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 为有效应对大数据、物联网等新场景、新模式带来的挑战，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 的发展和推广，钢铁工业已收集了各类能源相 关产、消、存等环节的海量数据，并进行了集中管 理、分析预测和调度优化等研究应用工作，从系统 层面上取得了一些初步进展。然而，随着生产流程 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

钢铁企业数字化工厂解决方案 需求要点 • 钢铁企业数字化工厂背景意义 • 钢铁企业数字化工厂关键技术 • 钢铁企业数字化工厂规划设计 • 钢铁企业数字化工厂需求要点 • 钢铁企业数字化转型实施路径 contents 目 录 一、 钢铁企业数字化工厂 背景与意义 当前钢铁行业面临产能过剩、环 保压力增大、市场竞争加剧等问 题，亟待通过技术创新和转型升 级提升竞争力。 行业现状 行业现状 未来钢铁行业将朝着智能化、绿 色化、服务化方向发展，数字化 工厂建设是实现这一目标的重要 途径。 发展趋势 钢铁行业现状及发展趋势 数字化工厂是利用先进的信息技术、自动化技术和智能制造 技术，对工厂的生产、管理、物流等各个环节进行数字化改 造，实现生产过程的可视化、可控制和可优化。 概念定义 数字化工厂能够提高生产效率、降低能耗和排放、优化资源 配置、提升产品质量和客户满意度等多方面的优势。 钢铁企业数字化转型必要性 适应市场需求变化 随着客户需求的多样化和个性化，钢 铁企业需要快速响应市场变化，数字 化转型能够提高企业灵活性和市场反 应速度。 提升生产效率和质量 数字化工厂能够实现生产过程的自动 化和智能化，提高生产效率和产品质 量稳定性。 降低运营成本和风险 数字化转型能够优化生产计划和物流 管理，降低库存成本和运营风险。 钢铁生产过程涉及高温高

需求侧驱动钢铁低碳转型： 以汽车行业采购实践为例 2025.8 关于落基山研究所（RMI） 落基山研究所 (Rocky Mountain Institute, RMl) 成立于 1982 年， 是一家立足市场、独立运作的专业智库，致力于通过经济可行的市 场化解决方案推动全球能源转型，构建繁荣、韧性、清洁的低碳未 来。落基山研究所与企业、政策制定者、科研机构、创业者及跨领 域伙伴广泛 作者按姓名拼音顺序排列。 除非另有说明，所有作者均来自落基山研究所。 联系方式 李抒苡，sli@rmi.org 李威，wli@rmi.org 引用建议 落基山研究所，中汽碳（北京）数字技术中心有限公司，需求侧驱动钢铁低碳转型：以汽车行业采购实践为例，2025 https://rmi.org.cn/insights/low-carbon-steel-procurement-report/ RMI 重视合作 王明月 宝山钢铁股份有限公司环境与资源研究研究员 李梦龙 河钢集团有限公司 特别感谢汇丰气候解决方案伙伴计划对本报告的支持。 本报告所述内容不代表以上专家及其所在机构观点。 rmi.org / 4 需求侧驱动钢铁低碳转型：以汽车行业采购实践为例 目录 1. 需求侧低碳趋势推动钢铁行业转型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1. 钢铁行业转型中的需求侧角色

促进中国钢铁行业转型融 资的激励机制 有效路径、 关键挑战与行动建议 气候债券倡议组织发布 促进中国钢铁行业转型融资的激励机制 Climate Bonds Initiative 2 关于气候债券倡议组织 气候债券倡议组织（Climate Bonds Initiative，简称 CBI）是一家全球性的非营利机构，致力于动员全球资本 应对气候变化，推动低碳转型和增强气候韧性，促进公 平经 4 1.1 中国钢铁行业低碳转型： 减排重担与融资挑战 4 1.2 中国转型金融市场： 发展迅速但仍需释放潜力 7 2 促进钢铁行业转型金融发展的有效激励 机制 9 2.1 健全识别框架 9 2.2 实施财务激励 14 2.3 加强多方协同 17 3 现有激励机制面临的关键挑战 20 钢铁企业转型动力尚未被充分激发 20 缺乏对金融机构的有效激励 20 对下游低碳钢铁采购方的关注不足 21 4 结论与建议 22 附录 25 促进中国钢铁行业转型融资的激励机制 Climate Bonds Initiative 3 “双碳”目标下，中国钢铁行业亟需加快转型升级，并 由此促成了巨量的资金需求。转型金融是支持钢铁行 业实现低碳高质量发展的重要机制。近年来，中国在转 型金融政策体系建设和市场培育方面取得了显著成

附件 1 江西省钢铁行业数字化转型 服务商名单 （名单排名不分先后） 序号 服务商名称 服务商类型 推荐地市 1 北京瑞太智联技术有限 公司 工业软件服务商 九江 2 江西华卓机电工程有限 公司 基础设施服务商、系统集成服务商 九江 3 上海智展元科技有限公 司 诊断及方案设计服务商、工业软件服务 商、系统集成服务商 景德镇 4 苏州冠锐信息科技有限 公司 工业软件服务商 抚州 34 南昌海康威视数字技术 有限公司 诊断及方案设计服务商、系统集成服务商 抚州 35 上海虹点智能科技有限 公司 企业数字化诊断及方案设计、系统集成等 抚州 附件 2 钢铁行业数字化转型服务商产品矩阵 （名单排名不分先后） 服务商基本信息 服务商能力矩阵 序号 服务商名称 服务商类 型 推荐地市 服务场景 基础设施 软件系统 硬件设备 系统集成 1 北京瑞太智联技术 服务商类 型 推荐地市 服务场景 基础设施 软件系统 硬件设备 系统集成 统集成服 务商、其他 9 浪潮云洲工业互联 网有限公司 工业软件 服务商、系 统集成服 务商、其他 新余 其他 基于在钢铁、采矿、化工等行业智能化转型解决方案的实践，围绕“精益+智能”和“平 台+运营”模式，面向行业客户发展具备整体咨询规划能力、行业解决方案能力的合作 伙伴。 10 南京凯奥思数据技 术有限公司

18920851068 zhangyijuan@catarc.ac.cn 低碳钢材采购指南 编制单位 《低碳钢材采购指南》现阶段面向长流程钢和短流程钢开展企业产品碳足 迹核算与评估工作，旨在推动钢铁行业碳排放数据透明化，促进上下游企 业协同减碳。 本指南发布了企业产品平均碳足迹核算结果，便于下游企业参考，提升绿 色采购效率。在方法体系方面，本指南明确了碳足迹核算所采用的核算标 准、系统 并就指南内容提出意 见建议，共同推动钢铁行业绿色低碳高质量发展。 1-2 1-1 2 0 2 5 . 0 4 . 3 0 1 低 碳 材 料 采 购 指 南 长流程钢 企业平均产品碳足迹 排名 企业名称 长流程钢产品碳足迹（tCO2e/t） 1 昆明钢铁集团有限责任公司 2.38 2 云南玉溪玉昆钢铁集团有限公司 2.38 3 云南玉溪仙福钢铁（集团）有限公司 2.38 4 四川德胜集团钒钛有限公司 四川德胜集团钒钛有限公司 2.38 5 宝山钢铁股份有限公司-青山基地 2.44 6 酒泉钢铁（集团）有限责任公司 2.46 7 广西柳州钢铁集团有限公司 2.46 8 广西贵港钢铁集团有限公司 2.46 9 福建省三钢（集团）有限责任公司 2.46 10 湖南钢铁集团有限公司 2.47 11 凌源钢铁股份有限公司 2.48 12 宝山钢铁股份有限公司-东山基地 2.49 13 北京建龙重工集团有限公司

(二) 冶金（钢铁）行业客户现阶段对 PLC 自主可控的需求分析....... 32 1.冶金（钢铁）行业定义................................... 32 2.冶金（钢铁）行业整体市场发展情况....................... 33 3.冶金（钢铁）行业大型 PLC 市场规模....................... 40 4.冶金（钢铁）行业使用 冶金（钢铁）行业使用 PLC 的情况......................... 43 5.冶金（钢铁）行业大型 PLC 自主可控进程分析............... 46 大型 PLC 自主可控白皮书 3 3 第一章：中国 PLC 自主可控发展现状与趋势 (一) PLC 归属为工业操作系统领域 本篇白皮书聚焦于大型 PLC 产品的深度研究，该品类属于工业操作系统的 2：工业操作系统是关乎国家安全的“命门所在” 工业操作系统作为生产控制指令下达与工况状态传输的核心枢纽，其安全性 至关重要。一旦遭到监听、篡改或瘫痪，将直接导致系统设备故障乃至生产安全 事故，严重影响石化、钢铁等关乎国计民生的重点行业稳定运行，甚至对国家战 略安全构成威胁。 当前，全球科技竞争格局深度调整，核心技术的自主可控已成为维系国家发 展命脉与保障产业安全的战略性基石。近期，国家互联网信息办公室对国际芯片

领 性的低碳技术，才能在新一轮产业变革中占据战略主动。 工业部门在生产工艺与排放结构上的高度复杂性，使其碳减排技术的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 路径 - 政策” 为分析框架，建立关键技术的发展路线图，形成可落地的碳中和技术 解决方案，助力中国以碳中和技术创新打造工业竞争新优势，加快培育新质生产力。 本报告聚焦中国工业碳中和的战略需求，联合钢铁、建材、有色、石化、煤化工、数字化等重点行业 协会和研究机构，耦合自上而下的宏观评估模型与自下而上的技术优化模型（TIMES+MESSAGE），系统 梳理工业碳中和转型关键技术清单，开展多轮次技 2060 年将减少至 4.5 亿吨， 较 2025 年下降 95% 左右。2025—2060 年中国工业领域碳中和技术累计投资额将达到 42 万亿元左右。 分行业脱碳技术路径呈现显著差异化特征。钢铁行业作为当前与远期减排潜力双高领域，技术路径呈 现明显阶段性特征：2035 年前将以高炉 - 转炉系统节能改造和废钢 - 电炉短流程发展为主；2035—2040 年 摘 要 间，氢基直接还原

性的低碳技术，才能在新一轮产业变革中占据战略主动。 工业部门在生产工艺与排放结构上的高度复杂性，使其碳减排技术的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 ” 政策 为分析框架，建立关键技术的发展路线图，形成可落地的碳 中和技术 解 决方案，助力中国以碳中和技术创新打造工业竞争新优势，加快培育新质生产力。 本报告聚焦中国工业碳中和的战略需求，联合钢铁、建材、有色、石化、煤化工、数字化等重点行业 协会和研究机构，耦合自上而下的宏观评估模型与自下而上的技术优化模型（ TIMES+MESSAGE），系统 梳理工业碳中和转型关键技术清单，开展多 少至 4.5 亿 吨， 较 2025 年下降 95% 左右。2025—2060 年中国工业领域碳中和技术累计投资额将达到 42 万亿元左右。 分行业脱碳技术路径呈现显著差异化特征。钢铁行业作为当前与远期减排潜力双高领域，技术路径呈 现明显阶段性特征：2035 年前将以高炉 - 转炉系统节能改造和废钢 - 电炉短流程发展为主；2035—2040 年 厚 间，氢

化学原料和 化学制品制造业、有色金属矿采选业累计增加值实现较快增长，分别达 115 到9.8%、8.0%和7.7%。各细分领域的增加值增速相较于1-9月稍微有所 降低。分产品看，1-10月，钢铁产品，仅钢材产量同比增长4.7%，生 铁、粗钢产量呈现下降趋势，降幅分别为1.8%和3.9%，相较于年初增速 下降。化工产品中硫酸、烧碱、乙烯产量稳步增加，涨幅达到6.2%、 4.6%、10. 预计2026年，我国原材料工业增加值将继续保持稳步增长态势， 但内部结构分化将更为显著，主要原材料产品产量延续有增有减的态 势。化工行业中的高端新材料、有色金属行业中的深加工产品预计将延 续较好增长势头，而传统钢铁、建材产品产量则可能继续小幅下降。一 是全球经济在波动中温和复苏，外部需求环境依然复杂。IMF等机构预 计，2026年全球经济增速将与2025年基本持平或略有放缓，大国博弈、 地缘政治冲突以及 工业，特别是高端、绿色材料领域提供稳定需求。三是下游产业需求结 构性分化态势延续，驱动原材料供给结构加速调整。预计2026年，在城 市更新改造等方向带动下，我国房地产开发投资下行趋势有望进一步收 窄，拉动钢铁、水泥、平板玻璃等需求。与此同时，新能源汽车、光伏 储能、海工装备、电子信息等战略性新兴产业预计将保持较快增长，对 高性能有色金属、特种钢材、高端化工材料的需求将持续旺盛，成为拉 117 动原材料工业增长的主要新动能。