一、40家央企数字化转型路线图

北极星输配电网讯:2022年3月30日华为电力数字化军团正式组建成立。

电力数字化军团聚焦电力行业数字化领域的关键挑战，整合华为大平台的技术和研发资源，如海思、2012实验室的强大研发保障和前瞻性力量，携手生态伙伴，提供包括芯片、终端、云、ICT基础设施及架构设计等产品、解决方案以及服务。

华为大动作！再成立十个军团，任正非出席！

无论是在电网侧、还是在用户侧、数字化已经是不可阻挡的大潮。数字化服务和运营正在提高电力行业竞争力标杆水平。电力企业将数字化信息转化为生产要素，通过信息技术创新和管理创新、商业模式创新融合，不断催生新产业、新业态、新模式。

随着物联网、大数据、云计算、人工智能等不断发展，电力行业的数字化转型已经发展到了一个新的阶段。伴随着分布式能源、储能、电网技术的不断改进，电力行业的数字化转型充满了机遇和挑战。

01

中国建筑推进五大体系建设

推进信息系统、数据资源、信息化基础设施、网络安全、信息化治理五大体系建设；

全力推动集团一体化管控新系统建设，促进层级化管理向平台一体化管理转变，促进条线化管理向共享化管理转变，支撑经验化管理向数据化管理转变；

赋能业务“数字化、自动化、智能化”转型升级。

打牢“资源共享、架构统一、安全可靠”信息化硬基础。

02

中国物流打造智慧物流、数字供应链

大力发展专业物流、智慧物流、绿色物流、应急物流、共享物流；

推进产业数字化、数字产业化，共建共享物流大数据平台；

发展流通新技术、新业态、新模式，助推产业转型升级。

03

中国稀土绿色化、数字化、智能化

深入推进稀土资产实质性重组，加快资源、资产和业务布局优化，发挥1+1+1>3的“聚合效应；

推动形成“合理开发、有序生产、高效利用、技术先进、集约发展”的产业发展格局；

加快企业绿色化、数字化、智能化改造升级。

04

鞍钢集团打造数字鞍钢

“数字鞍钢”建设围绕自动化、信息化、数字化、智慧化建设制定“四化”攻关指标；

聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业创新发展”三条路径；

全面优化升级“管控、钢铁、矿山、钒钛、交易、金融、物流、技术”八大体系；

到2025年，鞍钢集团两化深度融合整体水平大幅提升，大数据、人工智能等新一代信息技术得到深入应用。

05

中国黄金推进冶炼全流程数字化管控

预计2022年，中国黄金将继续投入3亿元左右建设数字矿山；

推进冶炼全流程数字化管控，部分企业通过数字化建设减少一线人员10%以上，进一步提质增效。

06

中国海油加大新技术应用力度

围绕勘探开发生产等核心业务，加大5G、北斗导航、AI等新技术的应用力度，提高生产作业时效和安全保障能力；

加快推动“新基建”，持续提高海上通信链路的覆盖范围、宽带和保障能力；

突出抓好数据标准建设，加强数据集成共享，构建一体化经营管理平台和共享服务平台；

突出抓好海外信息化能力建设，加大海外IT共享服务支持力度。

07

中国化工打造智慧中化，突破核心技术

加快线上中化、智慧中化的建设步伐；

打造全在线、全连接、全协同的数字化环境；

致力于打造一体化产业园区；

重点打造的10条优势产业链和5条潜力产业链；

在科技创新、产品创新上重点发力，在种子、化工新材料等领域突破核心技术。

08

中国中车聚焦“一平台三能力”

从“更先进、更高速、更智能、更绿色、更安全、更舒适”这六个“更”，追求中国装备、中国速度和中国创造的新台阶；

围绕数字化制造、数字化运营、数字化产品、数字化服务，以中车的“七个优势”即专业优势、整体优势、技术优势、人才优势、资本优势、供应链管控优势、成本优势，助力高端装备数字化转型；

以“工业互联网平台”为支撑，聚焦“一平台三能力”进行的数字化转型；

09

中国医药集团提出“1336”推进机制

集团提出集团数字化转型愿景和“1336”推进机制建议。“1336”即：

集团及各产业板块树牢1个“数字国药”愿景目标；

建立“管理、业务、技术”3类职能协同推进的组织和工作机制；

打牢“资源共享、架构统一、安全可靠”信息化硬基础；

实施“管控数字化、产业数字化、数字产业化”3维发展路径；

落实“体系化顶层设计、集约化平台建设、集约化基础底座、体系化发展数据、体系化网络安全、体系化治理管理”6项重点任务。

10

东风汽车重构全产业链条，提供数字化服务

数字化将重构汽车研发、制造、营销、渠道、服务等全产业链条，为传统汽车行业赋予新动能；

在产品端，通过数字化手段，让传统汽车进化成智能汽车，为用户提供各种各样的数字化服务。

11

中国节能定调“2022科技创新年”

将2022年确定为集团公司的科技创新年，围绕集团产业链的科技创新来聚焦发力。

12

中国盐业“数字化”仍是关键

推动产业的“数字化”仍是关键；

推动信息化与业务的深度融合，为企业发展赋能；

充分利用新工艺和大数据参与健康中国行动；

创新行业价值，主动服务国家能源战略，不断拓展延伸盐的产业链和价值链，寻求新的增长点。

13

中国一汽推动核心业务数字化

以实现行业领先为目标，围绕“业务赋能、产品智能、生态智慧、数据增值”；

以中台为核心，以数据为引擎，以产品诞生、订单交付、客户服务三大主流程为主线；

全力推动数字化转型，实现核心业务的数字化、价值化、创新化，支持企业运营“实时在线、及时分析、智能管理”。

14

中国一重从制造向“制造+服务”转变

一是强化顶层设计；围绕“数字一重”“智造一重”，制订数字化转型规划和实施路线图；

二是强化组织创新；

三是强化应用数字技术；

四是强化资源保障。

15

宝武钢铁从“老大”变“强大”

一是大力推进“新基建”“新技术”创新，打造生态圈互联互通基础设施底座；

二是大力推进“新保障”创新，构建完善的数智研发体系及大数据治理体系；

三是大力推进“新生态”创新，打造行业领先的数字化服务龙头企业，持续为用户创造价值。

16

保利集团做数字产业化“领头雁”

集中融合力量，做数字产业化“领头雁”；

保利集团明确提出“建设一流，追求卓越”的战略目标和“5678”重点任务。其中，科技创新是“八个力”中的驱动力，并明确了“百千万亿”的奋斗目标。

17

中国建材进一步强“根”铸“魂”

重创新、促转型，进一步强“根”铸“魂”；

系统推进数字化转型，实施现代产业链链长行动计划，加快全级次信息化管理系统和数字化运营管理平台建设，全面启动司库体系建设。

18

南方电网“数字电网”

以数字电网、数字运营、数字能源生态建设推动公司向“数字电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商”战略转型；

建设数字电网，应用新一代数字技术对传统电网进行数字化改造；

实施“5G+智能电网”建设，研发应用融合5G的智能电网端到端关键技术；

我国电力工控领域核心芯片从“进口通用”向“自主专用”转变。

19

中国石油锚定“中国数字石油”

锚定“数字中国石油”建设目标；

围绕“业务发展、管理变革、技术赋能”三大主线，坚持“价值导向、战略引领、创新驱动、平台支撑”总体原则，推动数字技术与油气产业深度融合；

深化管理体制改革，加快人力资源的数字化转型；

重塑经营管理和综合管理架构和流程。

20

中国石化推进五大体系建设

大力推进数据治理工作，建立健全数据标准体系、数据资源共享与数据资产管理机制；

建设集团级、企业级数据资源中心和统一的数据中台、数据服务平台；

加强大数据、人工智能等专业人才培养，提高全员数字化素养和应用技能，推动业务数字化和数字化业务创新，培育数字新业态、新产业，发展数字新产品、新服务。

21

国家管网构建“一个数字管网”

面向五类用户（员工、资源方、客户方、服务方、监管方)，构建“一个数字管网”的极致用户体验；

对齐“建运维研”作业，拉通端到端业务流程，打造覆盖全业态、全场景安全高效的智慧管网；

聚焦价值创造，构建交易平台，推动商业模式创新，开展数字化运营，发展平台经济，驱动收入增长；

打造数字平台，构建“安全可信、开放生态、智慧运营、敏捷高效”平台能力，快速响应业务需求；

收放结合，实现集团数据资产及IT资源的集中管控（收)，应用及业务的快速创新（放）。

22

中国电信云改数转

2022年加大推动云改数转战略；

加快建设“高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控”的智能化综合性数字信息基础设施。

23

中国移动聚焦“四个三”战略内核

牢牢把握数字化转型加速的发展机遇，聚焦“四个三”。

加快“三转”，即推动业务发展从通信服务向信息服务拓展延伸，推动业务市场从To C为主向CHBN全向发力、融合发展，推动发展方式从资源驱动向创新驱动转型升级；

聚力“三新”，即推进新基建、融合新要素、激发新动能；

深化“三融”，即构建基于规模的融合、融通、融智价值经营体系；

提升“三力”，即打造高效协同的能力、合力、活力组织运营体系。

24

中国联通数字经济主航道

将“大联接、大计算、大数据、大应用、大安全”作为主责主业；

加快构建“多元共建、互补互促、跨界融合、竞合共生”的数字生态；

要创建贯穿创新链、产业链、价值链的全新生态体系；

构建“全覆盖、全在线、全云化、绿色化、一站式”数字化服务。

25

中钢集团建设“数字中钢”“智慧中钢”

提出了“十四五”数字化转型“1344”规划思路，即以建设“数字中钢”“智慧中钢”为总体目标；

落实“1344”提出了六项原则和九条工作措施，总体架构是“1+3+5+N”；

从“管控服务数字化、网络安全体系化、实体产业智能化”三个维度推进数字化转型；

着力夯实数字技术平台、数据治理体系、大数据应用平台和网络安全防护平台四个基础；

加快推进产品创新数字化、生产运营智能化、用户服务敏捷化、产业体系生态化四项创新，赋能集团高质量发展。

26

中国电科数字化转型专项行动

聚焦大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术，加大科技攻关力度，提升基础创新能力，支撑数字经济新产业、新业态、新模式发展；

全力推进产业数字化转型。持续推动民用航空、轨道交通、智慧气象、智慧公安等成熟产业数字化能力提升，加快培育智慧司法、航天信息、应急管理、生态环境、卫生健康等新兴产业的数字化动能；

支撑数字政府建设。打造“云+数+应用+生态”的数字政府电科模式，承建国家政务服务平台及“互联网+监管”系统，构建横向到边、纵向到底的全国一体化政务服务平台体系；

开展数字化转型专项行动，全面启动“数字电科”建设，统筹规划技术路线和发展路径。

27

中国华能打造统一的智慧能源数据平台

第一阶段为战略规划、夯实基础阶段（2021年3月底前）。统一规划企业数字化转型战略，出台《数字化转型总体规划》。构建企业数据治理体系，统一数据结构、数据编码，形成共性元数据、根数据。实现所有风电、光伏数据接入智慧能源数据平台。完成瑞金智慧电厂示范项目建设。

第二阶段为重点突破、引领示范阶段（2021年-2022年）。以风电、光伏数据中心为基础，完成水电、燃机、火电、核电等数据接入，形成统一的智慧能源数据平台。形成全流程、全业务元数据管理和全生命周期数据治理服务能力。完成主要产业和企业管理重点业务的数字化转型。

第三阶段为巩固提高、全面转型阶段（2023年）。中国华能全面实现数字化转型，作为国企改革三年行动重要成果。数据驱动成为发展重要动力，数据共享、数据服务贯穿上下游产业链，形成多产业链、多系统集成的智能化生产、管理、决策体系和生态。

28

兵器装备集团围绕“数字兵装”推进三大任务

实施“1343”数字化转型战略；

围绕“数字兵装”一个总体目标，聚焦主责主业，全力推进“战略管控、智能制造、数字经济”三大任务；

构建“数据驱动战略监管体系”“产业链一体化协同创新体系”“创新平台支撑体系”“数字化能力与安全保障体系”等四大创新体系；

实现由传统制造向服务型制造、由劳动密集型向技术密集型、由生产制造型向科研先导型三个转变；

建设以汽车产业链、光电信息为代表的产业创新生态圈和数字经济产业发展新格局。

29

国家电投全面建成“数字国家电投”

到2025年，基本建成综合智慧能源生态体系，数字化水平达到能源行业“国内领先”；

到2035年，集团公司数字化水平达到能源行业“世界一流”，全面建成“数字国家电投”。

30

华润集团实现“智慧华润2028”

十四五”时期，全面推进数字化转型和智能化发展；

集团成立90周年(2028年)之际，初步实现智能化，数据资产、平台资产价值充分发挥，对外市场化赋能，创新能力大幅提升，成为数字化智慧化发展的先行者。

31

国家电网能源电力数字化

加快推进全业务、全环节、全要素数字化发展；

要围绕能源电力数字化，有力支撑能源互联网建设；

加快电网向能源互联网升级，提升能源综合利用效率；

深化大数据、区块链等技术在营销服务领域的应用推广；

围绕能源数字产业化，积极打造能源互联网产业生态圈；

深化北斗、5G等技术集成应用，加快能源电商、智慧车联网等创新发展。

32

中国电建构建工程数字化生态圈

“十四五”期间，把“数字融合能力”作为集团总体战略六大能力之一；

围绕管理数字化与业务数字化，借助“电建云”推动传统工程企业步入数字时代，构建面向数字时代的新电建；

推动建筑业从产品建造向服务建造转型，通过“产品+服务”方式，在建造过程增加建筑产品的数字化衍生服务，围绕“三场（市场、现场、内场）、三资（资源、资产、资本）、三链（价值链、产业链、供应链）”进行服务；

建立“工程建设命运共同体”，构建工程数字化生态圈。

33

中国大唐打造数字大唐

数字化愿景：“打造数字大唐，建设世界―流能源企业”；

目标：成为“广泛数字感知、多元信息集成、开放运营协同、智慧资源配置”的智慧能源生产商。

34

中广核引入“云大物移智链”技术

将全面引入“云大物移智链”等新技术，加快智慧核电、智慧矿山、智慧新能源建设；

实施云化战略，构建泛在互联、云端一体、灵活强大的坚实技术底座；

中广核认为，数字化转型的核心是人的认识和专业的团队，专业人才培养被定位为未来的重点任务之一。

35

中核集团核工业数字化、智能化

按照“点、线、面、体”的路径逐步推进。要以科技创新为核心，重点在数字化运营、数字化生产和数字化生态方面着力，要在“产业+科技”上积极布局；

必须把自主创新摆在更加突出的战略位置，加快解决关键核心技术受制于人的“卡脖子”问题；

切实增强底线思维，强化风险意识，利用安全可靠的技术，加强平台、系统、数据等安全管理，提升核工业数据信息的本质安全水平；

要以数字化需求为重点，以丰富的数字化实践培养人才。

36

航天科技建设“数字航天”

建设数字航天，推动航天数字化产品、数字化研制、数字化管理和数字化产业协同发展；

推动航天技术应用及服务产业向数字化转型升级，打造“航天+”产业形态；

着力推动航天产品向高可靠、可重复、智能化方向发展；

推进科研生产模式转型升级，打造航天智能制造体系；

推进精益化管理，逐步构建以流程主导和数据驱动的企业管理模式。

37

中国航发打通数字化应用“最后一公里”

构建新一代信息技术支撑下的产业生态体系，打通数字化应用“最后一公里”；

实现航空发动机产业优势资源快速汇聚，提升航空发动机研发、制造、试验、服务全过程的自主创新能力和协同发展能力；

支撑以产品研发体系为核心内容的AEOS（航空发动机运营体系）建设，加速航空发动机核心业务与数字化技术的深度融合。

38

中国南方航空建设世界一流航空运输企业

以数字化转型助推高质量发展，不断向建设世界一流航空运输企业的目标迈进；

以数字化保障航空安全。将科技创新作为安全七大体系之一，推动安全管理从“人盯人”向“盯系统”转变，为安全管理赋能；

以智能化提高运行效率。打造统一运行指挥信息平台，统一数据、标准和流程，为航路优化、航班编排、飞行跟踪、航延优化、机型调配、精益维修、航材库存优化等业务决策提供数据支撑；

以数字化提升服务质量。持续打造“南航e行”；

以数字化推动绿色发展；

以数字化提升管理水平。开展对标世界一流管理提升行动，将科技信息作为10个领域重点任务之一。

39

中远海运打造一流综合物流供应链服务生态

以数字化转型为契机，努力打造全球一流综合物流供应链服务生态；

以“技术+场景”为核心，围绕产业链持续推动数字化、智能化，将区块链和物联网技术应用到公司主业中；

同时推动有关行业规则与标准建设，包括推动基于区块链的国际贸易及航运相关标准的制定，推动国际运输征信体系建设等。

40

招商局实现“数字化招商局”

“十四五”末初步实现“数字化招商局”，各个板块的服务、运营、产品达到全数字化、全线上化、全透明化、全合规化；

共享技术基座包括云和大数据、底层广泛的连接、边缘计算和数据汇集，解决产业布局分散、保证数据资产等问题；

打造技术、数据与业务能力中台，进行业务协同和数字共享中台的建设，实现流程敏捷化。通过一个以移动端为主的招商随行工作协同平台，覆盖整个集团；

实现数字化转型“四提升”，即客户服务数字化、生产运营数字化、内部管理数字化和生态模式数字化。

全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

二、生物燃料乙醇产业发展新模式

一、前言

按照我国《可再生能源法》的定义，生物质能是指利用自然界的植物、粪便及城乡有机废物转化成的能源。生物燃料则是生物质能的载体，泛指由生物质组成或经加工得到的固体、液体或气体燃料。

燃料乙醇是目前世界上应用最广泛的可再生能源，也是我国重点培育和发展的战略性新兴产业之一，符合我国能源供给侧结构性改革和能源发展战略的方向。生物燃料乙醇是联通农业、能源和环保的国家战略性新兴产业，在保障国家粮食安全、解决能源危机和环境治理等方面将发挥更大的作用。一方面，燃料乙醇作为传统石化能源的替代品之一，有助于进一步优化我国能源结构，降低石油对外依赖度，保证能源安全；另一方面，生物燃料乙醇是粮食生产的“推进器”和粮食安全的“调节阀”，通过生物燃料乙醇的生产和加工，有助于稳定粮食生产，是解决“问题粮食”的唯一现实途径，可以有效促进农业健康发展。同时，燃料乙醇还是一种清洁能源，是汽油最环保的增氧剂和辛烷值促进剂，能够有效减少温室气体和PM2.5排放，对于改善大气环境质量有着积极作用。

目前美国和巴西燃料乙醇的生产及消费在全球居于领先地位，主要得益于稳定且廉价的原料供应和可再生能源的激励政策。以美国为例，2019年美国共计生产了4.717×107t乙醇，替代了从5亿桶原油中提炼的汽油，创造了320亿美元的收入，支持了6.8万个直接工作岗位和28万个间接工作岗位。十多年来，我国生物燃料乙醇产业累计生产量超过1.98×107t，调合汽油近2×108t，改善了现有的能源消费结构，间接减少原油进口量达3.2×108t；消化人畜不能食用的玉米、水稻、小麦等粮食作物1.43×107t，副产1.24×107t高蛋白饲料；累计减排CO2当量2.52×107t，减少汽车尾气有害物质排放，替代甲基叔丁基醚（MTBE）使用，保护了地下水资源。在拉动农业、保护环境、替代能源三大战略方面初见成效，社会、经济和生态效益显著。

近年来，一系列国家层面的扶持和推广政策陆续出台，推动了我国燃料乙醇产业的发展步伐。2016年，国家能源局发布《生物质能发展“十三五”规划》，提出加快生物液体燃料的示范和推广，尤其是推进燃料乙醇的应用。2017年，我国确定加快发展燃料乙醇的策略，15个国家部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用生物乙醇汽油的实施方案》，大力推广燃料乙醇的使用；之后，又确定了《全国生物燃料乙醇产业总体布局方案》。2018年我国燃料乙醇装置产能新增近1×106t，总量达到3.7×106t，2020年在全国范围推广后，燃料乙醇年需求量将超过1×107t，而燃料乙醇市场至少有7×106t的缺口。

我国燃料乙醇产业即将迎来广阔的发展空间和重大的发展机遇。尽管生物燃料乙醇产业已基本形成了从生产、混配、储运到销售的完整产业体系，但整体发展与美国仍有很大差距。在国家推进工业化与信息化深度融合的背景下，利用我国工业互联网和第五代移动通信（5G）技术优势，以大数据、数字孪生和区块链等新技术为支撑，结合先进信息管理系统，探讨未来生物燃料乙醇工厂的智能化、安全化发展新模式，对于我国燃料乙醇产业高质量发展具有重要价值。

二、生物燃料乙醇产业发展现状

燃料乙醇产业是国家重点推广的新型产业，是基于石油危机和控制大气污染所产生的新兴绿色产业之一，目前我国生物燃料乙醇主要生产方式分为粮食乙醇和纤维素乙醇。使用生物发酵法制乙醇在我国主要经历了3个发展阶段：1代燃料乙醇以玉米、小麦等陈粮为原料，通过生物发酵将淀粉转化为乙醇；1.5代燃料乙醇以非粮农作物（木薯）为原料，同样通过发酵将淀粉转化为乙醇，虽然此路线可避免与人争粮的问题，但目前该原料主要依赖于进口；2代燃料乙醇主要是纤维素乙醇，优势在于原料充足，但由于我国的纤维素乙醇关键技术还没有实现突破，所以成本与粮食乙醇相比偏高。整体来看，我国燃料乙醇生产水平处于从1代向1.5代过渡的阶段，2代纤维素乙醇将是未来生物燃料乙醇的主流路线。

2018年，全球约有2000家燃料乙醇工厂处于运行状态，燃料乙醇年产量达到8.5×107t，同比增长5.28%。国际能源署（IEA）于2018年10月发布了《2018年可再生能源：2018—2023年市场分析和预测》，认为可再生能源市场将继续扩张，远期可占全球能源消费增长量的40%；生物燃料产量将增长15%，到2023年达到1.65×1011L（约1.3×108t）。根据美国可再生燃料协会（RFA）公布的数据，美国作为燃料乙醇的主要生产国，2018年燃料乙醇产量达到4.796×107t，占全球总产量的56%；巴西是乙醇全球第二大生产国，2018年乙醇产量达到2.365×107t，约占全球总产量的28%；欧盟1993年生物燃料乙醇产量仅为4.8×104t，经过十余年发展，于2004年达到4.2×105t，随后开始大幅增长并于2006年达到1.2×106t，2018年达到4.27×106t（见表1）。无论是起步时间还是增长速度，欧盟生物燃料乙醇产业均不能和美国、巴西等生物燃料乙醇大国相比，但具备了较为牢固的生物燃料乙醇产业基础。世界上多数国家均已发布推广应用的相关法律或政策，燃料乙醇产业前景可期。

表12014—2018年世界燃料乙醇产量×104t

数据来源：美国可再生燃料协会（RFA）。

提升生产效率一直是燃料乙醇关键技术的研发核心。这将使生产企业在多方面受益：一是提高现有装置产能，提升设备利用率和各操作单元的转化效率；二是优化产品结构，通过分级利用实现产品价值的最大化；三是节约能源及水的消耗；四是降低“三废”排放；五是降低新增产能的投资成本和现有装置的生产成本，提升装置整体效益。未来的装置工艺过程将会更加简洁、绿色，设备更加稳定可靠，使产品在全生命周期内的碳排放及净能量、污染物排放方面有更大的提升。合成生物学和分子生物学作为先进生物技术的发展方向，将在未来燃料乙醇产业发展中起到重要作用，包括基因育种、高效酶制剂、酵母等在内的多项生物技术正在全面进入燃料乙醇产业链。

国家非粮生物质能源工程技术研究中心利用合成生物学技术构建得到乙醇耐受性加强的工程菌YM-27，与原始酿酒酵母相比，在12%乙醇胁迫条件下，生长量提升至1.97倍。该菌株在木薯乙醇生产中运用，可克服浓醪发酵中后期酵母菌受高浓度乙醇抑制而导致发酵活力不足的问题。将乙醇耐受性、渗透压耐受性提高的酵母应用于浓醪发酵，原料可快速糖化，发酵后无残糖剩余，乙醇终浓度接近20%（v/v）。采用发酵_渗透汽化耦合技术原位分离乙醇可以减小产物抑制作用、提高单位体积产率。应用生物技术使我国的燃料乙醇产业逐渐实现产品质量的提高与生产成本的降低，但由于我国现阶段生产燃料乙醇的主要原料仍为玉米等粮食作物，生产成本相对较高，与美国和巴西存在较大差距。此外，相对煤制乙醇等其他燃料乙醇生产途径，生物燃料乙醇的生产成本处于劣势。

近年来，我国生物燃料乙醇生产线逐步实现了自动化，通过“机器代人”显著提升了生产效率，同时降低了生产过程的人力劳动成本。然而，生产线的信息化和智能化程度依然偏低，难以通过感知、获取、分析生产线的全要素信息以进一步优化生产线资源配置和生产力；同时企业决策层难以及时了解和掌握生产现场的实际情况，导致管理难度大、成本高。为保证生物燃料乙醇产业安全高效生产和提升未来核心竞争力，相关企业亟需通过新技术手段进行资源整合、优化生产过程，以提高自身产能、降低生产成本，由此走出一条高质量发展路线。

此外，化工行业生产过程具有危险性大、连续性强、规模大、生产工艺复杂等特点，安全生产始终是化工行业的第一基本准则。根据2018年全国化工事故分析报告统计，2018年全国范围内共发生化工事故176起、死亡223人；其中中毒和窒息事故32起、化学爆炸26起。化工企业目前仍缺乏有效的生产过程智能管控平台，企业存在监测盲点多的安全隐患，化工生产安全、环境安全仍是众多化工企业的痛点问题。生物燃料乙醇产业是集生物、化工、能源产业于一体的复合型产业，安全生产同样是企业长远发展面临的重要挑战。

三、生物燃料乙醇产业未来发展的新模式

2019年7月，《流程型智能制造白皮书》正式发布，在智能制造这一新的背景和机遇下，流程型制造业在设备运维和资产管理模式、生产模式、运营模式、商业模式等方面都将发生显著变化。为了保证企业安全高效生产、提升未来核心竞争力，寻找生物燃料乙醇产业发展的新模式迫在眉睫。

利用智能控制、工业大数据、5G网络等先进信息化技术保证生物燃料乙醇企业的安全高效生产，这是寻找生物燃料乙醇产业发展新模式的主要方向。我国先后出台《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《智能制造发展规划（2016—2020年）》《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等政策文件，为智能制造发展提供了有力的政策支持，标志着信息化与工业化深度融合成为我国发展的新战略[10,11]。5G商用进程快速推进，将提供10倍于4G网络的连接速率，网络延迟降低至1ms。5G网络的灵活便捷将直接促进各行各业的数字化转型，并为智能化发展提供关键的网络基础设施。工业大数据是制造强国建设技术路线图中的重要突破点，以数据为核心构建智能化体系有望成为支撑智能制造和工业互联网的核心动力。

（一）基于发酵过程大数据的智能生产新模式

近年来，与工业大数据相关的国家政策加快了信息化与工业的深度融合，创新实现产业新模式。2018年，中国信息通信研究院发布的《中国大数据发展调查报告（2018年）》显示，2016—2018年中国工业大数据市场规模稳步增长，预计2018—2020年增速将保持在30%以上。生物发酵过程具有原料来源多样且不确定、发酵过程机理复杂、过程变量维数众多且交互影响复杂、设备单元特征各不相同等特点。同时，生物发酵过程保存了海量的历史生产数据，这些数据蕴含着生产过程丰富的特征信息。

生物燃料乙醇作为生物发酵的典型过程，未来生产过程的新模式可基于生产线的历史运行数据，构建工艺知识图谱，利用大数据分析和深度学习来实现生产过程的建模与动态调度（见图1）：①针对生物燃料乙醇生产过程原料来源不确定性造成的全局单一模型难以精确描述生产过程的难点，通过基于层次聚类算法的生产条件宏观模态判别技术以及对应的海量历史数据分割技术，结合不同类别样本构建对应类别的仿真模型，为生物燃料乙醇生产过程的智能化控制提供可靠样本数据；②针对目前生物燃料乙醇生产线发酵和分离等关键工艺过程机理认识不清的现状，对模型关键参数、结构等进行优化校正和自适应选择，通过开展大数据的信息挖掘来弥补机理认知的不足，实现发酵和分离等生物燃料乙醇生产线关键工艺过程的精确仿真；同时通过大数据整合的关键工艺过程性能指标在线计算模型，进行关键性能指标精确计算，用于指导生产过程的全局优化，实现生物燃料乙醇生产过程的智能化控制。基于工业大数据，结合先进控制、工艺优化等技术，使生产过程中的物料趋于平衡，显著提高生产效率、节约能源消耗，构成了生物燃料乙醇生产的新模式。

图1燃料乙醇产业生产过程新模式

注：ERP为企业资源计划；MES为制造执行系统；DCS为集散控制系统。

（二）基于数字孪生技术的安全生产新模式

生物燃料乙醇行业的生产设备需要长时间不停机运行，传统的被动诊断与维护技术因其严重的滞后效应和低自适应性而难以有效预示事故现象。升级传统的诊断与维护技术，使其具备主动和自适应的状态评估能力，这是保障设备安全运行、提升作业质量、减少经济损失和避免人员伤亡的有效方式。数字孪生、远程运维、故障诊断等技术构成了燃料乙醇产业设备运维新模式的关键技术（见图2）。

图2燃料乙醇产业设备运维新模式

数字孪生的应用场景涵盖制造、建筑、医疗、城市规划等，相关技术正在深刻地改变制造业：美国国家航空航天局（NASA）在月球车、战斗机、新型发动机等高端产业研发与制造方面成功应用了数字孪生技术；国内科大讯飞股份有限公司发布了建设数字孪生城市计划；在北京新机场建设过程中，通过对建筑物龙骨、管网等进行孪生，提升建造效率的同时降低了5%~10%的建造成本，缩短了10%的建造工期。构建生物燃料乙醇生产线数字孪生系统，建立涵盖多空间尺度和多时间尺度的数字孪生对象模型，可以实现设备远程在线监测能力；结合增强现实（AR）技术，将设备数据实时传送至故障诊断专家，直接指导现场工作人员开展设备维修操作，显著节约人工成本。此外，数字孪生系统提供三维沉浸式智能巡检、工艺流程培训、操作培训、安环监控等功能，成为解决大范围厂区、高危区域、恶劣天气下的人工巡检、产线管理等难题的潜在手段。

预测性维护是建立在现代数字信号处理、人工智能等先进技术基础上的一种新型设备维护方式，包括对燃料乙醇生产线装备进行实时监测和故障报警，对设备运行数据实行远程分析和综合管理，赋予燃料乙醇生产线完善的自检和自诊断能力。整合传感器检测、信号处理和大数据分析技术，对生物燃料乙醇生产线的关键设备特征进行动态观测和数据分析，具备实时监测和诊断能力，提早发现问题并及时部署维护方案，确保设备正常运转，将运行风险系数降到最低。通过燃料乙醇产业设备运维的模式转变，提高设备运维的效率和准确性，保证相关企业的安全生产。

（三）基于工业互联网和区块链技术的能源产业管理新模式

在国家政策的推动下，生物燃料乙醇产业发展迅速，但也面临着一些挑战，比如如何使国家政策更加高效地落地，如何避免定价机制转换带来的影响等。无论是在行业层面，还是在企业层面，对生物燃料乙醇市场实施精益管理（及全数字化管理）都是非常必要的：生产总量需要控制，上下游各环节需要协作，避免市场失控，既要消化多余的粮食又要确保粮食储备处于安全线之上。因此，采用工业互联网和区块链技术打造燃料乙醇产业新管理模式，有助于生物燃料乙醇产业实施精益管理，为国家政策全方位执行、高质量推进提供保障。

2017年以来，我国工业互联网产业蓬勃发展，传统制造企业、工业软件企业、工业设备供应商、信息通信企业均开展了工业互联网平台的建设。构建产业的互联网平台有助于打通上下游信息、整合数据，进而提升企业的管理效率[18,19]。工业互联网是第四次工业革命的关键支撑，5G是新一代信息通信技术升级的重要方向，二者的融合发展将推动我国制造业转型升级，支撑制造强国和网络强国建设。目前“5G+工业互联网”的研究与建设还处于起步阶段，在生物燃料乙醇产业的应用方面亟待突破，发展空间广阔。基于生物燃料乙醇企业发展需求和行业政策，以“5G+工业互联网”为手段，对企业进行工业互联网内网设计、建设和管理运维，将分布于各地的生产企业连接起来，通过平台进行生产数据、工业模型、业务服务的积累，通过工业应用程序（APP）进行工业知识、经验的传递和复制，从而实现数据共享和产业链信息集成。由此提升生产企业的管理水平，探索燃料乙醇产业可持续发展的商业管理模式，支持企业转型、跨企业价值链延伸、全行业生态构建与配置优化。

区块链技术作为新一代信息技术，是继蒸汽机、电力、互联网之后的颠覆性创新，将为新一轮技术创新和产业变革带来新机遇。采用区块链技术有助于解决能源行业“三难”问题：一是优化能源流程降低成本；二是提高供应的安全性；三是提供更多的可再生能源和低碳解决方案。相关资料显示，目前能源行业采用区块链技术的主要是电力企业和石油石化企业。区块链模式在供应链金融平台和产品溯源平台等方面的应用探索，可作为生物燃料乙醇行业商业模式创新的重要突破口。通过商业模式的转变，推动企业转型升级，优化业务实施模式，提高管理效率并降低交易成本，从而促进燃料乙醇产业的转型。

四、对策建议

（一）关键技术攻关

《国家可再生能源中长期发展规划》明确提出，从长远考虑，要积极发展以纤维素类生物质为原料的生物燃料技术。目前2代纤维素乙醇发展的瓶颈问题在于缺乏先进、高效、廉价的酶和工业菌种，核心技术尚缺乏竞争力和抗风险能力，尤其受制于纤维原料综合利用水平差、技术集成度低等因素。针对纤维素乙醇技术存在的技术瓶颈和市场需求，亟需有效整合不同学科和特定技术领域，重点攻克秸秆预处理、糖平台、生物转化、生化分离、生物炼制和副产物联产等制约纤维醇类产业化发展的关键技术，将相关技术组合形成一套完整的技术体系。在整体突破的基础上，将解决方案整合集成为紧密衔接的完整工艺包，进行产业化示范和推广，由此保障我国油品质量升级和替代，以期带来可观的经济、社会和环境效益。

在近期，建议将纤维素乙醇作为发展切入点，推行互利共赢的理念，与现有生产装置（1代或1.5代）进行深度整合，依托其公用工程来实现资源的最大化利用，从而降低纤维素乙醇工厂的整体投资和运行成本。这是目前行业先行者认可和推崇的新模式，预期具有可观的综合效益。

（二）政策保障

加强顶层设计，从国家战略层面引导产业发展，加快制定培育生物燃料产业智能化发展的专项纲领性文件。加强组织管理，尽快建立国家生物液体燃料推广和研发工作协调机制，成立国家生物液体燃料工作领导小组，统筹生物燃料乙醇生产和车用乙醇汽油推广使用工作。健全生物燃料乙醇产业标准体系。

地方政府在国家战略明确的基础上，开展体制机制改革试点，积极促进产业新形态形成。针对现有产业规模企业、基地和集群，出台相关政策，对产业智能化升级和建设给予必要扶持，加强对相关企业政策优惠支持。鼓励人才、技术、资金向优势区域集中，引导生物燃料乙醇产业基地特色化、联合化、智能化发展，有步骤、有重点地培育若干世界级生物液体燃料产业集群，在有条件的地区开展生物液体燃料新技术和新模式示范。

企业层面注重创新生产模式和生产技术，加强与科研机构合作，坚持自主研发与引进吸收并举、基础研究与商业化应用结合的原则，建立完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。加强创新平台建设，增强自主研究能力，集中力量突破关键共性技术，探索适合国情的先进生物燃料技术路线。积极配合国家政策导向，提升市场竞争力，提高企业内部工作效率，支撑生物燃料乙醇产业的高质量发展。

三、区块链智慧能源系统是什么

什么是智慧能源解决方案？

微电网可视化完整复现的园区能量系统，实现分布式光伏发电系统、储能系统、太阳能+空气源热泵热水系统的综合管控。通过智慧能源管理系统，实现建筑能效管理、综合节能管理和“源网荷储”协同运行。

将Web智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用轻量化重新建模的方式，设计师就有“设计”的发挥空间，展现更多美学创意。支持360度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据，突出能量路由器、变压器、配电室等设备模型，提供图形化组态SCADA能力，以线条流动的方式表达光伏从光能转化为电能、再到设备供电、储能全流程。当日超标电量、累计用电量、光照时长、辐照度分别统计，利于整合分析。利用柱状图动态显示24小时内的交流源出力和指令，掌握每日数据变化，提高电力调控能力。

储能箱三维可视化设计上，可弹出2D面板对当前容量、电池温度、SOH电池健康状态、累计充电量、累计充电次数、火灾风险进行统计和故障预警，保证集装箱系统的安全。提供完备流水线作业工具链，从视图组件设计、图标设计、2D图纸设计到3D场景设计皆有一站式的开发工具，设计师和程序员能实现协同作业开发，快速落地2D、3D可视化成果。

微电网作为一种靠近用户侧的微型综合能源系统，涵盖太阳能、风能等一次能源及电力二次能源，涉及电、热、气多种能源输配网络和负荷需求、储能、控制和保护设备及信息化平台，需以电能为核心，通过多能互联、信息能量耦合及市场经济引导，实现多能“供-需-储”协调优化和自平衡。

建筑能耗特别是大型公建的能耗在城市总能耗中占了较大比例，因此如何有效监控和分析建筑能耗，并对大型建筑进行智能化、节能化管理，减少日常运转的能源消耗，已成为各大企业的主要关注点。Hightopo轻量化的建筑全集成能源可视化管理系统，通过2D、3D等可视化的手段对建筑用能情况进行及时跟踪和有效管理，提升节能工作的管理水平，达到节约能源、供需互动的多种能源耦合目的，实现了对能源的集中监控、管理以及分散控制，包括配电照明、空调、供热、建筑物的供水和排水等。

核心系统通过后台数据接口，实现自动上下架设备，对供、排水系统中所有管线、设备与构筑物进行智能控制管理，并结合2D视图进行关键信息查看，全面掌握水务系统设备的运行情况，包括各楼层无线水表、LORA开关、能效管理平台，保证供水系统安全高效运行。

二三维可视化引擎，对楼宇供电系统进行智能化改造，形成一个自我管理的体系，做到每一处细节均可实时交互与反馈。包含传感器、智能物联网GPRS/4G/NB-LOT、大数据系统平台设备信息，实现甚至手机端都可随时随地查看的2D组态效果。通过搜集相关国家省、市用电限额标准，对全面数据进行汇总，对于超限电状态设备进行实时预警。

为绿色制造作出新贡献：太阳能作为可再生能源，具有消耗后可获得恢复补充、不产生或极少产生污染物的优点。通过智能化、可视化手段，进一步发挥能源优势，构建绿色制造体系，推动传统产业质量变革、效率变革、动力变革，为能源发展全局和绿色构造做出贡献。

全线节能：全集成能源管理系统可全面采集供电、照明、空调和供水等各专业的能耗数据，让能耗直观可视、清晰透明，也便于分类统计。使全运营管理人员对楼宇耗能情况掌握更加全面及时，确保系统可以运行在最佳节能状态，获得节能收益。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

《“十四五”现代能源体系规划》提出，创新电网结构形态和运行模式，加快构建现代能源体系。加快配电网改造升级，推动智能配电网建设，提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。积极发展以消纳新能源为主的智能微电网，实现与大电网兼容互补。

智慧能源是什么？

是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益，降低CO2排放量为目的信息化管控系统。其作用如下：

1、完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用

EMS对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。

2、在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理

EMS将在公司全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应钢厂的战略发展需要。

3、减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系

实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。

4、减少能源系统运行成本，提高劳动生产率

EMS的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

5、加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力

EMS能迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。

6、通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境

EMS将通过优化能源管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解钢厂的能源需求和消耗的状况，能有效地减少高炉煤气的放散，提高转炉煤气的回收率，采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法，使能源的合理利用达到一个新的水平。

7、为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件

能源管理系统的建设，不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。

基本技术路线是：

1、规划先进的能源SCADA系统

能源工艺系统分散，面广量大。数据采集对象的选择应按照工艺监控的实际要求、能源系统输配和平衡的要求、能源管理的精度和粒度要求谨慎选择。数据采集系统宜采用分散方式，以减少系统风险和提高系统的安全性和可维护性。

2、设计集中统一的“数字化”的能源输配及平衡控制应用系统

调度人员能够在能源控制中心对系统的动态平衡进行直接控制和调整，从而减少管理控制环节，提高工作效率，尤其在工艺系统故障时的处理指挥和即时系统调整方面，体现出了极大的优越性。

3、建立系统化的能源成本中心管理平台

EMS在系统规划、架构设计、功能配置和应用集成等方面全面反映能源系统本质的管理特征，根据效益最大化的原则配置能源管理要素，通过能源管理系统的计划编制、实绩分析、质量管理、平衡预测、能耗评价等技术手段对能源生产过程和消耗过程进行管理评价。

4、与ERP或MES系统的无缝集成能源管理

能源管理系统的基础管理任务之一是实现按成本中心模式，向ERP系统提供完整的能源系统分析数据和分析结果，ERP也将按能源管理和预测分析的需要，向能源管理系统提供公司的生产计划、检修计划和相关的生产实绩信息。

以上内容参考?百度百科-EMS

综合智慧能源系统主要有哪些元素

每个综合智慧能源系统功能都不相同，北京开运联合智能能源解决方案服务商综合智慧能源系统主要有集中管控/节能降耗/规范配额/控制成本/规避生产风险，平台系统多场景应用-工业企业，学校，酒店，园区，办公楼等水，电，气，热多能耗监测。

综合智慧能源系统能多维度、多层次动态查询和显示入网企业的能效情况。结合产值、税收、销售额等数据，能精准分析企业的电产比、产销率，为产业链安全决策提供参考，进而提升管理的精准性。当数据匹配出现异常，当地相关部门就能对企业开展精准指导，采取针对性帮扶措施，促进企业健康发展。

智慧能源主要是指什么？

智慧售电主要是整合智慧售电是集合电量交易。

我国能源供应能力，特别是油气供应能力相对不足，要保障我国能源安全，必须加快国内油气资源的勘探和开发，实现封闭条件下的能源安全。建设泛在电力物联网是推进三型两网建设的重要内容和关键环节。

泛在电力物联网广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能区块链、边缘计算等信息技术和智能技术，属于消费互联网的范畴，是数字革命在能源电力领域讯速发展的必然产物。风电机组是风电系统中最主要的部分，成本约占风电建设的30%。坚持团结稳定鼓劲、正面宣传为主，着力用主流思想、主流价值、主流文化巩固壮大主流舆论。

智慧售电是指将现代信息和通信技术、智能控制和优化技术、云计算和大数据信息处理技术，与电量交易、电力营销、客户管理、电能服务等售电业务深度。.智慧售电主要是整合负荷和储能资源,开展集合电量交易。备考指导|763.做强线上智慧能源服务平台指依托数据优势,开发能源增值备考指导|762.做优增值业务指围绕综合能源、电能替代。

“十四五”能源规划中智慧能源系统建设的方向及着力点？

曾在中大咨询官网的商业评论中看到过这个内容。专家认为十四五”能源规划中智慧能源系统建设的方向有以下：

第一，智慧能源系统建设方向，重点是在需求侧，在用能侧。

第二，要以信息技术作为支撑，包括云大物移智、区块链等，来支撑智慧能源系统建设。

第三，智慧能源系统一定是综合能源的，不是单一能源的，也就是电热水冷气都要包括的系统。

智慧能源系统最重视的就是要在“十四五”能源规划中认真考虑供应侧、需求侧等环节多种能源的综合，利用云大物移智技术来支撑，实现能效提高、可靠性提高、用能成本降低、碳排放和污染物减少五个目标的协调。

国网智慧能源系统是什么

国网智慧能源系统是以冷热量平衡为核心。根据查询相关公开信息显示：智慧能源系统是一种以冷热量平衡为核心，新技术对各种能量流进行智能平衡控制，达到能源的循环往复利用，一体化满足制冷采暖，热水，冷藏冷冻，烘干加热，养殖种殖，除雪化冰，蒸汽，发电等多种需求功能的系统设备。