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根云-工業(yè)趨勢分析
返回 當(dāng)前，我國制造業(yè)發(fā)展受到能源、資源等因素制約，低碳發(fā)展任務(wù)艱巨。數(shù)字化是改造傳統(tǒng)制造業(yè)并使其實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要手段。
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賽迪研究院節(jié)能與環(huán)保研究所認為，當(dāng)前數(shù)字化賦能制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型主要有四條路徑：賦能產(chǎn)品生命周期管理與碳足跡追蹤分析評價，賦能生產(chǎn)過程控制降低能耗物耗，賦能能源管理與碳排放監(jiān)測管理，賦能供應(yīng)鏈資源回收利用。基于此，提出了推動數(shù)字經(jīng)濟與制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型在更廣范圍、更深程度上加速融合的三點建議。
01.制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型亟需數(shù)字化賦能
資源、能源和環(huán)境對我國制造業(yè)發(fā)展制約增強。從國內(nèi)發(fā)展需求看，現(xiàn)階段我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化成熟度較低，意味著在未來相當(dāng)長一段時期，我國能源消費總量還將處于遞增階段，依然有繼續(xù)增長的內(nèi)在動力。這一發(fā)展勢頭也增加了我國通過“調(diào)結(jié)構(gòu)降強度”減碳的難度。從對外貿(mào)易形勢看，提供綠色低碳的工業(yè)產(chǎn)品已成為國際潮流和趨勢。未來，碳關(guān)稅等綠色貿(mào)易壁壘將成為限制我國工業(yè)產(chǎn)品出口的重要手段。
從制造業(yè)自身產(chǎn)業(yè)化水平看，制造業(yè)發(fā)展正面臨不少問題，比如，如何化解產(chǎn)能過剩，單位碳排放高的產(chǎn)品總量大、占比高，高效資源優(yōu)化利用，產(chǎn)品質(zhì)量升級和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級等。這些問題可概括為“資源、能源與環(huán)境”對制造業(yè)的約束與制約問題。
數(shù)字化賦能制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型具有精確性、時效性以及全流程系統(tǒng)性的優(yōu)勢。習(xí)近平總書記在中央政治局第三十四次集體學(xué)習(xí)時指出，“要推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展，把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向，推動制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行全方位、全鏈條的改造，提高全要素生產(chǎn)率，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對經(jīng)濟發(fā)展的放大、疊加、倍增作用。”
推動數(shù)字經(jīng)濟與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展是把握產(chǎn)業(yè)變革新機遇的戰(zhàn)略選擇，也是推動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要方向。數(shù)字化在制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型中具有多重優(yōu)勢：可實現(xiàn)工業(yè)碳管理關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和專業(yè)應(yīng)用，并保障數(shù)據(jù)獲取與傳輸?shù)母咝耘c準確性；可助力制造業(yè)實現(xiàn)“源頭-過程-末端”的系統(tǒng)性全流程控碳；可助力企業(yè)提升自主碳排放管理能力，這也是企業(yè)進行碳排放管理行之有效的工具；可為各級政府監(jiān)測企業(yè)能源消耗、碳排放乃至制造業(yè)整體運行情況提供大數(shù)據(jù)監(jiān)測手段。
目前國際上已有借力數(shù)字技術(shù)加速低碳轉(zhuǎn)型的研究和探索。根據(jù)全球電子可持續(xù)發(fā)展推進協(xié)會（GeSI）的研究，未來十年，數(shù)字技術(shù)通過賦能智能制造、智慧能源等行業(yè)，可減少全球碳排放的20%。美國在推進凈零排放目標過程中高度重視數(shù)字技術(shù)的融合應(yīng)用，包括發(fā)布數(shù)字化方向碳中和標準、為開發(fā)減碳模型提供資金支持等一系列政策工具。
02.數(shù)字化賦能制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的主要路徑
路徑一：賦能產(chǎn)品生命周期管理與碳足跡追蹤分析評價。
產(chǎn)品生命周期管理是將原材料的開采、設(shè)計、制造、運輸、銷售直到用后廢物處臵的碳排放進行量化，支持流程及工藝優(yōu)化，對產(chǎn)品進行生態(tài)設(shè)計，以降低碳排放的決策分析工具。生命周期評價報告是國際通用產(chǎn)品綠色水平證明材料，將會成為工業(yè)產(chǎn)品出口應(yīng)對綠色貿(mào)易壁壘和碳關(guān)稅的重要依據(jù)文件。
賦能機理：全生命周期評價過程有賴于海量數(shù)據(jù)的收集、計算與評估結(jié)果的積累。運用大數(shù)據(jù)技術(shù)計算分析產(chǎn)品碳足跡、建立產(chǎn)品全生命周期碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)的可靠性、計算的便捷性，進而提高生命周期評價結(jié)果的可信度和應(yīng)用性能。
例如，建材行業(yè)是我國較早應(yīng)用數(shù)字化全生命周期管理工具的行業(yè)。目前在用的建材行業(yè)綠色制造集成應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺，基于對行業(yè)來源分散、格式多樣的海量數(shù)據(jù)進行采集、存儲，并借助碳計算模型進行關(guān)聯(lián)分析，計算出生產(chǎn)每立方米保溫材料、每噸水泥的碳排放量，與生產(chǎn)工藝改進后的碳排放進行比較。通過對比優(yōu)化方案，從而為企業(yè)明確減排步驟提供技術(shù)支持，為探索企業(yè)綠色診斷奠定基礎(chǔ)，對建材行業(yè)淘汰落后、低碳轉(zhuǎn)型有著積極的促進作用。
路徑二：賦能生產(chǎn)過程控制，降低能耗物耗。
石油化工、冶金、建材、采礦等流程制造業(yè)普遍存在能耗大、產(chǎn)品質(zhì)量較差、生產(chǎn)工藝落后、自動化水平較低，以及信息集成度低、綜合競爭力較弱等問題。
賦能機理：運用人工智能、工業(yè)機器人等技術(shù)優(yōu)化工藝流程和物料調(diào)度，對生產(chǎn)設(shè)備的操控及其互聯(lián)互通進行改善，進而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，推動產(chǎn)線智能化升級，降低能耗和物耗。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還可提高設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)已成為相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)改造升級和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
例如，在冶金行業(yè)，基于辨識模型與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的礦漿品位智能檢測技術(shù)、礦漿粒度智能檢測技術(shù)， 以及礦漿酸堿度智能檢測技術(shù)賦能選礦設(shè)備，可提高礦漿濃度、粒度和物位等參數(shù)的檢測與控制精確度。遼寧排山樓金礦將其引入并使用后，精礦品位提高2%，物料消耗減少20%，使原有設(shè)備的節(jié)能活力被重新激發(fā)出來。
路徑三：賦能能源管理與碳排放監(jiān)測管理。
制造業(yè)能源管理的難點在于能耗計量點多且分散在各生產(chǎn)車間、能源介質(zhì)種類多，導(dǎo)致通過人工獲取的能耗計量不及時、效率低，無法對數(shù)據(jù)進行有效分析。
賦能機理：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化能碳管理系統(tǒng)，自動采集水、電、氣、熱等能源介質(zhì)消耗氨及碳排放數(shù)據(jù)，進而智能辨識和分析生產(chǎn)中存在的能效改進機會點, 定期給出準確直觀的圖表分析結(jié)果，并形成合理的優(yōu)化用能方案。
以能碳管控系統(tǒng)在某化工企業(yè)的應(yīng)用為例。通過對裝臵-管線-罐區(qū)-管線-進出廠點的生產(chǎn)流程進行數(shù)據(jù)建模，實時采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控原料轉(zhuǎn)化率、溫度、壓力、時間、物料流量，以及熱交換器傳熱系數(shù)、各裝臵效率、壓差等，進而實現(xiàn)能耗預(yù)測和碳排放監(jiān)測，并運用人工智能算法進行分析，形成能源優(yōu)化方案，指導(dǎo)生產(chǎn)用能，可有效降低能耗1%-3%，效率提升70%，實現(xiàn)了能源管理的系統(tǒng)性和制度化。
路徑四：賦能供應(yīng)鏈資源回收利用。
我國傳統(tǒng)工業(yè)廢棄物回收行業(yè)目前普遍存在資源報價不透明、交易信息流通性差、產(chǎn)業(yè)管理不規(guī)范、廢舊資源加工設(shè)備不合格、廢舊資源循環(huán)利用率低等問題，工業(yè)資源綜合利用率仍有大幅提升空間。
賦能機理：數(shù)字化賦能供應(yīng)鏈資源回收是通過運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)，搭建覆蓋面更廣的廢舊資源信息服務(wù)平臺，銜接后續(xù)的資源處理與再利用產(chǎn)業(yè)鏈上下游行業(yè)，將廢舊資源的交易信息快速推廣、匹配、對接和成交，形成有序的廢舊資源回收處理鏈。數(shù)字化賦能資源回收利用有助于提升再生資源的分揀效率和分類準確性，鏈接再生資源回收利用產(chǎn)業(yè)鏈上的產(chǎn)廢方、流通環(huán)節(jié)及利廢方等多元主體，促進再生資源回收信息更加透明，進而推動資源回收利用行業(yè)實現(xiàn)智能化綠色化協(xié)調(diào)發(fā)展。
例如，廢鋼回收大數(shù)據(jù)平臺，其具有定位導(dǎo)航、預(yù)約回收、智能判級分揀、物流追蹤及資源循環(huán)利用知識推送等功能，不少用戶在平臺上獲 取了公開透明的價格信息，使得廢鋼質(zhì)量大幅提升，進而促進了短流程煉鋼工藝的高質(zhì)量發(fā)展。
03.三點建議
加快培育數(shù)字化節(jié)能降碳第三方服務(wù)主體，豐富數(shù)字技術(shù)服務(wù)供給。
增強數(shù)字化節(jié)能降碳產(chǎn)品供給能力，最大限度地發(fā)揮供給端的牽引作用，促進數(shù)字技術(shù)進一步拉動制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。一是支持信息技術(shù)企業(yè)創(chuàng)建節(jié)能服務(wù)公司，提升技術(shù)創(chuàng)新水平，培育和推廣一批符合高耗能企業(yè)節(jié)能降碳需求的數(shù)字化平臺、系統(tǒng)解決方案、產(chǎn)品和服務(wù)。二是組織供需對接。建立數(shù)字化節(jié)能降碳可信服務(wù)商、優(yōu)秀數(shù)字化節(jié)能降碳產(chǎn)品與服務(wù)評價體系，征集、培育和推廣一批技術(shù)力量強、服務(wù)效果好、深受企業(yè)歡迎的數(shù)字化節(jié)能降碳服務(wù)商、優(yōu)秀數(shù)字化節(jié)能降碳產(chǎn)品與服務(wù)。通過在線直播、視頻展播、線上對接等形式，實現(xiàn)數(shù)字化節(jié)能降碳產(chǎn)品和服務(wù)展示互動與對接交易。
加速推進數(shù)字化全面平衡發(fā)展，彌合不同規(guī)模企業(yè)間的數(shù)字鴻溝。
一是降低數(shù)字技術(shù)使用門檻和成本。從推動中小企業(yè)數(shù)字化發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化升級三個方面，推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。面向中小企業(yè)提供成本低、見效快、適用性強的節(jié)能降碳數(shù)字化解決方案。二是不斷夯實中小企業(yè)數(shù)字化服務(wù)基礎(chǔ)。支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群搭建“虛擬”產(chǎn)業(yè)平臺，鼓勵培育虛擬產(chǎn)業(yè)集群，建設(shè)中小企業(yè)數(shù)字化公共技術(shù)服務(wù)平臺，組織發(fā)布數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型經(jīng)驗和案例，優(yōu)化中小企業(yè)數(shù)字化服務(wù)。
明晰碳排放數(shù)據(jù)采集標準和使用規(guī)范，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在賦能制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型中的潛力。
研究制定數(shù)字化賦能節(jié)能降碳標準體系，明確數(shù)據(jù)采集主體，制定能源使用和碳排放監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集流程和使用規(guī)范，建立各利益相關(guān)者的協(xié)調(diào)機制，確保數(shù)據(jù)的真實性和唯一性。加大數(shù)據(jù)安全風(fēng)險防范和數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)保護力度，為數(shù)據(jù)有序流動、促進低碳轉(zhuǎn)型提供有效的制度保障。
