數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)碳達(dá)峰碳中和應(yīng)用指南

1、目錄 HYPERLINK l _bookmark0 前 言 1 HYPERLINK l _bookmark1 一、數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)雙碳概述 1 HYPERLINK l _bookmark2 二、5G 賦能方向及案例 4 HYPERLINK l _bookmark3 （一）技術(shù)概覽 4 HYPERLINK l _bookmark4 （二）主要賦能方向 6 HYPERLINK l _bookmark5 支持新能源建設(shè)和并網(wǎng) 6 HYPERLINK l _bookmark6 助力鋼鐵行業(yè)改進(jìn)流程 7 HYPERLINK l _bookmark7 賦能煤炭井下開采作業(yè) 7 HYPERLINK l _b

2、ookmark8 促進(jìn)化工行業(yè)數(shù)字化和智能化 7 HYPERLINK l _bookmark9 助力碳排放量化、審計(jì)和交易 8 HYPERLINK l _bookmark10 （三）典型賦能應(yīng)用 8 HYPERLINK l _bookmark11 1.鞍鋼節(jié)能減排 5G 方案 8 HYPERLINK l _bookmark12 2.5G 在電力行業(yè)的應(yīng)用 9 HYPERLINK l _bookmark13 三、衛(wèi)星賦能方向及案例 9 HYPERLINK l _bookmark14 （一）技術(shù)概覽 9 HYPERLINK l _bookmark15 （二）主要賦能方向 11 HYPERLINK

3、l _bookmark16 工業(yè)碳源監(jiān)測 11 HYPERLINK l _bookmark17 工業(yè)碳匯監(jiān)測 11 HYPERLINK l _bookmark18 城市工業(yè)碳源指數(shù) 12 HYPERLINK l _bookmark19 城市工業(yè)碳匯貢獻(xiàn)指數(shù) 12 HYPERLINK l _bookmark20 （三）典型賦能應(yīng)用 13 HYPERLINK l _bookmark21 空天地一體化碳監(jiān)測與評估平臺 13 HYPERLINK l _bookmark25 中國省級工業(yè)二氧化碳排放監(jiān)測 15 HYPERLINK l _bookmark28 典型區(qū)域熱源工業(yè)二氧化碳排放的衛(wèi)星遙感監(jiān)測 1

4、7 HYPERLINK l _bookmark29 車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng) 17 HYPERLINK l _bookmark31 四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能方向及案例 19 HYPERLINK l _bookmark32 （一）技術(shù)概覽 19 HYPERLINK l _bookmark33 （二）主要賦能方向 21 HYPERLINK l _bookmark34 碳排放量監(jiān)測和預(yù)測 21 HYPERLINK l _bookmark35 碳資產(chǎn)管理 21 HYPERLINK l _bookmark36 碳計(jì)量管理 22 HYPERLINK l _bookmark37 企業(yè)碳數(shù)據(jù)管理 22 HYPERLINK

5、l _bookmark38 （三）典型賦能應(yīng)用 22 HYPERLINK l _bookmark39 數(shù)字技術(shù)賦能污水處理廠低碳運(yùn)營方案 22 HYPERLINK l _bookmark42 深圳華龍訊達(dá)木星數(shù)據(jù)采集平臺 26 HYPERLINK l _bookmark43 積微循環(huán)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項(xiàng)目 27 HYPERLINK l _bookmark44 五、云計(jì)算賦能方向及案例 29 HYPERLINK l _bookmark45 （一）技術(shù)概覽 29 HYPERLINK l _bookmark46 （二）主要賦能方向 31 HYPERLINK l _bookmark47 為工業(yè)碳管理提供低

6、成本高可用支撐平臺 31 HYPERLINK l _bookmark48 應(yīng)對計(jì)算資源需求峰谷不定的工業(yè)場景 32 HYPERLINK l _bookmark49 降低傳統(tǒng)工業(yè)軟件研發(fā)能耗成本 32 HYPERLINK l _bookmark50 賦能工業(yè)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排 33 HYPERLINK l _bookmark51 （三）典型賦能應(yīng)用 34 HYPERLINK l _bookmark52 騰訊云：零碳園區(qū)智慧能源生態(tài)平臺 34 HYPERLINK l _bookmark58 阿里云：數(shù)據(jù)中心能源與碳管理平臺 38 HYPERLINK l _bookmark59 華為云：PUE 優(yōu)化平

7、臺 iCooling 39 HYPERLINK l _bookmark60 六、大數(shù)據(jù)賦能方向及案例 40 HYPERLINK l _bookmark61 （一）技術(shù)概覽 40 HYPERLINK l _bookmark62 （二）主要賦能方向 42 HYPERLINK l _bookmark63 賦能生產(chǎn)制造全過程雙碳管理 42 HYPERLINK l _bookmark64 助力碳足跡分析管理 43 HYPERLINK l _bookmark65 探索低能耗與低碳排的技術(shù)路線 43 HYPERLINK l _bookmark66 （三）典型賦能應(yīng)用 44 HYPERLINK l _book

8、mark67 基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的離散制造企業(yè)碳排放核算與優(yōu)化平臺 44 HYPERLINK l _bookmark68 基于數(shù)字孿生和邊緣側(cè)智能控制策略的火電廠工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺 46 HYPERLINK l _bookmark69 七、人工智能賦能方向及案例 48 HYPERLINK l _bookmark70 （一）技術(shù)概覽 48 HYPERLINK l _bookmark71 （二）主要賦能方向 50 HYPERLINK l _bookmark72 助力工業(yè)行業(yè)的雙碳規(guī)劃與節(jié)能降碳優(yōu)化 50 HYPERLINK l _bookmark73 助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型 51 HYPERLINK l _bo

9、okmark74 助力市場碳價(jià)預(yù)測 51 HYPERLINK l _bookmark75 （三）典型賦能應(yīng)用 52 HYPERLINK l _bookmark76 阿里云碳眼及能耗寶平臺 52 HYPERLINK l _bookmark81 中信戴卡、精諾瀚海、河北工大智能機(jī)加閉環(huán)解決方案 56 HYPERLINK l _bookmark83 中國移動(dòng)“九天”人工智能平臺 57 HYPERLINK l _bookmark84 浙達(dá)能源虛擬電廠實(shí)踐 57 HYPERLINK l _bookmark87 八、區(qū)塊鏈賦能方向及案例 59 HYPERLINK l _bookmark88 （一）技術(shù)概覽

10、 59 HYPERLINK l _bookmark89 （二）主要賦能方向 61 HYPERLINK l _bookmark90 工業(yè)碳數(shù)據(jù)上鏈存證 61 HYPERLINK l _bookmark91 工業(yè)碳資產(chǎn)確權(quán) 61 HYPERLINK l _bookmark92 可信工業(yè)碳交易 62 HYPERLINK l _bookmark93 工業(yè)碳數(shù)據(jù)自動(dòng)核算 62 HYPERLINK l _bookmark94 工業(yè)碳核查與監(jiān)管高效協(xié)同 62 HYPERLINK l _bookmark95 （三）區(qū)塊鏈+雙碳的典型應(yīng)用 63 HYPERLINK l _bookmark96 工業(yè)企業(yè)碳管家 6

11、3 HYPERLINK l _bookmark98 工業(yè)園區(qū)碳監(jiān)測 65 HYPERLINK l _bookmark100 九、工業(yè)軟件賦能方向及案例 67 HYPERLINK l _bookmark101 （一）技術(shù)概覽 67 HYPERLINK l _bookmark102 （二）主要賦能方向 70 HYPERLINK l _bookmark103 優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝助力碳減排 70 HYPERLINK l _bookmark104 提升生產(chǎn)管控效率助力碳減排 70 HYPERLINK l _bookmark105 提升供應(yīng)鏈效率助力碳減排 71 HYPERLINK l _bookma

12、rk106 （三）典型賦能應(yīng)用 72 HYPERLINK l _bookmark107 鋼鐵企業(yè)CAE 仿真應(yīng)用 72 HYPERLINK l _bookmark108 燃煤電廠碳痕跡溯源管理平臺 72 HYPERLINK l _bookmark110 十、發(fā)展建議 74 HYPERLINK l _bookmark111 （一）完善數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)推進(jìn)制度 74 HYPERLINK l _bookmark112 （二）加快數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)行業(yè)技術(shù)研發(fā)與突破 74 HYPERLINK l _bookmark113 （三）構(gòu)建數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系 74 HYPERLINK l _bookm

13、ark114 （四）建設(shè)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化碳管理平臺 75 HYPERLINK l _bookmark115 （五）加快推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域碳資產(chǎn)交易 75 HYPERLINK l _bookmark116 （六）加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)人才培訓(xùn) 75 HYPERLINK l _bookmark117 （七）開展數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)試點(diǎn)示范 76圖目錄 HYPERLINK l _bookmark22 圖 1 碳濃度值、碳排放總量區(qū)域估算（N2O） 14 HYPERLINK l _bookmark23 圖 2 碳濃度值、碳排放總量區(qū)域估算（CO2） 14 HYPERLINK l _bookmark24 圖 3 空間

14、地一體化碳監(jiān)測平臺 15 HYPERLINK l _bookmark26 圖 HYPERLINK l _bookmark26 4 ODIAC2019（1km*1km）年中國區(qū)二氧化碳濃度分布圖 16 HYPERLINK l _bookmark27 圖 5 2020 年中國在營高耗能工業(yè)熱源空間分布圖 16 HYPERLINK l _bookmark30 圖 6 全國重點(diǎn)營運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)車輛分布圖 18 HYPERLINK l _bookmark40 圖 7 數(shù)字化污水處理廠綠色建設(shè)示意圖 23 HYPERLINK l _bookmark41 圖 8 污水處理廠信息數(shù)字化運(yùn)營平臺示例 25

15、HYPERLINK l _bookmark53 圖 9 智慧能源生態(tài)平臺的整體架構(gòu) 35 HYPERLINK l _bookmark54 圖 10 智慧能源生態(tài)平臺解決方案集成 35 HYPERLINK l _bookmark55 圖 11 智慧能源生態(tài)平臺四大功能 36 HYPERLINK l _bookmark56 圖 12 泰州海陵區(qū)零碳智慧園區(qū)駕駛艙 37 HYPERLINK l _bookmark57 圖 13 泰州海陵區(qū)能源管理總覽 38 HYPERLINK l _bookmark77 圖 HYPERLINK l _bookmark77 14 基于阿里云碳眼的遼寧沈撫雙碳智慧運(yùn)營平

16、臺.53 HYPERLINK l _bookmark78 圖 15 遼寧省沈撫新區(qū)雙碳全貌 54 HYPERLINK l _bookmark79 圖 HYPERLINK l _bookmark79 16 基于阿里云能耗寶的企業(yè)能耗與碳排管理系統(tǒng).55 HYPERLINK l _bookmark80 圖 17 多智能技術(shù)融合的空調(diào)智慧節(jié)能技術(shù)架構(gòu) 55 HYPERLINK l _bookmark82 圖 18 智能機(jī)加閉環(huán)解決方案 56 HYPERLINK l _bookmark85 圖 19 虛擬電廠系統(tǒng)架構(gòu) 58 HYPERLINK l _bookmark86 圖 20 虛擬電廠平臺 59

17、HYPERLINK l _bookmark97 圖 21 工業(yè)企業(yè)碳管家數(shù)據(jù)大屏 64 HYPERLINK l _bookmark99 圖 22 工業(yè)園區(qū)碳監(jiān)測數(shù)據(jù)大屏 66 HYPERLINK l _bookmark109 圖 23 某燃煤發(fā)電廠碳痕跡溯源管理平臺 73前 言黨中央、國務(wù)院高度重視碳達(dá)峰、碳中和工作，習(xí)近平 總書記指出“要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn) 2030 年前碳達(dá)峰、2060 年 前碳中和的目標(biāo)”。2021 年 10 月，中共中央 國務(wù)院關(guān)于 完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意 見發(fā)布。同月，國務(wù)院印發(fā)2030

18、年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案。 2021 年 11 月，工業(yè)和信息化部印發(fā)“十四五”工業(yè)綠色 發(fā)展規(guī)劃，針對工業(yè)領(lǐng)域提出加速生產(chǎn)方式數(shù)字化轉(zhuǎn)型， 利用數(shù)字技術(shù)賦能綠色制造。本指南主要面向工業(yè)企業(yè)的管理者和技術(shù)骨干以及工 業(yè)園區(qū)管理者。本指南內(nèi)容包括 5G、衛(wèi)星、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)軟件等主要數(shù)字 技術(shù)介紹，上述數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)碳達(dá)峰碳中和的主要方向、已實(shí)施的典型案例，為工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和工作提供參考 借鑒。參編單位及人員名單中國信息通信研究院：曹英、陳其云中國航天科工集團(tuán)有限公司：邢鑌重慶工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心有限公司：龍萍、成煒琳、胡小林阿里云計(jì)算有限公司：邱劍、毛宏舉、

19、劉凱、黃夏、王小艷騰訊云計(jì)算（北京）有限責(zé)任公司：王永霞、魯靜、李永韜、衛(wèi)鵬、趙喬華為技術(shù)有限公司：侯勇、魯劍、張小軍、劉冰、龔倩、黃清成、翟爽中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院：王大成、姚曉婧、孟瑜、池天河、馬彩虹、焦越中國移動(dòng)通信有限公司研究院：朱笑稷、莊楠中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司：周茉濟(jì)南大陸機(jī)電股份有限公司：荊書典、徐傳迎、李司慧、傅爾權(quán)、李明珊、呂峰、董廣鵬成渝（成都）信息通信研究院有限公司：唐波北京云道智造科技有限公司：張放、張茜杭州產(chǎn)鏈數(shù)字科技有限公司：李啟雷、張瑛河北工業(yè)大學(xué)：劉晶、季海鵬銀河航天（北京）科技有限公司：賀姝涵泰伯研究院：王悅承中國國際科技促進(jìn)會碳中和分會：史寅虎福建空天碳智

20、慧科技有限公司：鄭明月 北京航天航空大學(xué)：任毅龍深圳華龍訊達(dá)信息技術(shù)股份有限公司：龍小昂、呂曉楠北京萬維物聯(lián)科技發(fā)展有限公司：張森浙江浙達(dá)能源科技有限公司：蔣雪冬、李曉波、徐曉波我國力爭 2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。這一目標(biāo)的提出正深刻影響著我國經(jīng)濟(jì)大勢和產(chǎn)業(yè)走向，改變著人們的生活。我國石油、化工、煤炭、鋼鐵、汽車、電力、環(huán)保、交通等行業(yè)，都宣布了各自的碳達(dá)峰碳中和計(jì)劃或路線圖，雙碳工作要求正在逐漸變?yōu)榫唧w行動(dòng)。當(dāng)前，數(shù)字技術(shù)貫穿于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的各行業(yè)之中，雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開數(shù)字技術(shù)的應(yīng)

21、用，數(shù)字技術(shù)已發(fā)揮出賦能千行百業(yè)節(jié)能減排的重要作用，未來幾十年內(nèi)也必將扮演更加重要的角色。一、數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)雙碳概述數(shù)字技術(shù)是與電子計(jì)算機(jī)相伴相生的科學(xué)技術(shù)，它能夠?qū)D像、文字、聲音、視頻等信息轉(zhuǎn)化為可被電子計(jì)算機(jī)識別的數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲、傳送、還原和利用。5G 移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能和區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)正深刻影響全球經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展變革，也是工業(yè)節(jié)能降碳不可或缺的重要手段。工業(yè)行業(yè)是碳排放大戶。根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織中國 2030 年碳達(dá)峰研究報(bào)告，2019 年，中國全社會二氧化碳凈排放量約 105 億噸。從碳排放量看，能源生產(chǎn)與轉(zhuǎn)換、工業(yè)、交通運(yùn)輸、建

22、筑領(lǐng)域碳排放占全社會碳排放比重分別為 44%、34%、8%和 7%，共占 93%。數(shù)字技術(shù)在工業(yè)節(jié)能降碳領(lǐng)域必將發(fā)揮重要作用。從數(shù)字技術(shù)賦能效果看，據(jù)全球電子可持續(xù)發(fā)展推進(jìn)協(xié)會（GeSI）的研究，數(shù)字技術(shù)在未來十年內(nèi)通過賦能其他行業(yè)可以減少全球碳排放的 20%，主要通過智慧能源、智慧制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。由此可見，除能源領(lǐng)域外，工業(yè)領(lǐng)域是數(shù)字技術(shù)助力節(jié)能減排的主戰(zhàn)場。數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)雙碳主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)綠色化。數(shù)字技術(shù)可為工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn) 流通環(huán)節(jié)中的節(jié)能改造、節(jié)約用料、供需精準(zhǔn)對接、物流線 路優(yōu)化、材料回收等提供有力支撐，全方位助力工業(yè)節(jié)能減 排。例如，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感知層實(shí)時(shí)采集工業(yè)

23、生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)， 企業(yè)可以根據(jù)實(shí)時(shí)的產(chǎn)線數(shù)據(jù)優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少能源損耗，提升產(chǎn)品質(zhì)量。人工智能給材料工業(yè)帶來包括研發(fā)模式的改 變、生產(chǎn)組織方式的改變等，推動(dòng)著材料工業(yè)生產(chǎn)工藝不斷 優(yōu)化、生產(chǎn)效率不斷提高、產(chǎn)品質(zhì)量不斷改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)材料工 業(yè)領(lǐng)域更加節(jié)能和環(huán)保，助力綠色智能制造。工業(yè)軟件優(yōu)化 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案以及整個(gè)過程的生產(chǎn)工藝，能夠大幅提升能源 效率，從源頭減少碳排放。根據(jù)中國信通院對 1015 個(gè)工業(yè) 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例的統(tǒng)計(jì)，數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)節(jié)能減排主要側(cè) 重于生產(chǎn)過程管控，占比近 64%，其他方面包括賦能經(jīng)營管 理占比 9%，賦能運(yùn)維服務(wù)占比 8%，賦能產(chǎn)品工藝研發(fā)占比 6%。二是賦能工業(yè)領(lǐng)域碳管理

24、。數(shù)字技術(shù)可用于工業(yè)領(lǐng)域碳管理，包括碳排放數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集監(jiān)測、碳數(shù)據(jù)的核查分析、碳移除等，提高工業(yè)碳管理水平。例如，碳排放的監(jiān)測和核算是非常重要的一環(huán)?；谠朴?jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，更加精確地進(jìn)行碳排放核算?；谔寂欧努F(xiàn)狀和目標(biāo)，利用大數(shù)據(jù)可對工業(yè)碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程模擬預(yù)測。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析技術(shù)為儀器儀表、計(jì)量器具和測量數(shù)據(jù)等提供唯一標(biāo)識編碼，依托唯一標(biāo)識編碼解決了碳管理領(lǐng)域中數(shù)據(jù)可靠性和數(shù)據(jù)溯源的關(guān)鍵問題。衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測不同地區(qū)乃至具體工業(yè)園區(qū)的碳源和碳匯，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)碳源和碳匯分布。三是助力工業(yè)碳交易、碳金融發(fā)展。例如，通過區(qū)塊鏈 技術(shù)可以對各環(huán)節(jié)碳資產(chǎn)數(shù)據(jù)、碳配額交易數(shù)

25、據(jù)等進(jìn)行實(shí)時(shí) 上鏈存證，實(shí)現(xiàn)多層級穿透式核查監(jiān)管、在線跟蹤溯源等。區(qū)塊鏈技術(shù)同時(shí)可為碳資產(chǎn)交易及相關(guān)金融衍生產(chǎn)品提供 有效的數(shù)據(jù)服務(wù)支撐。人工智能可運(yùn)用在碳價(jià)預(yù)測方面，由 于具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和非線性映射能力，徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 BP、LSSVM 等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型均得到了應(yīng)用，提高碳價(jià)預(yù)測 準(zhǔn)確性。云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施可為碳管理分析提供算力和存儲等 基礎(chǔ)支撐。大數(shù)據(jù)技術(shù)為碳金融產(chǎn)品設(shè)計(jì)、投放等提供算法 支持。數(shù)字技術(shù)對工業(yè)節(jié)能減排具有綜合賦能效果。數(shù)字技術(shù)已形成一個(gè)相對完整的生態(tài)體系，從數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理到應(yīng)用，支撐起一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)成了數(shù)字世界的基石，是數(shù)字社會孕育、發(fā)展和繁榮的重要保證。各類

26、數(shù)字技術(shù)本身相互融合、相互助力，在賦能工業(yè)節(jié)能降碳方面也是共同發(fā)力，實(shí)現(xiàn)倍增效應(yīng)。例如，云網(wǎng)邊端協(xié)同可促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)多級聯(lián)動(dòng)，依托 5G、NB-IoT、TSN、工業(yè) PON 等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方案，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展。在賦能工業(yè)雙碳的數(shù)字技術(shù)中，5G、衛(wèi)星、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)軟件等是最重要的代表性技術(shù)，因此，以下重點(diǎn)圍繞這些數(shù)字技術(shù)展開介紹。二、5G 賦能方向及案例（一）技術(shù)概覽5G 指第五代移動(dòng)通信技術(shù)。從 20 世紀(jì) 80 年代的 1G 開始，移動(dòng)通信技術(shù)基本保持了 10 年一代的發(fā)展規(guī)律，逐步演進(jìn)到現(xiàn)在的 5G，5G 帶來萬物互聯(lián)的智能時(shí)代。目前

27、，中國已建成全球規(guī)模最大的 5G 網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)2021 年通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)，截至 2021 年底，我國累計(jì)建成并開通 5G 基站萬個(gè)，5G 用戶 3.55 億戶，實(shí)現(xiàn)覆蓋全國所有地級市城區(qū)、超過 98%的縣城城區(qū)和 80%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)。5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)主要包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和承載網(wǎng)三部分。無線接入網(wǎng)負(fù)責(zé)將終端接入通信網(wǎng)絡(luò)，對應(yīng)于終端和基站部分，基站作為提供無線覆蓋，連接無線終端和核心網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，是 5G 網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備。核心網(wǎng)主要起運(yùn)營支撐作用，負(fù)責(zé)處理終端用戶的移動(dòng)管理、會話管理以及服務(wù)管理等，位于基站和因特網(wǎng)之間。承載網(wǎng)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，介于無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間，是為無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)

28、提供網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和承載網(wǎng)分工協(xié)作，共同構(gòu)成了移動(dòng)通信的管道。國際電聯(lián)定義了 5G 的三大應(yīng)用場景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類通信（mMTC）以及超低時(shí)延高可靠通信（uRLLC）。eMBB 針對的是大流量高速率的移動(dòng)業(yè)務(wù)場景，mMTC 針對未來大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，uRLLC 針對類似自動(dòng)駕駛等場景的業(yè)務(wù)。5G 帶來更快速率、更低功耗、更短延遲、更強(qiáng)穩(wěn)定性，激發(fā)大量新業(yè)務(wù)如視頻分辨率的大幅提升，沉浸式 AR/VR 體驗(yàn)，實(shí)時(shí)在線云游戲等，給消費(fèi)者帶來極致體驗(yàn)。5G 驅(qū)動(dòng)行業(yè)數(shù)字化，催生更多行業(yè)應(yīng)用，提升行業(yè)效率，促進(jìn)節(jié)能減排。5G 賦能行業(yè)雙碳的關(guān)鍵技術(shù)有五個(gè)

29、方面。一是用于邊緣計(jì)算的 5G 高可靠專網(wǎng)。專網(wǎng)分廣域?qū)＞W(wǎng)和局域?qū)＞W(wǎng)，廣域?qū)＞W(wǎng)不限定區(qū)域，局域?qū)＞W(wǎng)限定區(qū)域覆蓋，滿足特定需求，常用于電力、制造、鋼鐵、石化、礦山、港口等場景，提高信息化，減少碳排。二是精準(zhǔn)定位。通過米級的定位精度能力，用于辦公園區(qū)的資產(chǎn)盤點(diǎn)、制造/鋼鐵/港口的快速找料及搬運(yùn)等，減少人工和碳排。三是智能調(diào)度。5G 作為智能化的通訊方式提高大量終端接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)的協(xié)同性、穩(wěn)定性，取代更多人工，并在定位精度滿足的情況下優(yōu)化路徑，降低碳排。四是碳排監(jiān)測。5G 作為數(shù)字化的手段，通過大上行等能力，使能智能視頻、回傳等，用于碳排的可視化監(jiān)控。五是遠(yuǎn)程操控。5G 具有穩(wěn)定 ms 級低時(shí)延，99.

30、999%可靠性的能力，在制造等使能工業(yè)控制的業(yè)務(wù)，可以精確可靠改進(jìn)生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)少人化、遠(yuǎn)程化、低碳化。（二）主要賦能方向5G 作為新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，正在融入千行百業(yè)，與社會經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域深度融合，助力全社會數(shù)智化轉(zhuǎn)型，提高傳統(tǒng)行業(yè)的能源使用效率，支撐整個(gè)社會的低碳化。在鋼鐵、煤礦開采、化工等各領(lǐng)域，各類 5G 應(yīng)用在傳統(tǒng)高耗能行業(yè)起到融合提效作用，助力生產(chǎn)運(yùn)營關(guān)鍵環(huán)節(jié)的綠色低碳，切實(shí)發(fā)揮綠色 5G 社會價(jià)值。支持新能源建設(shè)和并網(wǎng)依托5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)幫助，具有廣域性（偏遠(yuǎn)性）、強(qiáng)波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn)的可再生能源企業(yè)（光伏、風(fēng)電、水電）能實(shí)現(xiàn)場站通信、進(jìn)電能數(shù)據(jù)回傳、設(shè)備監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、智慧巡

31、檢、無人機(jī)巡檢等建設(shè)，提升數(shù)據(jù)傳輸效率及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，支持可再生能源的大規(guī)模建設(shè)。5G 技術(shù)可助力降低可再生能源大量并網(wǎng)對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。通過搭建 5G 專網(wǎng)，推廣 5G 電力通信終端、打造 5G 智能電網(wǎng)應(yīng)用，滿足電力業(yè)務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)的安全性、可靠性和靈活性需求，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷有效聚合、優(yōu)化控制和管理，提升電力系統(tǒng)自預(yù)測、自響應(yīng)和自愈能力，降低可再生能源大量并網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊，助力全社會碳達(dá)峰、碳中和實(shí)現(xiàn)。助力鋼鐵行業(yè)改進(jìn)流程在鋼鐵領(lǐng)域，利用 5G 穩(wěn)定低時(shí)延特點(diǎn)，滿足遠(yuǎn)程控制的時(shí)延及業(yè)務(wù)可靠性要求，可改進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)流程，減少碳排放。依托 5G 技術(shù)，云端部署的能耗云平臺通過對高能耗的鋼鐵企業(yè)的水、電、

32、氣、熱進(jìn)行全面監(jiān)測，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)用能安全及精細(xì)化管理。同時(shí)，平臺可為廢鋼加工配送中心以及各大鋼廠提供廢鋼智能判級等應(yīng)用，促進(jìn)鋼鐵類再生資源重復(fù)利用，助力鋼鐵行業(yè)完成碳達(dá)峰條件下的高質(zhì)量發(fā)展。賦能煤炭井下開采作業(yè)5G 通信技術(shù)的高速率、低時(shí)延、大連接三大性能優(yōu)勢與煤炭行業(yè)智能化發(fā)展過程中對通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求相契合，完全覆蓋井下通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方向。5G 技術(shù)可應(yīng)用于井下無人駕駛及智能運(yùn)輸、全礦井位置服務(wù)、設(shè)備遠(yuǎn)程操控、故障遠(yuǎn)程診斷、大寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸、煤礦機(jī)器人云端控制、全礦井安全監(jiān)測信息采集、VR/AR 礦山等方面應(yīng)用。促進(jìn)化工行業(yè)數(shù)字化和智能化在化工領(lǐng)域，利用 5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感感知、實(shí)時(shí)

33、檢測、無人操控等功能，促進(jìn)工業(yè)設(shè)備和設(shè)施的數(shù)字化。利用 5G實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制、互聯(lián)互通、智能調(diào)度，助力高耗能設(shè)備的智能化。5G 技術(shù)助力石化煉化企業(yè)開展安全綠色園區(qū)建設(shè)，提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同效能和整體效率，減少非集聚條件下物流和能源的碳消耗。助力碳排放量化、審計(jì)和交易依托 5G 網(wǎng)絡(luò)，基于“碳排放”數(shù)據(jù)上云的方式打造全生命周期的碳排放量化、審計(jì)和交易體系。通過各類物聯(lián)網(wǎng)前端感知手段和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)能耗數(shù)據(jù)上云和碳排放數(shù)據(jù)采集，并在此基礎(chǔ)上建立包括碳排放數(shù)據(jù)的量化統(tǒng)一、審計(jì)、模型分析以及碳匯交易體系和審計(jì)體系。（三）典型賦能應(yīng)用1.鞍鋼節(jié)能減排 5G 方案中國移動(dòng)通過獨(dú)立建設(shè) 4.9GHz 頻段的行業(yè)專

34、網(wǎng)，基于 4.9G 基站設(shè)備、MEC 本地分流和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，為鞍鋼集團(tuán)提供高安全性、高隔離度的定制化 5G“尊享”專網(wǎng)服務(wù)。在物理層面上，將鋼鐵生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)與個(gè)人客戶網(wǎng)絡(luò)分開，為煉鋼、帶鋼表面檢測、電機(jī)管理、安全生產(chǎn)等應(yīng)用提供靈活、可定制、可配置的網(wǎng)絡(luò)：一是采用 4.9G 專用頻段，增強(qiáng)在復(fù)雜工業(yè)場景下的抗干擾能力；二是利用業(yè)務(wù)切片，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)、無線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)的資源預(yù)留和資源隔離；三是 4.9G 網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)更低時(shí)延的交互，更適用于低時(shí)延的場景，目前實(shí)測低時(shí)延可以小于 5ms。2.5G 在電力行業(yè)應(yīng)用5G 在電力行業(yè)主要有四大應(yīng)用場景，分別為控制類業(yè)務(wù)、采集類業(yè)務(wù)、移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)、以及以多站融合

35、為代表的電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)。在控制類業(yè)務(wù)中，5G 技術(shù)將優(yōu)化能源配置，避免大面積停電以影響企業(yè)和居民用電，同時(shí)也將滿足于配電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測應(yīng)用。在采集類業(yè)務(wù)中， 5G 將推動(dòng)收集和提供整個(gè)系統(tǒng)的原始用電信息。在移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)中，5G 預(yù)防安全事故和環(huán)境污染，減少人工巡檢工作量，在未來可進(jìn)行簡單的帶電操作。在多站融合業(yè)務(wù)中， 5G 技術(shù)將推進(jìn)平臺型、共享型企業(yè)建設(shè)。三、衛(wèi)星賦能方向及案例（一）技術(shù)概覽衛(wèi)星技術(shù)是國家綜合國力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志，是推動(dòng)國防建設(shè)、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略性領(lǐng)域。在賦能工業(yè)碳達(dá)峰碳中和方面，起主要作用的是衛(wèi)星遙感技術(shù)。衛(wèi)星遙感技術(shù)是從太空通過傳感器探測和接收來

36、自目標(biāo)物體的信息，從而識別物體的屬性及其空間分布等特征，通過遙感技術(shù)平臺獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)并分析處理接收的信息的技術(shù)。衛(wèi)星遙感監(jiān)測可以獲得全球和區(qū)域的溫室氣體和陸地碳匯分布，具有穩(wěn)定、長時(shí)間序列、廣空間區(qū)域等優(yōu)點(diǎn)，可彌補(bǔ)地基站點(diǎn)的不足，有助于提高對碳源匯和氣候變化的認(rèn)識?；谛l(wèi)星對地觀測技術(shù)進(jìn)行雙碳相關(guān)遙感信息產(chǎn)品的反演，包括碳源（二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等）和碳匯（森林、草地、濕地、農(nóng)田、海洋等）監(jiān)測指標(biāo)體系的建立和指標(biāo)的精準(zhǔn)量化，為碳交易宏觀監(jiān)測提供量化依據(jù)。衛(wèi)星遙感監(jiān)測的關(guān)鍵是星載探測儀器以及遙感反演算法。隨著探測儀技術(shù)和反演方法的不斷改進(jìn)，探測精度逐步提高。中國 2017 年發(fā)射了第一顆碳衛(wèi)

37、星（TanSat），搭載了SCIAMACHY 探測儀，采用短波紅外吸收帶作為探測波段。國際上第一代碳監(jiān)測衛(wèi)星（1999 年至 2018 年）主要以技術(shù)驗(yàn)證和科學(xué)目標(biāo)探索為主，第二代溫室氣體監(jiān)測衛(wèi)星（2019年后）提高了觀測空間和時(shí)間分辨率，如增加幅寬、增加跨軌方向的觀測數(shù)據(jù)數(shù)量（200 km），利用地球靜止軌道增加觀測頻率和數(shù)據(jù)覆蓋率等。此外還可以通過采用主動(dòng)激光探測器獲得更高精度不受日照影響的廓線數(shù)據(jù)等。中科院大氣物理所 2015 年提出的衛(wèi)星遙感 CO2 反演算法（IAPCAS）是基于最優(yōu)估計(jì)的全物理溫室氣體遙感算法。2018 年，我國發(fā)布 TanSat 第一張全球 CO2 分布圖，利用碳

38、柱濃度地面觀測網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)（TCCON）進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證，顯示分布圖平均精度（溫室氣體濃度）達(dá)到 2.11ppm。近期，在對輻射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行校正后，平均精度進(jìn)一步提高。我國需開展多衛(wèi)星組網(wǎng)提高衛(wèi)星全面監(jiān)測能力。盡管新一代衛(wèi)星探測能力得到了有效提高，但是任何單獨(dú)一顆衛(wèi)星都無法滿足 CO2 和CH4 全球探測的需求。開展多衛(wèi)星組網(wǎng)觀測，形成全球質(zhì)量統(tǒng)一、連續(xù)的溫室氣體觀測數(shù)據(jù)集，全方位觀測溫室氣體濃度和源匯的時(shí)空變化特征，是滿足快速增長的全球業(yè)務(wù)化觀測的有效途徑。目前我國商業(yè)衛(wèi)星公司正加緊碳星鏈發(fā)射，布局動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)監(jiān)測全球碳排放能力設(shè)施。衛(wèi)星技術(shù)在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感及綜合應(yīng)

39、用等。賦能工業(yè)碳達(dá)峰碳中和主要通過衛(wèi)星遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)，衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測工業(yè)園區(qū)、城市、道路、區(qū)域等的碳源和碳匯的動(dòng)態(tài)分布。2022 年初，中科院空天信息創(chuàng)新研究院的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，會同中國國際科技促進(jìn)會碳中和工作委員會，自主研發(fā)算法用來反演高時(shí)空分辨率的碳中和相關(guān)指標(biāo)，開發(fā)出基于衛(wèi)星遙感的碳中和空天地一體化精準(zhǔn)監(jiān)測平臺，并已經(jīng)落地應(yīng)用。（二）主要賦能方向工業(yè)碳源監(jiān)測在工業(yè)園區(qū)碳源監(jiān)測方面，主被動(dòng)衛(wèi)星遙感觀測大氣二氧化碳都是基于碳分子在紅外波段的光譜特性。紅外吸收光譜反映紅外輻射分子之間的相互作用，即分子由于吸收或反射而引起的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變化。目前 GOSAT 衛(wèi)星和 OCO-2 衛(wèi)星所使用的反演算法

40、都是利用近紅外輻射光譜數(shù)據(jù)獲得廓線濃度加權(quán)的柱二氧化碳干空氣混合比XCO2。工業(yè)碳匯監(jiān)測在工業(yè)園區(qū)碳匯監(jiān)測方面，遙感技術(shù)在獲取大尺度陸表參數(shù)等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，并且可以從遙感影像上直接獲取到重要的生態(tài)學(xué)特征和生物生長參數(shù)，包含了植被面積、凈初級生產(chǎn)力、凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力等宏觀參數(shù)，此外還可獲取葉面積指數(shù)、冠層化學(xué)成分、冠層溫度、氣孔導(dǎo)度、光合有效輻射、植被吸收光和有效輻射、冠層結(jié)構(gòu)、土壤含水量、地表溫度等參數(shù)。通過遙感反演獲取這些物理參數(shù)，可直接作為陸地生態(tài)系統(tǒng)模型的驅(qū)動(dòng)變量或參量，結(jié)合遙感影像上獲取的土地覆蓋度或植被現(xiàn)狀動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行碳匯的研究。城市工業(yè)碳源指數(shù)以城市工業(yè)園區(qū)為單位，設(shè)定工業(yè)碳

41、源監(jiān)測邊界，利用遙感技術(shù)和反演算法對工業(yè)園區(qū)進(jìn)行整體碳源監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)碳源數(shù)據(jù)從濃度到總量的迭代，以此為基底構(gòu)建城市工業(yè)碳源指數(shù)，客觀、量化的體現(xiàn)工業(yè)碳源對城市外源空間碳排放總量的占比，形成新的城市碳排放與城市工業(yè)碳源的計(jì)量、統(tǒng)計(jì)和考核標(biāo)準(zhǔn)。城市工業(yè)碳匯貢獻(xiàn)指數(shù)利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對工業(yè)園區(qū)的碳匯監(jiān)測應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對碳匯項(xiàng)目邊界的精準(zhǔn)定位與界定，對單體碳匯項(xiàng)目類型、單體碳匯項(xiàng)目面積、單體項(xiàng)目固碳量、工業(yè)園區(qū)碳匯總量，形成精準(zhǔn)、客觀的數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)展現(xiàn)，以城市工業(yè)園區(qū)碳匯總量與城市碳匯總量的占比，形成城市工業(yè)碳匯貢獻(xiàn)指數(shù)，為城市的綠色發(fā)展、城市工業(yè)碳匯考評、城市雙碳達(dá)標(biāo)提供高質(zhì)量的指標(biāo)模型和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。（三）

42、典型賦能應(yīng)用空天地一體化碳監(jiān)測與評估平臺空天地一體化碳監(jiān)測與評估平臺主要包括溫室氣體監(jiān)測、陸地碳匯監(jiān)測、重點(diǎn)行業(yè)評估、重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控、區(qū)域碳達(dá)峰指標(biāo)/達(dá)標(biāo)率、無人機(jī)巡查、地面?zhèn)鞲衅?、警?bào)預(yù)警、報(bào)表管理等模塊。通過定量遙感技術(shù)，實(shí)現(xiàn) CO2、CH4、N2O等大溫室氣體的遙感反演監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)碳濃度值、碳排放總量區(qū)域估算。結(jié)合微觀尺度的地面?zhèn)鞲衅?，碳監(jiān)測儀器監(jiān)測的全要素?cái)?shù)據(jù)精準(zhǔn)的同步顯示到平臺，可輔助微觀尺度的碳目標(biāo)達(dá)成的精準(zhǔn)計(jì)算。綜合宏觀微觀的多尺度監(jiān)測手段，建立定量評估模型?；跁r(shí)空動(dòng)態(tài)碳數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)碳監(jiān)測與評估體系的多尺度、多維度、定量化挖掘分析。支持重點(diǎn)行業(yè)的評估、重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控、碳達(dá)峰指標(biāo)/達(dá)標(biāo)

43、率計(jì)算及警報(bào)預(yù)警，為區(qū)域碳監(jiān)測與評估提供精準(zhǔn)科學(xué)的決策依據(jù)。圖 1 碳濃度值、碳排放總量區(qū)域估算（N2O）圖 2 碳濃度值、碳排放總量區(qū)域估算（CO2）圖 3 空間地一體化碳監(jiān)測平臺中國省級工業(yè)二氧化碳排放監(jiān)測依托空天院衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收地面站，牽頭單位課題組收集全國范圍碳排放衛(wèi)星數(shù)據(jù)，研究工業(yè)二氧化碳識別模型，決模型框架的關(guān)鍵問題，構(gòu)建中國區(qū)域高空間分辨率的工業(yè)二氧化碳排放集，提取中國省級工業(yè)二氧化碳排放值（季/年），并輔助地面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)集的可靠性。圖 4 ODIAC2019（1km*1km）年中國區(qū)二氧化碳濃度分布圖圖 5 2020 年中國在營高耗能工業(yè)熱源空間分布圖典型區(qū)域熱源工業(yè)二氧

44、化碳排放的衛(wèi)星遙感監(jiān)測以京津冀、長三角兩個(gè)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)域作為項(xiàng)目的示范區(qū) 域，搭建熱源工業(yè)二氧化碳排放的衛(wèi)星遙感監(jiān)測的模型框架，解決模型框架的關(guān)鍵問題，收集區(qū)域長時(shí)序衛(wèi)星數(shù)據(jù)，形成 區(qū)域熱源工業(yè)二氧化碳排放數(shù)據(jù)集，并估算京津冀/長三角區(qū) 域熱源工業(yè)的長時(shí)序二氧化碳排放值，結(jié)合地面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 定性、定量化分析、區(qū)域熱源工業(yè)二氧化碳排放時(shí)空變化趨 勢，同時(shí)完成熱源工業(yè)識別和二氧化碳估算結(jié)果的驗(yàn)證。車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)基于車載終端同時(shí)利用遙感衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)對車輛的碳排放實(shí)時(shí)監(jiān)測。北斗車載終端由主控制器 CPU、衛(wèi)星信號接收機(jī)、GSM 無線通信模塊、功能控制單元、碳排放傳感器等組成，具有通信和定位雙重功能。基

45、于北斗的移動(dòng)車載大氣監(jiān)測系統(tǒng)通過安裝到營運(yùn)車輛的車載專用顆粒物、氮氧化物等傳感器，利用遙感衛(wèi)星和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由北斗數(shù)據(jù)監(jiān)測站將監(jiān)測數(shù)據(jù)、車輛位置信息上傳至物聯(lián)網(wǎng)智慧化環(huán)保監(jiān)測平臺，從而接收、儲存、處理數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的簡單分析可以直接生成車輛行駛路線及可視化的大氣污染云圖，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)營運(yùn)車輛低成本的碳源大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)高精度監(jiān)測。基于北斗賦能的車載終端對營運(yùn)車輛碳源監(jiān)測有兩大突出優(yōu)勢。一是對于在移動(dòng)信號無法覆蓋的區(qū)域，借力北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)并使用北斗短報(bào)文功能也能回傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)極端條件下對車輛碳源的實(shí)時(shí)跟蹤和有效監(jiān)控。二是基于北斗的車輛智能終端具備時(shí)效性強(qiáng)和污染復(fù)現(xiàn)性強(qiáng)的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)車道

46、級動(dòng)態(tài)監(jiān)控和監(jiān)控終端的時(shí)間同步，將以往的碳源監(jiān)測細(xì)粒度提升至車道級甚至更高的水平，為精準(zhǔn)碳排放治理提供科學(xué)依據(jù)。聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了全國重點(diǎn)營運(yùn)車輛碳排放動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的跨區(qū)域交換，為定性/定量分析營運(yùn)車輛的碳排放時(shí)變趨勢提供監(jiān)管依據(jù)，同時(shí)為道路交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力支撐。圖 6 全國重點(diǎn)營運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)車輛分布圖四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能方向及案例（一）技術(shù)概覽工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為全新工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式，通過人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接，正在全球范圍內(nèi)不斷顛覆傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展壯

47、大。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過與工業(yè)、能源、交通、農(nóng)業(yè)等實(shí)體經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的融合，為實(shí)體經(jīng)濟(jì)提供物理感知、網(wǎng)絡(luò)連接和計(jì)算處理平臺等新型通用基礎(chǔ)設(shè)施支撐。促進(jìn)各類資源要素優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，幫助各實(shí)體行業(yè)創(chuàng)新研發(fā)模式、優(yōu)化生產(chǎn)流程。推動(dòng)傳動(dòng)工業(yè)制造體系和服務(wù)體系再造，帶動(dòng)共享經(jīng)濟(jì)、平臺經(jīng)濟(jì)、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等以更快速度、在更大范圍、更深層次拓展，加速實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含了網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大體系。通過網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系構(gòu)建，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面打通設(shè)備資產(chǎn)、生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和供應(yīng)鏈條，基于數(shù)據(jù)整合與分析實(shí)現(xiàn) IT 與 OT 的融合和三大體系的貫通。網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、

48、數(shù)據(jù)互通和標(biāo)識解析三部分。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，即通過有線、無線方式，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān)的人機(jī)物料法環(huán)以及企業(yè)上下游、智能產(chǎn)品、用戶等全要素連接，支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的多要求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)端到端數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)互通，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息在各要素間、各系統(tǒng)間的無縫傳遞，使得異構(gòu)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)層面能相互“理解”，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作與信息集成。標(biāo)識解析提供標(biāo)識數(shù)據(jù)采集、標(biāo)簽管理、標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析、數(shù)據(jù)處理和標(biāo)識數(shù)據(jù)建模功能。平臺是中樞。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系包括邊緣層、PaaS 和應(yīng)用層三個(gè)層級，相當(dāng)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”。邊緣層提供海量工業(yè)數(shù)據(jù)接入、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理和邊緣分析應(yīng)用等功能。PaaS 層提供資源管理、工業(yè)數(shù)據(jù)與

49、模型管理、工業(yè)建模分析和工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新等功能。應(yīng)用層提供工業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用、開發(fā)者社區(qū)、應(yīng)用商店、應(yīng)用二次開發(fā)集成等功能。安全是保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系涉及可靠性、保密性、完整性、可用性和隱私和數(shù)據(jù)保護(hù)?？煽啃灾腹I(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在一定時(shí)間內(nèi)、一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性。保密性指工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的信息按給定要求不泄漏給非授權(quán)的個(gè)人或企業(yè)加以利用的特性，即杜絕有用數(shù)據(jù)或信息泄漏給非授權(quán)個(gè)人或?qū)嶓w。完整性指工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用戶、進(jìn)程或者硬件組件具有能驗(yàn)證所發(fā)送的信息的準(zhǔn)確性，并且進(jìn)程或硬件組件不會被以任何方式改變的特性。可用性指在某個(gè)考察時(shí)間，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能夠正常運(yùn)行的概率或時(shí)間占有率期望值，可

50、用性是衡量工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在投入使用后實(shí)際使用的效能。（二）主要賦能方向碳排放量監(jiān)測和預(yù)測以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，部署和應(yīng)用各類智能傳感器，可以幫助企業(yè)獲取生產(chǎn)運(yùn)營過程中的碳足跡信息、碳排放數(shù) 據(jù)，實(shí)時(shí)開展在線監(jiān)測，輔助節(jié)能減排決策及實(shí)施。感知設(shè) 備主要由安裝在企業(yè)氣源排口的CO2連續(xù)在線監(jiān)測設(shè)備、廠 界廠區(qū)內(nèi)的CO2監(jiān)測設(shè)備、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)格化報(bào)警設(shè)備、氣體流 量監(jiān)測設(shè)備、碳排放數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備、動(dòng)態(tài)管控監(jiān)測設(shè)備 等組成?？赏ㄟ^移動(dòng)端識讀標(biāo)識或掃描標(biāo)識二維碼或輸入標(biāo) 識編碼查詢能源消耗及排放物檢測儀表的基本信息和全生 命周期動(dòng)態(tài)信息及能源測量、碳排放數(shù)據(jù)信息。根據(jù)企業(yè)工 作過程、減排方法和需求，可預(yù)

51、測未來的碳排放量，幫助企 業(yè)更加準(zhǔn)確的制定、調(diào)整和實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)。碳資產(chǎn)管理依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析服務(wù)平臺建設(shè)碳資產(chǎn)專項(xiàng)服 務(wù)平臺，基于標(biāo)識代碼和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以精準(zhǔn)管理物流、能源流、排放流數(shù)據(jù)，通過標(biāo)識解析服務(wù)平臺可以記錄管理 對象的動(dòng)態(tài)信息，溯源相關(guān)碳資產(chǎn)數(shù)據(jù)，支持政府或行業(yè)實(shí) 施碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃與目標(biāo)。服務(wù)內(nèi)容主要包括能源數(shù)據(jù)、 排放數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、處理、評估、核算、標(biāo)識編碼、認(rèn)證、碳資產(chǎn)管理等。碳計(jì)量管理碳數(shù)據(jù)來源于碳計(jì)量和測量。按照國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具識別編碼（GB/T 36377-2018）建設(shè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析儀表平臺，可為儀器儀表、計(jì)量器具和測量數(shù)據(jù)等提供標(biāo)識編碼，為企業(yè)

52、能源消耗與碳排放數(shù)據(jù)管理提供解析服務(wù)?？蔀橛?jì)量器具制造企業(yè)、使用單位、檢校機(jī)構(gòu)等提供計(jì)量器具全生命周期電子臺賬。對能源生產(chǎn)或消費(fèi)企業(yè)使用的計(jì)量器具巡檢/維修/保養(yǎng)進(jìn)行管理，保障定期檢定校準(zhǔn)和設(shè)備完好正常使用，可確保測量數(shù)據(jù)的可靠可信。企業(yè)碳數(shù)據(jù)管理工業(yè)企業(yè)可按照國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設(shè)指南（GB/T 40063-2021）構(gòu)建企業(yè)能源管控中心，用于采集能源消耗量和碳排放量，并通過安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備把碳數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺上。對工業(yè)企業(yè)和主要用能設(shè)備安裝能源及碳數(shù)據(jù)測量計(jì)量器具，建立基于企業(yè)內(nèi)部工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)對能源及碳數(shù)據(jù)實(shí)施計(jì)量的監(jiān)控體系。通過對能源及碳數(shù)據(jù)測量計(jì)量器具進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的采

53、集，獲取分類、分項(xiàng)實(shí)時(shí)的能耗數(shù)據(jù)。建立數(shù)據(jù)交換融合接口，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)資源共享與信息融合，助力能源大數(shù)據(jù)的高效利用。（三）典型賦能應(yīng)用數(shù)字技術(shù)賦能污水處理廠低碳運(yùn)營方案濟(jì)南大陸機(jī)電股份有限公司組織實(shí)施的濟(jì)南梅蘭德水質(zhì)凈化有限公司低碳運(yùn)營方案，在建設(shè)污水處理廠基礎(chǔ)設(shè)施 的同時(shí)，規(guī)劃建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字平臺的優(yōu)化控制系統(tǒng)，并在水處理工藝流程設(shè)施之上建設(shè)光伏發(fā)電工程實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用余電上網(wǎng)，基于中水池部署中水源熱泵機(jī)組為園區(qū)和周邊提供冷熱源，構(gòu)建污水處理優(yōu)化控制與光伏發(fā)電、中水源熱泵一體化建設(shè)的低碳工廠。圖 7 數(shù)字化污水處理廠綠色建設(shè)示意圖依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系，基于大陸通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)儀表行業(yè)服務(wù)平

54、臺，通過對污水處理廠儀器儀表進(jìn)行唯一性賦碼，建立儀表云臺賬，實(shí)現(xiàn)儀表巡檢、維護(hù)與保養(yǎng)、在線檢校和強(qiáng)檢計(jì)量器具備案等功能，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)污水處理廠儀表全生命周期智能化控制。利用光伏發(fā)電和中水熱能降低能源消耗，測量記錄能源數(shù)據(jù)，建立可溯源的碳資產(chǎn)數(shù)據(jù)，建設(shè)數(shù)字化污水處理廠。實(shí)現(xiàn)全工藝流程的自動(dòng)化控制，特別是精確曝氣和精準(zhǔn)加藥的優(yōu)化控制?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析污水處理廠信息化系統(tǒng)，可根據(jù)曝氣池的需要量，合適的供給、分配氣量，使曝氣池的溶氧量盡可能接近預(yù)設(shè)的目標(biāo)值，確保出水穩(wěn)定，并以較小的能耗和運(yùn)行成本來實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)。從鼓風(fēng)機(jī)到各 個(gè)支管配氣的全自動(dòng)控制，使得出水水質(zhì)更加穩(wěn)定，有效降

55、 低處理單方水的鼓風(fēng)機(jī)能耗，實(shí)現(xiàn)工藝運(yùn)行的優(yōu)化和節(jié)能降 耗。通過監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)自動(dòng)調(diào)整藥劑比率，根據(jù)進(jìn)出水總 磷的監(jiān)測值來調(diào)整鋁鹽除磷劑投加、鐵鹽除磷劑投加和碳源 投加，根據(jù)進(jìn)出水總氮的監(jiān)測值來調(diào)整碳源投加，根據(jù)進(jìn)出 水余氯監(jiān)測值來調(diào)整消毒劑投加，解決加藥與出水水質(zhì)達(dá)標(biāo) 滯后性的問題，節(jié)約藥劑用量，降低污水處理成本。加裝光伏發(fā)電板，提高污水處理效率，提高土地開發(fā)利用成效。電能消耗是水處理廠直接生產(chǎn)成本的重要部分，在其大面積水處理池上面加裝太陽能光伏板，對污水池形成遮擋能有效抑制池內(nèi)水體藻類生長，還可以對占用土地二次開 發(fā)利用。光伏電站所發(fā)電量基本被水處理廠用電負(fù)荷所消納，將清潔電能應(yīng)用于給排水

56、領(lǐng)域污染物的治理，符合“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”模式。提高中水循環(huán)利用效率，減少對大氣及環(huán)境污染。污水節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，熱泵機(jī)組一機(jī)兩用，熱量輸出穩(wěn)定，省去燃煤燃油燃?xì)忮仩t房系統(tǒng)，有較高的經(jīng)濟(jì)效益與社會價(jià)值。處理廠出水可用于居民小區(qū)建筑中水，河流補(bǔ)充水、公園景觀用水，還可用于市政道路沖洗與綠化用水。以中水作為熱源，通過熱泵機(jī)組將低品位水中難以直接利用的能源提取出來，供冬季供暖或夏季制冷使用，污水源熱泵技術(shù)具有節(jié)水圖 8 污水處理廠信息數(shù)字化運(yùn)營平臺示例通過應(yīng)用能源管理服務(wù)，對廠區(qū)總用電量、各環(huán)節(jié)至各設(shè)備用電量的進(jìn)行實(shí)時(shí)把控，有效建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評價(jià)體系，提高了能源管理的效率，及時(shí)了解真

57、實(shí)的能耗情況并協(xié)助公司管理者制訂能源管理措施和考核辦法，實(shí)現(xiàn)能源績效管理、綜合分析等自動(dòng)化和無紙化，做到了向能源管理要效益。深圳華龍訊達(dá)木星數(shù)據(jù)采集平臺木星數(shù)據(jù)采集平臺是華龍訊達(dá)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控的一體化運(yùn)行平臺。華龍訊達(dá)通過搭建木星數(shù)據(jù)采集平臺對新能源裝備企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場“人機(jī)料法環(huán)”各類數(shù)據(jù)的全面采集和深度分析，實(shí)現(xiàn)鋰電池從原輔料、參數(shù)、過程、工藝、質(zhì)量、批次、在線、離線、人員、狀態(tài)等多維度管控?？梢暬瘞椭髽I(yè)實(shí)現(xiàn)透明化管理。通過建設(shè)虛擬仿真系統(tǒng)對產(chǎn)線、車間模擬，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)管控。通過對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的設(shè)備故障或產(chǎn)品質(zhì)量問題等異常情

58、況及時(shí)報(bào)警，提醒管理人員提前處理，有效減少停機(jī)時(shí)間、提高決策效率。通過構(gòu)建 3D 可視化工廠，整合企業(yè)內(nèi)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，集成各個(gè)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程的透明管理。通過精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集提高管理效率。通過對現(xiàn)場進(jìn)行精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集，及時(shí)了解生產(chǎn)最新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的有效管控，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。及時(shí)掌握生產(chǎn)成本情況，為節(jié)能降耗決策提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)精益的企業(yè)管理，提高管理效率。通過邊緣計(jì)算幫助提升企業(yè)競爭力。通過邊緣計(jì)算，在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理數(shù)據(jù)，將 OT 與 IT 融合，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布式智能控制。以分布式信息處理的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的智能和邊緣端自治，并與云計(jì)算結(jié)合，通過交互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體智能化，有

59、效提升企業(yè)競爭力。搭建基于 CPS 的鋰電設(shè)備數(shù)字化運(yùn)營管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”提升綜合管理和運(yùn)營體系服務(wù)與監(jiān)管的能力?；谖锫?lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)搭建的“人”和“物”全面互聯(lián)的基礎(chǔ)上，通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無處不在的分析服務(wù)，支撐企業(yè)建立以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營與管理模式。有效提升企業(yè)的能源使用效率，助力企業(yè)節(jié)能降耗，為能源管理工作打好基礎(chǔ)。某企業(yè)在使用深圳華龍訊達(dá)木星數(shù)據(jù)采集平臺后，實(shí)現(xiàn)了鋰電池生產(chǎn)裝備的智能化升級，縮短了生產(chǎn)周期，降低了數(shù)據(jù)輸入時(shí)間 ，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。積微循環(huán)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項(xiàng)目提高廢鋼用量是目前鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)相對更有效、操作性較強(qiáng)的抓手。由成渝（成都）

60、信息通信研究院有限公司為成都積微物聯(lián)集團(tuán)股份有限公司著力打造的積微再生項(xiàng)目通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)感知等多技術(shù)結(jié)合建成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化廢舊資源管理及處置的基地及系統(tǒng)，從社會上收集各種廢舊鋼鐵資源，通過標(biāo)準(zhǔn)化加工分檢后作為原料提供給鋼廠煉鋼，省去燒結(jié)、煉鐵等鐵前工序，可指數(shù)級減少能耗和污染物排放。積微再生項(xiàng)目線下基于成熟的產(chǎn)業(yè)園模式建設(shè)再生資源基地，實(shí)現(xiàn)再生資源的回收、運(yùn)輸、分揀、加工、倉儲等服務(wù)。線上基于產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式建設(shè)再生資源平臺，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)廢單位、需廢鋼廠、經(jīng)銷商、服務(wù)提供商等各方對于再生資源交易相關(guān)的在線下單、支付、發(fā)貨、收貨、結(jié)算等全流程 “一體化”服務(wù)。在交易方面，通過線上擴(kuò)充交易品類、鏈接豐