阿里云能耗宝：助力企业算碳节能
自2021年发布国内首个互联网企业碳中和行动报告以来，阿里巴巴集团在低碳方面不断探索。旗下阿里云作为集团的科技支撑，洞察企业绿色低碳转型需求，通过数字化技术为企业乃至更广泛的社会群体提供节能减排和碳管理服务，有效回应了各方，特别是中小企业在迈向低碳之路上的挑战。本案例从产品和组织两大维度，算碳和减碳两个层面，展示了阿里云能耗宝助力企业等排碳主体推行低碳转型的实践。
一、迈向低碳
近年来，绿色低碳转型已成为全球共识。“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。此后，国内“1+N”政策体系不断细化，企业在国内外面临的监管压力不断增强。
首先，国内外对企业披露组织碳排放情况、乃至参与碳交易的要求在提升。针对上市企业，监管部门已开始制定碳披露规则。例如，2020年7月，港交所开始要求企业在其ESG报告中披露碳排放范围一、范围二数据;2022月3月，美国证券交易委员会(SEC)推出关于碳排放的新规定草案，强制要求上市公司公布范围一、二的数据;同年7月面市的《国证ESG评价方法》提到，要“立足本土，引入反映中国特色的ESG价值观，聚焦‘双碳’、创新驱动、乡村振兴、共同富裕等国家战略”。
同时，我国已在国家和地区层面要求部分排放单位核算碳排放数据并报告。重点排放单位则已开始参与碳交易。以北京为例，目前北京市行政区域内年能耗2,000吨标准煤(含)以上的法人单位应当按规定向市政府应对气候变化主管部门报送年度碳排放报告。其中，年二氧化碳排放量5,000吨(含)以上的法人单位为重点碳排放单位，应按照要求开展碳排放报告、核查报告报送和配额清缴等工作;年综合能源消费总量2,000吨标准煤(含)以上且未列为重点排放单位的法人单位为一般报告单位，应报送年度碳排放报告。从履约成本看，2023年9月末，北京市场的碳交易价格(17美元/吨)尚远不及欧盟(88美元/吨)，但企业已切实感受到排碳的成本压力。
除了面向组织层面的要求，欧盟、美国等经济体提出的碳(关)税，则主要在产品层面给企业增添了压力。其以提升排碳成本，促进企业生产低碳产品。例如，全球首个以“碳关税”形式应对气候变化的机制——欧盟碳边境调节机制(Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM)已于2023年10月正式进入试运行阶段。2026年起，欧盟将对未以与其相同方式征收碳排放税的国家和地区的进口商品征收相关税收，征收范围涵盖钢铁、铝业、电力、水泥、化工、氢六大行业。又如，2022年6月，多名美国参议员向国会正式提交了《清洁竞争法案》(Clean Competition Act，CCA)立法提案。CCA被认为是美国版CBAM的雏形，其规定自2024年起，不论是美国产品还是进口产品，其碳排放强度(carbon intensity)若超过行业平均水平，则对超出部分征收碳税。以上政策对我国出口导向型企业或有一定影响。
政策之外，在供应链上，一些有影响力的大企业已开始要求其供应商或客户加入减排计划，成为其绿色供应链中的一员。例如，沃尔玛制定了到2040年实现运营零排放的目标，并通过供应商合作计划，到2030年减少或避免10亿公吨的供应链碳排放。对供应商而言，减碳对维护其与沃尔玛的关系就较为重要。此外，在市场端，越来越多的消费者开始关注产品和企业的环保信息。
因此，对企业而言，减碳不仅是对监管压力的回应，同时也具有积极意义。其一，减碳往往有利于企业降本增效。例如轻量化包装可降低原料和运输成本;技术改造有助于节约能源使用量。其二，更好地融入绿色供应链。其三，展现社会责任，提升品牌形象。其四，提高(上市)企业评级，降低融资成本。
在我国绿色低碳转型的大潮中，目前大型企业仍是主力军。然而，中小企业也是我国实现碳达峰、碳中和目标进程中，不可或缺的重要市场参与主体。后者绿色低碳发展起步相对较晚，但节能降碳的潜力大。中小企业虽然单体排放量低，但是量大面广，整体绿色减排规模可观;加之其多为大型企业的上下游合作伙伴，中小企业的绿色低碳转型也是产业链绿色化升级的必行之棋。
制约中小企业低碳转型的因素主要有两点。其一，缺乏绿色发展意识。尽管绿色低碳发展有助于中小企业节约用能成本、拓展B端和G端市场，但中小企业的管理者往往仍仅将绿色低碳转型与社会责任、短期成本投入等挂钩，缺乏对绿色低碳转型带来市场增量的洞察及长期提升经营表现的认知。这导致企业采取风险回避的策略，即通过不采取或少采取绿色低碳措施，避免投资回收期限过长及绿色转型效果不确定性的风险。其二，即便有低碳转型的意识，也不知从何做起。在算碳上，碳核算和认证的专业性强、门槛高。企业面临核算标准复杂、边界不清晰、排放类别多样、数据获取难等问题，还需付出时间、人力等成本。在减碳上，企业缺少明确目标，更无法规划出有效的路径。例如，管理人员相信优化生产方式可促进减碳，但不清楚到底优化哪些流程、改进哪部分的设计或工艺，可最有效地减排，做到事半功倍。
二、阿里云能耗宝
在迈向低碳的路上，2021年，阿里巴巴率先发布国内首个互联网企业碳中和行动报告《阿里巴巴碳中和行动报告》，提出了自身的减碳战略和目标。过去两年，阿里巴巴在低碳方面做出了诸多探索，包括数字化节能减排，采购绿电，首创“范围3+”概念，为平台企业减碳提供思路和方法等。旗下阿里云作为阿里集团的科技支撑，于2021年推出SaaS产品“能耗宝”，旨在通过数字技术为集团自身、伙伴、客户提供节能减排和碳管理服务。
两年多来，阿里云在政府、企业、社区三个方面开展数字化创新，提供了以低碳科技系统性地支撑全社会范围内低碳发展的路径(图表1)。
图表1：阿里云双碳数字化创新的三大方向
资料来源：长江商学院案例中心根据阿里云能耗宝所提供资料制作
其中，面向企业端，能耗宝主要有两大功能：算碳和减碳。其中，算碳包括为企业计算组织碳排放、产品碳足迹。具体而言，能耗宝可通过企业一站式能碳管理管家，面向楼宇、企业、园区、公建等场景，基于企业排放源采集，提供工商业场景下的碳排放监测、组织级碳盘查，配套认证服务;同时，还提供收资、建模、计算、认证的一站式碳服务，科学计算产品碳足迹。能耗宝汇集了各行业的计算模型，沉淀了国内外能找到的所有排放因子库，在认证方面连通了德国莱茵、中国赛宝等10余专业机构，可以在线生成第三方认证报告。
以一份普通的碳足迹盘查为例，与传统人力手工盘查相比，能耗宝通过数字化技术可将传统的碳足迹核算核查的流程(包括收资、建模、核算环节)从原来的近2个月缩短至1周内，费用还不到传统方式的一半。简言之，能耗宝的出现回应了企业，特别是中小企业在算碳方面的挑战。其为中小企业提供了开箱即用的工具，使算碳变得低成本、可操作。
在算碳的基础上，能耗宝还能为企业提供具体的组织和产品层面的减碳指导，包括提供数字化节能服务、对接循环材料和负碳材料供应商等。以节能减碳为例，通过与各种传感器和设备连接，能耗宝可以实时监测和收集企业的用能数据，为企业提供电、水、热、燃各类能源的用能分析报告，辅以能效评价和节能建议，如以基于AI的暖通/制冷系统算法，为企业提供照明优化策略。
如果将算碳比喻为产品出厂前最后的质量检验，那么节能减碳在一定程度上，可被视为生产过程中的质量控制。全盘动态监测用能和碳排放数据，有助于企业挖掘节能减碳的关键环节、设备等，使减碳努力有据可依、有的放矢。
综上，在服务企业方面，能耗宝在组织和产品两大维度，算碳和减碳两个层面开展业务(图表2)，第三节将具体展开。
图表2：能耗宝的主要业务
资料来源：长江商学院案例中心整理
在个人层面，能耗宝主要针对社区、校园等社群组织中的个人，鼓励其参与低碳行为，培养绿色心智。例如，能耗宝鼓励个人在平台中记录并上传自身绿色出行、废弃物回收、光盘行动等低碳行为，积累碳积分并兑换低碳商品，进而形成正向的绿色循环。
截至目前，能耗宝以数字化手段助力区域和企业完成绿色升级，其中碳眼已在国内外20余个区域落地部署，能耗宝服务行业13个、企业3,000多家，管理设备3万个，平均节能12%。
三、典型应用
1.产品算碳与减碳
为了帮助企业应对碳关税、履行ESG披露义务、参与上下游企业供应链管理评估等，能耗宝推出了一站式的产品碳足迹在线服务。其具备数据收集、碳足迹模型搭建、计算和分析、报告生成、在线认证以及后续绿色营销等系列功能。
图表3展示了能耗宝产品碳足迹核算及减排优化的业务链条。在算碳方面，为保障科学性，能耗宝平台内置了我国生态环境部发布的中国产品全生命周期温室气体排放系数库(CPCD)及国际主流的、权威的碳排放因子数据库，如瑞士的Ecoinvent、欧盟的ELCD、IPCC等。其碳足迹核算的相关能力得到了莱茵(TUV)、SGS、DNV等国际权威认证机构的认可。同时，能耗宝通过云计算、IOT、区块链、大数据等数字化技术，提升了碳足迹核算的效率，大幅降低了企业碳核算的时间和经济成本。
图表3：能耗宝产品碳足迹核算平台
资料来源：能耗宝
区别于传统的产品碳足迹核算，能耗宝不仅管“算”，还管“减”。在减碳方面，一方面，能耗宝可通过算法分析，识别企业的减碳潜力;根据产品在其整个生命周期内的碳排放结构，为企业提供主动减碳的建议，如绿能替代、原材料替代、材料回收等。另一方面，能耗宝还可聚合中小企业的减碳需求，发挥平台优势，帮助中小企业对接碳减排资源，通过购买碳抵消信用额，打造低碳、零碳产品。这对中小企业具有建设性意义，因为在传统方式下，由于所需购买的碳抵消信用额小，中小企业自身很难找到合适的减碳资源。此外，通过生成绿色标签，传递科学、可感知的产品碳足迹量化结果，能耗宝可助力企业的绿色营销，同时提升全社会对碳排放的认知，培养民众的低碳消费理念。
助力打造零碳产品、赋能跨组织减碳、探索数字产品碳排放计算等都是能耗宝的亮点。
1.1 助力打造零碳产品
助力企业打造零碳产品是能耗宝的典型应用之一。例如，2022年，能耗宝团队借助产品碳足迹服务平台，核算了杭州亚运会吉祥物在其生命周期内的碳足迹，包括吉祥物玩偶从原材料获取、运输到生产、包装等各个环节的碳排放量，并在碳足迹核算的基础上，进一步挖掘了企业的减碳贡献。
在主动减排方面，吉祥物的生产商采用数码印花工艺，不产生废水、废气和废浆;减少包装用量，只保留了基本吊牌而没有采用其他外包装材料;在厂区屋顶铺建分布式光伏电站，为生产提供绿色电力等。相比于传统的标准吉祥物，生产一个杭州亚运吉祥物，能为地球减排0.15 kg二氧化碳，减排程度相当于晚上关灯6小时、步行替代坐车5,000米，或54棵树1天的固碳量。
同时，吉祥物的生产商通过能耗宝平台购买碳抵消信用额，抵消剩余碳排放，进而实现玩偶的净零排放。以图表4中的吉祥物为例，其原始碳排量为1.63 kg，在生产过程中减排0.15 kg，剩余的1.48 kg排放量则通过购买国际认可清洁发展机制(CDM)项目减排量被抵消。在绿色营销方面，每个吉祥物毛绒公仔上都有零碳标签，大众可以扫码查看其零碳之旅。
图表4：亚运零碳吉祥物的数字化零碳标签认证
资料来源：能耗宝
1.2 助力跨组织参与循环经济
除了助力单个企业打造低碳/零碳产品，能耗宝还积极尝试以区块链碳溯源技术，赋能跨组织参与循环经济，共同减排。例如，2022年，能耗宝联合康师傅、环保企业威立雅以及天猫超市一起合作打造了rPET(recycledPolyethylene Terephthalate，与原生PET相对应，也称再生PET)环保收纳盒。由康师傅提供废旧PET塑料瓶，威立雅工厂回收塑料瓶并将其加工成rPET塑料粒子，而后rPET粒子被运至某塑料制造商加工成rPET收纳盒。最后，成品rPET收纳盒被运送至商品仓库，在天猫平台售出。
在此过程中，能耗宝不仅核算了这款收纳盒在其生命周期内的碳足迹，还进一步跟踪并记录了PET塑料瓶回收和运输、rPET粒子再加工和运输、rPET产品生产以及成品运输至仓库等各个环节，并量化了各环节的碳排放情况，实现了该产品的碳溯源。记录的信息包括实时生产图片、发货订单号、生产批次号和其他唯一识别信息，以确保数据可追溯。作为循环经济中核算和追踪工具的典型实践，该rPET环保收纳盒碳溯源项目已被欧洲循环经济利益相关者平台(ECESP)收录为优秀案例(图表5)。
图表5：rPET环保收纳盒碳溯源项目在ECESP的展示页
资料来源：欧洲循环经济利益相关者平台(ECESP)网站截图
1.3 数字产品碳足迹计算
随着数字产品的创新与广泛应用，能耗宝也开始尝试为该类产品算碳。例如，能耗宝为企业提供云产品碳足迹核算服务，聚合展示云资源综合用量造成的碳足迹，并支持一键生成云资源碳足迹ESG报告。云资源碳足迹基于用户账单及云资源用量得出，并综合考虑数据中心碳盘查结果、云资源硬件功耗、数据中心PUE、所在区域电网排放因子等因素。目前，能耗宝已支撑万科等客户，实现包括阿里云、微软Azure、华为云等多朵云的云资源碳足迹核算，相关核算结果获得赛宝等机构的认证。
2.组织算碳与减碳
在组织维度，能耗宝也提供算碳服务，包括碳排放核算、碳排申报以及绿色认证等。同时，能耗宝还提供能耗管理服务等，包括用能规划，用能监测以及用能优化的解决方案等，助力企业减排。
在算碳方面，能耗宝采用了行业内较为标准的一套MRV(Monitoring，Reporting，Verifying)碳中和服务模型。在监测(M)上，能耗宝在系统里内置了设备监测、数据上报以及API对接，以在第一时间收集用能数据，解决企业自身缺少数据统计体系的问题，提升企业数据采集的全面性、及时性和规范性。在碳盘查(R)上，能耗宝依据国际通用的组织碳排放核算标准，在系统中内置了统计的相关功能和流程，企业可根据页面指引逐项操作。在认证核查(V)上，能耗宝提供在线认证服务。
在减碳方面，能耗管理同时满足了企业能耗降本与低碳转型的诉求，因此也是能耗宝的重要着力点。其以用能管理为客户提供分时段用电情况的监控、分析和节能建议，指导企业精细化管理用能。同时，能耗宝还提供企业自发电管理服务，帮助企业建设光伏自发电体系等。此外，能耗宝还利用电力算法，帮助大型园区企业优化空调用电，解决大型设备用电问题。
在帮助企业节能减碳之外，能耗宝还在业务类别和服务对象上不断创新，包括帮助客户开发碳资产、为社区/院校提供减碳方案、承接低碳赛事等。
2.1 助力制造业中小企业减碳
制造业是排碳大户。杭州华聚复合材料有限公司的实例，是能耗宝在该领域辅助企业减碳的典型代表。华聚是一家专注于从事热塑性复合材料的研发、生产、销售，并致力于整体应用解决方案提供的公司。借助能耗宝数字化技术，华聚有效地实现了节能减排，同时完成了产品绿色升级。
具体来说，华聚将涉及11个大小生产工序的48个能源计量设备接入能耗宝，能耗宝则通过在线数据采集和分析，为企业提供用能优化建议。例如，通过分析并调整重点能耗设备预加热的开关时间，来降低能耗。同时，能耗宝还帮助华聚了解自身整体用电情况、光伏的贡献度以及碳排放量水平，基于新能源发电预测和负荷预测算法，结合企业自身的用能特点，通过弹性分析用电负荷和经济容量优化，提出节能建议。此外，在产品碳足迹方面，能耗宝进行了一站式碳足迹建模、认证和营销支持(图表6)。
从减碳成效看，2022年，华聚厂区实现年度节电17万度，约等于减碳排量120多吨;能耗宝辅助其管理新能源2MW，年发绿电221万度，减碳量1500多吨。通过节能减排，华聚实现了产品单位平米减排16%，公司产品应用到车辆上，年减碳排量近3万吨(包括工厂自身产品工艺带来的减排)。通过碳足迹对比和认证，供应链合作伙伴能更直观、客观地了解华聚产品的实际排放情况和减碳贡献，更有意愿使用华聚的低碳产品。
图表6：能耗宝助力华聚算碳/节能减碳的模型
资料来源：能耗宝
2.2 助力新能源中小企业碳资产开发
除了节能减碳，能耗宝也在创新其他类型的组织碳排管理业务，例如帮助企业开发碳资产。广东新科迪环保科技有限公司是能耗宝上的生物质发电龙头企业。新科迪的填埋沼气发电项目，累计装机规模近80兆瓦，累计清洁能源发电量超12亿度。过去生物质发电系统是线下的，在接入能耗宝之后，整个发电系统通过云端技术，帮助现场工作人员大大减轻运维负担。
能耗宝还将碳资产开发和审核的繁琐流程搬到了线上，帮新科迪建立了碳账户，并依据国际标准和方法学，将生物质发电项目开发成了VCS和GCC认可的碳资产，帮助企业参与国际碳交易市场。
2.3 助力社区/校园减碳
减碳需要各方参与，在企业外，社区也是潜力较大的减碳主体。能耗宝在中国美术学院开展低碳校园项目，号召该校大学生积极参与光盘行动、旧书/旧衣回收、绿色出行、无纸化学习、随手关灯等低碳行动，并通过奖励咖啡券、文创礼品等方式促进正向循环，培养大学生的碳中和意识(图表7)。该项目获国际电信联盟、联合国教科文组织等颁发的2022世界信息社会峰会champion奖、杭州市发改委颁发的杭州十大低碳应用场景。
图表7：中国美术学院减碳示例
资料来源：能耗宝
2.4 助力低碳国际赛事
因受关注度高、影响力大，国际赛事是绿色低碳理念的重要践行和推广渠道。在两年多的时间里，能耗宝承接了杭州亚运会亚运村的低碳建设工作，一方面通过能耗优化推动整个亚运村的节能减排，另一方面通过亚运村APP向全体运动员、媒体、工作人员传播中国的节能减碳技术，并倡导大家在亚运会期间的绿色生活。
其中，能耗宝与杭州亚运村运行管理中心等协力打造了亚运史上首个低碳账户。通过在亚运村内践行光盘行动、无塑购物、绿色骑行、空瓶回收，以及参与无废生活体验等19个绿色行为，亚运村“村民”可以积累低碳积分。这些积分而后可用来兑换低碳账户内商家的绿色商品。2023年9月12日至10月6日期间，“云上亚运村”低碳账户注册新用户累计1.5万余人，累计活动参与超过64万人次，累计减碳量超过15吨。
此外，如上文所及，能耗宝还帮助亚运吉祥物玩偶、亚运飞盘等亚运特许商品完成产品碳足迹计算，并在产品的制造过程中寻找到循环材料替代、包装回收、绿电使用等主动减碳的措施，并指导制造商主动减碳。该低碳亚运特许商品认证项目，得到了亚组委的认可，收到了来自官方的感谢信。
四、未来规划
随着国家双碳战略的推进，企业绿色低碳转型的需求变得越来越强烈。阿里云团队洞察市场需求，以数据为原料，以数字化技术为工具，为企业乃至更广泛的社会群体提供碳管理和节能减排服务。
未来，能耗宝将搭建更广泛、更专业、更普惠、更包容的低碳能源综合服务云平台，丰富数字技术服务供给，增强数字化节能降碳产品供给能力，最大程度地发挥供给端的牵引作用，促进数字技术进一步拉动企业低碳转型。例如，通过与领先的国际同行对标，不断提升产品价值。
同时，能耗宝相信落地双碳需要“以政府为主导，企业为主体，广大人民群众积极参与”。实现碳中和，仅靠国家政策是不够的，需要充分发挥市场的作用。在C端驱动消费者，培育低碳消费市场，继而以C端拉动B端减碳，是能耗宝未来的努力方向之一。一般来看，碳足迹低的产品往往比同类产品的售价高。这就需要消费者愿意为绿色低碳所产生的溢价买单，继而促进企业的低碳改造。能耗宝希望能更多地通过C端的平台产品，通过亚运村这类项目影响C端消费者，鼓励个体和企业为绿色低碳发展付出自己的努力。
作为阿里云的成员，能耗宝将加速推进数字化全面平衡发展，弥合不同规模企业间的数字鸿沟。一方面，降低数字技术使用门槛和成本，从推动中小企业数字化发展、网络化协同、智能化升级三个方面，推动企业数字化转型。面向中小企业提供成本低、见效快、适用性强的节能降碳数字化解决方案。另一方面，不断夯实中小企业数字化服务基础，借助云上平台的架构，集成头部生态伙伴能力，共享算力存储以及生态服务资源，从而提高单体企业碳中和业务效率，降低实施成本，持续利用数字化技术助力广大中小型企业低碳转型。