流程和消费模式,对环境可持续性有积极和消极的影响。虽然对电子商务环境影响的精确影响评估受到数据有限的阻碍,但净效应取决于企业如何处理仓储、储存、运输、物流、包装和退货。消费者行为也起着作用。
电子商务由于提高了可访问性和便利性、降低了价格、增加了产品种类和在线营销的覆盖范围,从而促进了消费。在不同平台和零售商之间更频繁的购买——包括更多的冲动购买——导致过度消费,造成运输排放和废物增加。
使电子商务更具环境可持续性需要更加强调循环商业模式、道德采购和生产、能效物流和采用可再生能源和环保配送解决方案,以及可持续包装和寻找促进可持续消费的方法。
政策制定者可以通过适当的立法、监管工具和税收机制的混合来促进这些变化,以减少运输中的CO2排放并最小化电子商务产生的废物。这将需要政府、企业、平台、物流提供商和消费者之间的协作努力。
需要新的政策思维需要新的商业模式、政策和战略,以最大化数字化对可持续性的积极影响,同时最小化负面影响。
数字发展应该在几个关键挑战的光下进行评估:需要减少总体消费和优化稀缺资源的使用,而不危及未来一代的前景;需要减少碳排放并防止灾难性气候变化;需要将数字化相关的废物积累转化为在循环经济中回收、回收和再利用的机会。实现包容性和环境可持续的数字经济需要向循环性转变
根据循环经济基金会的数据,全球经济仍然只有7.2%是循环的,这一下降趋势是由材料提取和使用的增加驱动的。
向更循环的数字经济的转变将优化数字化的经济和环境影响,包括支持商业机会和创造就业机会。这意味着使用可再生能源和适应性强、有韧性的基础设施;减少数字网络、产品和服务的浪费使用;增加设备的维修、再利用、翻新和回收;以及显著提高从数字化相关废物中回收材料资源的能力。
实现更大的循环性需要在数字生命周期的所有阶段进行变革:以促进默认情况下的可持续消费的方式设计平台、产品和服务;在目前普遍存在过度消费的地方鼓励充足和节俭地使用资源;并促进资源的回收和再利用,以最大限度地提高其价值。
许多发展中国家正处于双重困境,享受数字化的好处有限,同时遭受其负面环境影响的高暴露
目前,数字化的利益和成本分配是不均衡的。数字经济中的大部分增加值被发达国家和一些数字先进的发展中国家捕获。
不同发展水平的国家受到数字化生命周期各个阶段的环境影响的影响是不均匀的。许多发展中国家是关键原材料的提供者,有些是数字化相关废物的重要目的地。与此同时,发展中地区通常是全球贸易的尾端,增值和经济增长的机会有限。
此外,发展中国家往往更容易受到气候变化的影响,这可能限制了它们的社会经济发展选择。最后,发展中国家通常缺乏利用数字技术减轻负面环境影响的资源和能力。
特别有风险的是,最不发达国家在数字发展和环境可持续性方面将进一步落后。实现促进包容性发展的环境可持续数字化,需要扭转发展中国家面临的不平等生态交换和脆弱性。在这种背景下,并根据共同但有区别的责任原则,各国根据其能力、历史责任和发展水平,对环境保护的责任程度和性质各不相同。
在数字发展方面更先进的经济体有特殊责任,通过制定和实施政策,减少数字化的环境足迹,并增强发展中国家从数字化中获益的能力,以确保全球向包容性和可持续的数字未来过渡。
在发展中国家平衡气候需求与数字化转型数字鸿沟仍然是社会经济发展的重大障碍。虽然大多数发展中国家有很大的潜力从数字化转型中受益,但许多国家迄今为止受益有限。资金和人力资源的缺乏往往阻碍了利用数字基础设施实现可持续发展的能力。与此同时,许多国家努力利用数字解决方案应对气候变化和其他环境风险。
由于环境挑战的历史责任主要在于今天的发达国家,这些国家也从数字化中获得了最大的收益,因此需要量身定制和细致的解决方案,以推进发展中地区的数字化转型并平衡环境影响。政策响应应该反映发达国家在技术进步和环境退化中的不成比例的作用。整合数字化和环境管理政策至关重要。更多的国际合作对于低收入国家参与全球和环境可持续的数字化转型至关重要。发达国家和数字先进的国家可以做得更多,以支持能力建设,加强落后国家的数字准备,以及部署数字解决方案以缓解气候变化。
在国家和国际层面上迫切需要采取大胆和果断的行动如果作为经济发展战略的一部分实施,考虑经济包容性和环境可持续性,国家层面的政策努力更有可能取得成功。同样,政府战略应该充分注意数字化的环境足迹,以及如何利用数字技术解决环境关切,以减少温室气体排放、保护水资源和减少废物产生。
国际层面的政策和战略应该承认所有国家的需求和优先事项,并强调发展中国家从数字化潜力中获益的机会。发展伙伴应该为低收入国家提供足够的支持,以加强其数字和环境可持续性的能力和确保它们能够有效参与更循环的全球数字经济。几个国际发展提供了进一步推进的机会。
信息社会世界峰会(WSIS),在21世纪初首次确立了全球数字发展目标,将在2025年由联合国大会审查。
2030年可持续发展议程,于2015年获得批准,并试图将环境可持续性置于国际议程的核心,将在本十年末进行审查。
甚至在这两个审查之前,联合国大会将举行未来峰会,并就强调可持续发展和数字合作的未来契约达成一致。预计该契约将包括一个全球数字契约,该契约将为支持可持续发展目标的数字发展制定原则、目标和行动。
需要更有效的全球治理目前还没有一个包容性的全球治理框架,以帮助激发集体行动,促进国家间的知识共享,建立共识,制定全球标准,并鼓励透明地报告和监测在数字化和环境可持续性交汇处的共同目标的进展。需要采取包容和综合的方法,使政策制定者能够在所有层面上协调他们的数字和环境政策,从而增强全球社会应对复杂和相互依赖的全球挑战的能力。
应该在讨论可持续发展的核心建立数字和低碳政策社区之间的多边和跨部门对话,并将其嵌入国际标准制定机构的工作。可以借鉴国际机构、政府、企业和研究机构的能力和优势的多方利益相关者伙伴关系(如数字环境可持续性联盟)可能会比政府和多边机构单独行动取得更好的结果。
关注如何利用数字化促进发展的国际进程和论坛,包括信息社会世界峰会:20年回顾(WSIS+20)、科学和技术促进发展委员会和全球数字契约,应该充分注意环境层面。同样需要与全球环境挑战相关的进程——如国际资源小组、政府间气候变化专门委员会、联合国气候变化框架公约(UNFCCC)和生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台——更多地关注数字化的作用。
为了保护所有人的利益和福祉,包括未来一代,已经呼吁采取紧急和果断的行动,在能源、食品、流动性和建筑环境等领域实现系统性转变。是时候将大胆行动的呼声扩展到数字化的整个生命周期,并开始系统地跟踪ICT行业的环境足迹了。