近日,工业和信息化部等八部门联合印发《关于推动工业互联网高质量发展的实施意见》(以下简称《实施意见》),从基础设施、技术创新、融合应用、安全保障、产业生态等五个方面系统部署未来十年的发展路径,并明确提出要引导钢铁、建材、石化化工等重点用能行业企业打造“工业互联网+绿色低碳”新应用,培育新模式、新业态、新场景。这一要求既是贯彻落实党中央、国务院推动工业互联网创新发展的重要部署,更是推动数字赋能绿色制造和服务体系建设的关键抓手,为推进新型工业化、建设现代化产业体系提供重要支撑。
工业互联网作为实体经济和数字经济深度融合的关键底座,正以场景为牵引、以应用为导向,从“点—线—面”三个层面推进工业互联网规模化应用。对于煤电油气等传统能源产业,以及钢铁、建材、石化化工等重点用能行业而言,工业互联网的意义已远超单纯的技术更迭与产品升级,它更是破解能源经济向绿转型现实痛点、驱动全要素低碳转型的核心基础设施。
破解能源经济“不可能三角”的迫切需求
《实施意见》坚持问题导向、需求导向与目标导向,精准切中实体产业转型升级的痛点。当前,我国能源经济正处于保障供应安全、控制用能成本与实现“双碳”目标的“不可能三角”博弈之中。审视重点用能行业的运行现状,其迈向绿色低碳面临着三大深层次的结构性矛盾。
一是基础支撑层面,数据要素流转阻滞。面对日益严格的碳排放核算及国际绿色贸易壁垒,大量高耗能企业仍依赖事后估算,底层设备缺乏实时采集能力,导致全生命周期碳足迹处于“黑箱”状态,精准的碳资产管理与绿色金融赋能缺乏微观数据支撑。
二是运行机制层面,底层网络协同能力不足。随着新能源大规模并网,现代能源系统对“源网荷储”动态匹配要求极高,传统封闭、高时延的工业控制网络无法支撑海量分布式能源与虚拟电厂毫秒级的实时调度,掣肘了能源系统的全局效率优化。
三是融合应用层面,面临安全与能效双重困境。煤矿、石化等“双高”行业在复杂工况下的安全巡检高度依赖人工,隐患排查难以兜底。同时,从“经验控能”向“算法控能”的转变已成必然,传统基于主观判断的工艺调节难以进一步深挖节能空间,亟待依托工业领域大模型实现海量生产参数的自动协同与动态调优,强化人工智能深度学习与边缘计算技术应用,全面提升系统的经济效益与动态调节能力。
重塑能源经济数字化与绿色化的五大矩阵
“十五五”规划纲要提出,实施工业互联网创新发展工程,一体推进网络、标识、平台、数据、安全体系建设和规模化应用。《实施意见》立足工业、面向工业、服务工业,把握人工智能发展机遇,为工业互联网赋能能源经济向绿而行提供了清晰路径。
一是夯实基础设施底座,打通能源流与碳足迹的“数据大动脉”。面向新型电力系统对“源网荷储”动态平衡的毫秒级调度需求,企业需加速5G-A及时间敏感网络(TSN)在电网、微电网及虚拟电厂(VPP)中的规模化部署,破除传统控制网络高时延、低带宽的物理限制。同时,依托标识解析体系“贯通”行动,通过“一物一码一号”赋予煤电、石化产品及动力电池唯一的“数字碳护照”。这不仅实现了工业设备全流程的精细化管理,更打通了从原材料开采到终端消费的碳排放数据流,为应对欧盟碳边境调节机制(CBAM)等国际贸易壁垒提供了防篡改的底层微观数据支撑。
二是增强技术产业供给,突破绿色低碳的关键模型与标准壁垒。绿色转型不能仅靠硬件更替,更依赖于软性技术标准与行业模型的统一。针对当前企业碳核算标准不一、数据接口互不兼容的痛点,《实施意见》强调加快基础共性及融合应用标准的制定,这意味着国家级能源数据流通与碳排放核算标准库将被加速建立。此外,鼓励专业型工业互联网平台提供更加优质的解决方案,将沉淀积累的工业机理模型、行业服务经验进行代码化封装,转化为低门槛、轻量化的数字工具。这不仅大幅提升了算力对海量异构能耗数据的处理能力,更有效解决了广大中小高耗能企业在转型中面临的“不会转、转不起”的技术断层问题。
三是拓展融合应用深度,驱动能源全产业链的模式焕新。一方面,通过深化工业领域大模型训练,推动高耗能制造环节从“经验控能”向“算法控能”跃升。例如在石化催化裂化或高炉冶炼中,利用AI大模型处理多维实时数据,可实现复杂工况下生产参数的自适应全局寻优,从而打破传统人工操作的物理能效天花板。另一方面,实施工业互联网“链网协同”工程,依托大型能源或装备制造“链主”企业的牵引,打通上下游数据流,精准追踪并控制供应链上下游的碳排放,实现以大带小的“链式降碳”,推动“工业互联网+绿色低碳”新模式的实质性落地。
四是健全安全保障体系,护航“双高”行业的本质安全。煤炭、油气、化工等既是重点用能行业,也是安全生产的高危领域。随着底层工业设备全面联网,网络攻击一旦渗透控制系统,极易引发电网脱网或化工阀门失控等物理级灾难。为此,《实施意见》明确提出建立工业互联网安全分类分级管理制度,实施“铸网”安全演练,并打造安全工具库,同时加快制定数据安全保护相关标准。这意味着能源企业必须将网络数据安全纳入安全生产底线,利用平台数据与数字孪生技术进行高危隐患的虚拟推演与实时监测预警,杜绝重大安全与环保事故,实现绿色制造与安全生产的深度协同与双重兜底。
五是培育协同合作生态,构建应对国际绿色规则的跨界共同体。能源的绿色低碳转型是一场涉及全社会的系统性变革,单一企业难以独善其身。《实施意见》明确支持组建由工业企业、基础电信企业、软硬件供应商、高校及科研院所构成的创新联合体,打破传统的行业壁垒。更为关键的是,在开放合作层面,依托工业互联网产业联盟及共建“一带一路”等多双边合作机制,推动碳足迹核算方法、碳足迹数据库、数据要素价值评估的国际交流与互认。这对于提升我国实体产业在全球绿色贸易体系中的话语权,以及在全球碳定价体系中的竞争力,具有极其深远的战略价值。
构建能源系统绿色转型的全方位支撑体系
《实施意见》围绕组织实施、决策支撑、资金支持、人才培养等方面提出了四项核心举措。对于重资产、长周期的能源经济而言,从传统粗放模式向“工业互联网+绿色低碳”转型,面临着极高的试错成本与资源约束。因此,必须将这四大保障措施转化为切实的落地机制,为产业转型保驾护航。
一是加强统筹协调,打破跨部门与跨链条的数据壁垒。能源领域的绿色低碳转型是一项复杂的系统工程,涉及面广,交叉性强。《实施意见》中要求发挥专项工作组统筹作用,建立跨部门的“双碳”数据协同机制。通过顶层统筹,打通国家工业互联网大数据中心与全国碳排放权交易市场的数据接口,以政策合力下好能源向绿转型的“全国一盘棋”。
二是强化智力支撑,规避高耗能行业转型的盲目试错。能源系统的大规模数字化与绿色化改造,技术路线复杂且投资巨大。发挥工业互联网战略咨询专家委员会的智力支撑作用,针对钢铁、石化、煤炭等不同重点用能行业的特性,开展“一业一策”的深度咨询。依托国家级智库与行业专家的力量,在重大能源设备技改、微电网规划等关键工程中提供前瞻性评估,帮助企业遴选最成熟可靠的技术路线。
三是加大金融支持,引金融活水精准滴灌实体经济。资金是制约传统高耗能企业绿色转型的最大瓶颈。一方面,企业应紧抓宏观政策窗口,利用国家工业领域设备更新和技术改造专项补贴,降低老旧控制系统替换与5G终端部署的直接成本。另一方面,应依托国家产融合作平台,引导金融机构深度接入工业互联网底座,创新开发信贷、债券等金融工具。
四是壮大人才队伍,填补“能源+数字化”复合型人才缺口。工业互联网赋能绿色发展的核心驱动力在于人。《实施意见》提出优化学科专业布局与壮大数字技术工程师人才队伍,在产业端则要求高校、科研院所与大型能源企业共建产教融合创新平台。通过实战化培养工业互联网工程技术人员、人工智能大模型训练师等新兴数字职业,为能源经济的绿色长远发展注入源源不断的智力动能。
作者:王玉东,南京理工大学经济管理学院院长、教授、博导