淺談碳達峰碳中和戰略下發(fā)電集團數字化轉型目標與方法路徑

筆者以持續多年組織實(shí)施發(fā)電集團燃料全流程工業(yè)化、信息化“兩化融合”的數字化實(shí)踐案例（被評為國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟優(yōu)秀案例），以及從事風(fēng)電光伏等新能源前期開(kāi)發(fā)的工作體會(huì )，對碳達峰、碳中和戰略下發(fā)電集團數字化轉型的目標與方法路徑談些粗淺的認識和建議。

淺談碳達峰碳中和戰略下發(fā)電集團

數字化轉型目標與方法路徑

2021年1月25日，國家主席習近平在世界經(jīng)濟論壇“達沃斯議程”對話(huà)會(huì )上特別致辭，再次提出“中國力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前實(shí)現碳中和”，并強調確保實(shí)現既定目標。占據碳排放量比例較高的發(fā)電集團是我國實(shí)現這一既定目標的主陣地和生力軍，既有對所屬煤電等化石能源碳達峰碳減排的重大責任，也有大力發(fā)展風(fēng)電光伏等清潔能源加快碳中和的光榮使命。發(fā)電集團化石能源與清潔能源在碳排放方面看似矛盾的產(chǎn)業(yè)結構，可以通過(guò)全業(yè)務(wù)全鏈條的數字化轉型在實(shí)現碳達峰、碳中和目標中相輔相成協(xié)調統一，促成數字革命與能源革命的深度融合，加速供給側結構性改革，推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。近期，各大央企發(fā)電集團紛紛提出碳達峰、碳中和及數字化轉型行動(dòng)計劃。筆者以持續多年組織實(shí)施發(fā)電集團燃料全流程工業(yè)化、信息化“兩化融合”的數字化實(shí)踐案例（被評為國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟優(yōu)秀案例），以及從事風(fēng)電光伏等新能源前期開(kāi)發(fā)的工作體會(huì )，對碳達峰、碳中和戰略下發(fā)電集團數字化轉型的目標與方法路徑談些粗淺的認識和建議。

一、碳達峰、碳中和戰略下發(fā)電集團數字化轉型的方向與作用

發(fā)電集團實(shí)現碳達峰、碳中和目標必須依靠科技創(chuàng )新，而數字化轉型是科技創(chuàng )新的重要基礎和主要支撐，可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、業(yè)務(wù)鏈、價(jià)值鏈延伸拓展，發(fā)揮在碳達峰、碳中和以及建立現代企業(yè)制度、打造世界一流企業(yè)方面的全鏈條聚力協(xié)同作用。

（一）做減法提前碳達峰時(shí)間。無(wú)論從中國以煤為主的能源資源稟賦，還是電網(wǎng)需要的負荷調節靈活性、安全性的角度，煤電現在和將來(lái)一段時(shí)期內仍然是我國電源的“壓艙石”。大量在役運營(yíng)的煤電不是簡(jiǎn)單地壓減關(guān)停，而是需要以數字化轉型的科技創(chuàng )新來(lái)解決靈活性改造、節能減排、提質(zhì)增效問(wèn)題，實(shí)現煤電綠色低碳高效發(fā)展。

（二）做加法加速碳中和進(jìn)程。通過(guò)數字化轉型到智慧化，增強煤電低負荷調峰、調頻的靈活性能。攻堅核心關(guān)鍵技術(shù)，探索試點(diǎn)“虛擬電廠(chǎng)”、遠端調峰等方式，跳出儲能調峰能力的局限性，克服綠氫制造消納的艱巨性，加快構建適應高比例新能源發(fā)展的新一代電力系統。

（三）做乘法拓展管理效能。將設備操作、管理行為、制度流程、決策過(guò)程等影響企業(yè)效益效率和廉政風(fēng)險的人員、機器、環(huán)境等主觀(guān)客觀(guān)因素，產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、價(jià)值鏈等全部業(yè)務(wù)管理要素，實(shí)施數字化轉型到智慧化的“權責明確、管理科學(xué)”，起到“乘法效應”作用，推進(jìn)企業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革。以科技手段自動(dòng)實(shí)現業(yè)務(wù)管理實(shí)時(shí)報警閉鎖、在線(xiàn)留痕溯源，切實(shí)促進(jìn)廉政建設達到不敢腐、不能腐、不想腐。

二、發(fā)電集團數字化轉型的基本思路與目標

發(fā)電集團大多產(chǎn)業(yè)范圍廣泛、分布地域遼闊、管理幅度較大、決策流程較長(cháng)，其中從容量規模、技術(shù)要求、管理復雜程度及產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈的影響力度和碳減排的艱巨性等方面綜合來(lái)看，煤電是發(fā)電集團數字化轉型最具有代表性的產(chǎn)業(yè)板塊和發(fā)電類(lèi)型，而占煤電成本70%左右的燃料由于是涉及點(diǎn)多面廣線(xiàn)長(cháng)管理復雜的大宗散狀生產(chǎn)原料，和電力、煤炭?jì)蓚€(gè)外部市場(chǎng)及環(huán)保生態(tài)等政策高度關(guān)聯(lián)，既具有與安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)效益密切相關(guān)的生產(chǎn)要素特性，還存在許多環(huán)節人為干預的巨大經(jīng)濟利益損失風(fēng)險，是煤電企業(yè)提質(zhì)增效、節能減排、依法治企、廉政建設的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，客觀(guān)設備與主觀(guān)操作交互、市場(chǎng)變化與內部決策并行，是實(shí)現數字化轉型業(yè)務(wù)環(huán)節最為關(guān)鍵、技術(shù)研發(fā)最為困難的工作之一，同時(shí)也是數字化、智慧化應用最有價(jià)值潛力的工作。煤電可以代表發(fā)電集團的主要業(yè)務(wù)，燃料能夠展現發(fā)電集團的復雜流程，因此，為了精簡(jiǎn)篇幅敘述方便，本文主要以發(fā)電集團典型的煤電企業(yè)燃料數字化轉型為例進(jìn)行剖析，其他產(chǎn)業(yè)板塊與發(fā)電類(lèi)型的數字化轉型的思路流程、方法路徑基本類(lèi)似，可以參照開(kāi)展業(yè)務(wù)疊加、技術(shù)迭代工作。

發(fā)電集團業(yè)務(wù)鏈需要的基礎數據來(lái)源和應用于三個(gè)層次：工作行為（包括設備操控）產(chǎn)生的原始數據、統計匯總分析的要素數據、需要研判決策的關(guān)鍵數據。發(fā)電設備產(chǎn)品技術(shù)、機組DCS控制技術(shù)、“云大物移智鏈”信息應用技術(shù)基本成熟并按照各自的特點(diǎn)規律和現實(shí)需求日益改進(jìn)提升，類(lèi)似于“互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)把社會(huì )的框架搭建完成，剩下的就是靈魂填充”的情況，發(fā)電集團數字化轉型的難點(diǎn)不在于設備產(chǎn)品技術(shù)本身（或者說(shuō)設備產(chǎn)品技術(shù)的數字化轉型可以依靠、推動(dòng)或協(xié)同設備廠(chǎng)家去完成），而在于發(fā)電企業(yè)內部業(yè)務(wù)鏈及其相關(guān)外部產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈全鏈條的工作流程人機行為數字化，以及各項業(yè)務(wù)數據孤島貫通集成化，其實(shí)質(zhì)就是內部外部全鏈條業(yè)務(wù)整合、流程再造的管理創(chuàng )新改革的難度（業(yè)務(wù)流程更多體現的是管理的層級、權責與要求，是數字化研發(fā)的技術(shù)需求來(lái)源，用于在系統中設置操作、查詢(xún)、管控、報警、閉鎖節點(diǎn)的條件與權限，需求不全面、不科學(xué)，研發(fā)必然不實(shí)用、不先進(jìn)甚至使管理漏洞程序化），因為數字化轉型使得企業(yè)管理數據在線(xiàn)、流程陽(yáng)光、結果透明，近乎于顯性規則之下業(yè)務(wù)“裸奔”，是一場(chǎng)企業(yè)管理的重大革命，很大程度上還會(huì )觸及到企業(yè)內外部因公因私的利益或既有權責格局，業(yè)務(wù)創(chuàng )新整合、流程再造阻力一般遠遠大于技術(shù)研發(fā)難度。

（二）發(fā)電集團數字化轉型的基本思路和目標

針對發(fā)電集團技術(shù)、管理特點(diǎn)與數字化轉型的難點(diǎn)，應以系統觀(guān)念、創(chuàng )新理念為指導來(lái)謀劃，以目標導向、問(wèn)題導向為方法來(lái)實(shí)施，以企業(yè)改革、頂層設計為措施來(lái)保障，確定“科技引領(lǐng)，業(yè)務(wù)創(chuàng )新，流程再造，智慧集成”的基本思路，其中，科技引領(lǐng)是根本手段，業(yè)務(wù)創(chuàng )新是關(guān)鍵方法，流程再造是主要路徑，智慧集成是必達目標。

發(fā)電集團數字化轉型的目標就是要實(shí)現集團各級全覆蓋、內外業(yè)務(wù)都貫通的數字型現代企業(yè)管理，提升科學(xué)管理、提質(zhì)增效、節能減排、依法治企高質(zhì)量發(fā)展水平，成為全鏈條全業(yè)務(wù)智慧集成的世界一流企業(yè)。

三、發(fā)電集團數字化轉型的關(guān)鍵方法與主要路徑

龐大復雜的發(fā)電集團數字化轉型要真正實(shí)施落地、實(shí)現目標，需要從集團層面“頂層設計、試點(diǎn)先行、統一標準、有序推進(jìn)”，集團層面頂層統籌謀劃設計基本架構與技術(shù)基礎、關(guān)鍵方法與主要路徑，有序推進(jìn)研發(fā)建設、全面應用、持續提升等各個(gè)階段的工作，避免走彎曲路、走回頭路、走老舊路。

（一）基本架構與技術(shù)基礎

從實(shí)現智慧集成的目標導向出發(fā)，數字化轉型的發(fā)電企業(yè)全業(yè)務(wù)全要素必須通過(guò)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數據、基礎理論、制度標準與智能方法四者的深度融合和利用，實(shí)現企業(yè)的智能狀態(tài)感知、智能運營(yíng)控制、智能業(yè)務(wù)管理以及智能決策支持，成為“智慧電廠(chǎng)（集團）”。除工業(yè)化的設備前端技術(shù)體系外（如機組DCS），不一定要分別開(kāi)發(fā)不同的業(yè)務(wù)信息系統（已有的可以進(jìn)行整合、接口或棄用），業(yè)務(wù)創(chuàng )新、流程再造后全集團統一研發(fā)建設三級按責共享、垂直管控應用的綜合性數字化系統平臺（含網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)，下同），橫向覆蓋、縱向貫通，實(shí)現跨部門(mén)、跨專(zhuān)業(yè)、跨領(lǐng)域的業(yè)務(wù)流程整合與數據集成共享，形成數據和資源的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，在系統平臺按不同的多級菜單、功能模塊來(lái)實(shí)現各個(gè)層級的各項管理業(yè)務(wù)。

數字化轉型的數據有以下特征：一是數據產(chǎn)生的規范性，包括涉及的硬件軟件合規、上崗人員合格、操作符合標準，這樣才能保證原始數據的真實(shí)、準確。二是數據采集的及時(shí)性，包括實(shí)時(shí)在線(xiàn)采集、按時(shí)修正異常，這樣才能保證日常管理、分析決策的及時(shí)、有效，而不是事后統計分析、補充材料，最大程度地摒棄繁瑣的填寫(xiě)匯總、統計上報工作。三是數據應用的唯一性，包括各項業(yè)務(wù)使用的同一數據來(lái)源唯一、使用效力唯一，避免“數出多門(mén)”。

因此，該系統平臺要能實(shí)現看得見(jiàn)、管得住、控得好的“顯微鏡”、“望遠鏡”作用（上級公司登錄系統平臺可以查看任一所屬單位各項業(yè)務(wù)流程實(shí)時(shí)細節數據，發(fā)揮“顯微鏡”作用；通過(guò)實(shí)時(shí)分級推送在線(xiàn)業(yè)務(wù)異常報警閉鎖事項、遠程查看現場(chǎng)視頻，發(fā)揮“望遠鏡”作用），其基本架構和技術(shù)基礎應該滿(mǎn)足：1）既是生產(chǎn)作業(yè)系統，集成先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，使計量、采樣、制樣、化驗、皮帶機輸送、斗輪機堆取等作業(yè)設備智能化。將制度、標準規定嵌入系統平臺，對生產(chǎn)作業(yè)每一個(gè)過(guò)程環(huán)節中影響數據準確性的時(shí)間、重量、溫度、操作行為等要素進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)化控制，對異常情況進(jìn)行報警提醒或閉鎖后續操作；2）又是信息管理系統，對實(shí)時(shí)采集到的各個(gè)環(huán)節實(shí)時(shí)作業(yè)相關(guān)數據、門(mén)禁視頻等海量信息進(jìn)行大數據分析，系統自動(dòng)建立燃料、生產(chǎn)、財務(wù)、經(jīng)營(yíng)、審計等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)應用、多維度查詢(xún)分析的統計報表、管理臺帳、責任考核閉環(huán)清單等，減少要求人工留痕、反復填報等形式主義做法；3）還是決策支持系統，通過(guò)煤炭、電量外部市場(chǎng)分析預測，鍋爐不同負荷下燃燒調整評價(jià)分析、競價(jià)上網(wǎng)方案尋優(yōu)、“三重一大”決策條件判斷等，能夠以實(shí)現企業(yè)效益最大化為目標，將靈活性調峰、配煤摻燒、環(huán)保節能、科學(xué)采購、合理庫存、控制付款、競價(jià)上網(wǎng)、“三重一大”等事項有機結合起來(lái)實(shí)現生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、內部外部協(xié)同智慧決策。

（二）關(guān)鍵方法與主要路徑

發(fā)電集團數字化轉型技術(shù)研發(fā)需求和系統功能設置條件來(lái)源于業(yè)務(wù)的創(chuàng )新整合、流程再造，現代企業(yè)需要的是管理規范化、規范制度化、制度流程化、流程數據化、數據智慧化。業(yè)務(wù)整合與流程再造要以企業(yè)效益為中心、價(jià)值鏈為主線(xiàn)，從各項業(yè)務(wù)中梳理并集、找出交集，圍繞共同節點(diǎn)、串起關(guān)聯(lián)信息。

業(yè)務(wù)創(chuàng )新是關(guān)鍵方法。數字化轉型既包含把單一具體業(yè)務(wù)行為數字化，還需要通過(guò)創(chuàng )新達到全業(yè)務(wù)全鏈條數字化，因此，要促進(jìn)發(fā)電集團內部外部的信息共享與業(yè)務(wù)交融，把與政府、電網(wǎng)、廠(chǎng)商的溝通交流信息、協(xié)同管理要素轉化為內部管理的基礎數據，實(shí)現能源的產(chǎn)銷(xiāo)協(xié)同、服務(wù)延伸和智能決策。把企業(yè)內部前期、基建、物資、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、財務(wù)、人資、監審、“三重一大”、廉政建設等業(yè)務(wù)管理要素創(chuàng )新歸并、梳理整合，規范出涵蓋發(fā)電集團的基本業(yè)務(wù)模式和特殊應用場(chǎng)景（簡(jiǎn)稱(chēng)全業(yè)務(wù)流程清單），要讓集團內的同類(lèi)企業(yè)管理模式原則上做選擇題（在隨著(zhù)管理變化及時(shí)更新調整的全業(yè)務(wù)流程清單里選出本單位適用的模式），少做或不做填空題（往往強調所謂特殊性的例外事件就是管理的漏洞與敗筆），數字化在線(xiàn)管理流程的研發(fā)和應用才能全面、統一，簡(jiǎn)明、清晰，透明、剛性。

本案例對集團所屬全部不同運輸方式、煤場(chǎng)類(lèi)型、煤源煤種、資產(chǎn)歸屬、職責分工、管理流程等情況的基層煤電企業(yè)和二級機構、集團公司管理需求，將年、季、月、日燃料需求計劃、采購調運、到廠(chǎng)計量、采制化驗、煤場(chǎng)儲存、皮帶輸送、入爐燃燒、適配調峰、指標計算、成本核算、煤款結算、資金支付、競價(jià)上網(wǎng)等供應鏈、業(yè)務(wù)鏈、資金鏈上的不同管理層級業(yè)務(wù)節點(diǎn)、分工、權限等等進(jìn)行整合與流程再造，梳理規范為300多項系統平臺功能，供基層企業(yè)、二級機構、集團公司勾選配置功能菜單。如果實(shí)際情況發(fā)生變化，系統功能菜單按管理規定研發(fā)調整非常透明、更新及時(shí)，既保證了高度統一，又體現了個(gè)性特點(diǎn)，權責明確，靈活可控，變與不變都在系統平臺里。

流程再造是主要路徑。數字化轉型的實(shí)質(zhì)是要對發(fā)電企業(yè)的全業(yè)務(wù)全鏈條涉及的流程所產(chǎn)生的行為、過(guò)程、結果進(jìn)行數字化應用，面向下屬企業(yè)眾多的發(fā)電集團數字化轉型是否符合管理實(shí)際、能否被接受應用的關(guān)鍵就在于提供研發(fā)需求的流程再造是否符合現代企業(yè)制度的管理要求和發(fā)電集團的實(shí)際情況，否則會(huì )被以各種理由破例更改甚至是棄之不用，失去數字化管理的作用。必須以“需求引導研發(fā)，研發(fā)提升需求”的理念進(jìn)行流程再造，打破業(yè)務(wù)壁壘、消除數據孤島、引導產(chǎn)品升級。以“過(guò)程保證結果，結果檢驗過(guò)程”的理念切實(shí)抓好全面應用。

例如，基層企業(yè)按“三重一大”要求研究大額付款規則并固化在系統平臺（遇到資金暫時(shí)短缺需要按比例支付煤款時(shí)，如果該階段屬于供應緊缺需要促進(jìn)多供煤量，那么供應量大的單位煤款支付比例就高；如果該階段屬于供應充足需要促進(jìn)低價(jià)多供，那么標煤?jiǎn)蝺r(jià)低的單位煤款支付比例就高），系統按時(shí)自動(dòng)計算已到廠(chǎng)驗收結算燃料對應支付金額，直接撥付至系統代入的合同約定賬戶(hù)。這樣的流程再造就避免了人為在結算、付款環(huán)節層層經(jīng)手出現差錯或以人脈關(guān)系遠近親疏等刁難、怠慢甚至違法亂紀等不廉潔行為發(fā)生。

數據資產(chǎn)已經(jīng)成為國家、行業(yè)和企業(yè)層面的重要戰略資源，行業(yè)之間、企業(yè)之間、企業(yè)和客戶(hù)之間正在形成以數據為表達的相互依賴(lài)與協(xié)作，且在堅持創(chuàng )新驅動(dòng)、建設數字中國的“十四五”期間，各關(guān)聯(lián)方都日益迫切需要將數字化協(xié)作拓展到更廣的范圍。發(fā)電集團圍繞碳達峰、碳中和這一重大國家戰略推進(jìn)數字化轉型的外部支持協(xié)作條件與內部需求動(dòng)力都已具備，但要順利實(shí)施落地還得集團公司層面站位高遠、視野廣闊、大膽改革的頂層設計，統籌謀劃好方法與路徑，精心配備強復合型專(zhuān)班，以釘釘子精神持之以恒去推動(dòng)落地，依靠、推動(dòng)或協(xié)同設備廠(chǎng)家完成設備產(chǎn)品適應煤電低負荷調峰、調頻靈活性能的核心關(guān)鍵技術(shù)與數字化轉型，攻堅克難對內部外部全鏈條業(yè)務(wù)整合、流程再造創(chuàng )新改革。“風(fēng)好揚帆正其時(shí) 起航破浪勇向前”，數字化轉型一定會(huì )助力發(fā)電集團早日實(shí)現碳達峰、碳中和戰略目標和世界一流企業(yè)愿景。

本文作者趙宇新，正高級工程師、高級經(jīng)濟師，2012年—2019年任中國大唐集團燃料管理部質(zhì)量監督處處長(cháng)期間，全程組織實(shí)施大唐集團燃料“三大項目”的研發(fā)建設、全面應用工作，獲得多項國家級、省部級科技、管理獎項，在工業(yè)化、信息化“兩化融合”方面有豐富的實(shí)踐案例和研究成果。