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作者:an888    发布于:2023-12-10 19:44    文字:【】【】【

  首页\[万向注册]\首页本报告系统归纳了我国能源行业数字化与智能化发展的相关背景,总结了能源行业数字化与智能化转型的发展趋势与基本特征,梳理分析了国内外先进能源企业相关典型实践,研究提出了我国能源行业数字化与智能化发展的基本思路:一是发挥政府规划先导作用,加强各领域统筹协调;二是发挥市场机制调节作用,破解传统体制机制壁垒;三是加快关键基础设施建设,夯实能源数字化智能化发展基础;四是加快关键技术和商业模式创新,提升能源数字化智能化发展能力。

  《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称《纲要》)指出,要以创新驱动、高质量供给引领和创造新需求,加快构建“以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。在此背景下,加速推动大数据、云计算、物联网、5G等移动通信、人工智能、区块链等新一代信息通信技术的创新突破,与各行各业中的应用深度融合,是助力我国经济社会的高质量发展的现实需要和重要抓手,有利于创新经济发展新业态、拓展经济发展新空间、培育经济发展新动能。

  1.面向全球,新一代信息通信技术技术深入渗透各行业各领域,数字经济成为经济增长新引擎

  当前,全球科技创新空前密集活跃,新一代信息通信技术持续加速突破,已经成为新一轮科技革命和产业变革重要驱动力量,其与能源、制造、材料等各个领域的应用深度融合,正在并将持续改变全球创新版图、能源格局、经济结构。同时,信息通信技术的高速发展也不断推动新产业、新业态、新模式的集中涌现,以平台经济、共享经济为代表的数字经济模式迅速崛起,是发展速度最快、创新最为活跃、辐射最为广泛的经济活动,逐步成为全球经济增长的重要引擎。据统计,2019年全球数字经济规模已达到31.8万亿美元,同比名义增长5.4%,占GDP的比重为41.5%,是全球各国稳定经济增长、实现经济复苏的关键抓手。

  在此背景下,能源行业需要顺应数字化、网络化、智能化发展趋势,主动拥抱数字经济等新理念、新模式,推动能源革命与数字革命深度融合并进,实现能源领域新旧发展动能转换。

  2.立足国内,新型基础设施建设不断提速,战略性新兴产业发展成为产业升级重要突破口

  当前,我国已经迈入新发展阶段,能源、交通、水利等现代化基础设施建设具有战略性、基础性、先导性作用,能够有力支撑新发展格局的构建,全面提升国家竞争力和总体安全水平。《纲要》指出,要统筹推进传统基础设施和新型基础设施建设,打造现代化基础设施体系,并对能源等传统基础设施以及新型基础设施建设发展做出了系统谋划。同时,以新一代信息通信技术、新能源技术为代表的战略性新兴产业发展迅速,技术创新加快,规模不断扩大,涌现出一批发展潜力巨大的产业集群,成为引领我国经济高质量发展的重要引擎。

  在此背景下,推动能源领域新型基础设施建设,加快培育能源领域战略性新兴产业,需要推动能源全产业链各类基础设施数字化与智能化发展,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

  3.聚焦能源,积极承接碳达峰、碳中和目标,能源领域数字化与智能化发展成为迫切需要

  世界能源格局正深度调整、全球应对气候变化行动不断加速,能源清洁化、低碳化转型已经成为全球共识和大势所趋。我国已正式提出,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。作为碳达峰、碳中和目标实现的主战场,能源领域将面临一系列前所未有的新变局,也将迎接一系列千载难逢的新机遇。从能源供给看,我国将采用优先发展非化石能源、清洁高效开发利用化石能源、加强能源储运调峰体系建设等系列举措,进一步加快建设多元清洁的能源供应体系。具有随机性、波动性、间歇性的新能源高比例、大规模并网,将导致电源结构比例、电力系统运行机理等呈现一系列新变化、新特征,尤其是给电力系统平衡保障、电网安全运行带来巨大挑战,迫切需要数字化与智能化技术手段推动运行控制模式等创新。从能源消费看,我国将通过强化能耗双控制度、提升重点领域能效水平、推动终端用能清洁化等“组合拳”,加速推进能源消费低碳化转型,势必将带来电动汽车、港口岸电、新型储能、需求侧响应、微电网等多元化、互动式新型用电设备的规模化接入,以及数据中心等多新型基础设施的定制化、智慧化、高标准化用电需求的集中涌现,迫切需要利用数字化与智能化技术手段助力能源消费方式变革。

  在此背景下,新一代信息通信技术与能源电力技术深度融合,能够提高能源生产、运输、存储、消费、交易全环节信息交互能力,推动“互联网+”智慧能源、综合能源服务等能源新技术、新模式、新业态将蓬勃兴起。

  从未来发展趋势上看,能源数字化与智能化发展既包含“智能+”先进技术创新,又涵盖“能源+”先进业态创新,将形成智慧能源体系、能源互联网等高级能源系统形态,是能源领域产业数字化和数字产业化的集中体现。

  大数据、云计算、物联网、移动通信、人工智能、区块链等“智能+”先进技术既是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,也是我国争取全球科技竞争主动权、形成国际领先科技体系的重要战略抓手。

  能源数字化与智能化发展,将以“智能+”先进技术为依托,形成先进信息通信技术、智能控制技术与先进能源技术深度融合应用的技术体系,推动多能转换与利用技术、协调运行与控制技术、灵活响应与互动技术等能源技术的全面升级。通过挖掘应用场景,“智能+”先进技术将广泛应用于能源生产、传输、消费、交易等环节,实现对能源全环节、各领域的全面可观、精确可测、智慧可控、灵活可调,有效推动能源系统变革发展。

  能源生产环节,充分应用物联网、移动通信等新一代信息通信技术,推动能源生产过程广域测量、精准预测、实时采集、远程校准、友好接入,促进化石能源高效开发利用,有效提升清洁能源消纳利用水平,并有效应对高比例新能源并网将给电力系统带来的运行风险和安全挑战。

  能源传输环节,充分应用工业互联网、智慧物联管理、大数据智能分析、数字孪生、智能交互等技术,建立开放共享的新型能源数字支撑平台,形成服务精准、迭代快速、运转高效的能源数字化服务体系,提高能源传输效率,提升运维管理水平,优化调度控制性能。

  能源消费环节,充分应用大数据、云计算、人工智能等技术,推动“源网荷储”各个要素可观、可测、可控,有效提升能源系统运行整体效能。同时,也能够发挥能源数据要素的放大、叠加、倍增效应,实现电热冷气氢等的多能互补和高效利用。

  能源交易环节,充分利用互联网平台、云计算、区块链、人工智能等技术,搭建交易品种全覆盖、市场主体全兼容、业务全集成、风险全监控的市场智能决策分析和交易运营支持系统,保障预测、申报、出清、结算等市场数据的及时准确披露,支撑供需双侧灵活互动、集中式与分散式交易相结合、多能互补、综合利用的能源市场交易体系建设。

  当前我国数字经济不断向纵深发展,已成为我国经济发展的重要引擎。对于能源行业来讲,深入挖掘能源生产、传输、消费、交易不同环节的数据资源价值,能够发挥能源数据要素的放大、叠加、倍增效应,实现跨时空的能源优化控制、跨品类的能源灵活转换和协同管理、跨主体的能源灵活交易,从而促进能源系统的生产提质、经营提效、服务提升和数据增值,形成“能源+”先进业态。

  能源数字化与智能化发展,将以“能源+”先进业态为手段,形成各方友好互动、资源配置高效业态模式体系,有效支撑新能源的大规模开发利用和各类能源设施“即插即用”,有效提升“源网荷储”协调互动水平,有效保障个性化、综合化、智慧化用能服务需求,推动全社会绿色可持续发展。

  能源数字化与智能化发展将以新型能源基础设施为物理依托,形成网架坚强、分布宽广,集中式能源系统、分布式能源系统、各种储能设施和各类用户友好互联,各类能源系统互通互济的智慧能源体系和能源互联网。

  智慧能源体系,既包含分布式智慧能源、智能矿井、智慧电厂、智慧楼宇等“点”式升级,也涵盖智能电网、智慧管网、智慧热网、智能交通网等“网”状互通,还涉及数据中心—业务中台—调度中心—交易中心等“平台”建设。智慧能源体系的不同组成部分有机链接、高效协同、相互促进、相互赋能,最终实现能源数字化与智能化发展的体系化推进。

  整体来看,能源数字化与智能化发展具有泛在互联、高效互动、智能开放、透明弹性、广泛赋能等特征。

  能源网络分布宽广,海量化能源设备及多元化市场主体广泛接入,能源系统、信息系统、社会系统深度融合发展,实现跨地域、跨品类能源互通互济和多元异构数据信息互联共享。

  在“智能+”技术赋能和“能源+”先进业态依托下,能源系统资源配置能力强、综合利用效率高、整体经济效益好,风光水火等多能互补、源网荷储协调互动。

  具备灵敏感知、智慧决策、精准控制等能力,各类能源、信息、控制技术广泛应用,各类能源标准互联互通,各类设施设备“即插即用”,各类用户服务模式多元,构成市场开放、共赢共享生态。

  数字孪生技术广泛应用,能源系统各类设备运行情况全面可观,市场规则与机制公平、透明,各类市场主体竞争公平,参与行业治理途径多元;能源体系结构坚固,信息网络和数据运行安全,具备预防抵御事故风险能力,系统韧性、自愈能力较强。

  新业务新模式新业态不断涌现,内生转型动力增强;业务组织模式呈现平台化、生态化,能源产业数字化与能源数字产业化协同发展,引领驱动经济社会绿色转型发展。

  为有效应对国际能源行业改革发展所面临的新形势、新挑战和新要求,国外传统电力企业已经纷纷开始数字化转型升级的实践活动。尤其是东京电力公司、法国电力公司、意大利国家电力公司等电力企业作为传统能源企业代表,已不断加快数字化和智能化发展步伐。

  为了积极应对电力、燃气市场体制全面自由化等外部经营环境变化,东京电力公司在持续扩大传统能源服务的基础上,紧跟新一代信息通信技术的发展进步,不断挖掘“大云物移智链”应用场景,努力创新多元化能源供应服务和能源数据增值服务,致力于转型成为全球领先的综合能源服务企业。

  一是利用“智能+”技术打造综合能源服务业务体系,支撑企业加快战略转型。东京电力公司深刻洞悉能源行业从提供能源产品供应向能源服务供应转型趋势,逐步开始从单一服务向综合服务转变。为支撑经营战略调整需求和综合能源服务商战略定位需要,东京电力公司依托信息通信技术手段,构建了集输配电、基础设施、能源平台、数据平台等一体化信息系统平台,为东京电力公司提供综合能源服务,从产品型企业转为服务型、平台型企业提供了基础性支撑。

  二是制定差异化、个性化服务策略,积极推进“能源+”先进业态模式创新。针对工商业客户,东京电力公司将需求归纳为节能、减排、高可靠性、减少初期投资成本四类,不断优化大用户能源消费方案,实行优惠电价措施。根据工商业不同客户对于节能、减排、高可靠性、降低初期投资等个性化需求,给出具有针对性的专门服务方案,提供“一站式”综合能源服务体验。针对终端居民客户,东京电力公司大力推广电气化住宅、多元化电价套餐、能源数据增值服务等多种服务套餐,满足居民用户经济、环保、安全用能需求。

  三是与行业内外企业开展广泛深度合作,共同打造能源服务生态圈。东京电力公司主动打破电力企业传统科层式组织架构,并积极联合信息、汽车、保险等行业的服务商,采取企业联盟营销、增值服务扩充等组合式策略,依托东京电力品牌优势,形成了一系列的特色子品牌。

  法国电力公司重点以优化数据资产经营管理为基础,深入挖掘能源数据资产,提升客户用能服务响应能力,推动开发综合能源增值服务。

  一是重视信息系统建设,支撑智能运维系统管理。法国电力公司以配用电领域作为重要突破口,不断完善配网信息系统,不断打破专业壁垒,实现相关数据跨部门充分共享及各专业管理模块的有效衔接,不断提升配网管理运维水平。

  二是成立独立的服务型运营分析中心。运营分析中心专门负责对配网运行数据、资产数据、企业管理数据、客户数据等综合分析,并通过制定一体化数据模型标准,实现全面数据共享,为销售、营销等业务部门提供客户行为分析支撑,提升管理效率,降低服务成本,改善服务质量。

  三是积极推动欧洲电力市场一体化。基于法国在欧盟框架内强大的支配地位以及在电力和能源领域的话语权,法国电力公司不断倡导建立欧洲区域电力系统运营协调中心,利用已有的能源数据资源优势,为欧盟其他国家电网调度提供建议和咨询。

  2015年,意大利国家电力公司提出了Open Power战略。在该战略的指导下,意大利国家电力公司立足既有技术优势加快构建智能电网,并通过创新业务模式来不断提升市场竞争力。

  一是推进智能电表普及,构建数据服务网络。在欧洲,智能电表被认为是连接终端用户和能源企业的关键设备。意大利国家电力公司以智能电表作为重要依托不断创新服务模式。配电侧,意大利国家电力公司利用智能电表重点开展能源平衡管理、柔性负荷管理业务。用户侧,意大利国家电力公司利用智能电表辅助远程合同管理。同时,意大利国家电力公司利用智能电表确保客户可以获取能源消费信息,并以此拓展需求管理和能源增值服务。

  二是推动新一代信息通信技术在分布式电源、储能等领域融合应用。分布式电源方面,意大利国家电力公司利用先进传感与数据分析技术,提升配电侧对分布式可再生能源的管理能力,为输电系统运营商提供分布式能源的数据信息,并在紧急情况下对分布式电源进行有效控制。充电设施方面,意大利国家电力公司通过加强充电桩计量数据快速分析和精准响应,为电动汽车用户提供多元化充电服务,为电动汽车厂商业务优化提供数据支撑。

  三是通过收购、联合研发等方式,提升自身专业平台创新能力和服务能力。意大利国家电力公司通过收购、联合研发等方式推动各类专业技术平台建设,如收购需求响应服务商EnerNOC,获得能源管控平台开发能力;收购eMotorWerks,提升电动汽车充电服务水平;收购Demand Energy,拓展储能和微网服务业务。

  能源技术、信息技术的快速发展,催生出一批新兴能源科技企业,针对性开展能源数据分析服务业务。作为国外新兴能源科技企业的主要代表,Opower公司、C3 Energy公司等依托“智能+”技术,打造数据分析平台,创新商业模式。

  Opower公司是全球领先的家庭能源管理企业,主要是基于对用能数据的深入分析,为公用事业企业提供能源服务解决方案,为家庭用户提供能源管理服务,让用户获得直观的节能体验。

  一是为终端用户提供多元化账单服务和个性化用能建议。第一,Opower公司通过直观方式向用户分类列式制冷供热、基础负荷等个性化用电情况,增强了客户用能账单的可读性。第二,Opower公司在电力账单重引入社交元素,通过与邻里比较等方式向客户提供用能情况分析,增强客户用能账单的互动性。第三,Opower公司建立每个家庭的能耗档案,通过为客户提供用能异常情况报警和针对性用能建议,不断增强客户黏性。

  二是为企业提供能源数据增值服务。Opower公司在为终端用户提供多元化账单服务和个性化用能建议的同时,还基于海量用能数据对终端用户能源消费情况进行系统分析,为电力公司等公用事业企业开展需求侧管理提供基础数据支撑,为改善营销服务提供策略参考。

  C3 Energy公司于2011年创办,通过运用大数据、云计算、人工智能等技术手段,提供实时监测和数据分析,同时也能对终端用户进行需求响应管理。

  一是充分利用“智能+”技术优势,创新服务模式。C3 Energy公司依托C3电网运行分析软件和C3能源用户分析软件,开发了超过20种具体应用,分别为电网运营商和终端用户提供多种能源数字服务。其中,C3电网运行分析软件服务对象主要是电网企业等公用事业企业,其通过用能数据分析优化系统运行方案、设备检修方案等,从而降低系统运营成本,精准预测负荷需求并有效应对设备故障等。C3能源用户分析软件,一方面服务电网企业等公用事业企业,用于企业了解终端用户用能情况,从而创新能源服务商业模式;另一方面,服务终端用户开展自身的能耗优化管理,从终端用户自身出发降低用能成本。

  二是通过多种渠道收集数据,实现能源数据增值。除公用事业企业的数据外,C3 Energy公司还广泛获取天气数据、建筑物信息、卫星天气等多元异构数据。通过整合,C3 Energy公司广泛承接系统监测、运维、沟通等多种角色,通过提供有偿的数据处理服务,实现多元数据的增值变现。

  国内传统能源企业以节能环保、清洁低碳为转型升级的重点,利用信息通信技术与数字化手段开展能源增值服务。国家电网公司、南方电网公司、中国大唐集团、国家能源集团等传统能源电力企业,大力实施“上云、用数、赋智”行动,已经在相关领域开展数字电网、能源互联网建设等多个方面的典型实践。

  一是在生产经营数字化、终端用户服务数字化等方面发力,加快推进能源产业数字化升级。在电网生产数字化方面,国家电网公司构建了具备多元化功能的“网上电网”平台,实现了电网规划设计、计划投资、项目管控、统计分析的“数据同源、电网同图、项目同库、业务同线、应用同台”,为电网在线诊断评价、智能规划和精准投资提供了基础支撑,显著提升了电网投资建设运营的整体质效。终端用户服务数字化方面,国家电网公司打造了“网上国网”平台,全面推行电费交纳、账单查询、故障报修、找桩充电、用能分析等线上业务功能百余项,实现“一网”办电、“一键”报修、“一站式”交费、“一条龙”绿色出行。

  国家电网公司虚拟电厂运营重点围绕“一个平台+两张网络+多方应用”展开,自2019年开始,国网冀北、上海电力就针对不同的资源禀赋进行差异化虚拟电厂运营试点建设,2020年和2021年逐步扩大试点范围,逐步探索创新商业模式,最终形成虚拟电厂建设标准和运营模式,并进行大力推广。

  冀北虚拟电厂示范工程打造了虚拟电厂平台和平台首个核心产品——调峰型虚拟电厂,创新建立了虚拟电厂市场化运营机制和商业模式,释放了能源经济在用户侧的新动能。冀北虚拟电厂工程自建设和投运以来,受到了社会各界广泛关注,起到了市场、技术领先作用,具备良好的推广应用价值。

  一是提升电网灵活调控能力,有力促进新能源消纳。虚拟电厂促进了电力系统需求与社会用能需求的深度融合,针对具有“用电时间有弹性、用电行为可引导、用电规律可预测”特性的负荷侧资源,将无序、随机用户用电引导为有序、可调用电负荷,实现“荷随源动、荷随网动”,提升了电网灵活调控能力,有力促进新能源消纳。

  二是实现用户实时互动参与,进一步降低用能成本。虚拟电厂为终端用户参与电力市场提供了便捷技术手段和有效渠道,用户在用电的同时可以通过移动App实时监测自身用电情况,并根据价格信号主动参与电网调节,向电网提供服务,进而有效降低终端用户的用能成本。

  三是有效感知、智慧聚合和柔性控制分布式可调资源。依托虚拟电厂智能管控平台,虚拟电厂实现了对海量需求侧资源的实时感知、有效聚合和智能管控,实现了对分布式能源设备的可观、可测、可调、可控,提升了分布式能源资源的综合利用水平。

  四是降低尖峰负荷,节约电力系统投资建设成本。冀北电网夏季空调最大负荷约为600万千瓦,若其中10%能够通过虚拟电厂参与系统削峰填谷响应,可节约电源投资达30亿元。同时,虚拟电厂可实现台区智慧能源管理,节约配网新建投资,并有效提升存量配网运行效率。

  二是在能源电商、智慧车联网等方面,利用能源数据优势,积极推进能源数字产业化发展。在能源电商方面,国家电网公司依托平台、资源、渠道、数据等多方优势,打造了国内规模最大的能源电商“国网商城”平台,广泛开展电力物资电商化采购,为用户提供更加便捷、更为可靠的产品和更为高效、更为优质的服务。在智慧车联网方面,国家电网公司建设形成了全球规模最大、接入充电桩数量最多、覆盖区域最广的智慧车联网平台,累计接入充电桩超过100万根,服务近600万名电动汽车用户,实现了电动汽车车主一键找桩、智慧充电。

  2015年以来,国家电网公司积极开展“互联网+”充换电服务应用,采用新一代信息通信技术,建成了智慧车联网服务平台,为电动汽车用户提供优质的充电和出行服务。

  一是建成领先智慧车联网平台。国家电网公司依托公共服务云,积极采用互联网技术架构,建成了多业务应用群及能力开放平台。截至2021年,智慧车联网平台已经成为标准规范、技术领先、接入充电桩数量最多、覆盖范围最广、终端用户数最多、充电功率最大的电动汽车综合服务平台。

  二是积极推进充电设施互联互通。国家电网公司加强对外合作,打造共赢共享电动汽车充电服务生态。一方面,与普天新能源、特来电、星星充电等多家充电运营商互联互通,实现不同运营商充电设备位置、设备参数、服务价格等基础信息,以及充电设施实时状态信息的共享,初步形成了互联互通的全国充电“一张网”格局。另一方面,与北汽、广汽、比亚迪、威马等电动汽车厂商开展深度合作,开展充电服务套餐产品“车电服务包”,用户一次付费购买产品并绑定车辆后,即可享受“即插即充、无感支付”,实现了车、桩、网、能源的泛在互联与高效互动。

  三是构建充电设施监控运维体系。国家电网公司发挥属地化运维优势,依托95598全国统一服务电话,对接入平台的充电桩建成“全国—省—地市—站—桩”五级实时监控和运维抢修体系。依托大数据挖掘和可视化展示技术,实现对充电设施的充电状态、运维检修、终端用户服务情况的7×24小时实时监控,全面做好运维检修。

  四是加强运营数据统计分析。国家电网公司依托车联网平台,应用大数据技术,开展充电设施分布、终端用户充电行为、设备故障类型、充电负荷特性等多维度分析,积极拓展增值服务。一方面,通过充电设施分布热力图、使用热力图,优化设施规划和建设计划,提升充电设施利用效率。另一方面,通过统计分析充电负荷时空分布特性,引导电动汽车低谷充电、高峰放电,参与调峰辅助服务市场,实现削峰填谷,提高新能源消纳。

  五是创新绿电交易模式。国家电网公司依托智慧车联网平台和统一电力市场交易平台开展“绿电”跨省交易,通过发用功率预测与供需优化匹配,定向消纳西南、西北等区域的清洁能源电力,探索建立了电动汽车负荷聚合参与电力交易的市场化机制,实现“新能源车用新能源电”。

  一是应用新一代信息通信技术改造传统电网,建设数字电网。首先,南方电网公司全面建成一体化运行智能系统,以数据模型算法支撑电网优化调度,推动能源资源的大规模优化配置,保障清洁能源基本全额消纳。其次,南方电网公司积极打造综合能源运营服务平台,利用数字化手段支撑“互联网+”智慧能源示范项目建设,推动能源消费从单一、被动向需求多元、主动参与的高效利用模式转变。最后,利用区块链技术,探索绿电交易等能源交易新模式,确保绿电生产、交易、传输、消费、结算等各个环节信息互通、可信。打造覆盖电网全过程、生产全环节的数字孪生电网,实现能源配置的全景看、全息判、全程控。

  南方电网公司云数一体数字技术平台包括南网云平台、电网数字化平台和全域物联网三大数字基础平台和云化数据中心,汇聚企业数字基础通用能力,供上层应用调用。

  一是打造南网云平台。南网云平台是数字电网三大基础平台之一,采用异构、跨平台的多云管理技术,支撑广域的多云逻辑统一管理,从而使企业云具备超大规模的硬件资源整合、超强的计算能力,灵活便捷的虚拟化、高可靠的运行容错、高通用的组件服务以及高可扩展的资源弹性伸缩能力。对内向各类平台提供基础硬件资源和中间件等通用技术组件,支撑敏捷开发、快速部署和故障自愈,对外为政府和社会,提供各项云计算和云服务,为信息的集成、共享提供相应的基础运行环境,拓展企业服务新模式。

  二是构建电网数字化平台。南方电网数字化平台基于统一电网数据模型构建,通过采集、汇聚、加工大量蕴含在资产全生命周期、供应链管理、电能量全过程、人财物集约化管理的数据,推进物理电网全环节、生产管理运营全过程的数字化,对内推动业务领域的应用建设、提升企业精益化管理水平,对电力用户、发电企业、政府及第三方机构等各类用户提供全方位服务。

  三是建成全域物联网。南方电网全域物联网按照“云管端”三个层次布局,强化通道能力和终端规范接入。实现物联网终端感知能力、网络连接能力、平台管控能力和数据交互能力。对内实现对电网状态的全面实时感知,支持属地化的实时操作和业务响应,促进云边端的全面协同;对外跨越企业物理电网边界,极大地丰富了数据采集来源,为实现企业价值链的延伸提供了有效手段。

  二是升级数字服务,全面满足美好生活的电力需要。首先,依托数字技术着力构建现代供电服务体系,为用户提供可靠、便捷、高效、智慧的新型供电服务。其次,建设互联网统一客户服务平台,建设线上智慧营业厅,为用户提供精细化用电分析、停电主动警告和实时监测等用能用电服务。再次,依托数字平台,建设“服务用户、获取市场”的敏捷前台,“资源共享、能力复用”的高效中台和“系统支持、全面保障”的坚强后台,提升对用户需求的灵活高效响应能力,全面提升用户体验。最后,通过用电全业务线上办理,全面推广居民和小微企业低压用电报装“零上门、零审批、零投资”,让客户办电“一次都不用跑”,有效提升电力“营商环境”。

  三是发展数字产业,助力提升能源产业链竞争力。首先,利用电力大数据专业属性强、实时准确性高的特点,构建充分对接供应链相关方的工业互联网,实现与供应商、物流商、服务商的业务贯通和数据共享,促进上下游企业业务协同和产业链全局优化。其次,建设南网商城,利用电力大数据覆盖范围广、联系用户多的特点,拓展数据交易、智能缴费、电子商务、智慧用能、互联网金融等多元化业务。最后,利用电力大数据客观反映国民经济社会情况的独特优势,开发金融风控征信数据产品,支撑金融机构风险监控预警和精准客户服务。

  中国大唐集团将企业打造成为智慧能源物联网的核心平台,构建融合发电—售电—消费—服务等各环节的能源供给平台经济,对内实现一体化协同运营,对外实现多元化创新服务。

  一是构建集团“建设—生产—营销”端到端打通的、业务数据标准统一的业务信息架构,提升智慧化规划/设计、电源建设、安全生产及营销销售能力。在数字化电源规划与设计方面,大唐集团通过利用新一代信息通信技术实现规划与设计的可视化、参数化,提升了规划设计品质,实现相关各方高效协同,满足协同化、多样化规划设计需求,实现设计数据的积累、迭代,持续提升后续设计。在数字化的电源建设方面,大唐集团以智慧建设、物联网、大数据等新一代信息通信技术作为支撑,通过作业动态模拟等提升施工精细化程度,通过4D进度管理、5D动态成本管理提升了施工管理水平,助力快速投产。在数字化的生产运营方面,中国大唐建立集控中心,利用终端智能和物联网等技术,提升运营生产管理质量,促进新能源消纳。

  二是建设智慧能源供给互联网,构建智慧能源供给生态圈。大唐集团通过建设智慧能源供给互联网,围绕电力核心业务,以提升内部协作效率、激发合作创新为目标构建电力产业生态圈。通过以市场化为中心的一体化运营,实现集中控制、统一运营,资源配置优化,以更协调地满足市场需求。打造智慧化电力生产运营,通过运营全过程的数字化,充分应用物联网等技术,提升建造水平,优化生产运维,促进安全生产,创新市场营销。打造整体效益最大化的板块协同,并加强板块协同效应,最大化集团总体经营效益,通过循环经济实现资源的充分利用,提升节能环保产业竞争力。

  三是推进智能电厂、智慧企业建设。大唐集团依托大数据、物联网、人工智能技术,以数字化方式为电厂物理对象构建虚拟模型,实现从工厂规划设计、建设、生产、维护、营销全过程数字化,构建一个全感知、全连接、全场景、全智能的数字电厂,全面提升发电场站的集中生产管理能力、全面感知能力、智慧预测能力和智能调度与计划能力。在火电方面,大唐集团通过对生产过程的全方位监测和感知,对设备、阀门的状态感知和智能控制,分布式远程智能前端,实现边缘计算和前端数据采集标准化,利用VR/AR进行设备检修培训。在风电方面,大唐集团不断推进风机状态采集、智能启停,风机智能自动运行调整,准确识别风况及自动控制,利用无人机远程监控。在水电方面,大唐集团通过远程集控、智能调度,对库区、坝区网格化自动巡检,智能识别危害与风险。在光伏方面,大唐集团主动排查缺陷设备,快速精准定位,实现自动跟踪、智能检测以及诊断,准确识别光况以及智能控制。

  一是全方位推进智能矿山、智能电站、智能运输和智能化工建设,赋能能源生产全产业提质增效。在智能矿山方面,国家能源集团在全国范围内率先建成世界首套8.8米超大采高智能工作面,以及国内首个数字矿山示范矿井等一批智能采煤工作面、智能洗煤厂。在智能电站方面,国家能源集团推动传统煤电产业清洁化发展和新能源产业规模化发展,先后建成国内首个5G+智慧火电厂,自主研发28纳米物联网智能芯片,建成国内智能化程度最高、运维人数最少、实现近零排放的智能生态热电厂京燃热电。

  二是开展流程再造、机制变革,创新实践智慧运营,推进全链条价值重塑,不断提升智慧运营水平。国家能源集团聚焦“管理信息化、运营透明化、决策科学化、协同网络化”的价值导向,打造了“一体化集中管控、智能化高效协同、可视化高度融合”的协同调度智能化指挥平台和“全流程贯通、全产业链衔接、全场景监控”的工业互联网平台,覆盖集团总部及55家子分公司、229家三级生产单位。同时,国家能源集团不断探索商业模式创新,积极谋划构建数字化工业品电商、综合能源电商两大平台,推动企业从能源产品供应商向能源综合服务商转型。

  在国内,以新奥集团、协鑫集团等为代表的新兴能源科技企业,充分借助“智能+”技术手段,构建区域能源微网、智慧化能源管控平台,积极开展综合能源服务,加快打造现代综合能源服务商。

  协鑫集团是一家以风光储氢、源网荷储一体化运营为主,以天然气、移动能源、集成电路核心材料等相关产业为辅的业务多元化发展的综合能源企业,在分布式能源、微电网、需求侧集控平台等方面具有较好的技术优势和业务实践。

  一是创新商业模式。协鑫集团以“金融+互联网”的双思维为依托,利用金融思维开发产品、利用互联网思维建设平台,构建了能源合同管理、屋顶光伏租赁以及合资攻坚共营的新型光伏建设运营商业模式。

  二是拥有行业领先的造价水平。依托光伏一体化发展产业优势,协鑫集团充分利用“智能+”技术,积极打造集开发、建设、运营于一体的智能化管理体系,有效提升了生产效率,大幅降低了分布式光伏造价水平。

  借助大数据、云计算、物联网、人工智能等信息通信技术,远景能源已基本完成由传统能源装备制造企业向综合能源服务企业的成功转型,已先后开发出智慧风场Wind OS平台、阿波罗光伏云平台等能源数字化管控平台,在信息通信技术应用、运维管理创新和发展模式创新等方面取得了十分亮眼的实践经验。

  一是在新一代信息通信技术应用方面,提供领先的能源互联网技术服务。远景能源业务领域包括智能风机研制、智慧风场软件服务、智慧城市整体解决方案等,业务范围遍布丹麦、美国、英国、日本等不同国家和地区。

  二是在运维与管理方面,构建多种智能管理平台。风电领域,远景能源积极构建“智慧风场全生命周期管理平台”,实现风电场资源评估、设计运维、资产管理等全生命周期透明化、数字化。同时,远景能源正将全生命周期解决方案逐步推广至光伏发电等其他能源领域,带动形成更大规模、更广范围的新能源资产管理产业。借助该平台,远景能源还逐步拓展需求侧管理业务,为工商业等终端用户提供能源交易、能效优化等解决方案。

  三是在发展模式方面,依托新一代信息通信技术创新实现轻资产运营。远景能源首先通过外包等多种方式逐步脱离传统零部件生产和风机研发销售。其次,通过集中优势资源,持续强化信息通信技术创新和应用场景挖掘,推动业务重心逐步转向智慧化管控平台研发和运维软件开发。

  总的来看,随着市场、政策、技术及能源企业经营能力的逐步发展,未来能源行业在市场发展、业务竞争、服务模式、技术研发上均会发生较大变化。面对以上趋势,国内外先进能源企业正纷纷抢抓数字化与智能化发展机遇,加快构建新的能源产业生态,尤其是在服务模式、业务模式、技术模式等多个方面取得了较为成功的实践经验。

  在服务模式方面,国内外先进的能源企业积极探索拓展“能源供给+增值服务”服务体系。国内外先进能源企业均从终端用户核心需求出发,充分利用新一代信息通信技术,创新差异化、多元化、定制化的服务模式,设计开发个性化能源产品与服务组合,更好地满足终端用户个性化、智能化、互动化的用能需求。

  在业务模式方面,国内外先进能源企业充分结合自身特点,不断创新业务模型。各国能源资源禀赋、能源体制机制、能源消费水平、能源技术能力、能源政策体系等方面均存在诸多差异,因此各国不同类型能源企业在业务模式的选择上各具特点,但都基本形成了包含能量灵活交易、综合能源供应、能源综合服务在内的多样化业务模式。

  在技术模式方面,国内外先进能源企业不断加快新一代信息通信技术与能源技术的融合创新和集成应用。在数字化转型背景下,能源领域技术创新已经加快向跨领域、跨环节、跨链条协同创新转变。因此,国内外先进能源企业科技创新重点加快转向学科交叉的“融会点”,更加强调能源技术与先进信息通信技术、控制技术融合创新和集成应用,从而实现能源系统的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济。

  面向新一轮科技革命与产业变革的最新发展趋势,立足我国基本国情和能源资源禀赋,我国能源企业数字化与智能化发展升级,需要选择一条具有中国特色的发展道路,其基本思路可以归纳为以下四个方面。

  充分发挥政府规划对能源领域数字化与智能化发展的总体指导作用,要以规划为突破口,强化不同能源品种间的能量耦合与信息交互,有效促进能源行业与其他行业间协同、能源行业中各类企业间协同。尤其要在规划制定环节中明确基础性重大系统工程,在规划实施过程中突出强调政府的统筹协调作用,充分调动各类主体的积极性与能动性。

  坚持“管住中间、放开两头”,持续深化电力体制改革。一方面,充分发挥行业龙头企业引领带动作用和需求牵引作用,重点围绕业务创新赋能、数据共享共用、平台建设运营等方面,汇聚各方力量打造共建共治共赢的能源生态圈。另一方面,突出发挥市场力量,推动能源数据的有效采集、合理流动、融合应用,积极培育形成能源数字新业务、新业态、新模式。

  以整体优化、协同融合为导向,硬件、软件并重,优化我国能源数字化基础设施布局、结构和功能,加快推进统一技术、统一标准的能源数据中心等关键基础设施建设,实现能源数字化基础设施互联互通、数据融合贯通、软硬件资源高效配置。在政府引导下,进一步发挥能源行业龙头企业基础数据完备、基础设施齐全等优势,逐步推动公共领域能源数据的开放共享共用。

  重点针对人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等关键核心技术,开展产学研用一体化协同创新,充分挖掘数字技术在能源领域的应用场景,加快“智能+”技术迭代升级和集成应用。同时,面向市场环境培育、产业政策扶持,激发各类市场主体商业模式创新潜能,持续推动“能源+”业务、业态和商业模式创新,不断丰富完善能源数字产业链、价值链,实现能源数字价值创新创造。

  综合来看,能源行业的数字化与智能化发展需要坚持“一个指挥棒、一个动力源、抓准着力点、拿准稳定器”,在做好顶层设计、强化市场驱动、找好关键抓手、健全保障机制这四方面集中发力。

  对于存量市场,注重补齐传统能源设施的短板弱项,包括油气管网、储气设施、跨省跨区输电通道、配电网升级、储能与调峰调频电源等灵活性调节手段等,推动能源网络覆盖规模更广、更坚强和互联互通程度更高。对于增量市场,需要从源头打破能源行业壁垒,统筹各类能源基础设施的建设,尤其是做好能源基础设施与信息基础设施的统筹建设工作,推动能源结构向清洁低碳转型。

  发挥产业链“链长”作用,鼓励能源生产侧企业积极构建或协同参与产业互联网平台、云平台等数字化平台建设,让更多市场主体参与能源产业生态圈建设,进一步提升能源生产效率。鼓励能源消费侧更加聚焦节能提效、灵活资源开发等市场需求,积极探索创新综合能源、分布式能源等参与市场交易,提升供需双方良性互动与精准匹配水平,以市场化手段引导、激励各类市场主体进行智慧化能源生产与用能。

  通过建设能源大数据中心、能源产业互联网平台等能源领域“新基建”,推动建立统一数据标准体系、能源数据公开目录,着力破解数据壁垒。在此基础上,发挥数据媒介作用,统筹推动智慧能源与智慧楼宇、智慧工厂、智慧城市、智慧交通等协同发展。

  伴随能源数字化与智能化的不同发展阶段,动态合理安排“人、财、物”等各类要素资源,稳妥推进各项建设任务,在统一标准、保障信息安全、完善市场规则、支持社会资本、完善财税政策等方面提供重要基础保障。

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  涉密信息系统集成资质、民企参军军工四证;ISO20000、ISO27001、ISO质量、环境、健康三体系、信息系统建设和服务能力评估体系(CS)、ITSS、CMMI、食品安全管理体系认证中的HACCP与ISO22000;IATF16949、企业诚信管理体系、商品售后服务、养老服务认证、能源管理体系、安防企业能力证书等荣誉资质认证;商标注册、版权保护、知识产权贯标、两化融合贯标、高企认定、科企认定、双软认定、智能车间、绿色工厂、单项冠军、工业大奖、创业投资、资源对接、人才政策、产学研深度联合、海智英才与国际科技交流合作……等更多专业化、一体化智慧服务!

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