DOI: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.03.1002 人工智能在钢铁能源管控 中的应用 Application of Artificial Intelligence Technology in Energy Management and Control of Iron and Steel Industry 供稿|赵耕 1，柳军 1，孙文权 2，张哲 1，刘向国 挑战，本文介绍了钢铁工业能源管控的现 状，分析了驱动人工智能在钢铁工业能源管控领域应用的重要技术，结合钢铁工业人工智能应用实 例讨论了典型人工智能技术应用于钢铁能源管控的可行性和存在的问题，指出钢铁智慧能源的未来 发展趋势为：如何实现机理、数据、知识等多模型合理深度融合；运算结果的可解释性提升。钢铁 企业智能化、绿色化需求必将使人工智能深度融入钢铁能源综合管控。 随着能源管理系统 日趋复杂、个性化产品需求日益强烈，传统的模型 方法与技术体系已遇到瓶颈，无法有效应对大数 据、物联网等新场景、新模式带来的挑战。而人工 智能热潮的到来，为上述问题的解决提供了新的 途径。 钢铁工业能源管控的现状与发展需求 钢铁生产是我国国民经济的重要支柱产业，也 是能源消耗大户。据 2017 年统计数字，我国钢铁协 会会员单位吨钢能耗 (折合标准煤消耗)570.5 kg/t， 较上一年度降低了

���� 中国暖通智控行业白皮书 HVAC Intelligent Control Whitepaper 卷首语 潘云钢 中国建筑设计研究院有限公司 资深总工程师 从建筑的暖通空调系统诞生之日起，设备和系统的控制与管理就随之诞生了。我国的暖通空调系统，从人工手动控制与管理起 步至今，经历了：手动操作、强电启停连锁、气动控制系统、常规电子仪表控制、基于计算机的数字自动控制系统（DDC）应用等阶段。 依靠数据驱动来 分析。显然，在多环节、多参数作用下，对多维矩阵的求解，依靠传统的单值控制和单环反馈控制模式已经越来越不能适应新的 需求。暖通空调“自控”，面临重大需求的挑战。 从“自控”到“智控”，并不仅仅是一个名词上的变更，而是暖通空调系统控制领域从内涵到外延的又一次深刻的变革。要在满足 传统反馈控制的特点上，通过先进算法、数字孪生等技术，优化求解，才能实现各种控制需求。 AI技术的飞 自己头脑中设定的目标来进行，这也就是“智控”的主要含义。 尽管AI的数据与算力远远超过传统“自控系统”，但在AI深入应用的过程中，有一个值得重视的思想就是：AI的应用应与被控对 象的数理逻辑相结合。AI的感知层，更适合用于哪些目前我们还没有完全掌握规律的环节；AI算力的发挥，也应在已经被人们掌 握、且明确无误的数理逻辑基础上来进行。只有这样，我们才能做到事半功倍。 《中国暖通智控行业白皮书》系统的梳理了我

智能化能源管控平台 整体解决方案 需求分析 01 解决方案 02 特点 & 效果 03 业绩 & 效益 04 PA RT O N E 1需求分析 钢铁行业能源管理三个层级 LEVEL 3 LEVEL 2 LEVEL 1 基于全流程优化与系统节能思想的能源管理，重点关 注全生产流程及工序间的优化与协调，期望实现公司 整体节能效益的最大化。 基于能源介质平衡的能源管理，重点关注一次能源及 钢铁行业能源管控痛点问题 Ø 能源站所室分散，从生产效率、 管 理 效 益 和 人 员 优化上都存在很大提升空间； Ø 大多原能源管理系统只关注在生 产 监 视 、 报 表 数 据，能源生产平衡主要依靠人员调度指挥； Ø 缺少对用户在能效、能耗方面的数据分析； Ø 缺少能源各专业系统间的深层次分析和协同。 PA RT T W O 2解决方案 远程集控 视频安防 基础管理 基础管理 移动应用 智能专家 平台建设内容 一个系统平台 一个数据中心 五大支撑系统 平台功能架构 智能化能源管控系统平台 智能化管理 实现全流程管理信息化、数字化，利用大数据技术分 析能效能耗，预测能源产生和消耗，评价能源管理水 平，实现科学化的管理节能； 自动化运行 优化工艺流程，提高自动化运行水平，让生产操作简 单、易用、安全、稳定； 集约化操控 对基础设备进行升级改造，实现站所室全面无人值守

中国低碳供应链 & 物流创新发展报 告 罗 戈 研 究 有 深 度 的 供 应 链 研 究 机 构 - 2025 2025LOG 中国低碳供应链 & 物流创新发展报告 物流领域碳嵌入机制 落地典范： Book & Claim 05 绿色发展趋势 供应链物流 绿色实践与解决方案案例 持续严峻的 减碳压力 越来越重要 的范围三 范围三碳减排 目 录 供应链物流 01 4 A △△ △ 里 罗戈研究 | L◎GResearch 3) 全球减碳压力 · 全球减碳目 标差距 · 欧洲绿色政策“松绑” · 中国绿色政策逐步加码 2) 物流业碳排放情况 1) 全球能源与排放情况 持续严峻的减碳压力 · 全球能源情况 · 全球碳排放情况 ·LOG2025 中国低碳供应链 & 物流创新发展报告 Electricity demand 资料来源：国际能源署《 2025 全球能源回顾》 GResearch 1 LOG2025 中 国 低 碳 供 应 链 & 物 流 创 新 发 展 报 告 / 4 and the share

2025LOG中国低碳供应链&物流创新发展报告 · LOG2025中国低碳供应链&物流创新发展报告 · • • • • • • 01 严峻的减碳压力 • • 资料来源：国际能源署《2025全球能源回顾》 • • ◼ ◼ 01 严峻的减碳压力 • • 资料来源：国际能源署《2025全球能源回顾》 ◼ • 中国和印度等主要新兴和发展中经济体的投资和 制造业密集型增长 • • • • • • • 01 严峻的减碳压力 • • 资料来源：中国汽车工业协会、商联会 ◼ ◼ 01 严峻的减碳压力 • • ◼ ◼ · LOG2025中国低碳供应链&物流创新发展报告 · • • • • • • • 02 重要的范围三 • • 02 重要的范围三 • • 1. 2. 3. ( ) 4. 5. 6. 7. 8. 9 Caterpillar 5% ⚫ 02 重要的范围三 • • ◼ • • • 02 重要的范围三 • • 资料来源：CDP ◼ • 仅来自制造业、零售业和材料行业的供应链排放量碳 足迹是 2022 年欧盟二氧化碳排放总量的 1.4倍。 02 重要的范围三 • • 资料来源：CDP ◼ 10 13 19 23 2020 2021 2022 2023

尔英福科技有限公 司、上海易碳数字科技有限公司、江苏擎天工业互联网有限公司、 陕西能碳宝科技有限公司、中化能科碳资产运营有限公司、湖州新 能源云碳中和研究院、上海智洋数能科技有限公司、北京建谊集 团、鲲鹏智慧健康科技（深圳）有限公司、徐工汉云技术股份有限 公司、中国联合网络通信集团有限公司、南京旗云中天科技有限公 司、罗克佳华科技集团股份有限公司、中海华壹科技、中电科普天 科技股份有限公司、普天通信有限责任公司 碳治理国际化从被动应对转向主动布局 ............................................................... 60 （五） 产业低碳转型正从局部优化升维至全链重构 ....................................................... 60 （六） 负碳技术从补充选项跃升为碳中和时代战略必争之地 ......... 2050 年碳中和，并发行 20 万亿日元转型债 券支持传统产业升级；加拿大《碳管理战略》计划 2035 年通过 CCUS 技术实现年 封存 1500 万吨 CO2，并设立 50 亿加元基金支持碳捕集商业化；这一轮全球政策 迭代表明，碳中和竞赛已从减排目标比拼转向负碳技术主导权争夺，各国正通过 立法强制、资本杠杆与产业联盟构建新型气候治理壁垒，重塑全球经济秩序。 双碳政策加码实施促进全球新

源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 生能源消纳比例，推进能源系统形态、产业体系、供应链与治 理体系的全面革新，统筹推进能源安全保障与绿色转型。 新型能源体系将呈现多能耦合、多网协同、多元互动的高度复 杂形态。在新型能源体系下，能源供给由煤炭为主的能源系统 转向煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供 战略演进。在国家数字化战略的引领下，能源领域已成为技 术创新和应用的先锋。2022年1月发布的《“十四五”现代能 源体系规划》中明确了数字化和智能化在能源产业升级中的 核心地位，倡导利用人工智能、云计算、区块链、物联网和 大数据等前沿技术实现能源系统的全环节智能协同。2023年 相继发布的《数字中国建设整体布局规划》和《关于加快推 进能源数字化智能化发展的若干意见》强调了能源等关键领 域加速数字技术革新的重要性，指出数字化智能化技术在推 设、促进油 气行业绿色低碳发展以及构建数字能源生态系统中的关键作 用。这一规划的发布标志着中国能源战略正向智能化和自动 化的深层次发展迈进，旨在通过新一代信息技术，如人工智 能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁

源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 生能源消纳比例，推进能源系统形态、产业体系、供应链与治 理体系的全面革新，统筹推进能源安全保障与绿色转型。 新型能源体系将呈现多能耦合、多网协同、多元互动的高度复 杂形态。在新型能源体系下，能源供给由煤炭为主的能源系统 转向煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供 战略演进。在国家数字化战略的引领下，能源领域已成为技 术创新和应用的先锋。2022年1月发布的《“十四五”现代能 源体系规划》中明确了数字化和智能化在能源产业升级中的 核心地位，倡导利用人工智能、云计算、区块链、物联网和 大数据等前沿技术实现能源系统的全环节智能协同。2023年 相继发布的《数字中国建设整体布局规划》和《关于加快推 进能源数字化智能化发展的若干意见》强调了能源等关键领 域加速数字技术革新的重要性，指出数字化智能化技术在推 设、促进油 气行业绿色低碳发展以及构建数字能源生态系统中的关键作 用。这一规划的发布标志着中国能源战略正向智能化和自动 化的深层次发展迈进，旨在通过新一代信息技术，如人工智 能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁

以习近平同志为核心的党中央作出的重要战略决策，是扎实推进经 济社会发展全面绿色转型的重要抓手，是提高绿色制造国际竞争力、 突破绿色贸易壁垒的重要途径。 园区是产业集聚发展的核心单元，是串联产业链上下游企业的 重要联合体，是汇聚创新资源和发展要素的资源池。我国要推进碳 达峰碳中和战略，推动经济社会全面绿色转型，就必须牢牢牵住园 区建设这个“牛鼻子”，通过调动园区内资金、人才、技术、能源等 进行针对性设备调整和运行优化。 三是零碳管理全链化：覆盖源头到末端的闭环脱碳体系。零碳园 区绝非局部环节的改良，而是全生命周期脱碳的系统工程，覆盖从原 材料绿色采购、生产过程工艺革新、产品碳足迹追溯（EPD 环境声明） 和废旧产品回收利用的全链条、全环节、全流程，形成完整脱碳链条。 四是产品认证国际化：对接国际标准提高绿色竞争力。在全球碳 壁垒高筑背景下，零碳园区通过清洁能源替代、绿色供应链管理、废 物回收管理 目标 高碳产业低碳转型，突 破国际绿色贸易壁垒 提升商业运营可持续 性，塑造低碳品牌形 象 实现物流运输、仓储等全 流程净零排放，提升物流 链低碳竞争力 管理 重点  能源基础设施  氢冶金  余热利用  碳捕集封存及利用  清洁能源  绿色建筑  智慧能源管理  清洁能源  新能源物流装备  智慧物流管理系统 来源：中国信息通信研究院

第四章 我国煤矿智能化科技攻关方向与重点任务 ............ 28 （一）信息基础设施向网络综合承载与数据融合应用发展 .... 28 （二）地质保障向精准探测与隐蔽致灾精准防控方向发展 .... 29 （三）掘进系统向数智少人化方向发展 .................... 30 （四）综采智能化向高阶数智开采方向发展 ................ 31 34 （九）煤矿灾害预警向多模态智能防控方向迈进 ............ 35 （十）煤矿大模型向通专融合的高价值场景驱动发展 ........ 36 （十一）煤矿机器人向具身智能方向发展 .................. 37 （十二）选煤厂智能化向全流程智能协同方向迈进 .......... 38 （十三）露天矿向采剥作业链全流程智能协同迈进 .......... 39 智能制造发展规划》，将矿山作为“行业智能化改造升级行动”的重 点任务。2021 年，国家发展改革委等四部门联合印发了《能源领域 5G 应用实施方案》，在智能煤矿板块提出建设煤矿井上井下 5G 网络基 础系统，搭建智能化煤矿融合管控平台、企业云平台和大数据处理中 心等基础设施，打造“云-边-端”的矿山工业互联网体系架构。2023 年，工业和信息化部、应急管理部、国家矿山安全监察局等 17 部门 联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》，要求推动研制矿山机