一、數字化轉型進入新階段
(一)兩化融合水平顯著提升
2015年以來,我國鋼鐵數字化網絡化水平顯著提升,智能化應用逐步深入,為鋼鐵行業數字賦能打下堅實基礎。2020年,我國冶金行業兩化融合指數達到54.3,關鍵工序數控化率達到65.4%,生產設備數字化率達到47%,智能制造就緒率達到8.7%,近200家企業通過兩化融合貫標評定,數字礦山、智能車間、智能工廠等試點應用取得突破,打造了9家智能制造試點示范、5個智能制造新模式以及18個工業互聯網應用試點示范。
(二)節能減碳取得初步成效
“十三五”期間,我國噸鋼綜合能耗(折標準煤)由572千克下降到546千克,下降率4.54%,超額完成了既定的節能目標。低碳冶金、余熱余能回收利用等技術取得突破,行業企業加強排放管理力度,綜合治理水平不斷提升。隨著能源管理中心、能源管理體系、能源平衡調度系統等在鋼鐵行業的推廣應用,鋼鐵行業節能降碳逐步邁向系統化、精細化管理行列。
(三)綠色智能深度融合不足
現階段我國鋼鐵行業低碳發展對智能技術的需求空間很大。以C+4E為核心思想構建的鋼鐵生產全過程碳排放智能管控平臺,亟需完善基于數字技術的碳排放數據庫。受限于能源計量點位不完善、計量儀表數據不準確,覆蓋全介質、全工序的能源產生預測、消耗預測、優化調度等功能不完善,能源決策仍依賴人工經驗。5G、人工智能、大數據等先進技術在能源決策優化領域仍處于研發及試點應用階段,尚未在鋼鐵行業實現大面積推廣。
二、低碳意見提出新要求
(一)要完善新型信息基礎設施建設
《意見》明確提出“提升數據中心、新型通信等信息化基礎設施能效水平”。鋼鐵行業須加快推動數據中心發展,加快構建云計算、邊緣計算等多層次算力設施體系;搭建工業互聯網、5G、大數據中心等新型基礎設施體系,實現傳感、控制、管理、運營等多源數據一體化集成;加快設備上云步伐,實現人員、裝備、物資等生產和管理數據要素的網絡化連接、敏捷化響應和自動化調配。
(二)要加速鋼鐵企業數字化轉型進程
《意見》明確提出“健全電力、鋼鐵、建筑等行業領域能耗統計監測和計量體系,加強重點用能單位能耗在線監測系統建設”。鋼鐵企業要推廣應用人工智能配料、智能排產、數字孿生、大數據分析等技術,提升企業自身數字化和網絡化水平。對鋼鐵生產環節的高耗能設備進行動態耗能監測與能耗分析,建立具有能源計劃、評價、平衡與預測模型的能源管理中心,提升能源使用效率和管理水平,助力行業企業節能、降碳。
(三)要推動鋼鐵行業低碳有序發展
《意見》明確提出“加快推進工業領域低碳工藝革新和數字化轉型”。鋼鐵行業要加快利用工業互聯網、區塊鏈技術的去中心化、不可偽造、公開透明、可追溯等特性,構建鋼鐵行業碳足跡基礎數據庫,建立鋼鐵行業碳排放管理數據平臺,實時監測碳排放量、及時預警能耗浪費、評價企業競爭力等,智能預判碳排放潛力空間,實現綠色供應鏈數字化、可視化管理,大步推進新科技在節能減排方面的應用,助力鋼鐵行業實現“雙碳”目標。
(四)要加快鋼鐵低碳智能技術融合創新
《意見》明確提出“推動互聯網、大數據、人工智能、第五代移動通信(5G)等新興技術與綠色低碳產業深度融合”。鋼鐵行業須加快大數據、人工智能等新一代信心技術與低碳發展深度融合,加快鋼鐵行業綠色改造升級,積極推行低碳化、循環化和集約化,提高鋼鐵行業資源利用效率,降低能源消耗和資源浪費。
三、科技創新培育新動能
(一)減污降碳
研究建立基于工業互聯網的超低排放與低碳協同管控數字化平臺,實現碳素流可視可管可控,以及鋼鐵企業生產全過程的碳排放監測、統計、對標,支撐企業開展碳排放水平、碳足跡和全生命周期碳排放的分析研究,以碳效率為核心優化生產工藝及管理,實現生產工序碳排放過程目標管控、碳排放預警管控及減碳降污協同管控。
(二)管理降碳
研究建立鋼鐵企業燃氣平衡預測與調度系統,建立煤氣產生、消耗預測模型以及動態調整模型,為用戶提供燃氣產耗預測、異常指標預警和調度優化方案,提升能源利用效率;建設智能制造管理與執行系統,強化生產控制,實現生產、物流、能源等核心業務主線的全流程跟蹤與閉環管理,提升資源利用效率;以平臺化、可視化、移動化、智能化為指導,以數據利用為核心,建立新一代智能管控平臺,實現環保監測、能源調度、生產管控、物流運輸、低碳管理等協同管控,全面提升資源、能源利用效率。
(三)節能降碳
研究建立鋼鐵企業智能鋼軋一體化系統,以提高設備利用率和熱裝率、減少斷面切換次數為目標,綜合考慮鋼軋工藝要求、鋼坯庫存情況,實現煉鋼、軋鋼一體化計劃的編制,協調鋼軋生產節奏,提高鋼軋熱送率,減少能源使用,達到減碳目的。
四、綠色智能重構新格局
(一)貫徹新發展理念,做好綠色智能頂層設計
鋼鐵行業要堅持貫徹落實新發展理念,自覺把新發展理念貫穿鋼鐵行業高質量發展全過程,將“綠色低碳智能發展”作為貫徹新發展理念,推動鋼鐵行業高質量發展的重要突破口,做好綠色智能發展頂層設計。行業層面,從發展目的、發展動力、發展方法、發展路徑等多層面出發,明確行業綠色智能發展路線圖;企業層面,要充分認識到綠色智能在鋼鐵企業實現高質量發展中的戰略地位,推動焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序綠色智能融合發展。
(二)突破新技術壁壘,增強行業自主創新能力
建立“政產學研用”相結合的創新機制,抓好國家重大科技專項、行業共性技術研發、企業層面技術革新三個方面的科技攻關,著力構建高效、清潔、低碳、循環的綠色智能制造體系,重點突破基于物質流能量流協同的能源優化調度、基于工業互聯網的智能排產與資源協同優化、基于大數據的鋼鐵全流程質量分析與優化、關鍵工藝裝備在線監測及遠程診斷等技術,系統推進鋼鐵行業綠色智能轉型。
(三)構建新服務平臺,打造綠色智能產業生態
支持第三方機構作為公共服務平臺,規范服務標準,開展“碳達峰、碳中和”技術研發、檢驗檢測、技術評價、技術交易、質量認證、人才培訓等專業化服務;研究建立碳交易綜合服務平臺,提供產業鏈全流程的碳足跡跟蹤、各環節的碳計算、市場碳交易、碳金融、碳信息資訊、低碳技術共享等服務。
(四)建立新監管體系,全面提升現代化治理水平
采用區塊鏈、物聯網、大數據等技術,研究建立鋼鐵行業碳排放監測管理平臺,健全重點領域能耗統計監測,以及碳達峰、碳中和標準計量體系,開展產品和服務全生命周期內的能源消耗、污染物與溫室氣體排放監測與跟蹤,面向政府主管部門,提供企業碳排放數據跟蹤、碳配額分配、溫室氣體清單管理等服務,提升氣候變化和生態環境問題的區域協同治理能力。