2021年中央經濟工作會議指出,我國要立足以煤為主的基本國情,深入推動能源革命,加快建設能源強國。黨的二十大報告進一步指出,要加強煤炭清潔高效利用,加快規劃建設新型能源體系。煤炭行業作為保障我國能源安全與產業安全的重要基礎產業,應該主動把握新一輪科技革命和產業變革中的新機遇,加快推動行業數字化轉型,引領新型能源體系建設,為現代化經濟體系建設與經濟高質量發展提供重要的戰略支撐和兜底保障。
01
煤炭行業數字化轉型面臨的機遇
在以煤為主的能源生產和消費國情基礎上,我國實施能源強國戰略,必須推動煤炭行業高質量發展,煤炭行業數字化轉型是推動行業轉型升級的重要內容,是煤炭行業實現高質量發展的有效抓手。但同時,煤炭作為兜底我國能源安全和經濟安全的戰略保障,在數字化轉型中亟需緊抓煤炭行業高質量發展,以及與數字技術融合發展中的新機遇。
1. 促進煤礦智能化平衡發展,保障能源供給
我國煤炭資源豐裕,但煤層賦存條件具有較大的多樣性和復雜性,不同區域的煤炭開采技術水平、發展水平、管理水平等存在較大的不平衡。西部晉陜蒙等煤層賦存條件較好的礦區與云貴川等煤層賦存條件比較復雜的礦區,所采用的開采模式和使用的開采技術存在較大的差異性,因而在智能化發展上也存在較大差異。如晉陜蒙等煤層賦存條件較好的礦區,不同煤層采用不同開采模式,薄及中厚煤層采用智能化無人開采模式,大采高工作面采用智能高效人機協同巡視模式,綜放工作面采用人工干預輔助與智能化操控放煤模式;而云貴川等煤層賦存條件復雜礦區,應用機械化與智能化結合開采的模式。除了賦存條件差異帶來的煤礦智能化發展不平衡外,企業規模的大小差異也是重要的影響因素。一般而言,我國大規模煤炭企業的機械化、自動化以及智能化發展都領先于行業平均水平。截至2021年底,全國煤礦數量減少至4500處以內,建成的年產千萬噸級煤礦僅為72處,還存在一定數量的中小規模煤礦,其在智能化發展方面與大型煤礦存在明顯差距。另外,地區煤礦發展水平與信息化、數字化技術發展應用水平不一致使得地區內和地區間均存在煤礦智能化發展不平衡。如貴州、新疆均為煤炭資源豐裕的產煤大?。▍^),但信息化、數字化技術發展存在明顯的差距,兩地均出臺了促進“十四五”期間煤礦智能化發展實施方案,但貴州在煤礦智能化發展上更超前和更具競爭力。挖掘煤層賦存條件、企業規模和地區數字技術應用水平方面的智能化轉型潛力,促進煤礦智能化平衡發展,不僅可以提升區域間的協調調度能力,而且可以增強煤炭生產平抑市場需求波動的靈活性,進一步保障能源供給。
2. 加快煤炭企業數字化轉型,釋放發展新動能
煤炭企業數字化轉型仍處于起步階段,加快轉型能夠釋放經濟發展新動能。
一是煤炭企業數字化轉型是一個長期的系統工程,需要企業從頂層設計上進行長遠謀劃,下決心推動變革、采用新模式。目前,大多數煤炭企業還沒有啟動編制企業數字化轉型規劃,加快煤炭企業數字化轉型,可以催生更多新業態、新模式,分享更多的數字經濟紅利,成為經濟發展的新動能。
二是通過轉型,可以促進煤炭企業的組織機構和管理體制與企業數字化轉型相適應,推動企業體制、管理、運營、業務、決策的真正轉型,特別是國有企業,可以進一步解決整體轉型訴求與碎片化供給之間的矛盾、已有IT資產與新技術導入之間的矛盾、集中式管理要求與業務單元追求敏捷創新的矛盾、短期大量資金投入與長期才能見效的矛盾等,提高國有資本運營效率。
三是通過數字化轉型可以實現“重硬件重軟件、重技術重管理、重建設重運維”,保障轉型效果。
四是通過加快轉型使得大量資源投入與實際產出成效相匹配,技術迭代的速度與投資產生價值的速度相協調,使得數字化投入的積極性升高。
五是煤炭行業在信息化、數字化和智能化方面的基礎研究和應用均存在明顯的短板和風險,通過加快煤炭行業數字化轉型的方法和路徑等方面的理論研究,有利于煤炭企業在信息化、數字化和智能化轉型的實際建設中理清思路,規避煤炭企業數字化轉型面臨的轉型失敗風險、戰略調整風險、人才保障風險和信息安全風險。
3. 協同煤炭產業轉型升級,支撐經濟高質量發展
“十四五”時期,我國進入經濟高質量發展的新階段,煤炭產業轉型升級需要在“四個革命、一個合作”的新能源安全戰略的指導下,進一步深化供給側結構性改革,優化生產布局,進行全產業鏈綠色低碳改造,以更高質量的供給保障經濟運行安全與能源供給安全,更好地發揮“以煤為主”的能源生產消費在能源強國建設中的基礎保障作用,以及煤炭在實現“雙碳”目標、助力生態文明制度體系建設方面的減污降碳引領作用。
具體分析來看,煤炭產業轉型升級主要有以下幾方面內容:一是鞏固深化“去無效產能、改造提升低效產能”,進一步優化產能結構;二是大力推進煤炭體制改革,解決煤電矛盾、煤炭減污降碳與保供之間的矛盾,統籌有效市場、有為政府的作用;三是更好地發揮煤炭在能源系統中的兜底保障作用,有序推進能源轉型;四是更好地發揮煤炭產業作為基礎產業對于經濟體系的支撐作用,協調能源結構調整與產業結構調整。
煤炭產業數字化轉型通過煤炭產業與數字技術的融合發展,促進煤炭產業信息化、數字化、智能化發展,增強煤礦智能化、煤炭企業數字化轉型等方面的數字化基礎設施建設,通過數字技術在煤炭開采、生產、運輸等環節以及企業管理方面的應用,更好地協調煤炭產業上下游產業鏈之間的供求、區域之間的分工以及不同能源品種之間的替換,協同推進煤炭產業轉型升級與數字化轉型。
4. 夯實煤炭數字化轉型基礎,支撐能源強國建設
煤炭數字化轉型以大量的數字化基礎設施建設作為支撐,主要包括新一代信息技術設施、智能化設備、操作系統和信息化平臺等。通過夯實煤炭數字化轉型的基礎設施建設,有利于中國實施能源強國戰略。目前,煤炭數字化轉型基礎發展還存在較大的提升空間,主要表現為新一代信息技術在煤炭行業的應用還需大力加強,智能化設備的技術難點仍需要突破,操作系統和平臺發展有待進一步實現自主可控等。
一是新一代信息技術在煤炭行業的應用存在較大的發展空間。盡管我國已經在5G技術方面具有較高的國際競爭力,但在5G技術商業運用方面發展相對不足?!笆奈濉睍r期,我國將加大5G技術在煤炭行業中的運用示范,目前主要在地面5G通信方面需要加快研發和探索,攻克煤礦井下安全生產的5G技術運用,解決5G基站有效發射功率低的問題,使得5G通信系統在煤礦井下使用真正大規模成熟化推廣。
二是攻破智能化設備“卡脖子”技術難題。2019年,原國家煤礦安全監察局制定公布了《煤礦機器人重點研發目錄》,列出了需要重點研發應用掘進、采煤、運輸、安控和救援5類38種煤礦機器人,目前已有一定的進展,但井下車輛和機器人電動化問題、無人操作系統常態化運行可靠性問題等仍需技術突破。圍繞煤礦機器人應用做文章,有利于構建煤炭行業數字化轉型的創新生態,加快攻破系列“卡脖子”技術難題。
三是通過形成信息采集和集成需要的信息系統,真正實現智能化協同和聯動。煤炭數字化轉型需要建立大量信息系統,對煤礦生產作業過程中的“人、機、環、管”多元異構數據進行采集和集成,而傳統煤炭企業的信息化基礎設施明顯不能滿足企業數字化升級和轉型發展的需求。通過加強數字化基礎設施建設,有助于煤炭企業解決“信息孤島”、“數據煙囪”等問題。
5. 強化能源數據安全,助推國家能源轉型
煤炭作為我國主體能源,強化其數字化轉型中的數據安全,對于助推國家能源轉型,提升我國能源安全整體水平具有重要的支撐意義。一方面,煤炭行業自身的發展存在一系列運營風險、戰略風險和應急風險等影響能源安全的問題,在煤炭行業數字化轉型中強化能源數據安全,可以進一步保障國家能源安全。另一方面,強化對ICT技術與煤炭技術融合中所形成的數據風險的安全管理,有利于推動煤礦智能化與煤炭企業數字化轉型,更好地發揮煤炭在新型能源體系建設中的兜底作用。
一是ICT技術和煤炭技術均存在技術堵點和難點,ICT技術與煤炭技術中存在的“卡脖子”問題也會進一步影響數據的采集和集成,任何一方技術不能實現突破,都不能成功實現數據的傳輸與聯動,通過數據安全管理可以提高融合成功率,從而助力煤炭企業數字化轉型成功;
二是數字化互聯后知識產權、商業秘密等敏感數據的暴露風險較高,需要進行一定規模的數據安全投資來進行專門的保護,給煤炭行業安全生產和數字化生態構建提供堅實保障。
02
促進煤炭行業數字化轉型的政策建議
在“以煤為主”的基本國情下,我國要加快推進能源強國建設,必須綜合考慮國內外發展形勢對煤炭行業的影響,以加強煤炭信息基礎設施建設為先導,積極推動智慧煤礦建設,推進煤炭企業數字化轉型,并加強煤炭行業數據安全管理,統籌推進煤炭數字化轉型與產業結構轉型升級,促進煤炭行業高質量發展,助力能源強國建設。
1. 推動智慧綠色低碳煤礦建設
根據煤炭賦存條件,應積極主動推動智慧綠色低碳煤礦建設,有序實現大煤礦從智能化到智慧化再到全部煤礦智能化智慧化的發展。
一是要轉變煤炭開采的思維模式,形成綠色礦山建設的新理念。采用全生命周期的綠色礦山建設新模式,進行近零生態損害的科學開采、礦井智能化建設與地下空間一體化利用、低污染低排放的綠色低碳生產。二是在智能開采技術方面進行攻堅克難,重點攻克精準地質信息系統及隨掘隨采探測技術與裝備、智能化無人開采關鍵技術與裝備、巷道智能化快速掘進技術與裝備、智慧煤礦物聯網技術與裝備、煤礦機器人技術及產品等方面的難點,形成符合薄煤層、大采高、超大采高、特厚煤層賦存條件的綜放智能化開采技術體系。
2. 加快推進煤炭企業數字化轉型
在煤炭企業數字化轉型仍處于起步階段的現實基礎上,政府應該加強指導和引導,讓煤炭企業轉變思維模式,認識到數字化轉型的必要性,在頂層設計、標準建設、體制機制改革、人才、管理、信息安全、數字化生態等多方面著力,加快推進煤炭企業數字化轉型。
一是政府通過加強宣傳和指導,讓煤炭企業形成數字化轉型的行業發展共識,積極主動有序按照指導原則推動企業進行數字化轉型升級;
二是充分發揮國有煤炭企業在數字化轉型上的引領作用,率先進行數字化轉型戰略編制、改革探索,形成一些能夠供其他煤炭企業參考和借鑒的數字化轉型模式;
三是從管理體制和模式上實施符合數字化轉型的企業組織;
四是以系統性思維統籌推進數字化轉型,將煤礦智能化建設、信息安全建設、數字化人才建設、數字文化、數字化管理等內容納入企業數字化轉型整體當中;
五是構建煤炭產業數字化發展的良好生態,由煤炭生產頭部企業牽頭,圍繞煤炭全產業鏈的數字化環節,協同上下游企業共同解決數字化技術、標準、平臺、協同等問題。
3. 統籌推進煤炭數字化轉型與煤炭產業結構轉型升級
按照“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略要求,統籌推進煤炭數字化轉型與煤炭產業結構轉型升級,促使煤炭行業朝著綠色化、低碳化、數字化、智能化、高效化的方向發展。
一是要科學認清煤炭數字化轉型與煤炭產業結構轉型升級的關系。煤炭產業結構轉型升級是目前迫切需要深入推進、促進煤炭行業清潔低碳高效發展的改革進程,是煤炭行業實現高質量發展的重要內容。而煤炭數字化轉型是數字技術驅動下的煤炭產業數字化和煤炭數據產業化過程,主要是根據數字技術和煤炭行業技術的融合發展情況來推進,目前仍處于初級階段,成功的數字化轉型能有效加速煤炭產業結構轉型升級。
二是統籌實施煤炭數字化轉型與煤炭產業結構轉型升級有差別的措施,有順序分階段推進轉型進程。“十四五”時期,我國應深化煤炭行業供給側結構性改革,著力在系統性優化產能、能源系統保障供應、經濟系統發揮兜底方面推動煤炭產業結構轉型升級,強化煤炭在保障能源安全、支撐經濟運行、實現“雙碳”目標、助力生態文明制度體系建設等方面的戰略作用。在煤炭數字化轉型方面,應該結合煤炭技術和數字技術的發展與融合情況,根據技術成熟度,能轉盡轉,加快推進煤礦智能化建設,有序推進煤炭企業數字化轉型,探索建設煤炭行業互聯網平臺,提升煤炭生產供應體系的柔性和韌性。
三是積極實施煤炭數字化轉型與煤炭產業結構調整升級協同路徑。在煤炭數字化轉型與煤炭產業結構調整升級相互促進的領域,應該加強政策支持引導,推廣成熟的發展模式,以數字化助推煤炭產業結構調整升級,以產業結構調整升級為數字化轉型創造更加匹配的條件。
4. 夯實煤炭數字化轉型的基礎
成熟的數字技術、煤炭技術、基礎設施、設備等是煤炭數字化轉型的重要基礎,要想成功實現煤炭數字化轉型的目標,必須夯實基礎。
一是要在數字技術、煤炭技術及其運用方面攻堅克難,解決“卡脖子”問題。一方面,要加強對關鍵基礎材料、核心基礎零部件和先進基礎工藝等共性關鍵技術的研發;另一方面,要重點突破井下精確定位與數據高效連續運輸、精準地質探測、重大災害及粉塵智能監控預警與防控、智能實時隨機超前探測、井筒機械破巖智能建設、井下智能網聯無軌輔助運輸、智能快速掘進、復雜條件智能綜采、露天開采無人化連續作業、井下數碼電子雷管、煤礦機器人等技術。
二是要強化基礎設施建設。一方面,要加強煤炭行業自身的基礎設施建設,圍繞開采、洗選、運輸等產業鏈環節完善基礎設施,保障煤炭安全生產;另一方面,要加快建設煤炭信息基礎設施,通過傳感器、5G基站等基礎設施建設提高數據傳送和接收的效率,為煤炭數據采集和集成、智能化協同提供可靠保障。
三是要加強相關設備及操作系統的研發與制造。著力推進大型煤機裝備、井下無人運輸車輛、煤礦機器人等設備以及操作系統的研發、制造與應用,實施機械化換人、自動化減人、智能化無人專項行動,提高煤礦智能裝備及控制操作系統的成套國產化水平。
5. 加強煤炭行業數據安全管理
加強煤炭行業數據安全管理,降低煤炭數字化轉型的能源安全風險。
一是要加強煤炭行業數據標準體系建設,規范數據管理流程,引導煤炭企業在信息化建設中在集團層面建立統一的數據標準,確保設備接口統一、數據協議兼容、數據格式一致,從而能高效完成數據采集、傳輸、處理和共享等,最終真正實現泛在感知、實時互聯、自主學習和協同管控,避免出現“信息孤島”等問題。
二是要提高數據安全管理相關的防患意識,加大對煤炭網絡安全領域的管理和投入,實時更新操作系統及安全防火墻設置,不斷提升煤炭行業信息和網絡安全防護能力,建立對時延的敏感性、安全性、可靠性等方面的系統性防范制度,防范黑客入侵、病毒感染和數據泄露等風險。
來源:社科院工業經濟研究所