• 随着科技的发展,机器人技术在制造业中的应用正在改变生产流程。
  • 电子竞技的兴起改变了传统体育和娱乐行业的格局。
  • 数字货币市场的波动性吸引了投资者和监管机构的注意。
  • 随着城市化的加速,城市规划和可持续发展成为重要议题。
  • 海洋塑料污染问题引起了全球范围内的环保行动。
  • 随着5G网络的推广,物联网设备的应用前景更加广阔。
  • 农业科技的进步正在提高粮食生产效率。
  • 电动汽车的普及推动了能源行业的绿色转型。
  • 在线健身和虚拟健身课程在疫情期间迅速流行。
  • 人工智能的快速发展正在引领第四次工业革命。
  • 随着5G网络的部署,智能城市的概念正在逐步变为现实。
  • 随着环保意识的提高,可持续消费成为新的消费趋势。
  • 生物多样性的丧失成为全球生态保护的紧迫问题。
  • 人工智能在医疗领域的应用带来了新的希望。
  • 自动化和机器人技术在制造业中的应用提高了生产效率。
  • 健康的生活方式是预防疾病的最佳方式。
  • 5G技术的推广为物联网和智能城市的发展提供了新机遇。
  • 虚拟现实技术在游戏和教育领域的应用越来越广泛。
  • 电动汽车的普及推动了能源行业的转型,减少了对化石燃料的依赖。
  • 生物技术的进步为个性化医疗和精准治疗提供了可能。
  • 自动化和机器人技术在制造业中的应用提高了生产效率和安全性。
  • 随着全球健康危机的持续,公共卫生体系的完善成为紧迫议题。
  • 在线教育的普及为全球学习者提供了更广泛的学习机会。
  • 电动汽车的快速增长正在推动传统汽车行业的转型。
  • 生物多样性的保护成为全球环境保护的核心议题。
  • 我国煤炭行业数字化转型面临的机遇及政策建议

    我国煤炭行业数字化转型面临的机遇及政策建议

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    袁惊柱

    2021年中央经济工作会议指出,我国要立足以煤为主的基本国情, 深入推动能源革命, 加快建设能源强国。党的二十大报告进一步指出, 要加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系。煤炭行业作为保障我国能源安全与产业安全的重要基础产业, 应该主动把握新一轮科技革命和产业变革中的新机遇,加快推动行业数字化转型,引领新型能源体系建设,为现代化经济体系建设与经济高质量发展提供重要的战略支撑和兜底保障。

    煤炭行业数字化转型面临的机遇

    在以煤为主的能源生产和消费国情基础上,我国实施能源强国战略,必须推动煤炭行业高质量发展,煤炭行业数字化转型是推动行业转型升级的重要内容,是煤炭行业实现高质量发展的有效抓手。但同时,煤炭作为兜底我国能源安全和经济安全的战略保障,在数字化转型中亟需紧抓煤炭行业高质量发展,以及与数字技术融合发展中的新机遇。

    1.促进煤矿智能化平衡发展,保障能源供给

    我国煤炭资源丰裕,但煤层赋存条件具有较大的多样性和复杂性,不同区域的煤炭开采技术水平、发展水平、管理水平等存在较大的不平衡。西部晋陕蒙等煤层赋存条件较好的矿区与云贵川等煤层赋存条件比较复杂的矿区,所采用的开采模式和使用的开采技术存在较大的差异性,因而在智能化发展上也存在较大差异。如晋陕蒙等煤层赋存条件较好的矿区,不同煤层采用不同开采模式,薄及中厚煤层采用智能化无人开采模式,大采高工作面采用智能高效人机协同巡视模式,综放工作面采用人工干预辅助与智能化操控放煤模式;而云贵川等煤层赋存条件复杂矿区,应用机械化与智能化结合开采的模式。除了赋存条件差异带来的煤矿智能化发展不平衡外,企业规模的大小差异也是重要的影响因素。一般而言,我国大规模煤炭企业的机械化、自动化以及智能化发展都领先于行业平均水平。截至2021年底, 全国煤矿数量减少至4500处以内, 建成的年产千万吨级煤矿仅为7 2 处,还存在一定数量的中小规模煤矿,其在智能化发展方面与大型煤矿存在明显差距。另外,地区煤矿发展水平与信息化、数字化技术发展应用水平不一致使得地区内和地区间均存在煤矿智能化发展不平衡。如贵州、新疆均为煤炭资源丰裕的产煤大省(区),但信息化、数字化技术发展存在明显的差距, 两地均出台了促进“十四五”期间煤矿智能化发展实施方案,但贵州在煤矿智能化发展上更超前和更具竞争力。挖掘煤层赋存条件、企业规模和地区数字技术应用水平方面的智能化转型潜力,促进煤矿智能化平衡发展,不仅可以提升区域间的协调调度能力,而且可以增强煤炭生产平抑市场需求波动的灵活性,进一步保障能源供给。

    2.加快煤炭企业数字化转型,释放发展新动能

    煤炭企业数字化转型仍处于起步阶段,加快转型能够释放经济发展新动能。

    一是煤炭企业数字化转型是一个长期的系统工程,需要企业从顶层设计上进行长远谋划,下决心推动变革、采用新模式。目前,大多数煤炭企业还没有启动编制企业数字化转型规划,加快煤炭企业数字化转型,可以催生更多新业态、新模式,分享更多的数字经济红利,成为经济发展的新动能。

    二是通过转型,可以促进煤炭企业的组织机构和管理体制与企业数字化转型相适应, 推动企业体制、管理、运营、业务、决策的真正转型,特别是国有企业,可以进一步解决整体转型诉求与碎片化供给之间的矛盾、已有IT资产与新技术导入之间的矛盾、集中式管理要求与业务单元追求敏捷创新的矛盾、短期大量资金投入与长期才能见效的矛盾等,提高国有资本运营效率。

    三是通过数字化转型可以实现“重硬件重软件、重技术重管理、重建设重运维”,保障转型效果。

    四是通过加快转型使得大量资源投入与实际产出成效相匹配,技术迭代的速度与投资产生价值的速度相协调,使得数字化投入的积极性升高。

    五是煤炭行业在信息化、数字化和智能化方面的基础研究和应用均存在明显的短板和风险, 通过加快煤炭行业数字化转型的方法和路径等方面的理论研究,有利于煤炭企业在信息化、数字化和智能化转型的实际建设中理清思路,规避煤炭企业数字化转型面临的转型失败风险、战略调整风险、人才保障风险和信息安全风险。

    3 . 协同煤炭产业转型升级,支撑经济高质量发展

    “十四五”时期,我国进入经济高质量发展的新阶段, 煤炭产业转型升级需要在“四个革命、一个合作”的新能源安全战略的指导下,进一步深化供给侧结构性改革,优化生产布局,进行全产业链绿色低碳改造,以更高质量的供给保障经济运行安全与能源供给安全,更好地发挥“以煤为主” 的能源生产消费在能源强国建设中的基础保障作用,以及煤炭在实现“双碳”目标、助力生态文明制度体系建设方面的减污降碳引领作用。

    具体分析来看,煤炭产业转型升级主要有以下几方面内容:一是巩固深化“去无效产能、改造提升低效产能”,进一步优化产能结构;二是大力推进煤炭体制改革,解决煤电矛盾、煤炭减污降碳与保供之间的矛盾,统筹有效市场、有为政府的作用;三是更好地发挥煤炭在能源系统中的兜底保障作用,有序推进能源转型; 四是更好地发挥煤炭产业作为基础产业对于经济体系的支撑作用,协调能源结构调整与产业结构调整。

    煤炭产业数字化转型通过煤炭产业与数字技术的融合发展, 促进煤炭产业信息化、数字化、智能化发展, 增强煤矿智能化、煤炭企业数字化转型等方面的数字化基础设施建设,通过数字技术在煤炭开采、生产、运输等环节以及企业管理方面的应用,更好地协调煤炭产业上下游产业链之间的供求、区域之间的分工以及不同能源品种之间的替换,协同推进煤炭产业转型升级与数字化转型。

    4.夯实煤炭数字化转型基础,支撑能源强国建设

    煤炭数字化转型以大量的数字化基础设施建设作为支撑, 主要包括新一代信息技术设施、智能化设备、操作系统和信息化平台等。通过夯实煤炭数字化转型的基础设施建设, 有利于中国实施能源强国战略。目前,煤炭数字化转型基础发展还存在较大的提升空间,主要表现为新一代信息技术在煤炭行业的应用还需大力加强,智能化设备的技术难点仍需要突破,操作系统和平台发展有待进一步实现自主可控等。

    一是新一代信息技术在煤炭行业的应用存在较大的发展空间。尽管我国已经在5G技术方面具有较高的国际竞争力, 但在5G技术商业运用方面发展相对不足。“十四五”时期,我国将加大5G技术在煤炭行业中的运用示范,目前主要在地面5G通信方面需要加快研发和探索,攻克煤矿井下安全生产的5G技术运用,解决5G基站有效发射功率低的问题,使得5G通信系统在煤矿井下使用真正大规模成熟化推广。

    二是攻破智能化设备“卡脖子”技术难题。2019年,原国家煤矿安全监察局制定公布了《煤矿机器人重点研发目录》, 列出了需要重点研发应用掘进、采煤、运输、安控和救援5 38种煤矿机器人,目前已有一定的进展,但井下车辆和机器人电动化问题、无人操作系统常态化运行可靠性问题等仍需技术突破。围绕煤矿机器人应用做文章,有利于构建煤炭行业数字化转型的创新生态, 加快攻破系列“卡脖子”技术难题。

    三是通过形成信息采集和集成需要的信息系统,真正实现智能化协同和联动。煤炭数字化转型需要建立大量信息系统,对煤矿生产作业过程中的“人、机、环、管”多元异构数据进行采集和集成,而传统煤炭企业的信息化基础设施明显不能满足企业数字化升级和转型发展的需求。通过加强数字化基础设施建设,有助于煤炭企业解决“信息孤岛”、“数据烟囱”等问题。

    5.强化能源数据安全,助推国家能源转型

    煤炭作为我国主体能源, 强化其数字化转型中的数据安全,对于助推国家能源转型, 提升我国能源安全整体水平具有重要的支撑意义。一方面,煤炭行业自身的发展存在一系列运营风险、战略风险和应急风险等影响能源安全的问题, 在煤炭行业数字化转型中强化能源数据安全, 可以进一步保障国家能源安全。另一方面,强化对ICT技术与煤炭技术融合中所形成的数据风险的安全管理,有利于推动煤矿智能化与煤炭企业数字化转型,更好地发挥煤炭在新型能源体系建设中的兜底作用。一是ICT技术和煤炭技术均存在技术堵点和难点,ICT 技术与煤炭技术中存在的“卡脖子”问题也会进一步影响数据的采集和集成,任何一方技术不能实现突破,都不能成功实现数据的传输与联动, 通过数据安全管理可以提高融合成功率,从而助力煤炭企业数字化转型成功;二是数字化互联后知识产权、商业秘密等敏感数据的暴露风险较高,需要进行一定规模的数据安全投资来进行专门的保护,给煤炭行业安全生产和数字化生态构建提供坚实保障。

    促进煤炭行业数字化转型的政策建议

    在“以煤为主”的基本国情下,我国要加快推进能源强国建设,必须综合考虑国内外发展形势对煤炭行业的影响, 以加强煤炭信息基础设施建设为先导,积极推动智慧煤矿建设, 推进煤炭企业数字化转型,并加强煤炭行业数据安全管理,统筹推进煤炭数字化转型与产业结构转型升级,促进煤炭行业高质量发展,助力能源强国建设。

    1.推动智慧绿色低碳煤矿建设

    根据煤炭赋存条件,应积极主动推动智慧绿色低碳煤矿建设,有序实现大煤矿从智能化到智慧化再到全部煤矿智能化智慧化的发展。

    一是要转变煤炭开采的思维模式,形成绿色矿山建设的新理念。采用全生命周期的绿色矿山建设新模式, 进行近零生态损害的科学开采、矿井智能化建设与地下空间一体化利用、低污染低排放的绿色低碳生产。二是在智能开采技术方面进行攻坚克难,重点攻克精准地质信息系统及随掘随采探测技术与装备、智能化无人开采关键技术与装备、巷道智能化快速掘进技术与装备、智慧煤矿物联网技术与装备、煤矿机器人技术及产品等方面的难点,形成符合薄煤层、大采高、超大采高、特厚煤层赋存条件的综放智能化开采技术体系。

    2.加快推进煤炭企业数字化转型

    在煤炭企业数字化转型仍处于起步阶段的现实基础上, 政府应该加强指导和引导,让煤炭企业转变思维模式,认识到数字化转型的必要性,在顶层设计、标准建设、体制机制改革、人才、管理、信息安全、数字化生态等多方面着力,加快推进煤炭企业数字化转型。

    一是政府通过加强宣传和指导,让煤炭企业形成数字化转型的行业发展共识,积极主动有序按照指导原则推动企业进行数字化转型升级;二是充分发挥国有煤炭企业在数字化转型上的引领作用,率先进行数字化转型战略编制、改革探索,形成一些能够供其他煤炭企业参考和借鉴的数字化转型模式;三是从管理体制和模式上实施符合数字化转型的企业组织;四是以系统性思维统筹推进数字化转型,将煤矿智能化建设、信息安全建设、数字化人才建设、数字文化、数字化管理等内容纳入企业数字化转型整体当中;五是构建煤炭产业数字化发展的良好生态, 由煤炭生产头部企业牵头,围绕煤炭全产业链的数字化环节,协同上下游企业共同解决数字化技术、标准、平台、协同等问题。

    3.统筹推进煤炭数字化转型与煤炭产业结构转型升级

    按照“四个革命、一个合作”的能源安全新战略要求, 统筹推进煤炭数字化转型与煤炭产业结构转型升级,促使煤炭行业朝着绿色化、低碳化、数字化、智能化、高效化的方向发展。

    一是要科学认清煤炭数字化转型与煤炭产业结构转型升级的关系。煤炭产业结构转型升级是目前迫切需要深入推进、促进煤炭行业清洁低碳高效发展的改革进程, 是煤炭行业实现高质量发展的重要内容。而煤炭数字化转型是数字技术驱动下的煤炭产业数字化和煤炭数据产业化过程,主要是根据数字技术和煤炭行业技术的融合发展情况来推进,目前仍处于初级阶段,成功的数字化转型能有效加速煤炭产业结构转型升级。

    二是统筹实施煤炭数字化转型与煤炭产业结构转型升级有差别的措施,有顺序分阶段推进转型进程。“十四五” 时期,我国应深化煤炭行业供给侧结构性改革,着力在系统性优化产能、能源系统保障供应、经济系统发挥兜底方面推动煤炭产业结构转型升级,强化煤炭在保障能源安全、支撑经济运行、实现“ 双碳” 目标、助力生态文明制度体系建设等方面的战略作用。在煤炭数字化转型方面,应该结合煤炭技术和数字技术的发展与融合情况,根据技术成熟度,能转尽转,加快推进煤矿智能化建设,有序推进煤炭企业数字化转型,探索建设煤炭行业互联网平台,提升煤炭生产供应体系的柔性和韧性。

    三是积极实施煤炭数字化转型与煤炭产业结构调整升级协同路径。在煤炭数字化转型与煤炭产业结构调整升级相互促进的领域,应该加强政策支持引导,推广成熟的发展模式,以数字化助推煤炭产业结构调整升级,以产业结构调整升级为数字化转型创造更加匹配的条件。

    4.夯实煤炭数字化转型的基础

    成熟的数字技术、煤炭技术、基础设施、设备等是煤炭数字化转型的重要基础,要想成功实现煤炭数字化转型的目标,必须夯实基础。

    一是要在数字技术、煤炭技术及其运用方面攻坚克难, 解决“ 卡脖子” 问题。一方面,要加强对关键基础材料、核心基础零部件和先进基础工艺等共性关键技术的研发; 另一方面, 要重点突破井下精确定位与数据高效连续运输、精准地质探测、重大灾害及粉尘智能监控预警与防控、智能实时随机超前探测、井筒机械破岩智能建设、井下智能网联无轨辅助运输、智能快速掘进、复杂条件智能综采、露天开采无人化连续作业、井下数码电子雷管、煤矿机器人等技术。

    二是要强化基础设施建设。一方面,要加强煤炭行业自身的基础设施建设,围绕开采、洗选、运输等产业链环节完善基础设施,保障煤炭安全生产;另一方面,要加快建设煤炭信息基础设施,通过传感器、5G基站等基础设施建设提高数据传送和接收的效率,为煤炭数据采集和集成、智能化协同提供可靠保障。

    三是要加强相关设备及操作系统的研发与制造。着力推进大型煤机装备、井下无人运输车辆、煤矿机器人等设备以及操作系统的研发、制造与应用,实施机械化换人、自动化减人、智能化无人专项行动, 提高煤矿智能装备及控制操作系统的成套国产化水平。

    5.加强煤炭行业数据安全管理

    加强煤炭行业数据安全管理,降低煤炭数字化转型的能源安全风险。

    一是要加强煤炭行业数据标准体系建设, 规范数据管理流程, 引导煤炭企业在信息化建设中在集团层面建立统一的数据标准,确保设备接口统一、数据协议兼容、数据格式一致,从而能高效完成数据采集、传输、处理和共享等, 最终真正实现泛在感知、实时互联、自主学习和协同管控,避免出现“信息孤岛”等问题。

    二是要提高数据安全管理相关的防患意识,加大对煤炭网络安全领域的管理和投入, 实时更新操作系统及安全防火墙设置,不断提升煤炭行业信息和网络安全防护能力,建立对时延的敏感性、安全性、可靠性等方面的系统性防范制度,防范黑客入侵、病毒感染和数据泄露等风险。【本文是中国社会科学院登峰战略优势学科(产业经济学)研究成果(2022)和中国社会科学院创新工程项目“我国能源领域重大问题深化研究”成果】

    作者单位:中国国际经济交流中心博士后科研工作站、中国社会科学院工业经济研究所

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