“雙碳”下高耗能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速利好頭部廠商強(qiáng)者恒強(qiáng)

1、行業(yè)報(bào)告 | 行業(yè)深度研究本文與市場(chǎng)觀點(diǎn)不同的地方無(wú)論從國(guó)家層面制定相關(guān)的政策以及制造業(yè)頭部公司加強(qiáng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的投入，工業(yè)軟件（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的作用以及作為轉(zhuǎn)型的主要方式已經(jīng)在當(dāng)前市場(chǎng)擁有一定的共識(shí)。因?yàn)楣I(yè)軟件作為優(yōu)化提升生產(chǎn)效率，涉及到行業(yè) Know-how，對(duì)于制造業(yè)廠商推進(jìn)自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型來(lái)說(shuō)，必然會(huì)平衡數(shù)字化帶來(lái)的好處與風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而決定自身數(shù)字化的進(jìn)程。本文與市場(chǎng)觀點(diǎn)不同的地方在于：市場(chǎng)認(rèn)為在當(dāng)前 PMI 持續(xù)下行，工業(yè)需求端疲弱，特別是高耗能行業(yè)訂單減少，影響數(shù)字化轉(zhuǎn)型開支。我們認(rèn)為在雙碳政策背景下，即使在當(dāng)前 PMI 持續(xù)下行的時(shí)候，以 2-3 年的維度看對(duì)于高耗能行業(yè)的

2、數(shù)字化轉(zhuǎn)型無(wú)論是程度還是在進(jìn)程方面都有望提升。因?yàn)樵谡叨戎匾曤p碳的背景下，能效基準(zhǔn)將作為高耗能行業(yè)供給側(cè)改革的依據(jù)，而工業(yè)軟件（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）作為提升生產(chǎn)管理以及能源管理的主要數(shù)字化方式將會(huì)被高耗能行業(yè)高度看中，在自身供給側(cè)發(fā)生變化的時(shí)候，對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的程度以及時(shí)間進(jìn)程都有望超預(yù)期。圖 1：雙碳政策對(duì)高耗能行業(yè)及工業(yè)軟件影響資料來(lái)源：整理請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明261. 中國(guó)提出碳中和目標(biāo)，高耗能行業(yè)碳排放占比最高1.1. 中國(guó)提出 2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重。自工業(yè)革命以來(lái)，人類的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)煤炭、石油等能源的需求日益提升，向大氣中排放

3、的二氧化碳等溫室氣體逐年增加，溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng)，打破了地球系統(tǒng)原有的熱量平衡，可能對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)造成難以挽回的損害。因此，控制溫室氣體排放， 成為了全人類的共同目標(biāo)。圖 2：全球二氧化碳排放量(千噸)4000000035000000300000002500000020000000150000001000000050000001960196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008201020122014201620180資料來(lái)源：wind、世界各國(guó)逐

4、步達(dá)成共識(shí)，多國(guó)提出碳中和目標(biāo)。1997 年通過(guò)的京都協(xié)議書首次以法規(guī)形式限制了溫室氣體排放。2016 年 4 月，全球 178 個(gè)締約方共同簽署了巴黎協(xié)定，并提出將全球平均氣溫較前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在 2 攝氏度以內(nèi)，努力將溫度上升控制在 1.5 攝氏度以內(nèi)的長(zhǎng)期目標(biāo)。截止 2021 年 4 月，已有超過(guò) 130 個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出碳中和目標(biāo)，部分國(guó)家已進(jìn)入立法階段。表 1：世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)年份國(guó)家/地區(qū)進(jìn)展情況實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的年份蘇里南已實(shí)現(xiàn)2014 年實(shí)現(xiàn)不丹已實(shí)現(xiàn)2018 年實(shí)現(xiàn)奧地利、冰島政策宣誓2040芬蘭政策宣誓2035德國(guó)、瑞典完成立法2045歐盟、日本、英國(guó)、加拿大、

5、西班牙、韓國(guó)、新西蘭等完成立法2050中國(guó)政策宣誓2060美國(guó)拜登競(jìng)選承諾2050印度政策宣誓2070資料來(lái)源：ENERGY & CLIMATE INTELLIGENCE UNIT、中國(guó)力爭(zhēng)于 2030 年前達(dá)到碳排放峰值，努力爭(zhēng)取 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2020 年 9 月，我國(guó)宣布將采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)于 2030 年前達(dá)到碳排放峰值，努力爭(zhēng)取 2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳達(dá)峰是指我國(guó)二氧化碳的排放在 2030 年前不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值后逐步降低。碳中和是指我國(guó)在 2060 年前，通過(guò)二氧化碳去除技術(shù)，抵消自身的二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)凈零排放。此后，各級(jí)黨委和相關(guān)單位也陸續(xù)推出碳中和

6、相關(guān)政策。表 2：我國(guó)碳中和宣言及各部委碳中和相關(guān)政策發(fā)布時(shí)間事件/文件政策內(nèi)容2020.9中國(guó)碳中和宣言中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出：“將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳 排放力爭(zhēng)于 2030 年前達(dá)到峰值，爭(zhēng)取在 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！?020.12聯(lián)合國(guó)氣候雄心峰會(huì)中國(guó)在聯(lián)合國(guó)氣候雄心峰會(huì)上進(jìn)一步提出，到 2030 年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比 2005 年下降 65以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到 25左右，森林蓄積量將比 2005 年增加 60 億立方米，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到 12 億千瓦以上。2021.1發(fā)改委新聞發(fā)布會(huì)發(fā)改委

7、提出從六方面確保實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，包括大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、加快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提升能源利用效率、加速低碳技術(shù)研發(fā)推廣、健全低碳發(fā)展體制機(jī)制、努力增加生態(tài)碳匯。2021.1中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)碳中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)偕 17 家石油和化工企業(yè)共同發(fā)布中國(guó)石油和化達(dá)峰與碳中和宣言學(xué)工業(yè)碳達(dá)峰與碳中和宣言，并提到三方面措施：一是能源的低碳綠色化，二是提高能效，三是開發(fā)二氧化碳為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的技術(shù)路線2021.2國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健發(fā)改委提出 2025 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，2035 年重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)產(chǎn)全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)品能源資源利用效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的目標(biāo)。并提出推進(jìn)工業(yè)綠色升級(jí)，加

8、體系的指導(dǎo)意見(jiàn)快實(shí)施鋼鐵、石化、化工、有色等行業(yè)綠色化改造的指導(dǎo)意見(jiàn)。2021.7鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)已初步完成鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案初稿，基本明確了案行業(yè)的達(dá)峰路徑、重點(diǎn)任務(wù)及降碳潛力。2021.102030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方國(guó)務(wù)院在2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案中提出了非化石能源消費(fèi)比重、能源利案用效率提升、二氧化碳排放強(qiáng)度降低等主要目標(biāo)，并要求將碳達(dá)峰貫穿于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全過(guò)程和各方面，重點(diǎn)實(shí)施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)、節(jié)能降碳增效行動(dòng)、工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)等炭達(dá)峰十大行動(dòng)。資料來(lái)源：國(guó)務(wù)院、新華社、國(guó)際能源網(wǎng)、1.2. 中國(guó)是最大的碳排放國(guó)，高耗能行業(yè)碳排放占比最高我國(guó)已是全球最

9、大的二氧化碳排放國(guó)。歷史上中國(guó)并非碳排放大國(guó)，從人均碳排放的角度看，2010 年后我國(guó)的人均碳排放才接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。但由于我國(guó)目前的社會(huì)發(fā)展階段、人口數(shù)量和資源稟賦，從 2004 年起成為了全球最大的二氧化碳排放國(guó)。根據(jù) BP 世界能源報(bào)告，2020 年中國(guó)占全球總碳排放的 30.7，達(dá)到 98.99 億噸，美國(guó)作為全球第二大碳排放國(guó)家，2020 年占全球總碳排放的 13.8。中國(guó)工業(yè)發(fā)展相對(duì)較晚，目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍需要大量煤炭等能源消耗，而美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已進(jìn)入能源結(jié)構(gòu)調(diào)整階段，碳排放量逐年下降。圖 3：2020 年全球碳排放占比（ ）20.30%30.70%11.10%16.60%21.30%

10、中國(guó)除中國(guó)外的亞洲北美歐洲其他地區(qū)資料來(lái)源：BP 世界能源報(bào)告、工業(yè)是中國(guó)能源消耗和二氧化碳排放的最主要領(lǐng)域，其中高耗能行業(yè)占比最高。 根據(jù) IEA 國(guó)際能源署數(shù)據(jù)，中國(guó)近 90 的溫室氣體排放源自能源體系和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，其中電力行業(yè)占比 48、工業(yè)占比 36、交通占比 8、建筑占比 5。從能源消耗角度看，2019 年我國(guó)能源消費(fèi)總量 48.6 億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，其中工業(yè)占比超過(guò) 60。所以鋼鐵、水泥、化工等高碳排放行業(yè)的低碳化改造和落后產(chǎn)能淘汰，是工業(yè)能否率先碳達(dá)峰是 2030 年達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。圖 4：中國(guó)溫室氣體排來(lái)源（ ）5%3%8%48%36%電力工業(yè)交通建筑其他資料來(lái)源：（IEA）

11、國(guó)際能源署、鋼鐵行業(yè)占中國(guó)碳排放總量的 15，是碳排放量最高的制造行業(yè)。鋼鐵行業(yè)是工業(yè)的基礎(chǔ)，約占我國(guó) GDP 的 5。我國(guó)也是全球最大的鋼鐵生產(chǎn)和使用國(guó)，每年的鋼鐵生產(chǎn)和使用量約占全球的一半。但我國(guó)鋼鐵行業(yè)仍以高碳排放的長(zhǎng)流程和粗鋼產(chǎn)量為主，在碳中和承諾以及去產(chǎn)能的雙重壓力下，行業(yè)的低碳零碳轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。根據(jù)麥肯錫測(cè)算，要實(shí)現(xiàn)全球平均氣溫上升不超過(guò) 1.5的情景，到 2050 年中國(guó)鋼鐵行業(yè)須減排近 100，需要鋼鐵消費(fèi)、生產(chǎn)、技術(shù)、供應(yīng)等多個(gè)關(guān)聯(lián)領(lǐng)域共同推進(jìn)零碳轉(zhuǎn)型。圖 5：2020 年世界各國(guó)鋼產(chǎn)量（ ）14.9%3.6%3.8%3.9%4.4%5.3%7.4%56.7%中國(guó)歐盟印度印度

12、美國(guó)俄羅斯韓國(guó)其他資料來(lái)源：WorldSteel、石化與化工行業(yè)占中國(guó)碳排放總量的 13。石化行業(yè)從開采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存到終端應(yīng)用都會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，而化工行業(yè)因我國(guó)特殊的能源結(jié)構(gòu)，多以高碳排放的煤炭作為生產(chǎn)原料。根據(jù)石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院數(shù)據(jù)顯示，石化與化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放的二氧化碳占全國(guó)碳排放的比重約 13，占工業(yè)領(lǐng)域碳排放比重約 17，要達(dá)成碳中和的目標(biāo)，石化和化工行業(yè)的減排和轉(zhuǎn)型不可或缺。國(guó)家能源研究所與麥肯錫分析均指出，在實(shí)現(xiàn) 1.5 攝氏度控溫目標(biāo)的情景下，到 2050 年，中國(guó)的石油需求下降幅度需達(dá)到 70-85，化工行業(yè)碳排放量需要降低 90以上。圖 6：石化行業(yè)各子行業(yè)溫室氣體排放

13、量占比（ ）3.02%5.02%3.34%11.38%9.61%59.02%19.99%化學(xué)原料與化學(xué)制品業(yè) 油氣煉制加工業(yè)油氣開采業(yè)化工制品業(yè)塑料制造業(yè)橡膠制造業(yè)化學(xué)纖維制造業(yè)資料來(lái)源：世界資源研究所、水泥行業(yè)占全國(guó)碳排放總量 9。我國(guó)生產(chǎn)全球近六成水泥，水泥行業(yè)碳排放量也逾全球水泥產(chǎn)業(yè)碳排放總量的一半。在水泥生產(chǎn)流程中，煅燒產(chǎn)生生石灰過(guò)程約占全生產(chǎn)過(guò)程碳排 放的 55-70，如何通過(guò)技術(shù)手段減少燃料消耗是未來(lái)水泥行業(yè)零碳轉(zhuǎn)型的重心。根據(jù)麥肯錫測(cè)算，要實(shí)現(xiàn)全球升溫不超過(guò) 1.5的情境，到 2050 年中國(guó)水泥行業(yè)碳減排需達(dá) 70 以上。2. 高耗能行業(yè)以“能效提升”供給側(cè)改革已開始，數(shù)字化轉(zhuǎn)

14、型提速2.1. 高耗能行業(yè)以“能效提升”的供給側(cè)改革已開始，工業(yè)軟件至關(guān)重要國(guó)家節(jié)能減排力度之強(qiáng)，高耗能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型刻不容緩。近幾個(gè)月 PMI 數(shù)值持續(xù)下落， 10 月數(shù)值為 49.2，其中高耗能行業(yè)低于制造業(yè)總體 2.0 個(gè)百分點(diǎn)。10 月份受電力供應(yīng)仍然緊張、高耗能行業(yè)新訂單指數(shù)回落較大等因素影響等，造成 10 月份制造業(yè) PMI 數(shù)字持續(xù)下降。我們認(rèn)為國(guó)家在考慮到可能犧牲工業(yè) PMI 的基礎(chǔ)上，依然通過(guò)限電以及持續(xù)抑制高耗能行業(yè)的擴(kuò)張，表明當(dāng)前國(guó)家節(jié)能減排力度之強(qiáng)，以及高耗能行業(yè)通過(guò)自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升效率刻不容緩。圖 7：2020 年 6 月-2021 年 10 月 PMI 數(shù)值（ ）

15、52.55251.55150.55049.54948.54847.550.951.1 5151.5 51.452.1 51.951.350.651.951.151 50.950.4 50.149.649.22020年6月2021年7月2020年8月2020年9月2020年10月2020年11月2020年12月2021年1月2021年2月2021年3月2021年4月2021年5月2021年6月2021年7月2021年8月2021年9月2021年10月資料來(lái)源：wind、高耗能行業(yè)供給側(cè)改革已開始，效能作為核心衡量依據(jù)。11 月 15 日為落實(shí)關(guān)于強(qiáng)化能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)，國(guó)家發(fā)

16、展改革委等部門發(fā)布高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021 年版），指導(dǎo)各地科學(xué)有序做好高耗能行業(yè)節(jié)能降碳技術(shù)改造。其中特別強(qiáng)調(diào)各地要明確改造升級(jí)和淘汰時(shí)限（一般不超過(guò) 3 年）以及年度改造淘汰計(jì)劃，對(duì)于不能按期改造完畢的項(xiàng)目進(jìn)行淘汰，堅(jiān)決遏制高耗能項(xiàng)目不合理用能。我們認(rèn)為相關(guān)政策關(guān)于基準(zhǔn)水平以及時(shí)限的要求，都表明高耗能行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了以效能為衡量依據(jù)的供給側(cè)改革的時(shí)刻，能效的高低會(huì)影響企業(yè)自身的存亡。圖 8：高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021 年版）核心內(nèi)容資料來(lái)源：國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)軟件對(duì)提升能效以及節(jié)約能耗至關(guān)重要。部分高能耗企業(yè)能源管理的分散和能源統(tǒng)計(jì)的不完善

17、，難以支持能源的管控與分析。利用相關(guān)的生產(chǎn)管控類工業(yè)軟件，如能源管理系統(tǒng)（EMS），可通過(guò)采集生產(chǎn)設(shè)備和配套設(shè)施的能源數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)能耗狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)，深挖節(jié)能潛力，合理利用能源，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的能源管控。我們認(rèn)為工業(yè)軟件企業(yè)推出的產(chǎn)線減碳解決方案，通過(guò)控制模型預(yù)測(cè)、前饋控制等技術(shù)，在保證產(chǎn)量、質(zhì)量的前提下，可最大程度降低工序能耗。圖 9：智能制造不同層次對(duì)能耗影響資料來(lái)源：寶信軟件公眾號(hào)、2.2. 高耗能行業(yè)主要隸屬流程性行業(yè)，數(shù)字化方案依賴行業(yè) Know-how本文我們特定討論的高耗能行業(yè)主要是以鋼鐵、水泥、化工三個(gè)行業(yè)為主。從工業(yè)的屬性上看，三個(gè)行業(yè)主要隸屬于流程性行業(yè)，流程性行業(yè)往

18、往具有連續(xù)進(jìn)行的，不能中斷，對(duì)穩(wěn)定性要求較高等特點(diǎn)。我們認(rèn)為由于流程性行業(yè)對(duì)穩(wěn)定性要求高，進(jìn)入廠商制造流程中， 相關(guān)各類設(shè)備不容易輕易替換。表 3：流程性行業(yè)與離散型行業(yè)對(duì)比對(duì)比項(xiàng)目流程行業(yè)離散行業(yè)工藝過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，不能中斷，工藝過(guò)程的順序是固定不變的，生產(chǎn)設(shè)施生產(chǎn)特點(diǎn)按照工藝流程布置，原料經(jīng)過(guò)固定的工藝流程連續(xù)不斷的經(jīng)過(guò)一系列設(shè)備和裝置被加工成成品產(chǎn)品往往由多個(gè)零件經(jīng)過(guò)一系列不亂序的工序加工，最終裝配而成機(jī)械、包裝、家電、服裝、電子、主要行業(yè)石油、化工、冶金、煉鐵等大規(guī)模生產(chǎn)，大批量滿負(fù)荷，年度計(jì)劃汽車零部件等大規(guī)模生產(chǎn)和小批量定制并行，換生產(chǎn)方式統(tǒng)購(gòu)統(tǒng)銷版成本普遍不高技術(shù)密集，人力密集

19、為主，精密制技術(shù)密集、設(shè)備密集，多為定制設(shè)備和造行業(yè)中有高精度的數(shù)控機(jī)床、柔流程，通用型差性制造等，其他領(lǐng)域自動(dòng)化水平相對(duì)較低工藝流程設(shè)備管理生產(chǎn)線固定，安裝修復(fù)繁瑣，停機(jī)成本極高生產(chǎn)線組成分散，流水線也多為并行結(jié)構(gòu)，單臺(tái)設(shè)備停機(jī)不影響生產(chǎn)資料來(lái)源：控制工程網(wǎng)、整理流程制造行業(yè)的數(shù)字化制造主要體現(xiàn)在生產(chǎn)管控、 HSE 管理、能源管理和設(shè)備管理等方面。其中能源管理主要是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能與用能的在線優(yōu)化、建設(shè)能源管理的評(píng)價(jià)與分析體系， 支撐精細(xì)優(yōu)化的能源管理。我們認(rèn)為能源管理是管控中最直接影響能耗多少的部分，對(duì)碳排放減少的推動(dòng)尤為重要。表 4：流程制造行業(yè)對(duì)制造的管控內(nèi)容管控類型主要管控方式重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)

20、業(yè)務(wù)閉環(huán)管理，提升生產(chǎn)操控優(yōu)化及自動(dòng)化水平，支生產(chǎn)管控?fù)蝺?yōu)化協(xié)同的生產(chǎn)管控。具體內(nèi)容包括調(diào)度管理、計(jì)量管理、操作管理和統(tǒng)計(jì)管理等。重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn) HSE 的規(guī)范性管理，實(shí)現(xiàn) HSE 過(guò)程監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)的應(yīng)急指揮，支撐全面可控的 HSE 管理。具體內(nèi)容包括安全監(jiān)督管理、環(huán)保管理、職業(yè)衛(wèi)生管理、應(yīng)急管理和演練等。HSE 管 理能源管理重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)能源的全過(guò)程規(guī)范管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能與用能的在線優(yōu)化、建設(shè)能源管理的評(píng)價(jià)與分析體系，支撐精細(xì)優(yōu)化的能源管理。具體內(nèi)容包括能源生產(chǎn)、能源消耗和節(jié)能管理等。重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期規(guī)范管理，實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修模式的設(shè)備可靠性管理，支撐安穩(wěn)可靠的設(shè)備管理。具體內(nèi)容包括設(shè)備全生命周期

21、管理、設(shè)備健康管理和設(shè)備可靠性管理等。設(shè)備管理資料來(lái)源：中國(guó)智能制造系統(tǒng)解決方案市場(chǎng)研究報(bào)告、對(duì)于流程性行業(yè)數(shù)字化制造的應(yīng)用方案，主要涉及制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）、操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（ OTS）、在線優(yōu)化控制系統(tǒng)（ RTO）、先進(jìn)控制系統(tǒng)（ APC）、調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)（ ORION）、無(wú)線移動(dòng)巡檢系統(tǒng)等。表 5：數(shù)字化制造的應(yīng)用方案數(shù)字化制造方案具體內(nèi)容制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）集中裝置投產(chǎn)、計(jì)量能耗等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將物料、能耗統(tǒng)計(jì)結(jié)果和企業(yè)資源計(jì)劃（ ERP）無(wú)縫銜接。制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）為其他系統(tǒng)提供生產(chǎn)、能耗數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)同源。制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）通常包括生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控功能、生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)和優(yōu)

22、化功能、報(bào)警管理功能和設(shè)備管理功能等，其中設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)功能是制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES） 的發(fā)展趨勢(shì)。模擬裝置真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和分布式控制系統(tǒng)（ DCS）的操作環(huán)境，通過(guò)讓職工自主選擇訓(xùn)練內(nèi)容提升培訓(xùn)的自主性、真實(shí)性。目前 OTS 主要采用二維監(jiān)控畫面的方式進(jìn)行操作培訓(xùn)和工藝仿真，已有少數(shù)用戶實(shí)現(xiàn)部分裝置的三維模擬。操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（ OTS）調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)（ ORION）通過(guò)用戶建立的一份詳細(xì)的工廠調(diào)度表，將工廠生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度與工藝操作及成品儲(chǔ)運(yùn)聯(lián)系起來(lái)，提前預(yù)測(cè)出生產(chǎn)及油品庫(kù)存情況，并可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度安排。直接把成本作為優(yōu)化目標(biāo)，實(shí)時(shí)計(jì)算出整個(gè)裝置的最佳工藝參數(shù)，并傳輸?shù)较冗M(jìn)控制系統(tǒng)（

23、APC）作為控制目標(biāo)，進(jìn)行在線控制。在線優(yōu)化控制系統(tǒng)（ RTO）實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（ LIMS）自動(dòng)備份、處理化驗(yàn)數(shù)據(jù)，替代人工填寫，為計(jì)量管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源，為制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES）系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)。先進(jìn)控制系統(tǒng)（ APC）供重點(diǎn)裝置使用，實(shí)施與在線分析儀表集成，對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行在線分析。無(wú)線移動(dòng)巡檢系統(tǒng)采用 RFID 技術(shù)，依托覆蓋全裝置區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在管控一體化控制室實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)各種作業(yè)環(huán)節(jié)，提高職工現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)。資料來(lái)源：中國(guó)智能制造系統(tǒng)解決方案市場(chǎng)研究報(bào)告、應(yīng)用方案依賴大量行業(yè) Know-how，產(chǎn)品力對(duì)于公司競(jìng)爭(zhēng)力影響較大。流程行業(yè)較早運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)

24、行產(chǎn)業(yè)改造，自動(dòng)化、數(shù)字化程度較高，同時(shí)面對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)變革和科技革命， 流程行業(yè)加強(qiáng)系統(tǒng)間的綜合集成應(yīng)用。我們認(rèn)為由于流程性行業(yè)對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性要求高的特點(diǎn)，相關(guān)數(shù)字化制造的應(yīng)用方案需要具有大量行業(yè) Know-how，應(yīng)用方案行業(yè)壁壘較高， 同時(shí)智能制造發(fā)展水平相比離散型滲透率較高，意味著這個(gè)領(lǐng)域強(qiáng)者恒強(qiáng)產(chǎn)品力對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)力影響尤為突出。表 6：流程制造行業(yè)智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商系統(tǒng)類型企業(yè)數(shù)量代表企業(yè)業(yè)務(wù)特點(diǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）30-40 家石化盈科、寶信軟件、本土企業(yè)發(fā)展于大型企業(yè)集團(tuán)或自動(dòng)化工中控技術(shù)、霍尼韋爾程公司，行業(yè)屬性明顯，主要用于冶金、油氣、石化、化工、鋼鐵行業(yè)。操作員培訓(xùn)仿真系

25、統(tǒng)（OTS）20-30 家中控技術(shù)、霍尼韋爾、提供過(guò)程系統(tǒng)的仿真平臺(tái)，主要面向石化和愛(ài)默生化工領(lǐng)域。先進(jìn)控制系統(tǒng)（APC）30-40 家石化盈科、中控技術(shù)、提供先進(jìn)控制系統(tǒng)的廠商，也會(huì)發(fā)展流程模艾斯本技術(shù)、霍尼韋爾、擬系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)），中程自動(dòng)化、和隆優(yōu)化目前主要應(yīng)用在石化領(lǐng)域，化工應(yīng)用相對(duì)較控制少資料來(lái)源：中國(guó)智能制造系統(tǒng)解決方案市場(chǎng)研究報(bào)告、2.3. 高耗能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型程度以及進(jìn)程都有望提速無(wú)論從國(guó)家層面制定相關(guān)的政策以及制造業(yè)頭部公司加強(qiáng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的投入，工業(yè)軟件（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的作用以及作為轉(zhuǎn)型的主要方式已經(jīng)在當(dāng)前市場(chǎng)擁有一定的共識(shí)。因?yàn)楣I(yè)軟件作為優(yōu)

26、化提升生產(chǎn)效率，涉及到行業(yè) Know-how，對(duì)于制造業(yè)廠商推進(jìn)自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型來(lái)說(shuō)，必然會(huì)平衡數(shù)字化帶來(lái)的好處與風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而決定自身數(shù)字化的進(jìn)程。本文與市場(chǎng)觀點(diǎn)不同的地方在于：市場(chǎng)認(rèn)為在當(dāng)前 PMI 持續(xù)下行，工業(yè)需求端疲弱，特別是高耗能行業(yè)訂單減少，影響數(shù)字化轉(zhuǎn)型開支。我們認(rèn)為在雙碳政策背景下，即使在當(dāng)前 PMI 持續(xù)下行的時(shí)候，對(duì)于高耗能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型無(wú)論是程度還是在進(jìn)程方面都有望提速。因?yàn)樵谡叨戎匾曤p碳的背景下，能效基 準(zhǔn)將作為高耗能行業(yè)供給側(cè)改革的依據(jù)，而工業(yè)軟件（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）作為提升生產(chǎn)管理以 及能源管理的主要數(shù)字化方式將會(huì)被高耗能行業(yè)高度看中，在自身供給側(cè)發(fā)生變化的時(shí)候， 對(duì)于

27、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的程度以及進(jìn)程都有望超預(yù)期。圖 10：雙碳政策對(duì)高耗能行業(yè)及工業(yè)軟件影響資料來(lái)源：整理由于高耗能行業(yè)多數(shù)為流程性行業(yè)，該行業(yè)具有“工藝過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，不能中斷”等特點(diǎn)進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品（性能）穩(wěn)定性要求較高，對(duì)廠商要求更高的行業(yè) Know-how，所以進(jìn)入流程性行業(yè)的工業(yè)軟件產(chǎn)商例如寶信軟件、中控技術(shù)等往往都會(huì)先深耕在一個(gè)行業(yè)，例如寶信是鋼鐵，中控是化工（石化）。我們認(rèn)為由于流程性行業(yè)這種自身特點(diǎn)，服務(wù)其工業(yè)軟件的廠商，在產(chǎn)品方面，會(huì)從單一的產(chǎn)品種類逐步發(fā)展成以核心客戶全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型的（國(guó)產(chǎn)替代）多產(chǎn)品需求，通過(guò)解決方案的形式進(jìn)一步增強(qiáng)自身與客戶之間的粘性，提升自己的護(hù)城河。圖 11：流程

28、性行業(yè)廠商與下游關(guān)系資料來(lái)源：整理3. 高耗能行業(yè)降碳勢(shì)在必行，各類解決方案加速數(shù)字化提升3.1. 鋼鐵行業(yè)降碳行動(dòng)方案已定，寶信受益于寶武集團(tuán)領(lǐng)頭羊示范效應(yīng)3.1.1. 工業(yè)軟件助力降碳行動(dòng)，寶武集團(tuán)作為領(lǐng)頭羊具有示范效應(yīng)25 年鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，降碳行動(dòng)方案已定。3 月 20 日，鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案已完成初稿，初步將行業(yè)碳達(dá)峰目標(biāo)設(shè)定為：2025 年前，鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰； 到 2030 年，鋼鐵行業(yè)碳排放量較峰值降低 30，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)碳減排量 4.2 億噸。方案同時(shí)提出了實(shí)現(xiàn)行業(yè)節(jié)能減排的路徑，分別是推動(dòng)綠色布局、節(jié)能及提升能效、優(yōu)化用能及流程結(jié)構(gòu)、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈和應(yīng)

29、用突破性低碳技術(shù)。其中，節(jié)能及提升能效的路徑是應(yīng)用數(shù)字化、智能化技術(shù)，推廣先進(jìn)節(jié)能減碳技術(shù)。我們認(rèn)為工業(yè)軟件是實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)智能化、數(shù)字化的抓手，也是達(dá)成能效提升和減排的重要環(huán)節(jié)。表 7：鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的路徑減排路徑具體措施在推動(dòng)綠色布局方面，要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，嚴(yán)禁新增產(chǎn)能，加大綠色物推動(dòng)綠色布局節(jié)能及能效提升優(yōu)化用能及流程結(jié)構(gòu)流，推廣全生命周期綠色產(chǎn)品。特別在產(chǎn)能方面，鋼鐵行業(yè)仍然存在產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。推廣先進(jìn)適用節(jié)能低碳技術(shù)、提高余熱余能自發(fā)電率、應(yīng)用數(shù)字化智能化技術(shù)。原燃料結(jié)構(gòu)優(yōu)化、廢鋼資源回收利用、發(fā)展新能源及可再生能源，杜絕低附加值產(chǎn)品出口，增加鋼坯、廢鋼等初級(jí)產(chǎn)品的進(jìn)口；流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)以

30、全廢鋼電爐流程生產(chǎn)建筑用長(zhǎng)材，替代中小高爐、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)螺紋鋼、線材等大宗產(chǎn)品。構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)區(qū)域能源整合、固廢資源化利用和推動(dòng)鋼化聯(lián)產(chǎn)。鏈應(yīng)用突破性低碳技術(shù)應(yīng)用氫冶煉技術(shù)等多個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)綠氫制取、成本降低是氫冶煉技術(shù)應(yīng)用突破。資料來(lái)源：鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案、中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)作為全球最大鋼鐵企業(yè)，也公布了“力爭(zhēng) 2023 年實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放達(dá)到峰值，2025 年具備減碳 30工藝技術(shù)能力，2035 年力爭(zhēng)減碳 30，2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)路徑中，寶武重點(diǎn)提到：以智慧化實(shí)現(xiàn)極致的碳利用效率，以數(shù)智化系統(tǒng)打破管理邊界，實(shí)現(xiàn)資源和能源的高效利用。圖 12：寶武集團(tuán)碳中和目標(biāo)資料

31、來(lái)源：中國(guó)氣候變化信息網(wǎng)、寶鋼集團(tuán)在鋼鐵企業(yè)能源管控系統(tǒng)展望中提到，實(shí)現(xiàn)提效減排的智能制造范式包括工業(yè)過(guò)程智能優(yōu)化控制和云邊端的整體協(xié)同。我們認(rèn)為寶鋼作為國(guó)內(nèi)鋼鐵領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，對(duì)于能源管控系統(tǒng)方案的執(zhí)行具有示范作用，雙碳背景下將加速帶動(dòng)全行業(yè)工業(yè)過(guò)程智能優(yōu)化控制和云邊端的整體協(xié)同相關(guān)信息化的提升。寶信作為寶鋼旗下鋼鐵信息化的實(shí)施企業(yè)，相關(guān)業(yè)務(wù)涉及參與到了鋼鐵能源管控的方方面面，有望直接受益。表 8：寶鋼集團(tuán)實(shí)現(xiàn)提效減排的智能制造范式實(shí)現(xiàn)提效減排的智能制造范式內(nèi)容關(guān)鍵是生產(chǎn)工藝智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程整體工業(yè)過(guò)程智能優(yōu)化控制云邊端的整體協(xié)同智能優(yōu)化云和大數(shù)據(jù)技術(shù)將逐步引入，在體系架構(gòu)方面打通層級(jí)、內(nèi)

32、外融合, 對(duì)能源管控活動(dòng)進(jìn)行集成、協(xié)同和優(yōu)化資料來(lái)源：寶鋼能源環(huán)境部 鄧萬(wàn)里智能制造視野下鋼鐵企業(yè)能源管控系統(tǒng)展望、整理工業(yè)過(guò)程優(yōu)化控制的關(guān)鍵是生產(chǎn)工藝智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程整體智能優(yōu)化。在生產(chǎn)工藝過(guò)程中，智能系統(tǒng)能夠自動(dòng)設(shè)定系統(tǒng)的工作方式，不需要人為干預(yù)。譬如，蒸汽管網(wǎng)的壓力由燃?xì)忮仩t控制，當(dāng)轉(zhuǎn)爐開始回收蒸汽時(shí)，鍋爐如何調(diào)整蒸并網(wǎng)壓力，就需要能源生產(chǎn)智能優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)。 對(duì)于生產(chǎn)全流程整體，以噸材能耗最小為目標(biāo)函數(shù)的物質(zhì)流、能量流耦合模型，是優(yōu)化企業(yè)能源結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的重要方法。比如在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，判定燃?xì)夂驼羝恼w效率，就需要實(shí)現(xiàn)以綜合指標(biāo)優(yōu)化為目標(biāo)的能源全流程協(xié)同優(yōu)化控制。圖 13：具有

33、 HCPS 特征的轉(zhuǎn)爐煤氣利用系統(tǒng)資料來(lái)源：寶鋼能源環(huán)境部 鄧萬(wàn)里智能制造視野下鋼鐵企業(yè)能源管控系統(tǒng)展望、天風(fēng)證券研究所云邊端的整體協(xié)同。 在工業(yè)互聯(lián)背景下，鋼鐵智能化系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)智能等方面將進(jìn)行迭代演進(jìn)，云和大數(shù)據(jù)技術(shù)將逐步引入，在體系架構(gòu)方面打通層級(jí)、內(nèi)外融合，傳統(tǒng)多層架構(gòu)將逐漸演變?yōu)樵啤⑦?、?3 層，大致對(duì)應(yīng)企業(yè)級(jí)、產(chǎn)線級(jí)和工序級(jí) HCPS。扁平化的軟硬件部署架構(gòu)將成為重要發(fā)展趨勢(shì)。能量流的信息接入與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，可提升數(shù)據(jù)應(yīng)用構(gòu)建能力，創(chuàng)造人工智能的生態(tài)環(huán)境。數(shù)據(jù)應(yīng)用包括在云上的平臺(tái)化運(yùn)營(yíng)、 邊緣的計(jì)算節(jié)點(diǎn)、端部的數(shù)據(jù)感知和執(zhí)行，對(duì)智能制造業(yè)務(wù)架構(gòu)下能源管控活動(dòng)進(jìn)行集成、協(xié)同

34、和優(yōu)化。圖 14：能源管控系統(tǒng)組織和 IT 架構(gòu)資料來(lái)源：寶鋼能源環(huán)境部 鄧萬(wàn)里智能制造視野下鋼鐵企業(yè)能源管控系統(tǒng)展望、3.1.2. 寶信參與到寶武集團(tuán)智能化方方面面，產(chǎn)品齊全助力鋼鐵行業(yè)碳減排全流程智能化生產(chǎn)管理，助力鋼鐵企業(yè)提升產(chǎn)能，降低排放。產(chǎn)能寶鋼股份冷軋廠 C008 熱鍍鋅智能車間，是工信部鋼鐵企業(yè)智能化應(yīng)用的重點(diǎn)黑燈工廠項(xiàng)目，通過(guò)后端的智能控制臺(tái)和大量數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了全流程一貫制智慧管理，每小時(shí)產(chǎn)量提升近 20。通過(guò)遠(yuǎn)程運(yùn)維、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)對(duì)產(chǎn)線的升級(jí)，也大幅提升能效，助力碳減排， 實(shí)現(xiàn)噸鋼能耗下降 15，綜合污染物噸鋼下降 30，提高 30的勞動(dòng)效率，加工成本下降

35、10。我們認(rèn)為智能化的生產(chǎn)管理將大幅提升能源使用效率，特別是寶信軟件（與寶武集團(tuán)）自主研發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) xIn3Plat 對(duì)智能管理的助力，更好實(shí)現(xiàn)行車無(wú)人化、物流作業(yè)無(wú)人化、3D 崗位無(wú)人化。圖 15：寶武集團(tuán)高爐互聯(lián)智控平臺(tái)資料來(lái)源：中華工控網(wǎng)、自主研發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) xIn3Plat，應(yīng)用服務(wù)方面成果顯著。寶信軟件（寶武集團(tuán)）自主研發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) xIn3Plat，依托于大數(shù)據(jù)、人工智能、智能裝備、集控、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、移動(dòng)物聯(lián)、虛擬制造等七大核心技術(shù)，xInPlat 一生二，由 ePlat 和 iPlat 兩大平臺(tái)組成，。該平臺(tái)具有強(qiáng)大的資源管理能力、應(yīng)用服務(wù)能力，在資源管理能力方面

36、，實(shí)現(xiàn)連接工業(yè)設(shè)備數(shù) 352+萬(wàn)臺(tái)、工業(yè)模型 1600+個(gè)，平臺(tái)微服務(wù) 2100+個(gè)，云化軟件及工業(yè) APP 3800+ 個(gè)，注冊(cè)企業(yè)用戶 14+萬(wàn)家，應(yīng)用服務(wù)方面解決方案覆蓋 9 大領(lǐng)域（安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、質(zhì)量管控、供應(yīng)鏈管理、研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流、運(yùn)維服務(wù)）。圖 16：iPlat 平臺(tái)（xIn3Plat 中兩大平臺(tái)之一）ABCD 產(chǎn)品體系資料來(lái)源：寶信軟件官網(wǎng)、寶信軋制節(jié)奏優(yōu)化軟件助推行業(yè)節(jié)能增效。軋制節(jié)奏是指相鄰兩塊帶鋼的抽出時(shí)間間隔， 軋制節(jié)奏越短，軋機(jī)空耗的時(shí)間越少，軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量越高。寶信軟件將部分節(jié)奏控制軟件化，通過(guò)計(jì)算抽鋼時(shí)間、監(jiān)視節(jié)奏控制、計(jì)算裝鋼節(jié)奏、軋制

37、節(jié)奏自適應(yīng)等方式，更加合理化地優(yōu)化軋制節(jié)奏，有效控制軋機(jī)能源消耗，同時(shí)直接提高軋機(jī)產(chǎn)量。軋制節(jié)奏模型于今年 2 月在馬鋼 2250 產(chǎn)線投運(yùn)以來(lái)，投入率穩(wěn)定在 95左右，明顯降低軋制的時(shí)間間隔， 并降低單位產(chǎn)值能耗，提升效能。圖 17：軋制節(jié)奏模型資料來(lái)源：寶信軟件公眾號(hào)、寶信優(yōu)化燃燒控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)減碳，降低生產(chǎn)成本。燃燒控制系統(tǒng)包括加熱爐燃燒控制優(yōu)化系統(tǒng)和高爐熱風(fēng)爐自動(dòng)燃燒系統(tǒng)軟件，其中加熱爐燃燒控制優(yōu)化系統(tǒng)通過(guò)專家知識(shí)和模糊控制相結(jié)合的智能控制技術(shù)，確保加熱爐的加熱效果，提高燃燒效率，降低生產(chǎn)成本。目前，應(yīng)用該系統(tǒng)可節(jié)約煤氣噸鋼燃耗 2以上，氧化燒損率降低 5以上。高爐熱風(fēng)爐自動(dòng)燃燒系統(tǒng)軟件

38、可獲取燃燒過(guò)程的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)燃燒優(yōu)化所需過(guò)程數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算，將控制策略傳回組態(tài)軟件并控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。目前，該系統(tǒng)可節(jié)省煤氣用量 5 以上。圖 18：加熱爐燃燒控制優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)資料來(lái)源：寶信軟件公眾號(hào)、3.2. 石油化工全產(chǎn)業(yè)鏈將低碳優(yōu)化，中控“5T” 方案成為行業(yè)標(biāo)桿3.2.1. 石油化工降碳方案已定，全產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)行優(yōu)化1 月 15 日，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)等 17 家行業(yè)參與者聯(lián)合簽署并共同發(fā)布中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)碳達(dá)峰與碳中和宣言，并提出實(shí)現(xiàn)碳中和的三方面措施：一是能源的低碳綠色化，為社會(huì)提供更多的低碳能源、可再生能源;二是提高能效，提供低碳和可循環(huán)利用的石化產(chǎn)品，引領(lǐng)上下

39、游行業(yè)全生命周期共同減排;三是開發(fā)二氧化碳為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的技術(shù)路線，或利用碳捕集和碳封存。此外，宣言也圍繞實(shí)現(xiàn)碳中和的措施，提出了三方面建議。表 9：石化行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型建議石化企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型建議具體內(nèi)容加強(qiáng)碳中和路徑研究，重視碳管理，做好碳排放統(tǒng)計(jì)，加快石化行業(yè)碳排放權(quán)市場(chǎng)化交易進(jìn)程;鼓勵(lì)技術(shù)儲(chǔ)備，明確技術(shù)路線；推戰(zhàn)略規(guī)劃行節(jié)能、碳排放權(quán)交易制度，投入生態(tài)環(huán)境保護(hù)的市場(chǎng)化機(jī)制; 加強(qiáng)與國(guó)際組織聯(lián)系，積極參與國(guó)際碳減排行動(dòng)及規(guī)則制定全行業(yè)加快淘汰化工領(lǐng)域產(chǎn)能利用率低、污染嚴(yán)重、能耗大的產(chǎn)業(yè);深入開展能效對(duì)標(biāo)，加強(qiáng)企業(yè)能源管理，推進(jìn)高耗能行業(yè)建立企業(yè)能源管理中心，開展能源審計(jì)和節(jié)能診斷，提高能源利

40、用效率。加大科技研發(fā)力度，瞄準(zhǔn)新一代清潔高效可循環(huán)生產(chǎn)工藝、節(jié)能減碳及二氧化碳循環(huán)利用技術(shù)、化石能源清潔開發(fā)轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)等。生產(chǎn)工藝全生命周期管理加強(qiáng)石化產(chǎn)品生產(chǎn)、利用和回收的統(tǒng)計(jì)管理，形成資源的最大循環(huán)利用；加大資源分質(zhì)分級(jí)回收利用，形成多級(jí)循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈建立低碳發(fā)展體系；加強(qiáng)碳捕集、利用和封存，開展二氧化碳驅(qū)油、煤基多聯(lián)產(chǎn)、二氧化碳合成可降解塑料等有機(jī)化學(xué)品等技術(shù)示范。資料來(lái)源：中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)碳達(dá)峰與碳中和宣言、石化作為我國(guó)減碳目標(biāo)的重點(diǎn)領(lǐng)域，中石油、中石化和中海油等大型石化企業(yè)也分別發(fā)布綠色發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃 2.0、碳資產(chǎn)管理辦法等低碳發(fā)展戰(zhàn)略，并突出具體目標(biāo)。中石油提出 2025 年

41、甲烷排放強(qiáng)度再降低 50的目標(biāo)，力爭(zhēng)達(dá)到世界一流甲烷排放管控水平，中石化先后開展“藍(lán)天碧水”“能效倍增”等專項(xiàng)行動(dòng)，提出到 2025 年將能效提高 100 的目標(biāo)。圖 19：流程工業(yè)持續(xù)發(fā)展策略資料來(lái)源：中控技術(shù)流程工業(yè)低碳解決方案白皮書、石油化工全產(chǎn)業(yè)鏈流程主要分為產(chǎn)品鏈、資產(chǎn)鏈和價(jià)值鏈這三條鏈。產(chǎn)品鏈?zhǔn)鞘I(yè)價(jià)值創(chuàng)造的核心，把低價(jià)值原料轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的產(chǎn)品。資產(chǎn)鏈?zhǔn)侵笍墓S設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、數(shù)字化交付到運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的工廠全生命周期資產(chǎn)管理。價(jià)值鏈?zhǔn)侵腹?yīng)鏈及生產(chǎn)控制優(yōu)化等價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)，包含原油采購(gòu)、計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化、物流優(yōu)化、過(guò)程控制與優(yōu)化、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售服務(wù)等。我們認(rèn)為碳排放要求將以效能優(yōu)先實(shí)

42、現(xiàn)對(duì)石油化工全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行優(yōu)化。圖 20：石油化工工業(yè)“三鏈”視圖資料來(lái)源：石化工業(yè)軟件分類及自主工業(yè)軟件成熟度分析王子宗等、智能制造解決方案助力石化企業(yè)碳減排。從石化企業(yè)角度看，減碳首先是檢測(cè)和感知層面， 比如說(shuō)碳消耗的統(tǒng)計(jì)工具。通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)層面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)建模方式統(tǒng)計(jì)和采集相關(guān)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)信息與標(biāo)準(zhǔn)的碳排放模型進(jìn)行比對(duì)，可發(fā)現(xiàn)企業(yè)在碳消耗方面存在的問(wèn)題。在管理層面，智能制造解決方案可促進(jìn)企業(yè)整體碳資產(chǎn)的優(yōu)化管理，并進(jìn)一步涉及到對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行建模。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院提到，針對(duì)上游成本不可控問(wèn)題， 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以幫助減少物耗成本 4，減少人員成本 20；針對(duì)中游裝置效率不高問(wèn)題

43、，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可 以實(shí)現(xiàn)降低安全事件率 14.5，減少排產(chǎn)時(shí)間 30； 針對(duì)下游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局問(wèn)題，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以達(dá)到 需求預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率大于 75 ，提升事件響應(yīng)率 10。我們認(rèn)為現(xiàn)階段的：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在石化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生積極效果，在雙碳背景下滲透率將持續(xù)提升。表 10：中控技術(shù)提供智能制造解決方案智能制造解決方案內(nèi)容從計(jì)劃和調(diào)度，到裝置實(shí)時(shí)優(yōu)化、先進(jìn)過(guò)程控圍繞企業(yè)提高生產(chǎn)管控水平制，再到 PID，具備層級(jí)關(guān)系。幫助企業(yè)解決安全環(huán)保問(wèn)題一方面是現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)層，例如作業(yè)安全管理、設(shè)備腐蝕監(jiān)測(cè)和泄漏監(jiān)測(cè)等；另一方面是過(guò)程控制層，例如高級(jí)報(bào)警管理、工況切換管理、操作仿真等；還有一方面是信息化層，例如隱患

44、管理、重大危險(xiǎn)源報(bào)警、人員在崗在位管理、應(yīng)急指揮、環(huán)境在線監(jiān)測(cè)等。低碳環(huán)保類的方案主要是從節(jié)能減排、能源平衡與優(yōu)化等角度去實(shí)施主要提供倉(cāng)儲(chǔ)管理、調(diào)度優(yōu)化等軟件，例如油品移動(dòng)及調(diào)合、罐區(qū)管理、物流管控等。圍繞供應(yīng)鏈的優(yōu)化幫助企業(yè)提升設(shè)備管理能力的方案資料來(lái)源：中控技術(shù)官網(wǎng)、主要是動(dòng)設(shè)備和靜設(shè)備管理、智能儀表管理等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備性能優(yōu)化與預(yù)測(cè)性維護(hù)3.2.2. 中控提出“5T” 低碳經(jīng)營(yíng)解決方案，樹立行業(yè)標(biāo)桿依靠提升工藝、更新設(shè)備等方式，是石化行業(yè)提效減碳，實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展的路徑之一。中控技術(shù)積極推進(jìn)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合發(fā)展，打造了 PT（工藝技術(shù)）、ET（設(shè)備技術(shù)）、AT（自動(dòng)化技術(shù)）、I

45、T（信息技術(shù)）、OT（運(yùn)營(yíng)技術(shù)）相結(jié)合的“5T”低碳經(jīng)營(yíng)解決方案，助力石化行業(yè)全面實(shí)現(xiàn)高效、低碳經(jīng)營(yíng)。我們認(rèn)為通過(guò) 5T 結(jié)合，中控技術(shù)能夠從控制層、信息化層到?jīng)Q策層為石化企業(yè)提供重要的碳管控技術(shù)和軟硬件系統(tǒng)，協(xié)助企業(yè)及時(shí)核算碳排放量，監(jiān)測(cè)碳排放量，優(yōu)化生產(chǎn)活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)營(yíng)。圖 21：中控技術(shù)“5T”低碳經(jīng)營(yíng)解決方案資料來(lái)源：中控技術(shù)公眾號(hào)、中控技術(shù)憑借多年行業(yè)積累的自動(dòng)化解決方案，助力實(shí)現(xiàn)高能耗設(shè)備的優(yōu)化高效運(yùn)行。通過(guò) AT（控制技術(shù)），中控技術(shù)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制碳排放，并推出多種解決方案，已在國(guó)內(nèi)數(shù)百家石化企業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用，節(jié)能減排效果顯著。其中蒸汽平衡與優(yōu)化行業(yè)解決方案能夠降低蒸汽在

46、管網(wǎng)輸送過(guò)程中的能量損失，構(gòu)建蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)鍋爐、汽機(jī)負(fù)荷優(yōu)化分配，實(shí)現(xiàn)基于模型的優(yōu)化操作、優(yōu)化調(diào)度，全面降低企業(yè)產(chǎn)汽、發(fā)電成本。圖 22：中控技術(shù)蒸汽平衡與優(yōu)化行業(yè)解決方案技術(shù)架構(gòu)圖資料來(lái)源：中控技術(shù)公眾號(hào)、瓦斯平衡與優(yōu)化解決方案通過(guò)模式識(shí)別方法構(gòu)建低壓瓦斯異常排放智能識(shí)別系統(tǒng)，基于管網(wǎng)模擬、大數(shù)據(jù)分析與調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)瓦斯管網(wǎng)在線模擬與評(píng)估診斷、加熱爐熱效率軟測(cè)量與操作參數(shù)優(yōu)化、氣柜負(fù)荷預(yù)測(cè)與壓縮機(jī)操作優(yōu)化、燃料氣資源分配優(yōu)化、外界燃料補(bǔ)充策略優(yōu)化、瓦斯系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化等，提升煉廠瓦斯系統(tǒng)的調(diào)度與管理水平、減少低壓瓦斯放散、優(yōu)化燃料氣管網(wǎng)運(yùn)行、提升燃料氣的利用率。圖 23：中控技

47、術(shù)瓦斯平衡與優(yōu)化行業(yè)解決方案技術(shù)架構(gòu)圖資料來(lái)源：中控技術(shù)公眾號(hào)、實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)和平臺(tái)是基于 RTO 幫助石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度、操作、控制一體化優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，石化企業(yè)可以將生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度排產(chǎn)、操作優(yōu)化及操作控制等生產(chǎn)各環(huán)節(jié)整體貫通，真正做到優(yōu)化目標(biāo)從上到下、從全局到局部的層層分解與閉環(huán)控制。實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)通過(guò)獲取石化企業(yè)裝置生產(chǎn)過(guò)程的原料、產(chǎn)品性質(zhì)、價(jià)格、生產(chǎn)操作條件和環(huán)境條件等信息，實(shí)時(shí)計(jì)算出當(dāng)前操作可行域內(nèi)的最優(yōu)操作條件，并通過(guò) APC 系統(tǒng)控制生產(chǎn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高裝置生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)能耗，在中控技術(shù)目前實(shí)施的案例中能達(dá)到平均單耗降低 1.9的效果。圖 24：中控實(shí)時(shí)優(yōu)化（RTO）平

48、臺(tái)架構(gòu)資料來(lái)源：中控技術(shù)公眾號(hào)、煤化工行業(yè)當(dāng)下的壓縮機(jī)控制方案普遍存在精度有偏差，會(huì)導(dǎo)致能耗增加，碳排放量增大。中控技術(shù)自主開發(fā)的壓縮機(jī)優(yōu)化控制解決方案，能夠幫助用戶優(yōu)化工藝操作流程，保障機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。在陽(yáng)煤集團(tuán)壽陽(yáng)化工 40 萬(wàn)噸煤制乙二醇項(xiàng)目 CCS 改造中，通過(guò)應(yīng)用該解決方案，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人化控制，生產(chǎn)穩(wěn)定性大幅提高，節(jié)能效益顯著。圖 25：陽(yáng)煤集團(tuán)壽陽(yáng)化工 40 萬(wàn)噸煤制乙二醇項(xiàng)目 CCS 改造資料來(lái)源：中控技術(shù)公眾號(hào)、3.3. 水泥行業(yè)提出降碳路徑，數(shù)字化助力能效提升3.3.1. 水泥協(xié)會(huì)提出六路徑實(shí)現(xiàn)降碳，數(shù)字化持續(xù)助力能效提升實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)的碳達(dá)峰和碳中和，中國(guó)水泥協(xié)會(huì)提出了六條可行路徑：使用替代燃料，提高燃料替代率，有效減少化石能源；提高能效水平，通過(guò)節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)；提升水泥產(chǎn)品利用效率、減少水泥用量；開發(fā)低碳水泥，推廣應(yīng)用低碳水泥； 優(yōu)化調(diào)整水泥產(chǎn)品原材料結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)熟料替代，減少熟料用量；CCS、CCUS(碳捕集、封存)技術(shù)推廣應(yīng)用及發(fā)展。麥肯錫指出，水泥行業(yè)的能效變革主要在兩個(gè)方面，分別是節(jié)電減排和節(jié)省燃料的減排。我們認(rèn)為這兩方面的減排都需要與“低碳+數(shù)字化”的運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)型結(jié)合，通過(guò)信息化、智能化管控，利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等手段，在生產(chǎn)過(guò)程中減少減少波動(dòng)、提高能效，在持續(xù)改善經(jīng)營(yíng)效率的同時(shí)降低企