工业互联网赋能绿色低碳转型实践与展望
工业互联网是实现碳达峰、碳中和目标的重要基础设施，当前，世界范围内主要经济体均积极构建“工业互联网+绿色低碳”发展体系，以推动工业产业绿色低碳转型发展。目前，工业互联网在推进全社会绿色低碳发展方面虽已初见成效，但仍存在协同推进力度不足、应用新模式有待探索、赋能碳管理待强化三大问题。未来，应从加强政策指导、推动技术创新、提升碳管理能力三方面入手，进一步深化工业互联网在赋能绿色低碳发展方面的应用。
发展工业互联网：实现“双碳”目标的加速器
国内外积极探索实践“工业互联网+绿色低碳”
全球主要经济体高度重视工业互联网在赋能产业绿色低碳发展方面的作用，纷纷出台一系列政策以推动工业互联网在碳减排、碳管理领域的应用。例如，美国围绕碳减排，制定了支持减碳模型开发等策略、发布了数字化方向碳中和标准、实施了研发补贴等相关政策。英国与欧盟将利用工业互联网促进行业脱碳和可持续发展纳入投融资、研究创新、国际合作等政策体系中，鼓励企业通过数字化转型提高应对气候变化的能力。近年来，我国也高度重视工业互联网在“双碳”领域的应用，2022年工业和信息化部等部门颁布的《工业领域碳达峰实施方案》明确提出，要推进“工业互联网+绿色低碳”，鼓励利用工业互联网、大数据等技术助力行业和区域绿色化转型;科技部等部门颁布的《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》提出，要推动大数据、人工智能、第五代移动通信等新兴技术在高碳工业流程的“零碳”和低碳再造中的应用等。
深化三大路径，全面推动行业绿色转型
结合自身实际情况，我国产业界综合提出并深化三大路径，加快促进行业绿色转型。一是降低资源能源消耗强度。工业互联网通过优化生产流程、提升能源管理效能、促进产业链协同等方式，有效提高了资源能源配置水平，增强了经济活动中资源能源利用效率，减少了不必要的能源消耗行为，从而降低单位经济活动资源能源的消耗强度，助力各行业绿色低碳发展。例如，百度为美欣达打造的智慧化能源模型，在能耗监测和预测管理智能系统的支持下，既可以优化生产排程，又能够快速发现企业节能的关键之处，使美欣达的系统蒸汽单耗下降0.75t/万米，预期每年可节约能源成本100万元。
二是推动能源结构清洁低碳转型。工业互联网是推动能源结构向清洁低碳转型的重要力量。其通过改良能源生产方式、供应体系以及发展模式，有力支撑全社会能源结构转型，助力构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系。
三是推动绿色低碳管理变革。工业互联网是绿色低碳发展管理变革的重要技术支撑，可全面提升全社会绿色低碳管理水平。以碳管理为例，工业互联网通过推动数字化碳管理体系建设，实现对碳排放数据的实时采集和精准监测，并建立可信数据库，促使数据价值得以释放。同时，通过赋能碳足迹管理体系建设、碳汇测量、碳市场交易、碳资产管理等，提升各行业碳管理效率，推动全社会以更低成本实现“双碳”目标。
工业互联网助力行业“减碳增绿”效果显著
从国内外实践情况来看，工业互联网为各行业绿色低碳发展提供了强有力的技术支撑，赋能绿色低碳发展成效显著。一项针对全球800家企业的调研发现，在过去两年中，使用了人工智能等工业互联网相关技术的企业能源利用效率较未使用的企业提高了约11%，温室气体排放量降低了约13%。
在钢铁行业，借助数字化管控、精细化能源管理及能源优化调度模型的应用，可实现生产流程的优化、预测企业未来的能源平衡和负荷变化、提高能源的循环利用和自给比例，助力企业节约能源。如凌源钢铁公司通过智慧能源管控系统对生产流程进行优化，确保了能源平衡调整的及时性和准确性，同时自发电比例提高3%以上，企业总耗能降低0.3%以上。
在建材行业，工业互联网绿色工厂可实现对生产过程和环保监控数据的可视化监控管理，并且在优化生产、节能降耗、应急处置等方面取得显著成效。例如，江苏凯伦建材公司通过分析设备运行数据，对重点用能设备进行优化，改造后的设备耗电量减少20%至30%。
在电力行业，基于人工智能、大数据、云计算、数字孪生等技术的智慧热电系统，可对电厂进行数字化模拟，进而实现电厂智能控制和智能调度。例如，在海宁马桥大都市热电厂，通过人工智能司炉、人工智能司机和人工智能管网模块等优化热电生产工艺，实现了吨标煤产气率提升1.80%、吨蒸汽收益率提升1.03%、综合能效提升2.85%。
绿色转型加速跑，还需跨过“三道坎”
数字化绿色化协同能力不足
当前，我国数字经济蓬勃发展，绿色低碳转型已成为广泛共识。借助数字化转型，企业可实现对资源的更高效利用、对生产过程的更精准管理，进而在实现经济效益的同时，也获得环境效益，实现双赢。不过在实践中，数字化转型和绿色低碳的融合发展、协同推进仍有待持续加强。在建设阶段，由于数字化转型与企业效益、业务发展的关联更为密切，企业数字化转型的规划目标更为明晰，建设也处于优先位置;但建设时缺乏对绿色低碳发展的相关考虑，使得数字化转型和绿色低碳发展的协同规划不足。在运营阶段，数字化转型所带来的环境效益未能得到合理评估，或者量化难度较大，这进一步削弱了企业将绿色低碳转型与数字化转型进行协同规划的积极性。
工业互联网低碳应用模式需创新
当前，工业互联网在各行业碳减排领域的应用新模式亟待进一步挖掘。一是工业互联网与各行业高能耗环节的深度融合应用仍需强化，鉴于工业互联网强大的泛在连接、智能化和数据分析能力，其在推动工业领域减碳技术研发、促进绿色低碳技术规模化应用方面的作用有待进一步加强。二是工业互联网作为工业经济全要素、全产业链、全价值链实现全面连接的关键基础设施，如何借助其相关技术推动产业链上下游协同减排、产品全生命周期减碳，也有待深入探索。
工业互联网赋能碳管理待强化
一是大数据、物联网、数字孪生等技术在碳排放监测、碳汇测量、碳足迹核算、碳排放预测等方面的支撑作用仍需进一步深入探索。当前，一体化碳监测模式、碳汇智能评估体系等尚待建立，对碳排放因子体系优化和碳排放有效预测的支撑能力也亟待加强。二是工业互联网与碳市场、碳金融、碳关税、CCER(国家核证自愿减排量)等领域的融合发展待探索，在通过物联网、区块链技术实现MRV(监测、报告与核查)全流程数字化、建立可信数据库后，如何推动工业互联网在保障数据安全、激活数据潜能、推动碳排放权交易市场高效运转、提升碳市场监管水平、盘活碳资产、推动碳金融发展、增强应对碳关税能力等碳管理领域发挥作用，有待持续深入开发。
直面挑战，谱写绿色转型新篇章
推动数字化绿色化协同发展
持续推动新一代信息技术与制造业深度融合，推动“工业互联网+双碳”实施方案落地，增强数字化转型对绿色低碳发展的赋能能力，推动产业链上下游协同减排。基于环境保护税、碳市场交易等市场定价机制，建立主要排放物的环境效益评估机制，指导企业量化数字化转型的环境效益，并将其纳入投资决策，从而增强企业将数字化转型和绿色低碳发展一并纳入项目规划的积极性。通过持续打造数字化和绿色化协同发展的“双化”标杆，推广具有良好经济效益和环境效益的优秀数字化解决方案，实现数字化发展和环境保护的“双赢”。
推动工业互联网与减碳技术深度融合
支持企业持续开展“低碳、零碳、负碳”基础性研究，充分证明工业互联网在数据汇聚、技术集成、知识复用方面的优势，推动工业互联网与过程减碳、清洁能源、CCUS(捕集利用与储存)等技术深度融合发展。鼓励开发具有行业特性的系统性降碳技术解决方案，将绿色低碳技术纳入工业APP创新中，从而推动绿色低碳技术在工业领域的规模化应用，助力企业以更便捷、更低成本、更灵活的方式实现“双碳”目标。
提升数字化碳管理能力
基于工业互联网搭建数智化碳管理智慧平台，建立全生命周期碳排放管理体系，提升企业在能源管控、碳排放监测、碳足迹计算、碳资产管理、碳汇测量等方面的综合能力，并支撑建设碳因子数据库，全面赋能各行业绿色低碳发展。不断提升政府数字化碳管理能力，基于碳管理平台构建现代信息披露制度，提高碳排放认证服务水平，加强碳金融产品创新，健全碳普惠体系，全方位赋能绿色低碳发展。
*本文刊载于《通信世界》
总第954期 2024年10月25日 第20期
