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2021年煤礦智能化產業分析(附下載)

作者: 中國機械設備網 發布時間: 2021年12月29日 03:56:25

  一. 多重有利條件共振,煤礦智能化開啟新篇章

  1.1 煤礦生產模式進入全面智能時代

  目前,國內能源消費結構中,原煤仍然占據較高比例。據統計,2020 年全國煤炭消費量 占能源消費總量的 56.8%,較 2019 年下降 0.9 個百分點。2011 年至 2020 年的 10 年 間,煤炭在我國能源消費結構中的比重從 70%降至 56.8%,但占比仍然超過 50%,是 目前國內消耗最多的能源。

  雙碳工作推進,新能源消費比重有望明顯提升,但傳統能源仍將在較長一段時間占據較 高比重。2020 年,水電、核電、風電、光伏等非化石能源消費比重為 15.9%,相比 2011 年提升超過 7 個百分點。到 2030 年,非化石能源消 費比重達到 25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量達到 12 億千瓦以上,二氧化碳排 放量達到峰值并實現穩中有降;到 2060 年,非化石能源消費比重達到 80%以上,碳中 和目標順利實現。由此可見,國內非化石能源消費比重有望在 2021-2025 年間提升約 9 個百分點。但火力發電、鋼鐵冶煉、供暖等諸多行業仍依賴煤炭能源,傳統能源仍將在 較長一段時間占據較高的比重。

  雙碳和數據智能要素疊加,驅動煤礦生產模式進入全面智能化時代。我們認為,煤礦生 產模式經歷了純人力、機械化、設備數字化的發展階段,正步入全面智能化的階段,生 產效率、管控精細度都有望實現明顯提升。雙碳時代,農業機械設備網,對煤礦生產的高效率、精細化程 度提出更高要求,傳統的機械式、半自動化式的方式難以實現精細管控、即時響應的需 求,而數據智能化則恰好為實現精細化和高度自動化提供了有力的技術支撐。

  1.2 煤礦智能化已具備多個現實有利條件和政策催化劑

  我們認為,煤礦智能化建設已經具備了 4 個現實基礎條件和 1 個關鍵催化劑。4 個現實條件是:1)落后產能出清,頭部集中化趨勢加強,有利于集中管控;2)大型 煤礦的機械化程度已經較高,設備自動化是數字化、智能化的前提;3) 5G、邊緣計算、 物聯網相關技術迭代升級,具備了復雜場景一體化數字平臺的應用能力。4)行業政策 和標準陸續出臺。(報告來源:未來智庫)

  1 個關鍵催化劑:華為鴻蒙入場,有望成為智慧礦山生態建設的中堅力量。?原煤產能頭部集中趨勢加強,客觀上有助于行業政策及標準更有效的實施。“十三五” 期間,全國累計退出煤礦 5500 處、退出落后煤炭產能 10 億噸/年以上。截至 2020 年 底,全國煤礦數量減少到 4700 處以下,平均單井(礦)產能提高到 110 萬噸/年以上。大型現代化煤礦成為全國煤炭生產的主體:年產 120 萬噸以上大型煤礦 1200 處以上, 產量占全國 80%左右,其中,年產千萬噸級煤礦 52 處,產能 8.2 億噸/年;年產 30 萬 噸以下的小煤礦數量、產能下降到 1000 處以下和 1.1 億噸/年。前 8 家大型企業原煤 產量占全國的 47.6%,億噸級以上企業煤炭產量占全國 43%;千萬噸級以上企業煤炭產 量 30.0 億噸,占全國的 77%。

  而且,煤礦資源的自然分布本身就具有較強的區域集中性,內蒙古、山西、陜西原煤產 量達 10.6 億噸、10.1 億噸、6.8 億噸,占規模以上企業原煤產量比重分別為 26%、27%、 17%,3 個省份合計占比達 70%。我們認為,煤礦產能向頭部集中,客觀上為產業政策 及標準的有效實施提供了較好的基礎,有助于更加清晰有效的整體調控。煤礦產能集中化提升的同時,煤礦機械化程度也隨之不斷提升,行業規范性和安全性得 到有效改善。2020 年,國內大型煤炭生產企業機械化程度已經達到 98.86%,大型煤炭 企業原煤生產人員效率達到 8.656 噸/工,百萬噸死亡率降低至 0.059 人/百萬噸。

  5G、邊緣計算、工業物聯網、GIS 等技術的迭代升級,為實現高度數字化、一體化的智 慧礦山軟件平臺提供了堅實的技術基礎。進入 2021 年,5G 技術已經廣泛向各個場景滲 透,包括交通、安防、醫院、教育、電力、車聯網、智能家居等諸多領域,相關配套技 術群、產業鏈、行業標準也都得到了充分的實踐驗證,從而開始向更復雜、要求更高的 工業生產領域滲透,尤其是終端智能化、數字化得到充分發展。

  邊緣計算的發展,使得 智能終端得到有效的整體協同控制,降低后端數據負載壓力同時確保了終端的即時響應;工業物聯網技術群、GIS 等相關技術的發展,則使得具體場景的流程、規格等復雜需求 有了落地的可能。整體來看,智慧礦山是基于現有各項先進技術對礦山工作流程和管控 的數字化實現。

  近年來,一系列的相關政策逐漸推進,使得智慧煤礦建設逐漸獲得了較為成熟的政策基 礎和規范指引。2016 年,《全國礦產資源規劃(2016~2020 年)》發布,明確提出未來 五年要大力推進礦業領域科技創新,加快建設數字化、智能化、自動化礦山,大力發展 “互聯網+礦業”。2018 年 5 月,國家標準《智慧礦山信息系統通用技術規范》 (GB/T34679-2017)正式頒布實施,標志著我國智能化礦山建設已開始真正落地。

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