2022年,能源被各個國家重視。前有歐盟注重核電,后有北溪二號曲折反復。在2021年,風電、潮汐的不穩(wěn)定性再次被證實之后,一場能源的戰(zhàn)爭正在悄然打響。
2021年,大宗商品市場經(jīng)歷了一輪波詭云譎的上漲,各類礦產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品都被裹挾其中。而在增量市場,已然打成一鍋粥。在系統(tǒng)性風險和非系統(tǒng)性風險漫天飛舞之時,如何規(guī)避風險,被決策者們提到日程之中。無疑,提高礦產(chǎn)的利用效率變得尤為重要。
在此背景下,智慧礦山成為2022年投資行業(yè)的新詞匯。
01
一場關于挖煤的效率之戰(zhàn)
就國際范圍內(nèi)來看,礦山開采的智慧化醞釀已久。而就全世界范圍來看,因國家稟賦不同,智慧礦山的發(fā)展路徑也不盡相同。
2010年,智慧礦山概念一經(jīng)引入,隨即引爆了國內(nèi)市場。
在中國,無疑煤礦是主角。在過去,煤礦事故頻出報端。但在5G技術條件下,這種情況可能會改變。一方面,傳感器和網(wǎng)絡的疏通,讓采礦變得更可控,另一方面,由于智慧礦山的發(fā)展,也間接提升了整體行業(yè)的生產(chǎn)效率。一個安全、無人、高效、清潔的采礦業(yè)正在向我們走來。
礦山結(jié)構龐雜,可分為煤類礦山與非煤類礦山,而非煤礦山又可分為金屬礦山與非金屬礦山。礦山類型復雜多樣,但由于煤礦和非煤礦在開采、排巖、運輸?shù)榷鄠€關鍵環(huán)節(jié)相似度較高,因此智能化改造方式存在一致性,且煤礦由于建設難度低且市場需求量大,其率先進行了智能化轉(zhuǎn)型。
智慧礦山的概念頗有吸引力。就投資規(guī)模而言,目前,全國煤礦數(shù)量超過5000 處,整體投資規(guī)模將達到上萬億,其中智能設備市場約8000 億,與智能化相關的基礎設施、集成平臺市場約2000 億。
而投入方面,也在如火如荼地進行。截止2019 年底,智能開采已在國內(nèi)主要的產(chǎn)煤地區(qū)進行試驗和生產(chǎn),先后在兗礦、神東、寧煤、中煤、陜煤、同煤、陽煤、平煤、晉煤、峰峰等礦區(qū)的200 多個工作面進行了應用。
目前,新建煤礦是整個智慧礦山的最大增量市場,據(jù)統(tǒng)計,新建單個千萬噸級煤礦投資10 億元:除了存量煤礦的智能化改造,新建煤礦可以實現(xiàn)從頂層設計-施工建設-運行維護一體化,從一開始就最大程度解決智慧礦山可能遇到相關問題,較為徹底的實現(xiàn)智能化開采。
到2025年,大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化,形成煤礦智能化建設技術規(guī)范與標準體系,實現(xiàn)開拓設計、地質(zhì)保障、采掘(剝)、運輸、通風、洗選物流等系統(tǒng)的智能化決策和自動化協(xié)同運行,井下重點崗位機器人作業(yè),露天煤礦實現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無人化運輸。到2035 年,各類煤礦基本實現(xiàn)智能化,構建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng),建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的煤礦智能化體系。
就整個智慧礦山行業(yè)而言,既包括了礦山生產(chǎn),也包括了對采礦工人職業(yè)健康與安全、技術支持與后勤保障等多方面內(nèi)涵。其中,就技術而言,已經(jīng)出現(xiàn)主動感知、自動分析、快速處理多個分支,在智慧礦山行業(yè)內(nèi)部,也誕生了做生產(chǎn)系統(tǒng)、職業(yè)健康與安全系統(tǒng)、技術支持與后勤保障系統(tǒng)多個垂直行業(yè)。
就如我們之前所發(fā)過的一系列文章相類似,上市公司、IT巨頭以及創(chuàng)業(yè)企業(yè)紛紛加入了競爭。一時間,圍繞智慧礦山的話題一度甚囂塵上。
在諸如平煤股份(601666)的上市公司中,煤礦機械化、自動化、信息化、智能化改造是同步進行的。其最終思路是機械化換人、自動化減人、智能化無人機。就效果而言,據(jù)公開消息,目前平煤股份3年建成了12個智能化綜采工作面、1個自動化綜采工作面、改造智能化掘進機44套、新建智能化掘進工作面24個。預計,在2023年底實現(xiàn)礦山網(wǎng)絡化、數(shù)據(jù)化、可視化和智能化全覆蓋。
就結(jié)果來看,平煤股份借助數(shù)字化完成了減員增效。
02
頭部企業(yè)沖進“挖礦”行業(yè)
在比特幣礦機在國內(nèi)被禁后,如今,另一種“挖礦”正在流行。只不過,這次,是真真切切地在挖石頭。
新能源巨頭寧德時代瞄準了鋰礦石。在宜春,該公司斥資一百多億人民幣開展此項業(yè)務。據(jù)公告透露,這項業(yè)務不僅為寧德時代上游原材料做了相應保障,同時,也為電動智慧礦山等新興業(yè)務覓得應用場景。
而華為的南泥灣計劃,在相繼進入養(yǎng)豬、鋼鐵、汽車等產(chǎn)業(yè)后,華為推出挖煤計劃之時再次沖上了媒體熱搜。
華為煤礦軍團副總裁郭振興在致辭中表示,華為煤礦軍團將持續(xù)投入最優(yōu)秀的資源、最精尖的團隊、最強的研發(fā)實力、最新的數(shù)字技術,充分利用新技術為煤炭企業(yè)和生態(tài)合作伙伴,提供更及時、更精準、更優(yōu)質(zhì)的支持,向上使能各類應用,向下賦能智能裝備,共同打造智能礦山綜合解決方案,推動煤炭行業(yè)的安全、高效、綠色、智能化發(fā)展。
雙碳被譽為國家戰(zhàn)略大計。從能源角度看,我國過往經(jīng)歷了多年煤改氣,但最終因為天然氣的不穩(wěn)定以及價格問題沒有進一步推廣。而火力發(fā)電格局短期為止難以改變,加之電動汽車需要電力,而電動汽車的能量使用效率偏低,未來想必會對電力供應方面的需求更加迫切。
自始至終,我國不能算是石油方面的富油國。這樣一來,使得如何在煤礦上下功夫,變得越來越重要。煤要挖得更有效率,燃燒的要更環(huán)保。好消息是,華為已經(jīng)意識到,智能礦山建設本質(zhì)是工業(yè)體系架構變革,唯有建設統(tǒng)一架構的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺才能徹底解決問題。
03
智慧礦山的未來
就如上文所述,智慧礦山的發(fā)展背后是電氣化、自動化和智能化三者結(jié)合演進的客觀事實。一方面就采煤而言,我國機械化程度已相當高,但在智能化方面,則略顯遜色。
設備互聯(lián)、云平臺云計算的搭建以及數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)還未大規(guī)模實行。實際上,發(fā)達國家已經(jīng)在上個世紀90年代開始便有探索。未來而言,隨著井下無人機、智能VR/AR 等設備大量采用,設備的遠程會診、無人巡檢都會得到極大加強。
此外,北斗系統(tǒng)的加入,也為智慧礦山增色不少。目前,北斗系統(tǒng)可在包括定位導航、GIS、三維地質(zhì)建模、虛擬現(xiàn)實等在內(nèi)的多種場景下施展拳腳。
現(xiàn)在,老牌企服和互聯(lián)網(wǎng)公司都盯上了智慧礦山這塊肥肉。
除用友能源事業(yè)部外,Ucloud將自動駕駛賽道和采礦結(jié)合推出了無人配送,智慧礦山,港口運營,園區(qū)級清掃車等多種服務。
2019年9月,中國聯(lián)通、龐龐塔礦、富華宇祺公司三方簽訂了煤礦井下5G戰(zhàn)略合作協(xié)議,以打造智慧礦山系列產(chǎn)品為目標,共同進行了井下5G設備改造。
華為、百度等巨頭爭搶煤礦智能化蛋糕。華為參與 5G 礦車投入運行,煤礦生產(chǎn)可無盲區(qū)監(jiān)控,與煤炭科學技術研究院有限公司、山西數(shù)智精英科技股份有限公司合作開發(fā)“煤礦大腦”;百度參與中國煤炭云建設,與陽泉煤業(yè)集團達成戰(zhàn)略合作;中興通訊、聯(lián)通與兗礦開展合作成立“5G+智慧礦業(yè)聯(lián)合實驗室”。
普通煤礦發(fā)展成智能煤礦的過程中,需要智能系統(tǒng)基站、遠端控制平臺等基礎建設、需要實現(xiàn)煤機等裝備智能化改造或購置、需要交互式信息平臺、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)平臺等軟硬件建設、需要各子(分)控制系統(tǒng)和控制技術的相互銜接與融合,如綜采子系統(tǒng)、綜掘子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、提升子系統(tǒng)等融合形成整個礦山的智能化成套控制系統(tǒng)。
目前,在智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈中,上游主要是系統(tǒng)集成中所運用的攝像頭、防爆計算機、防爆變頻器等零部件以及軸承、膠輪、外殼 等加工耗材的供應商,如寶信軟件等;下游主要為煤炭、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開采公司,如陽煤集團(陽泉煤業(yè))、陜西煤化、中國華能等。
而在智慧礦山完成后,一個物聯(lián)網(wǎng)、云計算、 大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機器人化裝備等相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)便呼之欲出,在新技術條件下,就可以形成一個對礦山全面感知、實時互聯(lián)、分析決策、自主學習、動態(tài)預測、協(xié)同控制的完整智能系統(tǒng),實現(xiàn)礦井開拓、采掘、運通、分選、安全保障、生態(tài)保護、生產(chǎn)管理等全過程的智能化運行。
來源:極新
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