“东数西算”机遇下的煤炭行业数字化转型

发布时间:2022-09-30 05:36:09 来源:乐鱼足球竞猜官网 作者:乐鱼竞猜官网首页

  根据国家发展改革委等八部门2020年联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,到2035年,我国各类煤矿将基本实现智能化,构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。在这一背景下,我国煤矿智能化建设步伐提速,已经取得积极进展。以5G为代表的信息基础设施加快部署,山西、内蒙古、陕西、山东、贵州等地部分煤矿已建成5G基础网络。据统计,截至2021年底,全国煤矿数量近4500个,已初步完成智能化建设的有116个,建成800多个智能化采掘工作面。其中,智能化采煤工作面和掘进工作面已分别完成省级(中央企业)验收132个和105个。《煤矿机器人重点研发目录》中的26种机器人已在煤矿现场应用。

  当前,我国煤矿智能化建设已走在整个矿山领域的前列,有力推动了新一代信息技术与矿山开采的深度融合。智能开采、智能快速掘进、智能安全保障、智慧供应链、工程数字化协同设计、智能制造、智能地质勘探、智能洗选、智慧运营等新业态、新模式不断涌现。为保障国家能源安全和经济社会发展,煤炭行业一方面肩负着确保煤炭资源安全、高效、可靠供应的重任,充分发挥煤炭主体能源的功能定位与作用;另一方面,面对能源绿色低碳转型过程中的弹性需求与突发事件的冲击,还要实现煤炭资源的柔性保供与韧性生产,发挥兜底性保障作用。实现上述目标,关键在于做好煤矿智能化建设的同时,加速推进煤炭行业数字化转型。

  国务院发展研究中心发布的《传统产业数字化转型的模式和路径》认为,“数字化转型是指利用新一代信息技术,构建数据采集、传输、存储、处理和反馈的闭环,打通不同层级与不同行业间的数据壁垒,提高行业整体的运行效率,构建全新的数字经济体系。”根据上述定义,作为传统的工业领域,我国煤炭行业的数字化基础仍然薄弱,加上煤炭企业自身并不具备数字化转型所需要的关键数字技术优势,全行业开展数字化转型的难度相对较大,实现真正意义上的数字化转型还有很长的距离。

  伴随煤矿智能化建设驱动生产方式深刻变革,我国煤炭企业数字化升级的进度加快,数据统一集中比率大幅提升,云技术应用占比快速提高,积累了大量极具价值的数据资源,煤矿智能化与企业数字化形成的数据总量正处于爆发式增长时期,煤矿数据中心建设不断提速。例如,国家能源集团建设智能一体化管控平台,实现企业安全生产业务和经营决策一体化管理,仅神东煤炭集团早在2019年便自主搭建生产数据仓库,采集13矿、14井、1万多台套设备、平均每天20多亿条的生产数据。山东能源集团大数据中心系统日均处理超过2亿条信息。数字技术在为煤炭行业和企业提供便利的同时,不仅产生了大量数据,而且带动数据存储、计算、传输、处理、应用等需求大幅提升。随着煤矿智能化建设的深入推进及煤矿生产力水平的不断提升,必然带来煤矿生产组织模式与管理方式的调整,衍生出数据如何赋能业务增长、指导业务决策、应对经营迭代等系列问题。

  数字化转型降低了数据获取门槛和获取成本,“数据+算力+算法”将成为企业核心生产力。此外,数字化转型打破了物理世界的信息不对称和不完全,企业内外部合作边界与合作方式将面临变革。因此,数字化转型是在“数据+算力+算法”的数字世界中,基于数据和数字化技术实现产品/服务转型以及流程优化重构,以化解物理世界的不确定性,优化资源配置效率,进而构建数据驱动型企业新型竞争优势,根本性提升企业绩效。

  面对煤矿智能化建设产生的海量数据,煤炭企业通常缺乏与之匹配的算力资源和数字化技术,无法将其与行业知识深度融合以实现真正意义上的数字化变革。一些煤炭企业开展了很多煤矿智能化相关项目却未能形成数据资产,一次性巨额投入完成后却不能带来持续的效益,这成为现阶段煤炭行业数字化转型过程中的痛点问题。一旦企业持续看不到有效的投资收益,无法评价相关效益,数字化转型进程将趋于缓慢甚至停滞,需要高度关注。因此,煤炭企业必须与之对应,持续提升生产组织与管理能力,打破既有上下游合作链条,寻求跨部门、跨区域的生态圈合作与相互渗透。

  如何让数据产生价值,运营数据资产、提高企业经营绩效,成为煤炭企业的当务之急,也让广大具备先进信息技术和通信技术(ICT)的企业找到了进入煤炭行业开展数字化转型业务的有效切入点。

  国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》提出“加快实施东数西算工程”“加快推动智慧能源建设应用,促进能源生产、运输、消费等各环节智能化升级”等重要举措。2021年5月,国家发展改革委等四部门联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,提出“在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,发展数据中心集群,引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道,加快实施东数西算工程,提升跨区域算力调度水平。”我国“东数西算”工程成为继西气东输、西电东送、南水北调三大超级工程之后跨区域资源调配的超级工程。

  如果说数据是数字经济的核心生产要素,数据中心和算力设施则是数字经济健康发展的“底座”。数据的超大“体量”需要强大算力,需要更大规模、更高效的数据中心。通过结合算力网络国家枢纽节点,形成算力结构新格局,能够有效解决以往数据中心布局面临的数据系统、网络系统和电力系统的整体效率和能效问题,如:靠近互联网节点保证连接性;靠近电网和较低的电价保证能源成本的可承受性;改善碳足迹,增强可持续性;具备相关信息技术支持和基础设施服务条件等。因而,能源行业和能源企业可以结合地域特点,就近充分利用“东数西算”工程提供的算力资源,更好地为数字化转型赋能。

  我国煤炭主产区和重要的能源生产基地均集中在中西部省份。作为国家算力枢纽节点,内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等地同时也是重要的煤炭产区,周边的陕西、山西更是我国煤炭生产大省。煤炭行业数字化转型的相关业务也对算力和网络的安全性、可靠性、确定体验等有很高的要求。基于西部新型算力网络体系,把煤矿和煤炭企业算力需求以及大量生产生活数据输送到一体化算力网络国家枢纽节点进行存储、计算、反馈,有助于充分利用西部算力资源推动煤炭行业数据资源向智力资源高效转化,最大限度发挥西部数字基础设施的价值,促进当地算力、矿产、土地、可再生能源等资源优势的充分发挥,弥补西部一些地区数据中心使用率低等问题,有效地配置与优化数据、算力、算法和应用场景等资源。同时,中东部的河南、山东、辽宁、江苏、安徽等产煤地区的煤炭企业也可充分接入“东数西算”工程。基于此,国家算力枢纽节点可以发挥出地域优势,提供云存储、云计算、数据工具、研发平台、AI技术等服务,形成支撑煤炭企业“上云、用数、赋智”的重要新型基础设施,有效助力煤炭行业数字化转型。

  对于煤炭行业企业而言,国家算力枢纽节点提供优质的数据服务,有利于煤炭企业降低成本、节能减排,避免煤炭企业(特别是中小型煤炭企业)大规模自建私有云,节约数字基础设施资金投入,提高决策分析能力,提高企业经营效益。基于一体化算力服务体系,煤炭企业能够面向不同网络时延要求的业务打造算力资源多元化调度方案,实现异地计算存储资源调度,可以有效降低算力使用成本和门槛。借助强大的数字基础设施,推动大数据与煤炭行业的深度融合应用,打造跨区域“煤炭行业数据大脑”,丰富云上应用;进一步开展关键核心技术创新,积极探索通过数字技术输出新产品、新模式、新业态。同时,煤炭行业与由数据中心吸引而来的上下游算力产业链协同联动,把煤炭行业数字化转型生态圈的重要产值落在中西部,推动中部崛起和西部大开发形成数字经济新格局。

  (一)尽快摸底煤炭行业数据资源与算力需求,超前谋划布局联动“东数西算”工程。

  数字经济时代,煤炭行业将进入业务运维数智化与煤炭工业形态变革阶段,须尽快摸清煤炭行业数字化转型的数据家底、算力需求及增长空间,超前布局谋划。加快联动“东数西算”工程,协调利益相关方,以示范工程与具体项目为依托,优化算力配置和有效供给,总结形成可复制、可推广的模式。强化数据治理体系与治理能力顶层设计,以信息化和工业化融合管理体系建设推进数字化转型闭环管理机制形成,构筑行业安全生产、生态环境治理等大数据决策与监管治理平台系统。特别是在数据信息传输过程中,物理设施、网络安全、应用安全、数据安全和信息安全等方面可能会面临多重风险,须加强数据安全防护与自主可控,合理规划安全区域,建立可靠性高的网络设施,统筹做好网络安全态势监测监管。

  煤炭行业数字化转型是一项系统工程,而煤矿智能化建设是煤炭行业数字化转型的基础,需要科学认识和把握煤炭行业数字化转型规律,有效协同煤矿智能化建设,分级、分类、分步实施。支持有实力的、代表性市场主体,加快新型基础设施建设,提升“人机环”互联互通质量,实现更高质量数据传输服务。鼓励大中型煤炭企业依托工业互联网平台和大数据中心,加快数据资产积累,完善数据资源采集、处理、确权、使用、共享等环节管理机制,提升数据管理能力;强化数据驱动,以释放数据价值为目标,促进数据深度挖掘和有效利用,实现用数据说话、用数据管理、用数据决策,提升人工智能、大数据、边缘计算等数字技术在行业场景的应用能力;基于自身优势资源,适时适度开放数据资源与数字化能力,带动中小企业开展数字化转型。积极部署与煤炭行业数字化转型相关人才培养与开发工作,做好中西部地区相关人才储备与科技支撑。

  (三)构建“产学研用”煤炭行业数字创新生态圈,推动产业数字化与数字产业化共同发展。

  注重市场导向、需求导向,支持煤炭行业企业推动“产、运、储、销、用”全产业链业务数字化转型,全面整合既有信息系统,打造一体化数字平台,实现全价值链数据贯通与业务协同,探索形成煤炭行业新型商业模式,让数据资源发挥最大价值。推动煤炭行业开放融合外部资源,吸纳、汇聚、分析处理行业大数据,实现数据资源价值增值;深化大数据应用,建设“智慧大脑”,创新智能化生产、网络化协同、服务化延伸、个性化定制等新模式、新业态,推动生产、制造、服务体系的要素升级、产业链延伸和价值链拓展,为客户和行业赋能;以数据要素价值转化为核心,激活数据资源要素潜力,真正将数据转化为资产,成为全行业发展的重要驱动力,赋能行业转型升级。应支持ICT领军企业与煤炭企业紧密合作,参与到算力资源服务、数据流通融合与治理、数据应用与安全防护等多维度业务中来,做好数据资产向数据资本的转化工作,避免不同层面人为设置门槛,促进生态伙伴有效互动。

  总之,联动“东数西算”工程,加速推进煤炭行业的数字化转型进程,既有利于市场主体,又能够实现国家利益最大化。展望未来,煤炭行业数字化转型将极大地发挥数字经济价值,推动能源经济与数字经济协同发展、能源革命与数字革命同频共振,有望培育出中西部地区未来产业新的增长点,为“数字中国”建设注入新的动力。(张博:中国矿业大学(北京)决策科学与大数据研究院副院长 仲冰:中国矿业大学(北京)管理学院讲师)

  中国电力网于1999年正式上线运行,是中国电力发展促进会主办的全国性电力行业门户网站。

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