工業(yè)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)是碳達(dá)峰十大行動(dòng)之一。全國工業(yè)和信息化工作會(huì)議要求，2022年要實(shí)施工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)，穩(wěn)步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)雙碳的新型基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵共性技術(shù)。當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)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(shù)與綠色低碳產(chǎn)業(yè)深度融合，綠色制造體系和服務(wù)體系不斷完善，加快推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域低碳工藝革新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
作為新型基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的全新產(chǎn)業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵技術(shù)支撐和新型基礎(chǔ)設(shè)施，通過網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全四大功能體系建設(shè)，推動(dòng)異構(gòu)數(shù)據(jù)采集、匯聚和建模分析，促進(jìn)數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放，實(shí)現(xiàn)要素資源在更大范圍、更高效率、更加精準(zhǔn)的優(yōu)化配置。實(shí)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(biāo)志性成果，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)提供了必要的基礎(chǔ)條件。
作為關(guān)鍵共性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)深度集成，打通云、網(wǎng)、邊、端，加速通信技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)聚合，帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)全面突破和迭代創(chuàng)新，能夠提高對(duì)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(shù)與行業(yè)特有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、需求相結(jié)合，加速工業(yè)機(jī)理模型的匯聚沉淀，催生出平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大新模式，促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)降本、提質(zhì)、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(yīng)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(yīng)用，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵生產(chǎn)工藝能耗、碳排放數(shù)字化、透明化，建立從生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)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(tuán)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)建設(shè)超低排放全生命周期信息化系統(tǒng)，通過智能裝備應(yīng)用、精益化的現(xiàn)場管理、信息技術(shù)與集團(tuán)業(yè)務(wù)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(zhuǎn)爐煤氣同比增加1.94%，累計(jì)自發(fā)電2.67億千瓦時(shí)，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(shè)試點(diǎn)”的重點(diǎn)企業(yè)，通過網(wǎng)絡(luò)切片+MEC(邊緣計(jì)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(chǎn)調(diào)度、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)分析、蒸汽動(dòng)力優(yōu)化、車間用電等多場景實(shí)現(xiàn)節(jié)電減排，節(jié)省燃料的減排貢獻(xiàn)，預(yù)計(jì)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(jìn)一步改善現(xiàn)有系統(tǒng)的自動(dòng)程度與能耗優(yōu)化能力，在現(xiàn)有MPC系統(tǒng)之上建設(shè)水泥燒成及原料粉磨能耗優(yōu)化系統(tǒng)(RTO)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)窯、磨系統(tǒng)的穩(wěn)定且低耗的自動(dòng)駕駛，幫助海螺水泥節(jié)約電力4億千瓦時(shí)、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(shù))脫硝效率達(dá)90%，同時(shí)員工勞動(dòng)強(qiáng)度降低21%。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理水平提升帶來巨大助力。同時(shí)，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(chǔ)的設(shè)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(jìn)了政府治理體系和治理能力現(xiàn)代化進(jìn)程。通過整合生產(chǎn)數(shù)據(jù)、平臺(tái)和系統(tǒng)，構(gòu)建區(qū)域和行業(yè)級(jí)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)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(cè)、管理、調(diào)控、評(píng)估等功能，提升跨部門、跨層級(jí)的雙碳行動(dòng)聯(lián)動(dòng)聯(lián)控能力。
上海浦東智慧能源雙碳云平臺(tái)全面整合了電力、水務(wù)、燃?xì)狻⒄?、社?huì)等多方系統(tǒng)平臺(tái)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(duì)象，為政府部門、能源企業(yè)、用能客戶提供能源碳監(jiān)測(cè)、能源碳評(píng)估及能源碳預(yù)測(cè)等功能。
浙江省級(jí)能源大數(shù)據(jù)中心上線的“雙碳智治平臺(tái)”，充分利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等數(shù)字化技術(shù)，系統(tǒng)集成跨領(lǐng)域、跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)協(xié)同，已實(shí)現(xiàn)全省、分領(lǐng)域、分地市的能源消費(fèi)總量、碳排放總量、能耗強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度“四個(gè)指標(biāo)”動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，建設(shè)供能充足、用能清潔、資源配置靈活的分布式多能互補(bǔ)綜合能源體系。僅在星洲工業(yè)園區(qū)域能源綜合服務(wù)中心，運(yùn)營成本降低21%、營運(yùn)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(xiàng)長期性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性的重大工程，功在當(dāng)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(lǐng)域重點(diǎn)行業(yè)，研究編制“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”實(shí)施方案，指導(dǎo)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術(shù)提升能源、資源、環(huán)境管理水平，深化生產(chǎn)制造過程的數(shù)字化應(yīng)用，賦能綠色制造。
搭建技術(shù)載體。推動(dòng)建設(shè)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，開展節(jié)能診斷、能效對(duì)標(biāo)、碳配額分析、區(qū)域/行業(yè)碳目標(biāo)成效評(píng)價(jià)，支撐綠色低碳評(píng)估體系建設(shè)。聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)共建細(xì)分領(lǐng)域“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，狠抓綠色低碳技術(shù)攻關(guān)，加快先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用。
打造應(yīng)用示范。聚焦綠色制造體系和服務(wù)體系建設(shè)，將5G全連接工廠與綠色工廠建設(shè)結(jié)合，加強(qiáng)對(duì)再生資源全生命周期數(shù)據(jù)的智能化采集、管理與應(yīng)用。
二是深化“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”產(chǎn)業(yè)融合。
面向區(qū)域，推動(dòng)建設(shè)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”公共服務(wù)平臺(tái)，高效配置政策、技術(shù)、數(shù)據(jù)、人才等要素資源，深化產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、應(yīng)用服役、回收利用等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與綠色低碳產(chǎn)業(yè)深度融合，打造綠色制造體系和服務(wù)體系，促進(jìn)數(shù)字化智能化綠色化融合發(fā)展。
面向企業(yè)，積極推動(dòng)數(shù)字技術(shù)賦能“專精特新”中小企業(yè)綠色發(fā)展，按產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂怼皩＞匦隆敝行∑髽I(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色化發(fā)展共性需求，開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫、現(xiàn)場診斷和供需對(duì)接，引導(dǎo)企業(yè)參與實(shí)施工業(yè)低碳行動(dòng)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(yīng)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(diǎn)高耗能行業(yè)和京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)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(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，統(tǒng)籌綠色低碳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和工業(yè)大數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，推動(dòng)數(shù)據(jù)匯聚、共享和應(yīng)用。
一方面，基于平臺(tái)數(shù)據(jù)，開展碳足跡、水足跡、環(huán)境影響分析評(píng)價(jià)，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(shí)提升重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域能源供給與能耗監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，為“能耗雙控”精準(zhǔn)施策提供有力抓手，強(qiáng)化產(chǎn)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(yùn)行機(jī)制，有序推進(jìn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雙碳金融產(chǎn)品和服務(wù)開發(fā)，設(shè)立碳減排貨幣政策工具，創(chuàng)新“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+雙碳”產(chǎn)融模式，充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，探索碳定價(jià)機(jī)制，支撐碳排放權(quán)交易、用能權(quán)交易、電力交易銜接協(xié)調(diào)。
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)