“東數(shù)西算”機遇下的煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型
張博1 仲冰2
（1. 中國礦業(yè)大學（北京）決策科學與大數(shù)據(jù)研究院副院長
2. 中國礦業(yè)大學（北京）管理學院講師）
一、我國煤礦智能化建設漸入佳境
根據(jù)國家發(fā)展改革委等八部門2020年聯(lián)合印發(fā)的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，到2035年，我國各類煤礦將基本實現(xiàn)智能化，構建多產業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的煤礦智能化體系。在這一背景下，我國煤礦智能化建設步伐提速，已經取得積極進展。以5G為代表的信息基礎設施加快部署，山西、內蒙古、陜西、山東、貴州等地部分煤礦已建成5G基礎網(wǎng)絡。據(jù)統(tǒng)計，截至2021年底，全國煤礦數(shù)量近4500個，已初步完成智能化建設的有116個，建成800多個智能化采掘工作面。其中，智能化采煤工作面和掘進工作面已分別完成省級（中央企業(yè)）驗收132個和105個?！睹旱V機器人重點研發(fā)目錄》中的26種機器人已在煤礦現(xiàn)場應用。
當前，我國煤礦智能化建設已走在整個礦山領域的前列，有力推動了新一代信息技術與礦山開采的深度融合。智能開采、智能快速掘進、智能安全保障、智慧供應鏈、工程數(shù)字化協(xié)同設計、智能制造、智能地質勘探、智能洗選、智慧運營等新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn)。為保障國家能源安全和經濟社會發(fā)展，煤炭行業(yè)一方面肩負著確保煤炭資源安全、高效、可靠供應的重任，充分發(fā)揮煤炭主體能源的功能定位與作用；另一方面，面對能源綠色低碳轉型過程中的彈性需求與突發(fā)事件的沖擊，還要實現(xiàn)煤炭資源的柔性保供與韌性生產，發(fā)揮兜底性保障作用。實現(xiàn)上述目標，關鍵在于做好煤礦智能化建設的同時，加速推進煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型。
二、煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型需求日益迫切
國務院發(fā)展研究中心發(fā)布的《傳統(tǒng)產業(yè)數(shù)字化轉型的模式和路徑》認為，“數(shù)字化轉型是指利用新一代信息技術，構建數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理和反饋的閉環(huán)，打通不同層級與不同行業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，提高行業(yè)整體的運行效率，構建全新的數(shù)字經濟體系?！备鶕?jù)上述定義，作為傳統(tǒng)的工業(yè)領域，我國煤炭行業(yè)的數(shù)字化基礎仍然薄弱，加上煤炭企業(yè)自身并不具備數(shù)字化轉型所需要的關鍵數(shù)字技術優(yōu)勢，全行業(yè)開展數(shù)字化轉型的難度相對較大，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化轉型還有很長的距離。
伴隨煤礦智能化建設驅動生產方式深刻變革，我國煤炭企業(yè)數(shù)字化升級的進度加快，數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中比率大幅提升，云技術應用占比快速提高，積累了大量極具價值的數(shù)據(jù)資源，煤礦智能化與企業(yè)數(shù)字化形成的數(shù)據(jù)總量正處于爆發(fā)式增長時期，煤礦數(shù)據(jù)中心建設不斷提速。例如，國家能源集團建設智能一體化管控平臺，實現(xiàn)企業(yè)安全生產業(yè)務和經營決策一體化管理，僅神東煤炭集團早在2019年便自主搭建生產數(shù)據(jù)倉庫，采集13礦、14井、1萬多臺套設備、平均每天20多億條的生產數(shù)據(jù)。山東能源集團大數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)日均處理超過2億條信息。數(shù)字技術在為煤炭行業(yè)和企業(yè)提供便利的同時，不僅產生了大量數(shù)據(jù)，而且?guī)訑?shù)據(jù)存儲、計算、傳輸、處理、應用等需求大幅提升。隨著煤礦智能化建設的深入推進及煤礦生產力水平的不斷提升，必然帶來煤礦生產組織模式與管理方式的調整，衍生出數(shù)據(jù)如何賦能業(yè)務增長、指導業(yè)務決策、應對經營迭代等系列問題。
數(shù)字化轉型降低了數(shù)據(jù)獲取門檻和獲取成本，“數(shù)據(jù)+算力+算法”將成為企業(yè)核心生產力。此外，數(shù)字化轉型打破了物理世界的信息不對稱和不完全，企業(yè)內外部合作邊界與合作方式將面臨變革。因此，數(shù)字化轉型是在“數(shù)據(jù)+算力+算法”的數(shù)字世界中，基于數(shù)據(jù)和數(shù)字化技術實現(xiàn)產品/服務轉型以及流程優(yōu)化重構，以化解物理世界的不確定性，優(yōu)化資源配置效率，進而構建數(shù)據(jù)驅動型企業(yè)新型競爭優(yōu)勢，根本性提升企業(yè)績效。
面對煤礦智能化建設產生的海量數(shù)據(jù)，煤炭企業(yè)通常缺乏與之匹配的算力資源和數(shù)字化技術，無法將其與行業(yè)知識深度融合以實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化變革。一些煤炭企業(yè)開展了很多煤礦智能化相關項目卻未能形成數(shù)據(jù)資產，一次性巨額投入完成后卻不能帶來持續(xù)的效益，這成為現(xiàn)階段煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型過程中的痛點問題。一旦企業(yè)持續(xù)看不到有效的投資收益，無法評價相關效益，數(shù)字化轉型進程將趨于緩慢甚至停滯，需要高度關注。因此，煤炭企業(yè)必須與之對應，持續(xù)提升生產組織與管理能力，打破既有上下游合作鏈條，尋求跨部門、跨區(qū)域的生態(tài)圈合作與相互滲透。
如何讓數(shù)據(jù)產生價值，運營數(shù)據(jù)資產、提高企業(yè)經營績效，成為煤炭企業(yè)的當務之急，也讓廣大具備先進信息技術和通信技術（ICT）的企業(yè)找到了進入煤炭行業(yè)開展數(shù)字化轉型業(yè)務的有效切入點。
三、聯(lián)動“東數(shù)西算”工程適逢其時
國務院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經濟發(fā)展規(guī)劃》提出“加快實施‘東數(shù)西算’工程”“加快推動智慧能源建設應用，促進能源生產、運輸、消費等各環(huán)節(jié)智能化升級”等重要舉措。2021年5月，國家發(fā)展改革委等四部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，提出“在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點，發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群，引導數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)?；⒕G色化發(fā)展。國家樞紐節(jié)點之間進一步打通網(wǎng)絡傳輸通道，加快實施‘東數(shù)西算’工程，提升跨區(qū)域算力調度水平。”我國“東數(shù)西算”工程成為繼西氣東輸、西電東送、南水北調三大超級工程之后跨區(qū)域資源調配的超級工程。
如果說數(shù)據(jù)是數(shù)字經濟的核心生產要素，數(shù)據(jù)中心和算力設施則是數(shù)字經濟健康發(fā)展的“底座”。數(shù)據(jù)的超大“體量”需要強大算力，需要更大規(guī)模、更高效的數(shù)據(jù)中心。通過結合算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點，形成算力結構新格局，能夠有效解決以往數(shù)據(jù)中心布局面臨的數(shù)據(jù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的整體效率和能效問題，如：靠近互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點保證連接性；靠近電網(wǎng)和較低的電價保證能源成本的可承受性；改善碳足跡，增強可持續(xù)性；具備相關信息技術支持和基礎設施服務條件等。因而，能源行業(yè)和能源企業(yè)可以結合地域特點，就近充分利用“東數(shù)西算”工程提供的算力資源，更好地為數(shù)字化轉型賦能。
我國煤炭主產區(qū)和重要的能源生產基地均集中在中西部省份。作為國家算力樞紐節(jié)點，內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等地同時也是重要的煤炭產區(qū)，周邊的陜西、山西更是我國煤炭生產大省。煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型的相關業(yè)務也對算力和網(wǎng)絡的安全性、可靠性、確定體驗等有很高的要求?；谖鞑啃滦退懔W(wǎng)絡體系，把煤礦和煤炭企業(yè)算力需求以及大量生產生活數(shù)據(jù)輸送到一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點進行存儲、計算、反饋，有助于充分利用西部算力資源推動煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)資源向智力資源高效轉化，最大限度發(fā)揮西部數(shù)字基礎設施的價值，促進當?shù)厮懔?、礦產、土地、可再生能源等資源優(yōu)勢的充分發(fā)揮，彌補西部一些地區(qū)數(shù)據(jù)中心使用率低等問題，有效地配置與優(yōu)化數(shù)據(jù)、算力、算法和應用場景等資源。同時，中東部的河南、山東、遼寧、江蘇、安徽等產煤地區(qū)的煤炭企業(yè)也可充分接入“東數(shù)西算”工程?；诖?，國家算力樞紐節(jié)點可以發(fā)揮出地域優(yōu)勢，提供云存儲、云計算、數(shù)據(jù)工具、研發(fā)平臺、AI技術等服務，形成支撐煤炭企業(yè)“上云、用數(shù)、賦智”的重要新型基礎設施，有效助力煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型。
對于煤炭行業(yè)企業(yè)而言，國家算力樞紐節(jié)點提供優(yōu)質的數(shù)據(jù)服務，有利于煤炭企業(yè)降低成本、節(jié)能減排，避免煤炭企業(yè)（特別是中小型煤炭企業(yè)）大規(guī)模自建私有云，節(jié)約數(shù)字基礎設施資金投入，提高決策分析能力，提高企業(yè)經營效益?；谝惑w化算力服務體系，煤炭企業(yè)能夠面向不同網(wǎng)絡時延要求的業(yè)務打造算力資源多元化調度方案，實現(xiàn)異地計算存儲資源調度，可以有效降低算力使用成本和門檻。借助強大的數(shù)字基礎設施，推動大數(shù)據(jù)與煤炭行業(yè)的深度融合應用，打造跨區(qū)域“煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)大腦”，豐富云上應用；進一步開展關鍵核心技術創(chuàng)新，積極探索通過數(shù)字技術輸出新產品、新模式、新業(yè)態(tài)。同時，煤炭行業(yè)與由數(shù)據(jù)中心吸引而來的上下游算力產業(yè)鏈協(xié)同聯(lián)動，把煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型生態(tài)圈的重要產值落在中西部，推動中部崛起和西部大開發(fā)形成數(shù)字經濟新格局。
四、相關建議
（一）盡快摸底煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)資源與算力需求，超前謀劃布局聯(lián)動“東數(shù)西算”工程。
數(shù)字經濟時代，煤炭行業(yè)將進入業(yè)務運維數(shù)智化與煤炭工業(yè)形態(tài)變革階段，須盡快摸清煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型的數(shù)據(jù)家底、算力需求及增長空間，超前布局謀劃。加快聯(lián)動“東數(shù)西算”工程，協(xié)調利益相關方，以示范工程與具體項目為依托，優(yōu)化算力配置和有效供給，總結形成可復制、可推廣的模式。強化數(shù)據(jù)治理體系與治理能力頂層設計，以信息化和工業(yè)化融合管理體系建設推進數(shù)字化轉型閉環(huán)管理機制形成，構筑行業(yè)安全生產、生態(tài)環(huán)境治理等大數(shù)據(jù)決策與監(jiān)管治理平臺系統(tǒng)。特別是在數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，物理設施、網(wǎng)絡安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全和信息安全等方面可能會面臨多重風險，須加強數(shù)據(jù)安全防護與自主可控，合理規(guī)劃安全區(qū)域，建立可靠性高的網(wǎng)絡設施，統(tǒng)籌做好網(wǎng)絡安全態(tài)勢監(jiān)測監(jiān)管。
（二）加快協(xié)同煤礦智能化建設進程，夯實煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型的能力基礎。
煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型是一項系統(tǒng)工程，而煤礦智能化建設是煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型的基礎，需要科學認識和把握煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型規(guī)律，有效協(xié)同煤礦智能化建設，分級、分類、分步實施。支持有實力的、代表性市場主體，加快新型基礎設施建設，提升“人機環(huán)”互聯(lián)互通質量，實現(xiàn)更高質量數(shù)據(jù)傳輸服務。鼓勵大中型煤炭企業(yè)依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和大數(shù)據(jù)中心，加快數(shù)據(jù)資產積累，完善數(shù)據(jù)資源采集、處理、確權、使用、共享等環(huán)節(jié)管理機制，提升數(shù)據(jù)管理能力；強化數(shù)據(jù)驅動，以釋放數(shù)據(jù)價值為目標，促進數(shù)據(jù)深度挖掘和有效利用，實現(xiàn)用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策，提升人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等數(shù)字技術在行業(yè)場景的應用能力；基于自身優(yōu)勢資源，適時適度開放數(shù)據(jù)資源與數(shù)字化能力，帶動中小企業(yè)開展數(shù)字化轉型。積極部署與煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型相關人才培養(yǎng)與開發(fā)工作，做好中西部地區(qū)相關人才儲備與科技支撐。
（三）構建“產學研用”煤炭行業(yè)數(shù)字創(chuàng)新生態(tài)圈，推動產業(yè)數(shù)字化與數(shù)字產業(yè)化共同發(fā)展。
注重市場導向、需求導向，支持煤炭行業(yè)企業(yè)推動“產、運、儲、銷、用”全產業(yè)鏈業(yè)務數(shù)字化轉型，全面整合既有信息系統(tǒng)，打造一體化數(shù)字平臺，實現(xiàn)全價值鏈數(shù)據(jù)貫通與業(yè)務協(xié)同，探索形成煤炭行業(yè)新型商業(yè)模式，讓數(shù)據(jù)資源發(fā)揮最大價值。推動煤炭行業(yè)開放融合外部資源，吸納、匯聚、分析處理行業(yè)大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源價值增值；深化大數(shù)據(jù)應用，建設“智慧大腦”，創(chuàng)新智能化生產、網(wǎng)絡化協(xié)同、服務化延伸、個性化定制等新模式、新業(yè)態(tài)，推動生產、制造、服務體系的要素升級、產業(yè)鏈延伸和價值鏈拓展，為客戶和行業(yè)賦能；以數(shù)據(jù)要素價值轉化為核心，激活數(shù)據(jù)資源要素潛力，真正將數(shù)據(jù)轉化為資產，成為全行業(yè)發(fā)展的重要驅動力，賦能行業(yè)轉型升級。應支持ICT領軍企業(yè)與煤炭企業(yè)緊密合作，參與到算力資源服務、數(shù)據(jù)流通融合與治理、數(shù)據(jù)應用與安全防護等多維度業(yè)務中來，做好數(shù)據(jù)資產向數(shù)據(jù)資本的轉化工作，避免不同層面人為設置門檻，促進生態(tài)伙伴有效互動。
總之，聯(lián)動“東數(shù)西算”工程，加速推進煤炭行業(yè)的數(shù)字化轉型進程，既有利于市場主體，又能夠實現(xiàn)國家利益最大化。展望未來，煤炭行業(yè)數(shù)字化轉型將極大地發(fā)揮數(shù)字經濟價值，推動能源經濟與數(shù)字經濟協(xié)同發(fā)展、能源革命與數(shù)字革命同頻共振，有望培育出中西部地區(qū)未來產業(yè)新的增長點，為“數(shù)字中國”建設注入新的動力。
來源： 中能傳媒研究院
