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邁向“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”新征程

2022-02-16 14:50:05 來源：第一財經(jīng)

工業(yè)是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的關鍵領域。工業(yè)領域碳達峰行動是碳達峰十大行動之一。全國工業(yè)和信息化工作會議要求，2022年要實施工業(yè)領域碳達峰行動，穩(wěn)步推進產業(yè)綠色低碳轉型。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)雙碳的新型基礎設施和關鍵共性技術。當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革加速演變，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G新興技術與綠色低碳產業(yè)深度融合，綠色制造體系和服務體系不斷完善，加快推動工業(yè)領域低碳工藝革新和數(shù)字化轉型。

作為新型基礎設施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的全新產業(yè)生態(tài)、關鍵技術支撐和新型基礎設施，通過網(wǎng)絡、平臺、數(shù)據(jù)、安全四大功能體系建設，推動異構數(shù)據(jù)采集、匯聚和建模分析，促進數(shù)據(jù)要素價值釋放，實現(xiàn)要素資源在更大范圍、更高效率、更加精準的優(yōu)化配置。實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略四年來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得一系列階段性、標志性成果，為實現(xiàn)雙碳目標提供了必要的基礎條件。

作為關鍵共性技術，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術深度集成，打通云、網(wǎng)、邊、端，加速通信技術、信息技術和控制技術聚合，帶動相關技術全面突破和迭代創(chuàng)新，能夠提高對能源、能耗數(shù)據(jù)的采集、匯聚及分析能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字技術與行業(yè)特有的知識、經(jīng)驗、需求相結合，加速工業(yè)機理模型的匯聚沉淀，催生出平臺化設計、智能化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同、個性化定制、服務化延伸、數(shù)字化管理六大新模式，促進實體經(jīng)濟降本、提質、增效、綠色、安全發(fā)展。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”在主要行業(yè)應用取得顯著成效。鋼鐵、化工、建材等高耗能行業(yè)通過“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”場景化應用，實現(xiàn)關鍵生產工藝能耗、碳排放數(shù)字化、透明化，建立從生產、存儲、運輸、接收、利用處置、環(huán)境容納全流程閉環(huán)監(jiān)管。

鋼鐵行業(yè)，天津鋼鐵集團通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術建設超低排放全生命周期信息化系統(tǒng)，通過智能裝備應用、精益化的現(xiàn)場管理、信息技術與集團業(yè)務的深度融合，全年噸鋼綜合電耗、水耗同比降低14.37%和12.61%，回收高爐煤氣、余熱蒸汽同比降低8.9%、4.62%，回收轉爐煤氣同比增加1.94%，累計自發(fā)電2.67億千瓦時，同比降低6.68%，使企業(yè)滿足超低排放A類企業(yè)政策要求。

化工行業(yè)，中國石化作為“世界一流綠色低碳城市型煉化示范企業(yè)建設試點”的重點企業(yè)，通過網(wǎng)絡切片+MEC(邊緣計算)+UPF(用戶面功能)下沉到企業(yè)，形成一套基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的石油化工企業(yè)整體解決方案，在工藝優(yōu)化、物料管理、生產調度、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)保風險分析、蒸汽動力優(yōu)化、車間用電等多場景實現(xiàn)節(jié)電減排，節(jié)省燃料的減排貢獻，預計到2030年燃料消耗可節(jié)省5%，到2050年可節(jié)省14%。

建材行業(yè)，海螺水泥依托“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”進一步改善現(xiàn)有系統(tǒng)的自動程度與能耗優(yōu)化能力，在現(xiàn)有MPC系統(tǒng)之上建設水泥燒成及原料粉磨能耗優(yōu)化系統(tǒng)(RTO)，最終實現(xiàn)對窯、磨系統(tǒng)的穩(wěn)定且低耗的自動駕駛，幫助海螺水泥節(jié)約電力4億千瓦時、二氧化碳減排74.77萬噸、污染物減排3萬噸、SCR(選擇性催化還原技術)脫硝效率達90%，同時員工勞動強度降低21%。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)生產管理水平提升帶來巨大助力。同時，還要看到，我國工業(yè)企業(yè)大部分處于2.0~3.0發(fā)展水平，特別是中小企業(yè)的數(shù)字化水平較低，超過55%的企業(yè)尚未完成基礎的設備數(shù)字化改造，亟待提升能源能耗管理及碳排放數(shù)據(jù)采集、監(jiān)管水平。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”有力促進了政府治理體系和治理能力現(xiàn)代化進程。通過整合生產數(shù)據(jù)、平臺和系統(tǒng)，構建區(qū)域和行業(yè)級“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”監(jiān)管平臺，實現(xiàn)生產能耗、碳排放、碳足跡、碳配額、碳信用、碳匯等數(shù)據(jù)的連接和監(jiān)管，具備監(jiān)測、管理、調控、評估等功能，提升跨部門、跨層級的雙碳行動聯(lián)動聯(lián)控能力。

上海浦東智慧能源雙碳云平臺全面整合了電力、水務、燃氣、政府、社會等多方系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)，以企業(yè)能源碳排放量、清潔能源碳減排量、交通電能替代碳減排量等能源碳排數(shù)據(jù)為分析對象，為政府部門、能源企業(yè)、用能客戶提供能源碳監(jiān)測、能源碳評估及能源碳預測等功能。

浙江省級能源大數(shù)據(jù)中心上線的“雙碳智治平臺”，充分利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等數(shù)字化技術，系統(tǒng)集成跨領域、跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務協(xié)同，已實現(xiàn)全省、分領域、分地市的能源消費總量、碳排放總量、能耗強度和碳排放強度“四個指標”動態(tài)監(jiān)測。

江蘇無錫依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，通過局部消納和互聯(lián)，提高能源利用效率、實現(xiàn)節(jié)能減排，建設供能充足、用能清潔、資源配置靈活的分布式多能互補綜合能源體系。僅在星洲工業(yè)園區(qū)域能源綜合服務中心，運營成本降低21%、營運效率提升41%，年節(jié)約能耗9.73%。

雙碳為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展提供了更為廣闊的天地，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”是一項長期性、系統(tǒng)性、復雜性的重大工程，功在當代、利在千秋。中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究如何助力我國大踏步邁向“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”新征程？

一是提升“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”科研能力。

完善政策體系。根據(jù)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，聚焦鋼鐵、有色金屬、石化化工、建材等工業(yè)領域重點行業(yè)，研究編制“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”實施方案，指導利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術提升能源、資源、環(huán)境管理水平，深化生產制造過程的數(shù)字化應用，賦能綠色制造。

搭建技術載體。推動建設“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”評測實驗室，開展節(jié)能診斷、能效對標、碳配額分析、區(qū)域/行業(yè)碳目標成效評價，支撐綠色低碳評估體系建設。聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)共建細分領域“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”聯(lián)合實驗室，狠抓綠色低碳技術攻關，加快先進技術研發(fā)和推廣應用。

打造應用示范。聚焦綠色制造體系和服務體系建設，將5G全連接工廠與綠色工廠建設結合，加強對再生資源全生命周期數(shù)據(jù)的智能化采集、管理與應用。

二是深化“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”產業(yè)融合。

面向區(qū)域，推動建設“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”公共服務平臺，高效配置政策、技術、數(shù)據(jù)、人才等要素資源，深化產品研發(fā)設計、生產制造、應用服役、回收利用等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應用，推動新一代信息技術與綠色低碳產業(yè)深度融合，打造綠色制造體系和服務體系，促進數(shù)字化智能化綠色化融合發(fā)展。

面向企業(yè)，積極推動數(shù)字技術賦能“專精特新”中小企業(yè)綠色發(fā)展，按產業(yè)鏈梳理“專精特新”中小企業(yè)數(shù)字化轉型、綠色化發(fā)展共性需求，開展標準宣貫、現(xiàn)場診斷和供需對接，引導企業(yè)參與實施工業(yè)低碳行動和綠色制造工程，提升企業(yè)數(shù)字化水平，降低企業(yè)零碳化發(fā)展成本。

三是拓展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”數(shù)據(jù)應用。

依托國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心體系，面向冶金、石化、建材等重點高耗能行業(yè)和京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重點區(qū)域建設國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心雙碳分中心，支撐承載綠色低碳基礎數(shù)據(jù)平臺，統(tǒng)籌綠色低碳基礎數(shù)據(jù)和工業(yè)大數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)共享機制，推動數(shù)據(jù)匯聚、共享和應用。

一方面，基于平臺數(shù)據(jù)，開展碳足跡、水足跡、環(huán)境影響分析評價，多維度匯聚工業(yè)數(shù)據(jù)資源，特別面向“兩高”行業(yè)，切實提升重點行業(yè)領域能源供給與能耗監(jiān)測預警能力，為“能耗雙控”精準施策提供有力抓手，強化產業(yè)鏈綠色化治理能力。

另一方面，探索數(shù)據(jù)要素市場和碳交易市場協(xié)同運行機制，有序推進基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雙碳金融產品和服務開發(fā)，設立碳減排貨幣政策工具，創(chuàng)新“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”產融模式，充分發(fā)揮市場機制作用，探索碳定價機制，支撐碳排放權交易、用能權交易、電力交易銜接協(xié)調。

文章作者

魯春叢

(作者系中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長)

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