“双碳”下高耗能行业数字化转型提速利好头部厂商强者恒强

1、行业报告 | 行业深度研究本文与市场观点不同的地方无论从国家层面制定相关的政策以及制造业头部公司加强数字化转型的投入，工业软件（工业互联网）对于数字化转型的作用以及作为转型的主要方式已经在当前市场拥有一定的共识。因为工业软件作为优化提升生产效率，涉及到行业 Know-how，对于制造业厂商推进自身数字化转型来说，必然会平衡数字化带来的好处与风险，进而决定自身数字化的进程。本文与市场观点不同的地方在于：市场认为在当前 PMI 持续下行，工业需求端疲弱，特别是高耗能行业订单减少，影响数字化转型开支。我们认为在双碳政策背景下，即使在当前 PMI 持续下行的时候，以 2-3 年的维度看对于高耗能行业的

2、数字化转型无论是程度还是在进程方面都有望提升。因为在政府高度重视双碳的背景下，能效基准将作为高耗能行业供给侧改革的依据，而工业软件（工业互联网）作为提升生产管理以及能源管理的主要数字化方式将会被高耗能行业高度看中，在自身供给侧发生变化的时候，对于数字化转型的程度以及时间进程都有望超预期。图 1：双碳政策对高耗能行业及工业软件影响资料来源：整理请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明261. 中国提出碳中和目标，高耗能行业碳排放占比最高1.1. 中国提出 2030 年实现碳达峰，2060 年实现碳中和目标温室效应日趋严重。自工业革命以来，人类的生产活动对煤炭、石油等能源的需求日益提升，向大气中排放

3、的二氧化碳等温室气体逐年增加，温室效应也随之增强，打破了地球系统原有的热量平衡，可能对地球生态系统造成难以挽回的损害。因此，控制温室气体排放， 成为了全人类的共同目标。图 2：全球二氧化碳排放量(千吨)4000000035000000300000002500000020000000150000001000000050000001960196219641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008201020122014201620180资料来源：wind、世界各国逐

4、步达成共识，多国提出碳中和目标。1997 年通过的京都协议书首次以法规形式限制了温室气体排放。2016 年 4 月，全球 178 个缔约方共同签署了巴黎协定，并提出将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在 2 摄氏度以内，努力将温度上升控制在 1.5 摄氏度以内的长期目标。截止 2021 年 4 月，已有超过 130 个国家和地区提出碳中和目标，部分国家已进入立法阶段。表 1：世界各国实现碳中和目标年份国家/地区进展情况实现碳中和目标的年份苏里南已实现2014 年实现不丹已实现2018 年实现奥地利、冰岛政策宣誓2040芬兰政策宣誓2035德国、瑞典完成立法2045欧盟、日本、英国、加拿大、

5、西班牙、韩国、新西兰等完成立法2050中国政策宣誓2060美国拜登竞选承诺2050印度政策宣誓2070资料来源：ENERGY & CLIMATE INTELLIGENCE UNIT、中国力争于 2030 年前达到碳排放峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。2020 年 9 月，我国宣布将采取更加有力的政策和措施，力争于 2030 年前达到碳排放峰值，努力争取 2060年前实现碳中和。碳达峰是指我国二氧化碳的排放在 2030 年前不再增长，达到峰值后逐步降低。碳中和是指我国在 2060 年前，通过二氧化碳去除技术，抵消自身的二氧化碳排放，实现净零排放。此后，各级党委和相关单位也陆续推出碳中和

6、相关政策。表 2：我国碳中和宣言及各部委碳中和相关政策发布时间事件/文件政策内容2020.9中国碳中和宣言中国在联合国大会上提出：“将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳 排放力争于 2030 年前达到峰值，争取在 2060 年前实现碳中和。”2020.12联合国气候雄心峰会中国在联合国气候雄心峰会上进一步提出，到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年下降 65以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25左右，森林蓄积量将比 2005 年增加 60 亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。2021.1发改委新闻发布会发改委

7、提出从六方面确保实现碳中和目标，包括大力调整能源结构、加快推动产业结构转型、提升能源利用效率、加速低碳技术研发推广、健全低碳发展体制机制、努力增加生态碳汇。2021.1中国石油和化学工业碳中国石油和化学工业联合会偕 17 家石油和化工企业共同发布中国石油和化达峰与碳中和宣言学工业碳达峰与碳中和宣言，并提到三方面措施：一是能源的低碳绿色化，二是提高能效，三是开发二氧化碳为原料生产化工产品的技术路线2021.2国务院关于加快建立健发改委提出 2025 年产业结构、能源结构明显优化，2035 年重点行业、重点产全绿色低碳循环发展经济品能源资源利用效率达到国际先进水平的目标。并提出推进工业绿色升级，加

8、体系的指导意见快实施钢铁、石化、化工、有色等行业绿色化改造的指导意见。2021.7钢铁行业碳达峰实施方中国钢铁工业协会已初步完成钢铁行业碳达峰实施方案初稿，基本明确了案行业的达峰路径、重点任务及降碳潜力。2021.102030 年前碳达峰行动方国务院在2030 年前碳达峰行动方案中提出了非化石能源消费比重、能源利案用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标，并要求将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面，重点实施能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动等炭达峰十大行动。资料来源：国务院、新华社、国际能源网、1.2. 中国是最大的碳排放国，高耗能行业碳排放占比最高我国已是全球最

9、大的二氧化碳排放国。历史上中国并非碳排放大国，从人均碳排放的角度看，2010 年后我国的人均碳排放才接近发达国家水平。但由于我国目前的社会发展阶段、人口数量和资源禀赋，从 2004 年起成为了全球最大的二氧化碳排放国。根据 BP 世界能源报告，2020 年中国占全球总碳排放的 30.7，达到 98.99 亿吨，美国作为全球第二大碳排放国家，2020 年占全球总碳排放的 13.8。中国工业发展相对较晚，目前经济发展仍需要大量煤炭等能源消耗，而美国等发达国家已进入能源结构调整阶段，碳排放量逐年下降。图 3：2020 年全球碳排放占比（ ）20.30%30.70%11.10%16.60%21.30%

10、中国除中国外的亚洲北美欧洲其他地区资料来源：BP 世界能源报告、工业是中国能源消耗和二氧化碳排放的最主要领域，其中高耗能行业占比最高。 根据 IEA 国际能源署数据，中国近 90 的温室气体排放源自能源体系和工业生产过程，其中电力行业占比 48、工业占比 36、交通占比 8、建筑占比 5。从能源消耗角度看，2019 年我国能源消费总量 48.6 亿吨的标准煤，其中工业占比超过 60。所以钢铁、水泥、化工等高碳排放行业的低碳化改造和落后产能淘汰，是工业能否率先碳达峰是 2030 年达峰目标实现的关键。图 4：中国温室气体排来源（ ）5%3%8%48%36%电力工业交通建筑其他资料来源：（IEA）

11、国际能源署、钢铁行业占中国碳排放总量的 15，是碳排放量最高的制造行业。钢铁行业是工业的基础，约占我国 GDP 的 5。我国也是全球最大的钢铁生产和使用国，每年的钢铁生产和使用量约占全球的一半。但我国钢铁行业仍以高碳排放的长流程和粗钢产量为主，在碳中和承诺以及去产能的双重压力下，行业的低碳零碳转型势在必行。根据麦肯锡测算，要实现全球平均气温上升不超过 1.5的情景，到 2050 年中国钢铁行业须减排近 100，需要钢铁消费、生产、技术、供应等多个关联领域共同推进零碳转型。图 5：2020 年世界各国钢产量（ ）14.9%3.6%3.8%3.9%4.4%5.3%7.4%56.7%中国欧盟印度印度

12、美国俄罗斯韩国其他资料来源：WorldSteel、石化与化工行业占中国碳排放总量的 13。石化行业从开采、运输、储存到终端应用都会产生大量碳排放，而化工行业因我国特殊的能源结构，多以高碳排放的煤炭作为生产原料。根据石油和化学工业规划院数据显示，石化与化工行业生产过程排放的二氧化碳占全国碳排放的比重约 13，占工业领域碳排放比重约 17，要达成碳中和的目标，石化和化工行业的减排和转型不可或缺。国家能源研究所与麦肯锡分析均指出，在实现 1.5 摄氏度控温目标的情景下，到 2050 年，中国的石油需求下降幅度需达到 70-85，化工行业碳排放量需要降低 90以上。图 6：石化行业各子行业温室气体排放

13、量占比（ ）3.02%5.02%3.34%11.38%9.61%59.02%19.99%化学原料与化学制品业 油气炼制加工业油气开采业化工制品业塑料制造业橡胶制造业化学纤维制造业资料来源：世界资源研究所、水泥行业占全国碳排放总量 9。我国生产全球近六成水泥，水泥行业碳排放量也逾全球水泥产业碳排放总量的一半。在水泥生产流程中，煅烧产生生石灰过程约占全生产过程碳排 放的 55-70，如何通过技术手段减少燃料消耗是未来水泥行业零碳转型的重心。根据麦肯锡测算，要实现全球升温不超过 1.5的情境，到 2050 年中国水泥行业碳减排需达 70 以上。2. 高耗能行业以“能效提升”供给侧改革已开始，数字化转

14、型提速2.1. 高耗能行业以“能效提升”的供给侧改革已开始，工业软件至关重要国家节能减排力度之强，高耗能行业数字化转型刻不容缓。近几个月 PMI 数值持续下落， 10 月数值为 49.2，其中高耗能行业低于制造业总体 2.0 个百分点。10 月份受电力供应仍然紧张、高耗能行业新订单指数回落较大等因素影响等，造成 10 月份制造业 PMI 数字持续下降。我们认为国家在考虑到可能牺牲工业 PMI 的基础上，依然通过限电以及持续抑制高耗能行业的扩张，表明当前国家节能减排力度之强，以及高耗能行业通过自身数字化转型提升效率刻不容缓。图 7：2020 年 6 月-2021 年 10 月 PMI 数值（ ）

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月资料来源：wind、高耗能行业供给侧改革已开始，效能作为核心衡量依据。11 月 15 日为落实关于强化能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见，国家发

16、展改革委等部门发布高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021 年版），指导各地科学有序做好高耗能行业节能降碳技术改造。其中特别强调各地要明确改造升级和淘汰时限（一般不超过 3 年）以及年度改造淘汰计划，对于不能按期改造完毕的项目进行淘汰，坚决遏制高耗能项目不合理用能。我们认为相关政策关于基准水平以及时限的要求，都表明高耗能行业已经进入了以效能为衡量依据的供给侧改革的时刻，能效的高低会影响企业自身的存亡。图 8：高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021 年版）核心内容资料来源：国家发展改革委、工业软件对提升能效以及节约能耗至关重要。部分高能耗企业能源管理的分散和能源统计的不完善

17、，难以支持能源的管控与分析。利用相关的生产管控类工业软件，如能源管理系统（EMS），可通过采集生产设备和配套设施的能源数据，对企业能耗状态进行监测、分析和预测，深挖节能潜力，合理利用能源，实现精细化的能源管控。我们认为工业软件企业推出的产线减碳解决方案，通过控制模型预测、前馈控制等技术，在保证产量、质量的前提下，可最大程度降低工序能耗。图 9：智能制造不同层次对能耗影响资料来源：宝信软件公众号、2.2. 高耗能行业主要隶属流程性行业，数字化方案依赖行业 Know-how本文我们特定讨论的高耗能行业主要是以钢铁、水泥、化工三个行业为主。从工业的属性上看，三个行业主要隶属于流程性行业，流程性行业往

18、往具有连续进行的，不能中断，对稳定性要求较高等特点。我们认为由于流程性行业对稳定性要求高，进入厂商制造流程中， 相关各类设备不容易轻易替换。表 3：流程性行业与离散型行业对比对比项目流程行业离散行业工艺过程是连续进行的，不能中断，工艺过程的顺序是固定不变的，生产设施生产特点按照工艺流程布置，原料经过固定的工艺流程连续不断的经过一系列设备和装置被加工成成品产品往往由多个零件经过一系列不乱序的工序加工，最终装配而成机械、包装、家电、服装、电子、主要行业石油、化工、冶金、炼铁等大规模生产，大批量满负荷，年度计划汽车零部件等大规模生产和小批量定制并行，换生产方式统购统销版成本普遍不高技术密集，人力密集

19、为主，精密制技术密集、设备密集，多为定制设备和造行业中有高精度的数控机床、柔流程，通用型差性制造等，其他领域自动化水平相对较低工艺流程设备管理生产线固定，安装修复繁琐，停机成本极高生产线组成分散，流水线也多为并行结构，单台设备停机不影响生产资料来源：控制工程网、整理流程制造行业的数字化制造主要体现在生产管控、 HSE 管理、能源管理和设备管理等方面。其中能源管理主要是实现产能与用能的在线优化、建设能源管理的评价与分析体系， 支撑精细优化的能源管理。我们认为能源管理是管控中最直接影响能耗多少的部分，对碳排放减少的推动尤为重要。表 4：流程制造行业对制造的管控内容管控类型主要管控方式重点是实现生产

20、业务闭环管理，提升生产操控优化及自动化水平，支生产管控撑优化协同的生产管控。具体内容包括调度管理、计量管理、操作管理和统计管理等。重点是实现 HSE 的规范性管理，实现 HSE 过程监控和联动的应急指挥，支撑全面可控的 HSE 管理。具体内容包括安全监督管理、环保管理、职业卫生管理、应急管理和演练等。HSE 管 理能源管理重点是实现能源的全过程规范管理，实现产能与用能的在线优化、建设能源管理的评价与分析体系，支撑精细优化的能源管理。具体内容包括能源生产、能源消耗和节能管理等。重点是实现设备的全生命周期规范管理，实现预知维修模式的设备可靠性管理，支撑安稳可靠的设备管理。具体内容包括设备全生命周期

21、管理、设备健康管理和设备可靠性管理等。设备管理资料来源：中国智能制造系统解决方案市场研究报告、对于流程性行业数字化制造的应用方案，主要涉及制造执行系统（ MES）、操作员培训仿真系统（ OTS）、在线优化控制系统（ RTO）、先进控制系统（ APC）、调度优化系统（ ORION）、无线移动巡检系统等。表 5：数字化制造的应用方案数字化制造方案具体内容制造执行系统（ MES）集中装置投产、计量能耗等生产数据，将物料、能耗统计结果和企业资源计划（ ERP）无缝衔接。制造执行系统（ MES）为其他系统提供生产、能耗数据，保证数据同源。制造执行系统（ MES）通常包括生产运营监控功能、生产计划排产和优

22、化功能、报警管理功能和设备管理功能等，其中设备的预测性维护功能是制造执行系统（ MES） 的发展趋势。模拟装置真实的现场环境和分布式控制系统（ DCS）的操作环境，通过让职工自主选择训练内容提升培训的自主性、真实性。目前 OTS 主要采用二维监控画面的方式进行操作培训和工艺仿真，已有少数用户实现部分装置的三维模拟。操作员培训仿真系统（ OTS）调度优化系统（ ORION）通过用户建立的一份详细的工厂调度表，将工厂生产计划、生产调度与工艺操作及成品储运联系起来，提前预测出生产及油品库存情况，并可以实现优化调度安排。直接把成本作为优化目标，实时计算出整个装置的最佳工艺参数，并传输到先进控制系统（

23、APC）作为控制目标，进行在线控制。在线优化控制系统（ RTO）实验室信息管理系统（ LIMS）自动备份、处理化验数据，替代人工填写，为计量管理系统提供数据源，为制造执行系统（ MES）系统提供生产数据。先进控制系统（ APC）供重点装置使用，实施与在线分析仪表集成，对生产指标进行在线分析。无线移动巡检系统采用 RFID 技术，依托覆盖全装置区域的无线网络，实时传输语音、图像、数据，实现在管控一体化控制室实时监控现场各种作业环节，提高职工现场安全系数。资料来源：中国智能制造系统解决方案市场研究报告、应用方案依赖大量行业 Know-how，产品力对于公司竞争力影响较大。流程行业较早运用信息技术进

24、行产业改造，自动化、数字化程度较高，同时面对新一轮产业变革和科技革命， 流程行业加强系统间的综合集成应用。我们认为由于流程性行业对设备稳定性要求高的特点，相关数字化制造的应用方案需要具有大量行业 Know-how，应用方案行业壁垒较高， 同时智能制造发展水平相比离散型渗透率较高，意味着这个领域强者恒强产品力对于竞争力影响尤为突出。表 6：流程制造行业智能制造系统解决方案供应商系统类型企业数量代表企业业务特点制造执行系统（MES）30-40 家石化盈科、宝信软件、本土企业发展于大型企业集团或自动化工中控技术、霍尼韦尔程公司，行业属性明显，主要用于冶金、油气、石化、化工、钢铁行业。操作员培训仿真系

25、统（OTS）20-30 家中控技术、霍尼韦尔、提供过程系统的仿真平台，主要面向石化和爱默生化工领域。先进控制系统（APC）30-40 家石化盈科、中控技术、提供先进控制系统的厂商，也会发展流程模艾斯本技术、霍尼韦尔、拟系统、制造执行系统（包括实时数据库），中程自动化、和隆优化目前主要应用在石化领域，化工应用相对较控制少资料来源：中国智能制造系统解决方案市场研究报告、2.3. 高耗能行业数字化转型程度以及进程都有望提速无论从国家层面制定相关的政策以及制造业头部公司加强数字化转型的投入，工业软件（工业互联网）对于数字化转型的作用以及作为转型的主要方式已经在当前市场拥有一定的共识。因为工业软件作为优

26、化提升生产效率，涉及到行业 Know-how，对于制造业厂商推进自身数字化转型来说，必然会平衡数字化带来的好处与风险，进而决定自身数字化的进程。本文与市场观点不同的地方在于：市场认为在当前 PMI 持续下行，工业需求端疲弱，特别是高耗能行业订单减少，影响数字化转型开支。我们认为在双碳政策背景下，即使在当前 PMI 持续下行的时候，对于高耗能行业的数字化转型无论是程度还是在进程方面都有望提速。因为在政府高度重视双碳的背景下，能效基 准将作为高耗能行业供给侧改革的依据，而工业软件（工业互联网）作为提升生产管理以 及能源管理的主要数字化方式将会被高耗能行业高度看中，在自身供给侧发生变化的时候， 对于

27、数字化转型的程度以及进程都有望超预期。图 10：双碳政策对高耗能行业及工业软件影响资料来源：整理由于高耗能行业多数为流程性行业，该行业具有“工艺过程是连续进行的，不能中断”等特点进而对产品（性能）稳定性要求较高，对厂商要求更高的行业 Know-how，所以进入流程性行业的工业软件产商例如宝信软件、中控技术等往往都会先深耕在一个行业，例如宝信是钢铁，中控是化工（石化）。我们认为由于流程性行业这种自身特点，服务其工业软件的厂商，在产品方面，会从单一的产品种类逐步发展成以核心客户全面数字化转型的（国产替代）多产品需求，通过解决方案的形式进一步增强自身与客户之间的粘性，提升自己的护城河。图 11：流程

28、性行业厂商与下游关系资料来源：整理3. 高耗能行业降碳势在必行，各类解决方案加速数字化提升3.1. 钢铁行业降碳行动方案已定，宝信受益于宝武集团领头羊示范效应3.1.1. 工业软件助力降碳行动，宝武集团作为领头羊具有示范效应25 年钢铁行业实现碳达峰，降碳行动方案已定。3 月 20 日，钢铁行业碳达峰及降碳行动方案已完成初稿，初步将行业碳达峰目标设定为：2025 年前，钢铁行业实现碳排放达峰； 到 2030 年，钢铁行业碳排放量较峰值降低 30，预计将实现碳减排量 4.2 亿吨。方案同时提出了实现行业节能减排的路径，分别是推动绿色布局、节能及提升能效、优化用能及流程结构、构建循环经济产业链和应

29、用突破性低碳技术。其中，节能及提升能效的路径是应用数字化、智能化技术，推广先进节能减碳技术。我们认为工业软件是实现钢铁行业智能化、数字化的抓手，也是达成能效提升和减排的重要环节。表 7：钢铁行业节能减排的路径减排路径具体措施在推动绿色布局方面，要优化产业布局，严禁新增产能，加大绿色物推动绿色布局节能及能效提升优化用能及流程结构流，推广全生命周期绿色产品。特别在产能方面，钢铁行业仍然存在产能过剩风险。推广先进适用节能低碳技术、提高余热余能自发电率、应用数字化智能化技术。原燃料结构优化、废钢资源回收利用、发展新能源及可再生能源，杜绝低附加值产品出口，增加钢坯、废钢等初级产品的进口；流程结构优化应以

30、全废钢电炉流程生产建筑用长材，替代中小高炉、转炉生产螺纹钢、线材等大宗产品。构建循环经济产业区域能源整合、固废资源化利用和推动钢化联产。链应用突破性低碳技术应用氢冶炼技术等多个方面，实现绿氢制取、成本降低是氢冶炼技术应用突破。资料来源：钢铁行业碳达峰及降碳行动方案、中国宝武钢铁集团作为全球最大钢铁企业，也公布了“力争 2023 年实现二氧化碳排放达到峰值，2025 年具备减碳 30工艺技术能力，2035 年力争减碳 30，2050 年实现碳中和”的目标。在实现路径中，宝武重点提到：以智慧化实现极致的碳利用效率，以数智化系统打破管理边界，实现资源和能源的高效利用。图 12：宝武集团碳中和目标资料

31、来源：中国气候变化信息网、宝钢集团在钢铁企业能源管控系统展望中提到，实现提效减排的智能制造范式包括工业过程智能优化控制和云边端的整体协同。我们认为宝钢作为国内钢铁领域的领头羊，对于能源管控系统方案的执行具有示范作用，双碳背景下将加速带动全行业工业过程智能优化控制和云边端的整体协同相关信息化的提升。宝信作为宝钢旗下钢铁信息化的实施企业，相关业务涉及参与到了钢铁能源管控的方方面面，有望直接受益。表 8：宝钢集团实现提效减排的智能制造范式实现提效减排的智能制造范式内容关键是生产工艺智能优化和生产全流程整体工业过程智能优化控制云边端的整体协同智能优化云和大数据技术将逐步引入，在体系架构方面打通层级、内

32、外融合, 对能源管控活动进行集成、协同和优化资料来源：宝钢能源环境部 邓万里智能制造视野下钢铁企业能源管控系统展望、整理工业过程优化控制的关键是生产工艺智能优化和生产全流程整体智能优化。在生产工艺过程中，智能系统能够自动设定系统的工作方式，不需要人为干预。譬如，蒸汽管网的压力由燃气锅炉控制，当转炉开始回收蒸汽时，锅炉如何调整蒸并网压力，就需要能源生产智能优化控制实现。 对于生产全流程整体，以吨材能耗最小为目标函数的物质流、能量流耦合模型，是优化企业能源结构和生产结构的重要方法。比如在转炉炼钢生产中，判定燃气和蒸汽的整体效率，就需要实现以综合指标优化为目标的能源全流程协同优化控制。图 13：具有

33、 HCPS 特征的转炉煤气利用系统资料来源：宝钢能源环境部 邓万里智能制造视野下钢铁企业能源管控系统展望、天风证券研究所云边端的整体协同。 在工业互联背景下，钢铁智能化系统在网络互联、数据智能等方面将进行迭代演进，云和大数据技术将逐步引入，在体系架构方面打通层级、内外融合，传统多层架构将逐渐演变为云、边、端 3 层，大致对应企业级、产线级和工序级 HCPS。扁平化的软硬件部署架构将成为重要发展趋势。能量流的信息接入与大数据相结合，可提升数据应用构建能力，创造人工智能的生态环境。数据应用包括在云上的平台化运营、 边缘的计算节点、端部的数据感知和执行，对智能制造业务架构下能源管控活动进行集成、协同

34、和优化。图 14：能源管控系统组织和 IT 架构资料来源：宝钢能源环境部 邓万里智能制造视野下钢铁企业能源管控系统展望、3.1.2. 宝信参与到宝武集团智能化方方面面，产品齐全助力钢铁行业碳减排全流程智能化生产管理，助力钢铁企业提升产能，降低排放。产能宝钢股份冷轧厂 C008 热镀锌智能车间，是工信部钢铁企业智能化应用的重点黑灯工厂项目，通过后端的智能控制台和大量数字化技术的应用，实现了全流程一贯制智慧管理，每小时产量提升近 20。通过远程运维、大数据、人工智能等技术对产线的升级，也大幅提升能效，助力碳减排， 实现吨钢能耗下降 15，综合污染物吨钢下降 30，提高 30的劳动效率，加工成本下降

35、10。我们认为智能化的生产管理将大幅提升能源使用效率，特别是宝信软件（与宝武集团）自主研发工业互联网平台 xIn3Plat 对智能管理的助力，更好实现行车无人化、物流作业无人化、3D 岗位无人化。图 15：宝武集团高炉互联智控平台资料来源：中华工控网、自主研发工业互联网平台 xIn3Plat，应用服务方面成果显著。宝信软件（宝武集团）自主研发工业互联网平台 xIn3Plat，依托于大数据、人工智能、智能装备、集控、工业网络安全、移动物联、虚拟制造等七大核心技术，xInPlat 一生二，由 ePlat 和 iPlat 两大平台组成，。该平台具有强大的资源管理能力、应用服务能力，在资源管理能力方面

36、，实现连接工业设备数 352+万台、工业模型 1600+个，平台微服务 2100+个，云化软件及工业 APP 3800+ 个，注册企业用户 14+万家，应用服务方面解决方案覆盖 9 大领域（安全生产、节能减排、质量管控、供应链管理、研发设计、生产制造、运营管理、仓储物流、运维服务）。图 16：iPlat 平台（xIn3Plat 中两大平台之一）ABCD 产品体系资料来源：宝信软件官网、宝信轧制节奏优化软件助推行业节能增效。轧制节奏是指相邻两块带钢的抽出时间间隔， 轧制节奏越短，轧机空耗的时间越少，轧机小时产量越高。宝信软件将部分节奏控制软件化，通过计算抽钢时间、监视节奏控制、计算装钢节奏、轧制

37、节奏自适应等方式，更加合理化地优化轧制节奏，有效控制轧机能源消耗，同时直接提高轧机产量。轧制节奏模型于今年 2 月在马钢 2250 产线投运以来，投入率稳定在 95左右，明显降低轧制的时间间隔， 并降低单位产值能耗，提升效能。图 17：轧制节奏模型资料来源：宝信软件公众号、宝信优化燃烧控制系统实现减碳，降低生产成本。燃烧控制系统包括加热炉燃烧控制优化系统和高炉热风炉自动燃烧系统软件，其中加热炉燃烧控制优化系统通过专家知识和模糊控制相结合的智能控制技术，确保加热炉的加热效果，提高燃烧效率，降低生产成本。目前，应用该系统可节约煤气吨钢燃耗 2以上，氧化烧损率降低 5以上。高炉热风炉自动燃烧系统软件

38、可获取燃烧过程的数据。通过对燃烧优化所需过程数据的分析、计算，将控制策略传回组态软件并控制现场设备，实现节能降耗。目前，该系统可节省煤气用量 5 以上。图 18：加热炉燃烧控制优化系统架构资料来源：宝信软件公众号、3.2. 石油化工全产业链将低碳优化，中控“5T” 方案成为行业标杆3.2.1. 石油化工降碳方案已定，全产业链将进行优化1 月 15 日，中国石油和化学工业联合会等 17 家行业参与者联合签署并共同发布中国石油和化学工业碳达峰与碳中和宣言，并提出实现碳中和的三方面措施：一是能源的低碳绿色化，为社会提供更多的低碳能源、可再生能源;二是提高能效，提供低碳和可循环利用的石化产品，引领上下

39、游行业全生命周期共同减排;三是开发二氧化碳为原料生产化工产品的技术路线，或利用碳捕集和碳封存。此外，宣言也围绕实现碳中和的措施，提出了三方面建议。表 9：石化行业低碳转型建议石化企业低碳转型建议具体内容加强碳中和路径研究，重视碳管理，做好碳排放统计，加快石化行业碳排放权市场化交易进程;鼓励技术储备，明确技术路线；推战略规划行节能、碳排放权交易制度，投入生态环境保护的市场化机制; 加强与国际组织联系，积极参与国际碳减排行动及规则制定全行业加快淘汰化工领域产能利用率低、污染严重、能耗大的产业;深入开展能效对标，加强企业能源管理，推进高耗能行业建立企业能源管理中心，开展能源审计和节能诊断，提高能源利

40、用效率。加大科技研发力度，瞄准新一代清洁高效可循环生产工艺、节能减碳及二氧化碳循环利用技术、化石能源清洁开发转化与利用技术等。生产工艺全生命周期管理加强石化产品生产、利用和回收的统计管理，形成资源的最大循环利用；加大资源分质分级回收利用，形成多级循环利用产业链建立低碳发展体系；加强碳捕集、利用和封存，开展二氧化碳驱油、煤基多联产、二氧化碳合成可降解塑料等有机化学品等技术示范。资料来源：中国石油和化学工业碳达峰与碳中和宣言、石化作为我国减碳目标的重点领域，中石油、中石化和中海油等大型石化企业也分别发布绿色发展行动计划 2.0、碳资产管理办法等低碳发展战略，并突出具体目标。中石油提出 2025 年

41、甲烷排放强度再降低 50的目标，力争达到世界一流甲烷排放管控水平，中石化先后开展“蓝天碧水”“能效倍增”等专项行动，提出到 2025 年将能效提高 100 的目标。图 19：流程工业持续发展策略资料来源：中控技术流程工业低碳解决方案白皮书、石油化工全产业链流程主要分为产品链、资产链和价值链这三条链。产品链是石化工业价值创造的核心，把低价值原料转化为高价值的产品。资产链是指从工厂设计、工程建设、数字化交付到运营与维护的工厂全生命周期资产管理。价值链是指供应链及生产控制优化等价值创造活动，包含原油采购、计划优化、调度优化、物流优化、过程控制与优化、仓储、销售服务等。我们认为碳排放要求将以效能优先实

42、现对石油化工全产业链进行优化。图 20：石油化工工业“三链”视图资料来源：石化工业软件分类及自主工业软件成熟度分析王子宗等、智能制造解决方案助力石化企业碳减排。从石化企业角度看，减碳首先是检测和感知层面， 比如说碳消耗的统计工具。通过工业互联网层面进行统计分析，通过建模方式统计和采集相关数据，再将数据信息与标准的碳排放模型进行比对，可发现企业在碳消耗方面存在的问题。在管理层面，智能制造解决方案可促进企业整体碳资产的优化管理，并进一步涉及到对企业的生产运营进行建模。中国工业互联网研究院提到，针对上游成本不可控问题， 工业互联网可以帮助减少物耗成本 4，减少人员成本 20；针对中游装置效率不高问题

43、，工业互联网可 以实现降低安全事件率 14.5，减少排产时间 30； 针对下游产业结构布局问题，工业互联网可以达到 需求预测准确率大于 75 ，提升事件响应率 10。我们认为现阶段的：工业互联网技术已在石化产业已经产生积极效果，在双碳背景下渗透率将持续提升。表 10：中控技术提供智能制造解决方案智能制造解决方案内容从计划和调度，到装置实时优化、先进过程控围绕企业提高生产管控水平制，再到 PID，具备层级关系。帮助企业解决安全环保问题一方面是现场安全防护层，例如作业安全管理、设备腐蚀监测和泄漏监测等；另一方面是过程控制层，例如高级报警管理、工况切换管理、操作仿真等；还有一方面是信息化层，例如隐患

44、管理、重大危险源报警、人员在岗在位管理、应急指挥、环境在线监测等。低碳环保类的方案主要是从节能减排、能源平衡与优化等角度去实施主要提供仓储管理、调度优化等软件，例如油品移动及调合、罐区管理、物流管控等。围绕供应链的优化帮助企业提升设备管理能力的方案资料来源：中控技术官网、主要是动设备和静设备管理、智能仪表管理等，实现设备性能优化与预测性维护3.2.2. 中控提出“5T” 低碳经营解决方案，树立行业标杆依靠提升工艺、更新设备等方式，是石化行业提效减碳，实现低碳绿色发展的路径之一。中控技术积极推进新一代信息技术与制造技术的融合发展，打造了 PT（工艺技术）、ET（设备技术）、AT（自动化技术）、I

45、T（信息技术）、OT（运营技术）相结合的“5T”低碳经营解决方案，助力石化行业全面实现高效、低碳经营。我们认为通过 5T 结合，中控技术能够从控制层、信息化层到决策层为石化企业提供重要的碳管控技术和软硬件系统，协助企业及时核算碳排放量，监测碳排放量，优化生产活动，从而实现低碳经营。图 21：中控技术“5T”低碳经营解决方案资料来源：中控技术公众号、中控技术凭借多年行业积累的自动化解决方案，助力实现高能耗设备的优化高效运行。通过 AT（控制技术），中控技术可实现动态优化控制碳排放，并推出多种解决方案，已在国内数百家石化企业进行了应用，节能减排效果显著。其中蒸汽平衡与优化行业解决方案能够降低蒸汽在

46、管网输送过程中的能量损失，构建蒸汽动力系统优化模型，实现锅炉、汽机负荷优化分配，实现基于模型的优化操作、优化调度，全面降低企业产汽、发电成本。图 22：中控技术蒸汽平衡与优化行业解决方案技术架构图资料来源：中控技术公众号、瓦斯平衡与优化解决方案通过模式识别方法构建低压瓦斯异常排放智能识别系统，基于管网模拟、大数据分析与调度优化技术，实现瓦斯管网在线模拟与评估诊断、加热炉热效率软测量与操作参数优化、气柜负荷预测与压缩机操作优化、燃料气资源分配优化、外界燃料补充策略优化、瓦斯系统调度优化等，提升炼厂瓦斯系统的调度与管理水平、减少低压瓦斯放散、优化燃料气管网运行、提升燃料气的利用率。图 23：中控技

47、术瓦斯平衡与优化行业解决方案技术架构图资料来源：中控技术公众号、实时优化技术和平台是基于 RTO 帮助石化企业实现计划、调度、操作、控制一体化优化的关键环节，石化企业可以将生产计划、调度排产、操作优化及操作控制等生产各环节整体贯通，真正做到优化目标从上到下、从全局到局部的层层分解与闭环控制。实时优化系统通过获取石化企业装置生产过程的原料、产品性质、价格、生产操作条件和环境条件等信息，实时计算出当前操作可行域内的最优操作条件，并通过 APC 系统控制生产装置进行调节，提高装置生产经济效益、降低生产能耗，在中控技术目前实施的案例中能达到平均单耗降低 1.9的效果。图 24：中控实时优化（RTO）平

48、台架构资料来源：中控技术公众号、煤化工行业当下的压缩机控制方案普遍存在精度有偏差，会导致能耗增加，碳排放量增大。中控技术自主开发的压缩机优化控制解决方案，能够帮助用户优化工艺操作流程，保障机组稳定运行，从而实现节能降耗。在阳煤集团寿阳化工 40 万吨煤制乙二醇项目 CCS 改造中，通过应用该解决方案，实现全自动无人化控制，生产稳定性大幅提高，节能效益显著。图 25：阳煤集团寿阳化工 40 万吨煤制乙二醇项目 CCS 改造资料来源：中控技术公众号、3.3. 水泥行业提出降碳路径，数字化助力能效提升3.3.1. 水泥协会提出六路径实现降碳，数字化持续助力能效提升实现水泥行业的碳达峰和碳中和，中国水泥协会提出了六条可行路径：使用替代燃料，提高燃料替代率，有效减少化石能源；提高能效水平，通过节能减排技术进步和应用推广实现减排目标；提升水泥产品利用效率、减少水泥用量；开发低碳水泥，推广应用低碳水泥； 优化调整水泥产品原材料结构，实现熟料替代，减少熟料用量；CCS、CCUS(碳捕集、封存)技术推广应用及发展。麦肯锡指出，水泥行业的能效变革主要在两个方面，分别是节电减排和节省燃料的减排。我们认为这两方面的减排都需要与“低碳+数字化”的运营转型结合，通过信息化、智能化管控，利用人工智能和机器学习等手段，在生产过程中减少减少波动、提高能效，在持续改善经营效率的同时降低企