“智能煤矿+5G”提供高质量发展新方案
煤炭行业要抓住推进“智能煤矿+5G”的关键时期,充分利用5G提高生产效率、提升安全水平、实现智能管理,完成从“劳动密集型”到“技术密集型”的转变
今年6月,山西省能源局相关负责人在有关会议上指出,通过5G入井,山西省实现采掘工作面智能化,减人比例达32.1%;2021年,内蒙古智能煤炭公司实现了采煤机、掘进机、胶轮车、无人驾驶等设备终端“5G+互联网”的工业控制应用,年产800万吨矿井用工人数不到700人,单班入井人数60人左右;有煤矿通过应用采煤机AR技术,实现了采煤机的精准远程操控、记忆割煤、自动移架、半自动放煤。如今,5G已在推动煤炭生产、加工、利用模式变革,实现煤炭工业高质量发展上发挥了重要作用。
2021年,国家发改委、国家能源局、中央网信办、工业和信息化部联合编制了《能源领域5G应用实施方案》,促进以5G为代表的先进信息技术与能源产业融合发展,进一步拓展煤炭领域5G应用场景。
目前,我国已经部署了全球最大的5G网络,网络能力基本完善,产业配套基本成熟,网络成本持续下降,技术红利亟待释放。
探索成效初步显现,但从技术成熟度曲线看,当前仍处于从低谷期向爬升期转变的阶段,“智能煤矿+5G”存在三个方面的瓶颈。
一是网络建设成本偏高。由于井下通信设备有防爆设计要求,叠加井下高温、高湿、高粉尘特殊环境,矿用5G基站覆盖距离有限,基站数量大幅增加。
二是缺乏突破性应用。目前,煤矿5G应用仍集中在视频传输、无人驾驶等领域。受融合应用相关技术限制,以及智能感知、自动控制、网络连接、工业软件等产业基础薄弱影响,能够解决煤矿智能化建设痛点的5G应用十分缺乏。
三是5G技术融合尚处于起步阶段,未形成易推广应用的商业模式。
虽有诸多问题,但在“政策+产业+技术+市场环境”的四频共振下,“智能煤矿+5G”仍站在了产业爆发前夜。
笔者认为,煤炭行业要抓住推进“智能煤矿+5G”的关键时期,充分利用5G提高生产效率、提升安全水平、实现智能管理,完成从“劳动密集型”到“技术密集型”的转变。
政策层面,煤矿智能化改造已成为发展共识,多重利好正在释放。近日,财政部公安厅、应急管理部办公厅联合发布《企业安全生产费用提取和使用管理办法(征求意见稿)》,拟将煤矿智能化升级、信息化改造纳入安全费用使用范围,并明确提出多种灾害并存的矿井,安全费用提取标准按照“就高不就低”的原则。
产业层面,从煤炭行业固定资产投资看,2016年至2021年我国煤炭采选业固定资产投资增速止跌回升,但投资总额整体处于较低水平,资本开支合计1.97万亿元,其中主要为智能矿山建设和设备更新改造。根据中国煤炭工业协会发布的《2020煤炭行业发展年度报告》,“十四五”期末,煤矿数量将控制在4000座左右。根据有关测算,平均一座煤矿的改造费用约2.06亿元,预计至2025年我国煤矿智能化的市场空间将高达3100亿元,煤矿智能化改造仍是产业投资的主要方向。
技术层面,随着5G应用场景不断完善,相关主管部门和检验机构正在加快制定应用于远程操控、无人驾驶等方面的5G产品审核发放规则和产品检验方法,并完善标准规范。目前,煤矿用5G通信系统通用技术条件等6个标准已立项。
在示范探索上,一批成功经验已取得,落地了智能采掘与生产控制、环境监测与安全防护、无人驾驶、虚拟交互等一批5G典型应用场景,建设了一批煤矿5G专网或虚拟专网,高适配能力的煤矿5G专用技术和配套产品正在加快研发。
今年6月,德国联邦副总理兼经济部长罗伯特·哈贝克宣布,德国将重启燃煤电厂,让封存的10GW煤电产能重新入网,恢复时长约两年。从当前国际局势分析,能源供需缺口将持续存在。
结合碳达峰碳中和这一长远目标,以煤矿数字化与智能化改造提升生产效益和安全保障水平,尤为重要。5G技术赋能煤矿智能化,必将为煤矿实现安全、高效、绿色发展提供全新方案。