煤炭及下游耗煤行业，现如今面临着巨大的机遇与挑战——实现“双碳”战略目标。

2020年联合国大会上，中国做出郑重承诺：中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。上述碳达峰与碳中和的时间表，也被称为“双碳”目标。

作为我国的基础能源，煤炭行业正在加速向绿色智能方向迈进，但也遭遇了诸多转型难题：尚未形成有效减碳、排碳的路径，缺少转型的成功案例，急需系统性的技术创新……

双碳之路上，煤炭企业如何破局？

在“碳中和、碳达峰”大背景下，陕煤集团率先响应国家号召，积极推进智能化矿区建设，并结合“双碳”目标打造数字孪生低碳智慧矿区，让“黑金”上开出“绿花”。

其中，51WORLD携手新华三集团基于陕煤集团矿区的现状与需求，搭建了矿区“全域双碳管理系统+数字孪生平台”，为实现“双碳”目标、生态发展之路提供了煤炭行业转型示范标杆。

全域双碳管理系统通过数字孪生技术构建矿区“碳画像”、“碳足迹”、“GDP碳分析”，实现“三知、三治、三绿”，真正提升矿区双碳管理能力。

矿区数字孪生平台则帮助管理者全面直观地掌握矿区内部与外部的人、物、建筑的状态，形成矿区“可视、可控、可算”的能力，加快对矿区异常事件处理的速度，从而实现矿区向绿色、安全、高效、智能、可持续发展方向转变。

1. “双碳”先试先行, 推动矿区绿色发展

依托陕煤集团已规划建设的清洁低碳生产体系、生态碳汇能力及新能源产业，全域双碳管理系统全面覆盖绿能产业、煤化工、煤矸石发电、煤矸石、粉煤灰制建材、瓦斯发电、矿井水回收复用、碳污同治等碳排放相关项。

该系统实时对接记录碳排放数据，并从碳源分析、GDP碳分析、碳汇分析、空间碳计算等维度完成矿区碳排放的深度剖析，形成矿区“碳画像”、“碳足迹”图，实现“三知”（知排、知碳、知路）、“三治”（治能、治污、治碳）与“三绿”（绿能、绿产、绿碳）。

在“三知”、“三治”与“三绿”的基础上，全域双碳管理系统全面提升矿区双碳管理能力，全力打造低碳智慧矿区。 

01. 全域碳排查，摸清碳家底

对陕煤集团矿区全域进行碳排查，汇总矿区上年度碳排放总量、员工数量、年均GDP、整体年度用能情况（电、煤、油、气、水等），了解矿区碳排放情况全貌。

摸清碳家底，是促进矿区全面绿色转型的基础保障。 

02. 碳源碳画像，精细化管控

在双碳转型战略已定，绿色低碳治理进一步精细化的趋势下，掌握矿区重点排放源和排放情况，将为科学合理制定低碳发展转型策略奠定基础。

陕煤集团矿区分析了直接碳源、间接碳源和相关碳源的排放量、同比变化和月度趋势，碳源占比和碳源排行榜精细化到具体碳源的点位信息，提升碳源监测和管理能力。

针对陕煤集团矿区的单位GDP能耗、单位GDP碳排放情况进行数据分析，结合人均碳排放和碳强度数据形成近三年GDP碳分析趋势，科学体现陕煤集团矿区实际经济发展和温室气体排放水平的关系，为降低碳强度和节能减排提供有力依据。

04. 碳汇量分析，量化碳吸收贡献

陕煤集团矿区开采形成的碳源排放与区域生态系统的碳收支机制交织耦合，形成相对外界环境开放的碳循环系统。

对矿区碳汇指标进行量化分析，主要包括植被碳汇和土壤碳汇两部分，汇总年均碳吸收总量及去年同比变化，并实时分析呈现碳吸收月度趋势变化情况。

空间碳计算。基于三维数字孪生模型空间交互的能力，在陕煤集团矿区数字场景中框选特定的关注区域，即可实时计算出该空间内的碳排放总量和碳源构成，实现高效化的碳排放追踪监测。

碳源碳计算。孪生平台提供不同碳源的筛选项，方便用户自由筛选进行不同碳源组合的碳排放统计。

对陕煤集团矿区的原煤生产单位、原煤加工单位、煤泥煤矸石电厂、煤层气等碳排放源的构成进行了分析，把开采、运输、转换、废物处置等作为一个完整的电能源生产燃料循环链，找出原煤生产各阶段的碳排放源，揭示了碳排放的本质过程，进而为从源头上制定科学合理的碳减排计划奠定基础。

2. 构建孪智化IOC, 提升矿区智慧管理效率　

借助数字孪生平台的搭建，陕煤集团在数字世界里复刻出一座智慧矿区。

智慧矿区通过将地理信息、交通管理、建筑、设施、设备等管理对象三维孪生，以及与数字平台数据的整合对接，实现现实矿区与虚拟界面的相互映射，形成面向管理者的统一运营管理中心。

借助IOC运营管理中心，管理者可以全面直观地掌握矿区内部与外部的人、物、建筑的状态，建立从运营状态可视、到业务分析->预警->辅助决策->执行的能力，实现矿区的“可视、可控、可算”，最终实现智慧矿区的建设目标。

01. 综合指挥，全生产周期管理

矿区数字孪生平台整合了产区网络、人员、车辆、设备、环境、门禁、摄像头等多源数据，结合排产、备料、制造等生产环节信息，实现了全要素管理。并以融合通信为基础，将人员、固话、广播、智能单兵和摄像机空间融合，当事件突发或故障处理时，实现对人员、车辆指令下达、任务调派、应急处置和一键通知。

矿区运用AI、大数据、GIS等技术，提供人脸通行、车牌通行、访客预约、园区内设施和服务导航功能，实现员工、访客、车辆的无感知、便捷通行。同时对园区通行进行实时监控，统计园区进出人流、车流密度，分析园区中人员、车辆流动情况，实现智能停车场管理，提高通行率和使用率，科学赋能智慧矿区通行管理。

矿区智慧后勤管理针对智慧灯杆、摄像头、环境监测设备和防疫设备进行孪智化管理。针对路灯智能管理，对管控范围内所有路灯集中控制、实时数据监测、异常智能分析及设备老化故障报警等，以三维可视化交互界面一屏管控。

实时监测环境风速、温度、湿度、烟雾浓度、噪声和PM2.5，通过对环境空间的有效管控，提升矿区整体环境舒适度。

 借助于数字孪生、大数据、人工智能等技术，陕煤集团加快了智慧矿山低碳运营和安全运营管理体系的建设，促进转型升级，全面深化改革，推动了矿山发展的质量变革、效益变革及动力变革。

未来，51WORLD还将以全方位的数字孪生能力赋能矿区发展，打通现实世界与虚拟世界，助力智慧矿区的孪智化发展和双碳目标的达成。
 

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