我國煤炭行業(yè)數字化轉型面臨的機遇及政策建議

袁驚柱

2021年中央經濟工作會議指出，我國要立足以煤為主的基本國情，深入推動能源革命，加快建設能源強國。黨的二十大報告進一步指出，要加強煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設新型能源體系。煤炭行業(yè)作為保障我國能源安全與產業(yè)安全的重要基礎產業(yè)，應該主動把握新一輪科技革命和產業(yè)變革中的新機遇，加快推動行業(yè)數字化轉型，引領新型能源體系建設，為現代化經濟體系建設與經濟高質量發(fā)展提供重要的戰(zhàn)略支撐和兜底保障。

煤炭行業(yè)數字化轉型面臨的機遇

在以煤為主的能源生產和消費國情基礎上，我國實施能源強國戰(zhàn)略，必須推動煤炭行業(yè)高質量發(fā)展，煤炭行業(yè)數字化轉型是推動行業(yè)轉型升級的重要內容，是煤炭行業(yè)實現高質量發(fā)展的有效抓手。但同時，煤炭作為兜底我國能源安全和經濟安全的戰(zhàn)略保障，在數字化轉型中亟需緊抓煤炭行業(yè)高質量發(fā)展，以及與數字技術融合發(fā)展中的新機遇。

1.促進煤礦智能化平衡發(fā)展，保障能源供給

我國煤炭資源豐裕，但煤層賦存條件具有較大的多樣性和復雜性，不同區(qū)域的煤炭開采技術水平、發(fā)展水平、管理水平等存在較大的不平衡。西部晉陜蒙等煤層賦存條件較好的礦區(qū)與云貴川等煤層賦存條件比較復雜的礦區(qū)，所采用的開采模式和使用的開采技術存在較大的差異性，因而在智能化發(fā)展上也存在較大差異。如晉陜蒙等煤層賦存條件較好的礦區(qū)，不同煤層采用不同開采模式，薄及中厚煤層采用智能化無人開采模式，大采高工作面采用智能高效人機協(xié)同巡視模式，綜放工作面采用人工干預輔助與智能化操控放煤模式；而云貴川等煤層賦存條件復雜礦區(qū)，應用機械化與智能化結合開采的模式。除了賦存條件差異帶來的煤礦智能化發(fā)展不平衡外，企業(yè)規(guī)模的大小差異也是重要的影響因素。一般而言，我國大規(guī)模煤炭企業(yè)的機械化、自動化以及智能化發(fā)展都領先于行業(yè)平均水平。截至2 0 2 1 年底，全國煤礦數量減少至4 5 0 0 處以內，建成的年產千萬噸級煤礦僅為7 2處，還存在一定數量的中小規(guī)模煤礦，其在智能化發(fā)展方面與大型煤礦存在明顯差距。另外，地區(qū)煤礦發(fā)展水平與信息化、數字化技術發(fā)展應用水平不一致使得地區(qū)內和地區(qū)間均存在煤礦智能化發(fā)展不平衡。如貴州、新疆均為煤炭資源豐裕的產煤大省（區(qū)），但信息化、數字化技術發(fā)展存在明顯的差距，兩地均出臺了促進“十四五”期間煤礦智能化發(fā)展實施方案，但貴州在煤礦智能化發(fā)展上更超前和更具競爭力。挖掘煤層賦存條件、企業(yè)規(guī)模和地區(qū)數字技術應用水平方面的智能化轉型潛力，促進煤礦智能化平衡發(fā)展，不僅可以提升區(qū)域間的協(xié)調調度能力，而且可以增強煤炭生產平抑市場需求波動的靈活性，進一步保障能源供給。

2.加快煤炭企業(yè)數字化轉型，釋放發(fā)展新動能

煤炭企業(yè)數字化轉型仍處于起步階段，加快轉型能夠釋放經濟發(fā)展新動能。

一是煤炭企業(yè)數字化轉型是一個長期的系統(tǒng)工程，需要企業(yè)從頂層設計上進行長遠謀劃，下決心推動變革、采用新模式。目前，大多數煤炭企業(yè)還沒有啟動編制企業(yè)數字化轉型規(guī)劃，加快煤炭企業(yè)數字化轉型，可以催生更多新業(yè)態(tài)、新模式，分享更多的數字經濟紅利，成為經濟發(fā)展的新動能。

二是通過轉型，可以促進煤炭企業(yè)的組織機構和管理體制與企業(yè)數字化轉型相適應，推動企業(yè)體制、管理、運營、業(yè)務、決策的真正轉型，特別是國有企業(yè)，可以進一步解決整體轉型訴求與碎片化供給之間的矛盾、已有IT資產與新技術導入之間的矛盾、集中式管理要求與業(yè)務單元追求敏捷創(chuàng)新的矛盾、短期大量資金投入與長期才能見效的矛盾等，提高國有資本運營效率。

三是通過數字化轉型可以實現“重硬件重軟件、重技術重管理、重建設重運維”，保障轉型效果。

四是通過加快轉型使得大量資源投入與實際產出成效相匹配，技術迭代的速度與投資產生價值的速度相協(xié)調，使得數字化投入的積極性升高。

五是煤炭行業(yè)在信息化、數字化和智能化方面的基礎研究和應用均存在明顯的短板和風險，通過加快煤炭行業(yè)數字化轉型的方法和路徑等方面的理論研究，有利于煤炭企業(yè)在信息化、數字化和智能化轉型的實際建設中理清思路，規(guī)避煤炭企業(yè)數字化轉型面臨的轉型失敗風險、戰(zhàn)略調整風險、人才保障風險和信息安全風險。

3.協(xié)同煤炭產業(yè)轉型升級，支撐經濟高質量發(fā)展

“十四五”時期，我國進入經濟高質量發(fā)展的新階段，煤炭產業(yè)轉型升級需要在“四個革命、一個合作”的新能源安全戰(zhàn)略的指導下，進一步深化供給側結構性改革，優(yōu)化生產布局，進行全產業(yè)鏈綠色低碳改造，以更高質量的供給保障經濟運行安全與能源供給安全，更好地發(fā)揮“以煤為主”的能源生產消費在能源強國建設中的基礎保障作用，以及煤炭在實現“雙碳”目標、助力生態(tài)文明制度體系建設方面的減污降碳引領作用。

具體分析來看，煤炭產業(yè)轉型升級主要有以下幾方面內容：一是鞏固深化“去無效產能、改造提升低效產能”，進一步優(yōu)化產能結構；二是大力推進煤炭體制改革，解決煤電矛盾、煤炭減污降碳與保供之間的矛盾，統(tǒng)籌有效市場、有為政府的作用；三是更好地發(fā)揮煤炭在能源系統(tǒng)中的兜底保障作用，有序推進能源轉型；四是更好地發(fā)揮煤炭產業(yè)作為基礎產業(yè)對于經濟體系的支撐作用，協(xié)調能源結構調整與產業(yè)結構調整。

煤炭產業(yè)數字化轉型通過煤炭產業(yè)與數字技術的融合發(fā)展，促進煤炭產業(yè)信息化、數字化、智能化發(fā)展，增強煤礦智能化、煤炭企業(yè)數字化轉型等方面的數字化基礎設施建設，通過數字技術在煤炭開采、生產、運輸等環(huán)節(jié)以及企業(yè)管理方面的應用，更好地協(xié)調煤炭產業(yè)上下游產業(yè)鏈之間的供求、區(qū)域之間的分工以及不同能源品種之間的替換，協(xié)同推進煤炭產業(yè)轉型升級與數字化轉型。

4.夯實煤炭數字化轉型基礎，支撐能源強國建設

煤炭數字化轉型以大量的數字化基礎設施建設作為支撐，主要包括新一代信息技術設施、智能化設備、操作系統(tǒng)和信息化平臺等。通過夯實煤炭數字化轉型的基礎設施建設，有利于中國實施能源強國戰(zhàn)略。目前，煤炭數字化轉型基礎發(fā)展還存在較大的提升空間，主要表現為新一代信息技術在煤炭行業(yè)的應用還需大力加強，智能化設備的技術難點仍需要突破，操作系統(tǒng)和平臺發(fā)展有待進一步實現自主可控等。

一是新一代信息技術在煤炭行業(yè)的應用存在較大的發(fā)展空間。盡管我國已經在5G技術方面具有較高的國際競爭力，但在5G技術商業(yè)運用方面發(fā)展相對不足?！笆奈濉睍r期，我國將加大5G技術在煤炭行業(yè)中的運用示范，目前主要在地面5G通信方面需要加快研發(fā)和探索，攻克煤礦井下安全生產的5G技術運用，解決5G基站有效發(fā)射功率低的問題，使得5G通信系統(tǒng)在煤礦井下使用真正大規(guī)模成熟化推廣。

二是攻破智能化設備“卡脖子”技術難題。2019年，原國家煤礦安全監(jiān)察局制定公布了《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，列出了需要重點研發(fā)應用掘進、采煤、運輸、安控和救援5類38種煤礦機器人，目前已有一定的進展，但井下車輛和機器人電動化問題、無人操作系統(tǒng)常態(tài)化運行可靠性問題等仍需技術突破。圍繞煤礦機器人應用做文章，有利于構建煤炭行業(yè)數字化轉型的創(chuàng)新生態(tài)，加快攻破系列“卡脖子”技術難題。

三是通過形成信息采集和集成需要的信息系統(tǒng)，真正實現智能化協(xié)同和聯動。煤炭數字化轉型需要建立大量信息系統(tǒng)，對煤礦生產作業(yè)過程中的“人、機、環(huán)、管”多元異構數據進行采集和集成，而傳統(tǒng)煤炭企業(yè)的信息化基礎設施明顯不能滿足企業(yè)數字化升級和轉型發(fā)展的需求。通過加強數字化基礎設施建設，有助于煤炭企業(yè)解決“信息孤島”、“數據煙囪”等問題。

5.強化能源數據安全，助推國家能源轉型

煤炭作為我國主體能源，強化其數字化轉型中的數據安全，對于助推國家能源轉型，提升我國能源安全整體水平具有重要的支撐意義。一方面，煤炭行業(yè)自身的發(fā)展存在一系列運營風險、戰(zhàn)略風險和應急風險等影響能源安全的問題，在煤炭行業(yè)數字化轉型中強化能源數據安全，可以進一步保障國家能源安全。另一方面，強化對ICT技術與煤炭技術融合中所形成的數據風險的安全管理，有利于推動煤礦智能化與煤炭企業(yè)數字化轉型，更好地發(fā)揮煤炭在新型能源體系建設中的兜底作用。一是ICT技術和煤炭技術均存在技術堵點和難點，ICT技術與煤炭技術中存在的“卡脖子”問題也會進一步影響數據的采集和集成，任何一方技術不能實現突破，都不能成功實現數據的傳輸與聯動，通過數據安全管理可以提高融合成功率，從而助力煤炭企業(yè)數字化轉型成功；二是數字化互聯后知識產權、商業(yè)秘密等敏感數據的暴露風險較高，需要進行一定規(guī)模的數據安全投資來進行專門的保護，給煤炭行業(yè)安全生產和數字化生態(tài)構建提供堅實保障。

促進煤炭行業(yè)數字化轉型的政策建議

在“以煤為主”的基本國情下，我國要加快推進能源強國建設，必須綜合考慮國內外發(fā)展形勢對煤炭行業(yè)的影響，以加強煤炭信息基礎設施建設為先導，積極推動智慧煤礦建設，推進煤炭企業(yè)數字化轉型，并加強煤炭行業(yè)數據安全管理，統(tǒng)籌推進煤炭數字化轉型與產業(yè)結構轉型升級，促進煤炭行業(yè)高質量發(fā)展，助力能源強國建設。

1.推動智慧綠色低碳煤礦建設

根據煤炭賦存條件，應積極主動推動智慧綠色低碳煤礦建設，有序實現大煤礦從智能化到智慧化再到全部煤礦智能化智慧化的發(fā)展。

一是要轉變煤炭開采的思維模式，形成綠色礦山建設的新理念。采用全生命周期的綠色礦山建設新模式，進行近零生態(tài)損害的科學開采、礦井智能化建設與地下空間一體化利用、低污染低排放的綠色低碳生產。二是在智能開采技術方面進行攻堅克難，重點攻克精準地質信息系統(tǒng)及隨掘隨采探測技術與裝備、智能化無人開采關鍵技術與裝備、巷道智能化快速掘進技術與裝備、智慧煤礦物聯網技術與裝備、煤礦機器人技術及產品等方面的難點，形成符合薄煤層、大采高、超大采高、特厚煤層賦存條件的綜放智能化開采技術體系。

2.加快推進煤炭企業(yè)數字化轉型

在煤炭企業(yè)數字化轉型仍處于起步階段的現實基礎上，政府應該加強指導和引導，讓煤炭企業(yè)轉變思維模式，認識到數字化轉型的必要性，在頂層設計、標準建設、體制機制改革、人才、管理、信息安全、數字化生態(tài)等多方面著力，加快推進煤炭企業(yè)數字化轉型。

一是政府通過加強宣傳和指導，讓煤炭企業(yè)形成數字化轉型的行業(yè)發(fā)展共識，積極主動有序按照指導原則推動企業(yè)進行數字化轉型升級；二是充分發(fā)揮國有煤炭企業(yè)在數字化轉型上的引領作用，率先進行數字化轉型戰(zhàn)略編制、改革探索，形成一些能夠供其他煤炭企業(yè)參考和借鑒的數字化轉型模式；三是從管理體制和模式上實施符合數字化轉型的企業(yè)組織；四是以系統(tǒng)性思維統(tǒng)籌推進數字化轉型，將煤礦智能化建設、信息安全建設、數字化人才建設、數字文化、數字化管理等內容納入企業(yè)數字化轉型整體當中；五是構建煤炭產業(yè)數字化發(fā)展的良好生態(tài)，由煤炭生產頭部企業(yè)牽頭，圍繞煤炭全產業(yè)鏈的數字化環(huán)節(jié)，協(xié)同上下游企業(yè)共同解決數字化技術、標準、平臺、協(xié)同等問題。

3.統(tǒng)籌推進煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構轉型升級

按照“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略要求，統(tǒng)籌推進煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構轉型升級，促使煤炭行業(yè)朝著綠色化、低碳化、數字化、智能化、高效化的方向發(fā)展。

一是要科學認清煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構轉型升級的關系。煤炭產業(yè)結構轉型升級是目前迫切需要深入推進、促進煤炭行業(yè)清潔低碳高效發(fā)展的改革進程，是煤炭行業(yè)實現高質量發(fā)展的重要內容。而煤炭數字化轉型是數字技術驅動下的煤炭產業(yè)數字化和煤炭數據產業(yè)化過程，主要是根據數字技術和煤炭行業(yè)技術的融合發(fā)展情況來推進，目前仍處于初級階段，成功的數字化轉型能有效加速煤炭產業(yè)結構轉型升級。

二是統(tǒng)籌實施煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構轉型升級有差別的措施，有順序分階段推進轉型進程?！笆奈濉睍r期，我國應深化煤炭行業(yè)供給側結構性改革，著力在系統(tǒng)性優(yōu)化產能、能源系統(tǒng)保障供應、經濟系統(tǒng)發(fā)揮兜底方面推動煤炭產業(yè)結構轉型升級，強化煤炭在保障能源安全、支撐經濟運行、實現“雙碳”目標、助力生態(tài)文明制度體系建設等方面的戰(zhàn)略作用。在煤炭數字化轉型方面，應該結合煤炭技術和數字技術的發(fā)展與融合情況，根據技術成熟度，能轉盡轉，加快推進煤礦智能化建設，有序推進煤炭企業(yè)數字化轉型，探索建設煤炭行業(yè)互聯網平臺，提升煤炭生產供應體系的柔性和韌性。

三是積極實施煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構調整升級協(xié)同路徑。在煤炭數字化轉型與煤炭產業(yè)結構調整升級相互促進的領域，應該加強政策支持引導，推廣成熟的發(fā)展模式，以數字化助推煤炭產業(yè)結構調整升級，以產業(yè)結構調整升級為數字化轉型創(chuàng)造更加匹配的條件。

4.夯實煤炭數字化轉型的基礎

成熟的數字技術、煤炭技術、基礎設施、設備等是煤炭數字化轉型的重要基礎，要想成功實現煤炭數字化轉型的目標，必須夯實基礎。

一是要在數字技術、煤炭技術及其運用方面攻堅克難，解決“卡脖子”問題。一方面，要加強對關鍵基礎材料、核心基礎零部件和先進基礎工藝等共性關鍵技術的研發(fā)；另一方面，要重點突破井下精確定位與數據高效連續(xù)運輸、精準地質探測、重大災害及粉塵智能監(jiān)控預警與防控、智能實時隨機超前探測、井筒機械破巖智能建設、井下智能網聯無軌輔助運輸、智能快速掘進、復雜條件智能綜采、露天開采無人化連續(xù)作業(yè)、井下數碼電子雷管、煤礦機器人等技術。

二是要強化基礎設施建設。一方面，要加強煤炭行業(yè)自身的基礎設施建設，圍繞開采、洗選、運輸等產業(yè)鏈環(huán)節(jié)完善基礎設施，保障煤炭安全生產；另一方面，要加快建設煤炭信息基礎設施，通過傳感器、5G基站等基礎設施建設提高數據傳送和接收的效率，為煤炭數據采集和集成、智能化協(xié)同提供可靠保障。

三是要加強相關設備及操作系統(tǒng)的研發(fā)與制造。著力推進大型煤機裝備、井下無人運輸車輛、煤礦機器人等設備以及操作系統(tǒng)的研發(fā)、制造與應用，實施機械化換人、自動化減人、智能化無人專項行動，提高煤礦智能裝備及控制操作系統(tǒng)的成套國產化水平。

5.加強煤炭行業(yè)數據安全管理

加強煤炭行業(yè)數據安全管理，降低煤炭數字化轉型的能源安全風險。

一是要加強煤炭行業(yè)數據標準體系建設，規(guī)范數據管理流程，引導煤炭企業(yè)在信息化建設中在集團層面建立統(tǒng)一的數據標準，確保設備接口統(tǒng)一、數據協(xié)議兼容、數據格式一致，從而能高效完成數據采集、傳輸、處理和共享等，最終真正實現泛在感知、實時互聯、自主學習和協(xié)同管控，避免出現“信息孤島”等問題。

二是要提高數據安全管理相關的防患意識，加大對煤炭網絡安全領域的管理和投入，實時更新操作系統(tǒng)及安全防火墻設置，不斷提升煤炭行業(yè)信息和網絡安全防護能力，建立對時延的敏感性、安全性、可靠性等方面的系統(tǒng)性防范制度，防范黑客入侵、病毒感染和數據泄露等風險。