工業是實現碳達峰、碳中和目標的關鍵領域。工業領域碳達峰行動是碳達峰十大行動之一。全國工業和信息化工作會議要求，2022年要實施工業領域碳達峰行動，穩步推進產業綠色低碳轉型。
工業互聯網是實現雙碳的新型基礎設施和關鍵共性技術。當前，新一輪科技革命和產業變革加速演變，工業互聯網、大數據、5G新興技術與綠色低碳產業深度融合，綠色制造體系和服務體系不斷完善，加快推動工業領域低碳工藝革新和數字化轉型。
作為新型基礎設施，工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的全新產業生態、關鍵技術支撐和新型基礎設施，通過網絡、平臺、數據、安全四大功能體系建設，推動異構數據采集、匯聚和建模分析，促進數據要素價值釋放，實現要素資源在更大范圍、更高效率、更加精準的優化配置。實施工業互聯網創新發展戰略四年來，我國工業互聯網取得一系列階段性、標志性成果，為實現雙碳目標提供了必要的基礎條件。
作為關鍵共性技術，工業互聯網通過將5G、云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等數字技術深度集成，打通云、網、邊、端，加速通信技術、信息技術和控制技術聚合，帶動相關技術全面突破和迭代創新，能夠提高對能源、能耗數據的采集、匯聚及分析能力。工業互聯網將數字技術與行業特有的知識、經驗、需求相結合，加速工業機理模型的匯聚沉淀，催生出平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理六大新模式，促進實體經濟降本、提質、增效、綠色、安全發展。
“工業互聯網+雙碳”在主要行業應用取得顯著成效。鋼鐵、化工、建材等高耗能行業通過“工業互聯網+雙碳”場景化應用，實現關鍵生產工藝能耗、碳排放數字化、透明化，建立從生產、存儲、運輸、接收、利用處置、環境容納全流程閉環監管。
鋼鐵行業，天津鋼鐵集團通過工業互聯網平臺技術建設超低排放全生命周期信息化系統，通過智能裝備應用、精益化的現場管理、信息技術與集團業務的深度融合，全年噸鋼綜合電耗、水耗同比降低14.37%和12.61%，回收高爐煤氣、余熱蒸汽同比降低8.9%、4.62%，回收轉爐煤氣同比增加1.94%，累計自發電2.67億千瓦時，同比降低6.68%，使企業滿足超低排放A類企業政策要求。
化工行業，中國石化作為“世界一流綠色低碳城市型煉化示范企業建設試點”的重點企業，通過網絡切片+MEC(邊緣計算)+UPF(用戶面功能)下沉到企業，形成一套基于工業互聯網的石油化工企業整體解決方案，在工藝優化、物料管理、生產調度、環境監測、環保風險分析、蒸汽動力優化、車間用電等多場景實現節電減排，節省燃料的減排貢獻，預計到2030年燃料消耗可節省5%，到2050年可節省14%。
建材行業，海螺水泥依托“5G+工業互聯網”進一步改善現有系統的自動程度與能耗優化能力，在現有MPC系統之上建設水泥燒成及原料粉磨能耗優化系統(RTO)，最終實現對窯、磨系統的穩定且低耗的自動駕駛，幫助海螺水泥節約電力4億千瓦時、二氧化碳減排74.77萬噸、污染物減排3萬噸、SCR(選擇性催化還原技術)脫硝效率達90%，同時員工勞動強度降低21%。
工業互聯網對企業生產管理水平提升帶來巨大助力。同時，還要看到，我國工業企業大部分處于2.0~3.0發展水平，特別是中小企業的數字化水平較低，超過55%的企業尚未完成基礎的設備數字化改造，亟待提升能源能耗管理及碳排放數據采集、監管水平。
“工業互聯網+雙碳”有力促進了政府治理體系和治理能力現代化進程。通過整合生產數據、平臺和系統，構建區域和行業級“工業互聯網+雙碳”監管平臺，實現生產能耗、碳排放、碳足跡、碳配額、碳信用、碳匯等數據的連接和監管，具備監測、管理、調控、評估等功能，提升跨部門、跨層級的雙碳行動聯動聯控能力。
上海浦東智慧能源雙碳云平臺全面整合了電力、水務、燃氣、政府、社會等多方系統平臺數據，以企業能源碳排放量、清潔能源碳減排量、交通電能替代碳減排量等能源碳排數據為分析對象，為政府部門、能源企業、用能客戶提供能源碳監測、能源碳評估及能源碳預測等功能。
浙江省級能源大數據中心上線的“雙碳智治平臺”，充分利用大數據、云計算、人工智能等數字化技術，系統集成跨領域、跨部門、跨系統的業務協同，已實現全省、分領域、分地市的能源消費總量、碳排放總量、能耗強度和碳排放強度“四個指標”動態監測。
江蘇無錫依托工業互聯網，通過局部消納和互聯，提高能源利用效率、實現節能減排，建設供能充足、用能清潔、資源配置靈活的分布式多能互補綜合能源體系。僅在星洲工業園區域能源綜合服務中心，運營成本降低21%、營運效率提升41%，年節約能耗9.73%。
雙碳為工業互聯網創新發展提供了更為廣闊的天地，“工業互聯網+雙碳”是一項長期性、系統性、復雜性的重大工程，功在當代、利在千秋。中國工業互聯網研究如何助力我國大踏步邁向“工業互聯網+雙碳”新征程？
一是提升“工業互聯網+雙碳”科研能力。
完善政策體系。根據《“十四五”工業綠色發展規劃》，聚焦鋼鐵、有色金屬、石化化工、建材等工業領域重點行業，研究編制“工業互聯網+雙碳”實施方案，指導利用工業互聯網、大數據、5G等新一代信息技術提升能源、資源、環境管理水平，深化生產制造過程的數字化應用，賦能綠色制造。
搭建技術載體。推動建設“工業互聯網+雙碳”評測實驗室，開展節能診斷、能效對標、碳配額分析、區域/行業碳目標成效評價，支撐綠色低碳評估體系建設。聯合行業龍頭企業共建細分領域“工業互聯網+雙碳”聯合實驗室，狠抓綠色低碳技術攻關，加快先進技術研發和推廣應用。
打造應用示范。聚焦綠色制造體系和服務體系建設，將5G全連接工廠與綠色工廠建設結合，加強對再生資源全生命周期數據的智能化采集、管理與應用。
二是深化“工業互聯網+雙碳”產業融合。
面向區域，推動建設“工業互聯網+雙碳”公共服務平臺，高效配置政策、技術、數據、人才等要素資源，深化產品研發設計、生產制造、應用服役、回收利用等環節的數字化應用，推動新一代信息技術與綠色低碳產業深度融合，打造綠色制造體系和服務體系，促進數字化智能化綠色化融合發展。
面向企業，積極推動數字技術賦能“專精特新”中小企業綠色發展，按產業鏈梳理“專精特新”中小企業數字化轉型、綠色化發展共性需求，開展標準宣貫、現場診斷和供需對接，引導企業參與實施工業低碳行動和綠色制造工程，提升企業數字化水平，降低企業零碳化發展成本。
三是拓展“工業互聯網+雙碳”數據應用。
依托國家工業互聯網大數據中心體系，面向冶金、石化、建材等重點高耗能行業和京津冀、長三角、粵港澳、成渝等重點區域建設國家工業互聯網大數據中心雙碳分中心，支撐承載綠色低碳基礎數據平臺，統籌綠色低碳基礎數據和工業大數據資源，建立數據共享機制，推動數據匯聚、共享和應用。
一方面，基于平臺數據，開展碳足跡、水足跡、環境影響分析評價，多維度匯聚工業數據資源，特別面向“兩高”行業，切實提升重點行業領域能源供給與能耗監測預警能力，為“能耗雙控”精準施策提供有力抓手，強化產業鏈綠色化治理能力。
另一方面，探索數據要素市場和碳交易市場協同運行機制，有序推進基于工業互聯網的雙碳金融產品和服務開發，設立碳減排貨幣政策工具，創新“工業互聯網+雙碳”產融模式，充分發揮市場機制作用，探索碳定價機制，支撐碳排放權交易、用能權交易、電力交易銜接協調。
文章作者
魯春叢
(作者系中國工業互聯網研究院院長)
