目前,能源化工行業數字化轉型如火如荼,企業正在利用新一代ICT技術賦能各業務環節,提高能源化工企業的生產效率、安全性、可持續性,構築更高效、更清潔、更經濟的現代能源體系。全球各大石油公司紛紛加大數字化技術投入,利用人工智能、物聯網、數字孿生等新一代信息技術在油氣勘探開發、煉油化工、銷售服務等多個領域,進行全產業鏈業務轉型,主動應對數字革命挑戰,對全產業鏈各環節進行優化升級,催生商業新業態,提升整體競爭力。
石化盈科作爲能源化工行業專業信息技術服務提供商,一直以“助推兩化深度融合,全面提升客戶價值”爲使命,深耕行業、緊跟前沿,專注推進數字技術在行業內的應用,助力企業提升價值,推進業務轉型,爲能源化工企業賦值、賦智、賦能。石化盈科持續研究,探索創新,依託先進實踐,洞察未來發展趨勢,圍繞企業痛點,爲企業提供數字化解決方案。我們認爲,人工智能、物聯網、數字孿生、5G、區塊鏈等技術已經在能源化工行業的實踐中初見成效,必將成爲能源化工行業數字化轉型的重要技術引擎,支撐能源化工企業業務轉型發展,應引起企業的重點關注。
人工智能
人工智能是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量,人工智能與石化行業的融合已成爲促進行業數字化轉型、智能化發展的新引擎。埃森哲在《埃森哲技術展望2020》報告中指出,人工智能將改變石化行業未來,推動企業加速創新,已經從執行簡單任務的自動化操作升級成爲與人類互動的強大協作工具,領先企業已不再將人工智能視爲簡單的技術工具,而是成爲整個組織的變革引擎。人工智能可應用於經營管理、勘探開發、煉化生產、營銷售後、工程建設及科技研發等環節,爲全業務鏈提供業務優化、預測預警、自動化作業、決策支持等應用,提升行業效率和效益,並催生新業態和新模式。人工智能已成爲全球領先油氣企業轉型發展的重要戰略舉措,各國油氣企業積極開展人工智能應用,中國石化面向油田高危崗位應用人工智能技術,實現機器人場站巡視、檢測,人工智能分析診斷,及時發現安全隱患並主動預警,避免安全事故,同時協助現場工作人員完成大量重複性、危險性、高頻度、高強度的巡檢工作;殼牌利用人工智能技術預測設備的保養週期,減小作業停工時間;埃克森美孚通過人工智能改善上游生產活動,從油井中收集數據,利用人工智能優化油井性能;BP利用人工智能提高決策過程自動化水平。可以預見,人工智能與油氣行業的深度融合將成爲行業數字化轉型,智能化發展的新引擎。
物聯網
物聯網作爲新一代信息通信技術的典型代表,與其它ICT技術以及製造、新能源、新材料等技術加速融合,在諸多領域快速滲透,爲服務、創新等理念賦予全新內涵。物聯網在油氣行業的典型應用場景有作業監測、設備標籤化管理、工況預警、遠程指揮等。以物聯網爲核心手段,可實現作業現場與後方專家實時互通,運用實時數據與靜態數據,建立並優化鑽井和地質模型;實時跟蹤施工工況,優化作業方案,提高鑽探效率,實現各級管理者、技術專家對生產作業過程的決策支持由“事後分析”到“事中控制”和“事前預測”的轉變[3]。物聯網在能源化工行業的應用空間十分廣闊,無論是油井監測、異常情況警報,還是石化產品生產過程監控、儲運狀況動態跟蹤,物聯網技術所起到作用都值得重視。
數字孿生
數字孿生指的是充分利用物理模型、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命週期過程。數字孿生是一種超越現實的概念,可以被視爲一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。在石油化工行業,數字孿生技術研究及應用主要集中在生產全流程和設備維護上,即油氣勘探開發、鑽井過程、石油工程裝備全生命週期等。早在2017年,BP公司就運用其油田生產模擬與監控系統APEX對北海地區部分油田生產進行模擬優化,提高生產效率,預測潛在問題, 並在當年全球投資組閤中爲BP每天增加三萬桶油氣產量。
5G
2021年,我國5G網絡建設和產業規模將進一步增長,且增幅將超過2020年度。四大運營商仍將繼續佈局5G規模組網,並聯合企業廣泛探索5G融合應用。5G融合應用將使C/B/G多端用戶和市場受益,其中工業互聯網領域的5G專網建設將率先發力。5G技術將爲能源化工行業可穿戴設備、機器人、無人機等移動應用發展提供基礎,例如上游勘探開發領域偏遠油井或者難採集數據的油井通過5G鏈接完成數據實時傳輸,實現油井實時監控,並通過智能分析保證數據合理安全使用。在煉油化工生產領域,5G將爲安全、環保、應急、物流以及綜合安保等提供網絡基礎,同時5G也將爲下游銷售服務提供更便捷的客戶服務網絡。
區塊鏈
區塊鏈技術是分佈式的網絡數據管理技術,利用密碼學技術和分佈式共識協議保證網絡傳輸與訪問安全,具有數據多方維護、交叉驗證、全網一致、不易篡改等特點。區塊鏈技術已在全球石油和天然氣公司廣泛應用,主要集中在能源交易、監管及合規性、跨組織資產優化利用、全球化供應網絡四個領域。在碳軌跡(從原材料採購、廢棄到回收利用二氧化碳的全過程)追蹤方面,通過將碳足跡令牌化,可以幫助企業用分佈式方式覈算排放量,測量整個供應鏈的碳排放量。在碳交易方面,長期存在着能源交易多樣性和參與者日益集中造成的覈查信息真實性難度大、數據共享安全性低、交易成本高、協同能力低等問題,利用區塊鏈的技術特性、智能的合約屬性和構建起各利益個體之間的信任關係,可實現各種能源系統之間的信息共享,提升供給側和消費側之間交易的透明度,解決雙方交易時信息不對稱的情況,提升交易安全性,打破生產商和大宗商品交易商長久以來的“紙質”交易模式,向更透明、更便捷、更便宜的“電子”模式加速轉化。值得一提的是,雖然美、英、德等國是較早將區塊鏈引入能源領域的國家,但業內普遍認爲,從2020年開始,亞太地區將成爲全球在這一趨勢上的新主導。Navigant Research(美國市場研究機構)預計,到2027年,亞太地區能源區塊鏈應用規模將增長83.3%。
融合創新 佈局未來
人工智能、物聯網、數字孿生、5G、區塊鏈等數字技術已經在能源化工行業成功應用,爲業務轉型升級提供技術動力,對能源化工企業的影響越來越深入。小盈諮詢認爲,數字技術的發展並不是孤立的,而是在融閤中不斷發展的,不同技術在企業的業務應用中互補互促,比如大數據爲人工智能提供機器學習基礎,虛擬現實技術爲數字孿生提供可視化方案,5G應用爲工業互聯網提供大帶寬、高可靠、低時延、海量連接的能力,技術之間的邊界在應用層面越來越模糊。未來,能源化工企業要抓住機遇,加大對數字技術的部署,加強融合,加大合作,創新應用,挖掘數字潛力,加速佈局數字化轉型。