沈睿芳 时希杰 杨光飞 张 琪
内容提要：
数字化、绿色化是传统产业转型升级的重要方向，也是新型工业化的重要内容。近年来，各地区、各行业围绕数智赋能节能降碳进行了大量探索实践，但也面临企业内生动力不足、技术供需衔接不畅等一系列问题和挑战，亟须加强示范引领，夯实数字化转型软硬件基础，在政策、技术、人才等方面“多管齐下”，在“十五五”时期持续推进数智赋能企业节能降碳，推动传统产业加快绿色转型升级。
近年来，数字化、智能化技术正在向经济社会各领域加速渗透，数智技术革命正在催生新一轮产业变革。数智技术与传统产业全过程、全要素深度融合，展现出赋能节能降碳的强大驱动力，并与传统产业形成良性互动。一方面，通过智能监测、流程优化等数字化手段，进一步深挖传统产业节能降碳的潜力；另一方面， 传统产业绿色转型催生数智技术创新应用场景，为数字经济提供增长空间。我国十分重视数智技术对传统产业绿色转型的赋能作用，出台了一系列政策文件。2024年，《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》明确提出，“支持企业用数智技术、绿色技术改造提升传统产业”；《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》提出，要加快数字化绿色化协同转型发展，推进产业数字化智能化同绿色化的深度融合，深化人工智能、大数据、云计算、工业互联网等在电力系统、工农业生产、交通运输、建筑建设运行等领域的应用， 实现数字技术赋能绿色转型； 中央网信办、国家发展改革委等部门联合印发《数字化绿色化协同转型发展实施指南》， 供推进数字化绿色化协同转型发展工作时参考使用。各地区、各行业在相关政策指引下，积极运用数智技术推动节能降碳向纵深发展。
数智技术从四个层面助力传统产业节能降碳
截至2023年，传统制造业增加值占全部制造业的比重近80%，是数字化绿色化协同转型的主战场。运用数智技术助力节能降碳可以突破物理空间限制，实现用能情况数据化、用能策略高效化，产生提高生产效率、降低用能成本、实现绿色低碳转型“三重效果”。数据要素的深度渗透和数智技术创新应用为节能工作提供了突破传统路径的解决方案，有望引领新形势下的节能工作实现“数字跃升”。据中国信息通信研究院《中国数字化绿色化协同转型发展进程报告（2023）》测算，到2030年，数智技术赋能全社会总体减排量规模将达12%—22%。
（一）用能设备：运行优化和预测性维保减少能源浪费
电动机、风机、泵类等通用设备正加速向智能化转型，具备自我感知能力（如振动、温度监测）和预测性维护功能的设备已在重点行业大规模应用，逐步实现运行状态自主判断与寿命预测。在此基础上建立设备管理系统，并与企业生产管理系统相连，可产生两大效果。一是优化设备运行状态。运用物联网技术，可实现对设备数据的实时采集和运行监视，准确掌握设备状态和能效情况，减少设备运行过程中的“跑冒滴漏”和空载率。内蒙古某大型电解铝企业通过有效运用智能化技术，新电解槽设计能耗相较老设备降低8%—12%。二是智能监测设备故障。运用数智技术，可减少人工经验判定的不确定性，精准识别温度和湿度、设备振动等方面的异常现象，提前预测设备故障情况。企业可据此合理安排设备维护保养计划，避免设备突发故障导致的生产中断和能源浪费。
（二）能源管理：数字化管理实现企业用能节约低碳
我国规模以上工业企业正加速推进能源管理系统建设。调研显示，在重点行业领域， 能源管理系统或生产系统能源管理模块的部署已成为普遍实践，这类系统主要实现以下两大核心功能：一是促进节约提效。综合运用工业互联网、大数据、人工智能等数智技术， 企业可实现对能源利用全过程的精准监测与智能调控，及时发现节能降碳的潜在空间， 提高能源利用效率。近年来， 我国钢铁行业实施数字化转型工程，推动钢铁企业能源集成管控，主要钢铁产品能耗平均下降5%—10%。食品加工行业使用新型空气能热泵烘干机，通过智能算法自动调节烘干时长与能耗，其消耗的能源成本仅为电加热设备的30%、燃油设备的40%、燃煤设备的60%，且无需燃料消耗，从源头降低碳排放。二是促进新能源开发利用。鼓励工业企业开发利用厂区范围内的屋顶光伏等分布式新能源，是新能源消纳的重要方向。通过建设智慧能源管理系统，协调分布式新能源与主干电网的供需平衡，使工业企业有更多场景和机会使用新能源，平均提升可再生能源利用率5—10个百分点。
（三）企业运营：提高生产效率产生节能降碳效果
根据中国信通院对1015个工业互联网应用案例的统计， 数智技术赋能工业节能64%集中在生产过程管控环节，运用智能排产、柔性配置、精益管控等措施，企业可以提高生产效率、降低运营成本，产生显著节能降碳效果。通过自动化控制系统，企业可根据产线实时数据优化生产流程，精确控制生产过程中的温度、压力、流量等参数，提高生产工艺的稳定性和精准度， 减少因人工操作不当或工艺波动导致的能源浪费和物耗增加。例如，中国水泥协会发布的《水泥行业人工智能大模型发展研究白皮书（2025 版）》显示，水泥行业利用人工智能优化生产流程，全行业实现能耗降低10%—15%；天津某家电制造企业通过建立基于单台生产能耗模型的排产优化方法，优化排产和能源调度，可实现节电三分之一以上。通过建立信息化管理平台，将原料采购、生产计划、能源管理、污染物排放监测等系统集成，打破各生产环节之间的信息孤岛，实现生产、能源、环保等系统的集成与协同优化，提高各类资源利用效率，有效降低能源消耗和污染物排放。山东某纺织企业通过全域数字化转型建成多个智能分厂，形成纺织全产业链智能矩阵，生产效率提升37.5%，研发周期缩短35%，资源利用效率提高8.8%。
（四）园区管理：统一调配能源资源，提升园区绿色发展水平
工业园区是能耗和碳排放比较集中的区域。建设零碳园区，需要对园区内电、热、水、废弃物等能源资源进行统一管理，实现集中监控、调度和优化配置，推动园区绿色低碳循环发展。一是提升园区整体能源利用效率。通过建设园区能源管理平台，对园区内的供电、供热、供水等公用工程进行统一规划和调度，根据不同企业用能需求和生产特点，合理调配能源供应，实现对园区用能的高效管理，提升园区整体能源利用效率。二是促进园区企业间协同减排。运用数智技术搭建园区企业间的资源共享平台，建立资源互济、产业协同的共生关系，促进企业间的副产物交换和资源循环利用，在园区内形成循环经济产业链，实现废弃物的资源化利用和无害化处理。
数字化绿色化协同转型存在不平衡特征
我国行业门类众多，不同地区、不同类型企业在资源保障、科技创新、人才储备等方面差异较大，数字化绿色化协同转型也呈现出多维度不平衡特征。
（一）从地区角度看，呈现“东强西弱”特征
我国传统产业数字化绿色化协同转型呈现自东向西递减的空间分布特征。根据《中国数字经济发展指数报告（2024）》统计数据，数字产业排名前10的省份中，7个在东部、2个在中部，西部地区只有1个。东部地区经济相对发达，科技资源丰富，企业对数智技术的认知度和接受度较高，数字化基础设施建设较为完善，能够为传统产业的数字化转型提供有力支持。同时， 东部地区制造企业面临更加严格的环保政策和市场竞争压力，有更强的动力进行数字化节能降碳改造。中西部地区经济发展相对落后，科技投入相对不足，制造业以资源型产业和传统加工业为主，生产工艺和技术相对落后，企业在数字化转型过程中面临资金、技术、人才等方面的瓶颈制约，数字化基础较弱。
（二）从行业角度看，存在显著分化特征
我国在金融、媒体、电子商务、智能电网等领域数字化程度领先全球，但在农业、房地产、油气、化工、医药等制造业领域数字化程度相对滞后。就制造业内部来看，电子、机械等离散型制造业生产工艺相对灵活，生产设备自动化程度较高，数智技术更容易与生产过程进行深度融合， 在节能降碳方面易取得可以量化的效果。而钢铁有色、石化化工、建材等流程型制造业具有生产流程长、工艺复杂、设备大型化等特点，数字化改造难度较大。这些行业的生产过程涉及大量物理、化学反应，能源消耗和碳排放主要集中在生产过程中的高温高压环节，对生产工艺和技术的稳定性、可靠性要求较高，应用数智技术需要在保证生产安全和产品质量的前提下进行，因此推进速度相对较慢。
（三）从企业类型看，先进制造企业积极、传统制造企业消极
提供数字转型服务的经营主体反映，芯片、半导体、新能源电池等先进制造企业的数字化转型意愿明显高于传统产业。究其原因，数智技术助力节能降碳带有“锦上添花” 的特点，相对于先进制造企业，传统制造企业存在路径依赖，不到万不得已，不愿为实现节能降碳而进行数字化改造。清华大学全球产业研究院《中国企业数字化转型研究报告（2023）》显示，传统行业企业的数字化转型前期投入远大于新型互联网企业，这也是影响其转型积极性的重要原因。
（四）从企业规模看，大企业效果好、中小企业效果差
数字化绿色化协同转型具有规模递增效应，企业规模越大，转型效果越显著。中小企业由于经营业务单一、组织体系简单，企业主对转型预期效果不高，转型进程相对滞后。这一点在中小企业居多的节能环保服务行业有所体现。根据某省生态环境厅2024年对省内2000家环保服务企业的抽样调查显示，仅有11.8%的经营主体建立并使用了工业互联网平台。
企业在数智赋能节能降碳方面存在的不足
企业特别是传统工业企业是运用数智技术深化节能降碳的主要群体。当前，企业在数智赋能节能降碳方面还存在不少短板，突出表现为五个不足。
（一）应用深度不足
部分工业企业数字化转型存在“表层化”问题，仍停留在数据采集、数字化工具应用等层面，缺乏从底层算法、技术架构到场景适配的顶层设计与系统性集成思维。例如，能源管理系统仅能实现能源数据采集、集中监控和统计分析等初级功能，图表丰富、外观酷炫的系统界面缺乏持续稳定的一线生产数据支撑，无法做到深度分析、智能决策和主动反馈，甚至部分数据仍需人工抄录，只见“数字化”，未实现“智能化”。
（二）供需衔接不足
能源管理系统由于自主开发要求高，企业大多选择购买通用系统或由第三方定制开发。通用系统虽然价格较低， 但与企业生产和用能过程耦合度差，存在“两张皮”现象， 应用效果不佳。定制化开发系统不仅成本高、周期长，而且对数字科技企业行业要求高， 需要较长时间磨合完善，服务到期后往往由于缺少专业维护，最终沦为“僵尸系统”。
（三）资金投入不足
企业能源管理数字化转型通常需要采购大量传感器、智能仪表、通信网络等硬件设施，开发能源管理系统、生产过程控制系统、数据分析软件等配套软件系统，后期还要支付相应的软件维护、升级服务及培训费用，改造成本较高。传统制造企业由于开办时间较早，现存各类信息系统分别在不同时期由不同厂家设计开发，系统数据格式、通信协议、接口标准兼容性较差，通常需要重新开发， 回报周期长、无形投入高， 很多企业特别是中小企业难以承担。
（四）技术标准体系支撑不足
当前，多数企业在数据资源开发利用方面仍处于起步阶段，多源异构的“数据孤岛” 问题突出，技术标准体系对数字化转型的支撑力度不足。数智技术在传统产业节能降碳方面的应用缺乏统一的标准规范，不同企业间的数字化系统兼容性差，数据共享和集成困难，无法实现产业链上下游企业之间的协同减排。
（五）人才支撑不足
传统制造企业普遍缺少既懂生产工艺又懂数智技术的复合型人才，现有人员对数智技术的认知和操作能力不足，无法满足企业能源管理数字化转型需求。一些企业在转型过程中无法有效将数智技术与生产实际相结合，未实现数智技术与生产和用能过程的耦合应用。一些企业使用能源管理信息系统后，面对收集来的海量能源数据，岗位负责人仅能开展能源统计分析等初级应用，能源数据价值未得到充分释放。
“十五五”时期加快数智赋能节能降碳的对策建议
“十五五”时期，随着大模型、人工智能等数智技术加速应用，数字化绿色化协同转型将进入新的发展阶段。建议引导传统制造企业将节能降碳纳入企业数字化转型整体战略，将数智技术与节能降碳深度耦合，助力企业绿色低碳发展。
（一）以用能设备智能化为核心，夯实数字化转型基础
引导用能设备研发制造企业全面提升设备结构设计、元器件数字化水平，从源头提升设备智能化水平。有效运用新一代人工智能算法开展设备建模、缺陷识别、负荷预测等，提高设备管理智能化水平。加强重点用能设备状态监测与能耗分析，及时发现运行故障、超期服役等问题。引导企业将传统能源计量器具更换为智能表计，提升表计通信、费率时段管理、实时电价、远程管控等能力，为能源管理数字化奠定基础。推动设备信息采集更加全面、精准、智能。引导企业抓住“两新”政策机遇，将用能设备更新为带有自动感知功能的智能设备。
（二）以先进案例为示范，加强地区及行业引领
系统总结江苏、广东、浙江、北京、上海、山东、河北等先进地区经验做法，加强交流推广。以长三角、粤港澳大湾区产业集群为载体建立跨区域协同平台，将东部数字化技术向中西部场景移植。分行业分场景遴选典型案例， 形成指导清单并定期更新。动态修订《数字化绿色化协同转型发展实施指南》，将实践探索出的新路径、新方法及时纳入其中。鼓励中央企业、国有企业或行业龙头企业带头开展节能降碳数字化改造，形成适用于全行业的改造模式或应用范例，发挥示范引领作用。开发“微数改”“轻技改”等轻量化改造产品和模块化、定制化解决方案，为中小企业提供“有样学样”的简易改造模式，降低数字化转型门槛。推广适用于中小企业的“小快轻准”数字化解决方案，引导轻工制造等中小企业梯次开展数字化改造。
（三）以节能服务企业为重点，提升数字化服务水平
引导节能服务企业提升数字服务能力，破解“懂数字化的不懂行业、懂行业的不懂数字化”难题。建立三方协作平台，鼓励节能服务企业牵头， 联合数字科技企业为工业企业提供节能降碳数字化改造服务，充分发挥各方专业优势， 整合节能服务、数字科技、终端用户三方资源，提升数字化转型效果。引导重点用能单位在能耗在线监测系统基础上拓展建设碳排放管理平台，为“十五五”实施碳排放双控奠定数据基础。依托节能服务企业构建传统产业数字化转型资源池，为传统产业企业数字化、网络化、智能化转型发展提供产品和服务，构建共同发展、相互协作、有序竞争的工业互联网产业生态。
（四）以资源整合为导向加强企业与园区互动
加强园区内网络通信、数据中心、智能电网等数字基础设施建设，为园区内企业的数字化转型提供支撑，实现园区内企业互联互通和信息共享。在园区内大力发展虚拟电厂， 通过智慧化能源管理系统把散落在企业、园区的充电桩、空调、储能等分布式资源整合起来并实现智能调度。搭建园区数字化公共服务平台，为企业提供数字化解决方案、技术咨询、人才培训、金融支持等“一站式”服务，降低企业的数字化转型成本和风险。以园区为单位，推动园区企业间的绿色供应链建设，通过建立供应商评价体系、绿色采购制度等，促进企业协同减排，实现园区整体节能降碳目标。
（五）以激发内生动力为目标加强政策引导
将有效运用数智技术深化传统产业节能降碳作为更高水平、更高质量做好节能工作的重要内容，纳入有关政策文件或法规修订范围，更好发挥数智技术赋能作用。将传统产业数字化绿色化协同改造纳入政府资金支持范围，推动绿色低碳转型的同时促进数字经济发展。加大财政补贴、税收优惠、专项贷款等支持力度，引导传统产业企业积极开展节能降碳数字化改造。严格落实中小企业贴息贷款及研发费用加计扣除政策，完善政策推动与市场驱动协同机制。
（六）以协同创新为引领夯实人才和标准基础
制定数字化转型人才培养计划，加强高校和职业院校相关专业设置和学科建设， 培养一批既懂数智技术又懂行业工艺的复合型人才。鼓励工业企业与数字科技企业加强人才交流，通过驻场服务、定期交换、联合培养等方式，加速培育数字化转型工程师。加强传统制造企业与高校、科研机构、数字科技企业等的合作， 共同攻克关键技术难题。加快制定数智技术在传统产业节能降碳方面的标准规范，推动数智技术与传统产业深度融合， 提高不同企业之间数字化系统的兼容性和互操作性。建立统一的节能降碳数字化评价标准体系，推动跨行业数据互通互认。
作者沈睿芳单位为首都经济贸易大学管理工程学院；时希杰、张琪单位为国家节能中心； 杨光飞单位为大连理工大学经济管理学院
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