智慧能源專題研究

智慧能源專題研究第一章

變革加速，能源行業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存（一）能源行業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)碳中和愿景將加速推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型。2020年9月22日，中國向世界鄭重宣布，“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。預計碳達峰和碳中和目標會分解至省內(nèi)各級行政區(qū)域及行業(yè)，逐步落實到企業(yè)，將對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和可持續(xù)發(fā)展提出新要求。能源綠色高質(zhì)量發(fā)展仍面臨油氣依賴進口、新能源消納難等問題。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2020年上半年，中國生產(chǎn)原油9715萬噸，進口原油2.69億噸，生產(chǎn)天然氣940億立方米，進口天然氣4836萬噸。能源行業(yè)利潤普遍大幅下降，經(jīng)營壓力激增。近年來某些地區(qū)的電煤價格穩(wěn)步增長；與此同時，受電力零售業(yè)的市場化影響，煤電、氣電標桿上網(wǎng)價格在一些地區(qū)有所下降；發(fā)電小時數(shù)常年處于低位；2020年受新冠肺炎疫情的影響，全國能源需求整體下降。煤價、氣價、電價等外部因素的變化進一步加劇了傳統(tǒng)電力企業(yè)的經(jīng)營壓力。經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變，能源需要適應市場多元化需求。隨著中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構全面調(diào)整，經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，能源需求將從工業(yè)用戶絕對占比向工業(yè)、建筑、交通（新能源汽車）等用戶多元需求轉(zhuǎn)變?！八膫€革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略，重塑能源行業(yè)形態(tài)。2014年6月，中央財經(jīng)領導小組第六次會議提出推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和全方位加強國際合作。（二）新一代信息技術引領新一輪產(chǎn)業(yè)革命，加快能源革命步伐第四次信息革命的到來，數(shù)字經(jīng)濟成為經(jīng)濟發(fā)展主要驅(qū)動力。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加快推進，數(shù)字經(jīng)濟成為世界各國競相發(fā)展的新高地，中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展方興未艾，已邁入蓬勃發(fā)展階段。新基建加大行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。2020年以來，黨中央、國務院密集部署新型基礎設施建設。國家持續(xù)推進能源領域數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。為促進能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和技術革命，中國發(fā)布了關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見等一系列推進智慧能源發(fā)展的政策和指導意見，為中國智慧能源發(fā)展帶來重要發(fā)展契機，為加快建設能源強國提供有力支撐，為國內(nèi)大循環(huán)做好基礎保障。（三）數(shù)字技術創(chuàng)新能源新模式新業(yè)態(tài)，助力能源綠色變革數(shù)字技術創(chuàng)新能源消費模式。通過數(shù)字技術的應用，全面提升終端能源消費智能化、高效化水平，促進了智能建筑、智能家居、智能交通、智能物流推廣，推動了智慧能源城市建設和發(fā)展。數(shù)字技術與能源技術融合創(chuàng)新服務業(yè)態(tài)。長期以來，中國能源領域形成了以石油、天然氣、電力等部門為核心的相對獨立的子系統(tǒng)和技術體系。數(shù)字技術打造分布式能源網(wǎng)絡，適應多元需求。在傳統(tǒng)發(fā)展模式下，水、

電、熱、氣等單一規(guī)劃，能源服務選擇單一。（四）智能化技術將成為能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型關鍵當前，能源行業(yè)整體處于信息化向智能化邁進過程。各類能源系統(tǒng)由于特性差異，發(fā)展程度不盡相同。電力系統(tǒng)信息化基礎較好，并積極探索泛在物聯(lián)的數(shù)字化技術集成創(chuàng)新，已經(jīng)進入能源智能化階段，是能源數(shù)字化的先行領域。數(shù)字技術助力能源行業(yè)降本增效。根據(jù)國際能源署（IEA）數(shù)字化和能源預測，數(shù)字技術的大規(guī)模應用將使油氣生產(chǎn)成本減少10%～20%?？梢栽?040年將太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電的棄電率從7%降至1.6%，從而到2040年減少3000萬噸二氧化碳排放。人工智能等數(shù)字技術在國外能源企業(yè)得到廣泛應用。美國最大的獨立石油生產(chǎn)商PioneerNaturalResources利用人工智能提高鉆探油井的成功率；意大利石油和天然氣公司埃尼(Eni)通過運用新的超級計算機來提高地震成像和地質(zhì)建模的準確性。在全球行業(yè)發(fā)展和國家政策的引領下，國內(nèi)能源企業(yè)著眼于長遠發(fā)展需要，積極開展各版塊業(yè)務數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索與實踐。中國海洋石油集團搭建生產(chǎn)運營物聯(lián)網(wǎng)平臺，建設數(shù)字化工廠，試點LNG自助提氣，提升裝車效率，每年節(jié)約人力成本150萬元；以無人機智能巡檢搭配人工巡檢，形成低本高效、安全智能的“天地一體”管理新模式，管道巡檢效率較傳統(tǒng)方式提升6~7倍。從國外和國內(nèi)能源企業(yè)的案例中，可以看到人工智能等數(shù)字技術與能源產(chǎn)業(yè)有機融合，成為引領能源產(chǎn)業(yè)變革、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的源動力。未來隨著數(shù)字技術應用的成熟、不斷的落地實踐，智慧能源將進入規(guī)模提速增長、結(jié)構逐步優(yōu)化、創(chuàng)新應用場景更加豐富、智能化水平顯著提升以及全社會廣泛參與、跨行業(yè)融合創(chuàng)新的發(fā)展新階段。第二章

數(shù)字科技助力智慧能源建設（一）智慧能源體系智慧能源體系是通過打造平臺連接產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，匯聚與協(xié)同商業(yè)伙伴，發(fā)揮各參與主體核心優(yōu)勢，逐步構建以用戶為核心的能源生態(tài)圈，在供給與需求、技術與行業(yè)方案整合中培育新動能，形成智慧能源生態(tài)圈閉環(huán)，推進生態(tài)圈自驅(qū)動自成長。（二）智慧能源架構智慧能源總體架構是以智能化為核心，基于智能云、物聯(lián)網(wǎng)等基礎設施平臺以及AI中臺、知識中臺、業(yè)務中臺、數(shù)據(jù)中臺等，借助云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術，最終推動能源企業(yè)實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。架構主體包括數(shù)字化基礎設施層、平臺層、應用層，可根據(jù)不同企業(yè)特性和要求，形成定制化解決方案。同時，為有序推進智慧能源建設，架構還包括能源生態(tài)體系、運營服務體系、網(wǎng)絡安全保障體系和標準規(guī)范體系。第三章

智慧能源應用場景持續(xù)創(chuàng)新（一）智慧生產(chǎn)能源行業(yè)是資產(chǎn)密集型行業(yè)，具有設備價值高、產(chǎn)業(yè)鏈長、危險性高、環(huán)保要求嚴的行業(yè)特征，面臨設備管理不透明、工藝知識傳承難、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同水平不高、安全生產(chǎn)壓力大等行業(yè)痛點。隨著世界能源格局的變化，能源發(fā)展向低碳化、分散化、智能化轉(zhuǎn)變。能源消費服務市場的需求轉(zhuǎn)變，倒逼生產(chǎn)、儲運環(huán)節(jié)要更加安全、高效、清潔，因此需要依靠數(shù)字技術，提高能源生產(chǎn)過程的智能化水平。（二）智慧營銷人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術的應用，使得傳統(tǒng)行業(yè)之間的壁壘和不同專業(yè)之間的“高墻”被打破，能源行業(yè)的形態(tài)發(fā)生了極大的變化。傳統(tǒng)的能源企業(yè)正在面臨負荷集成商等市場新進入者以及眾多基于互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)成立的全新企業(yè)的挑戰(zhàn)，能源消費者將前所未有地成為重塑市場格局的重要力量。（三）智慧管理傳統(tǒng)企業(yè)的管理模式，通過嚴明的管理機制和方法，標準化、流程化的手段來提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。數(shù)字技術的發(fā)展為企業(yè)的運營管理注入了活力，也對企業(yè)的運營管理產(chǎn)生了顛覆式的沖擊。在數(shù)字經(jīng)濟時代，快速變化的市場需求以及迭代更替的技術手段，要求企業(yè)從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變，敏捷響應市場變化；要從相互獨立向協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)變，建立與數(shù)字創(chuàng)新相適應的運營流程；要從依賴人力和等級管理向智能化、數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)業(yè)務管控效率和效益的提升。第四章

智慧能源建設實施路徑與方法（一）總體方法智慧能源體系打造的核心是能源企業(yè)發(fā)揮新一代信息技術優(yōu)勢，構建新型能力，實現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。從實施落地看，不管是企業(yè)層面還是行業(yè)層面的智慧能源體系構建，基本可以分為規(guī)劃指引、統(tǒng)籌建設、能力評估、持續(xù)運營等四個階段。（二）具體步驟1.規(guī)劃引領智慧能源規(guī)劃體系的構建，需要把握的“四個重點”：第一，確定企業(yè)發(fā)展愿景。第二，采用合理工具和手段，對企業(yè)智慧能源所處的階段進行評估。第三，創(chuàng)新發(fā)展能力和數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體框架。第四，制定智慧能源實施規(guī)劃，確定推進時序。2.統(tǒng)籌建設智慧能源的建設，需要在規(guī)劃的指導下，全面統(tǒng)籌推進，根據(jù)企業(yè)發(fā)展愿景，發(fā)展目標與戰(zhàn)略，依托企業(yè)信息化基礎，分步實施統(tǒng)籌推進?？梢苑譃椤耙粋€統(tǒng)籌”和“三個階段”：一個統(tǒng)籌：根據(jù)企業(yè)智慧能源規(guī)劃建設范疇涉及的主體不同，智慧能源建設需要構建業(yè)務-業(yè)務、企業(yè)-企業(yè)、企業(yè)-政府、企業(yè)-用戶建設生態(tài)。三個階段：3.能力評估開展智慧能源能力體系評估，有利于能源企業(yè)建設、運行和優(yōu)化數(shù)字化創(chuàng)新能力，深化云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術的融合應用，發(fā)現(xiàn)問題，為后續(xù)的持續(xù)改善建立基礎，推動全國能源體系朝著更清潔、更高效、更安全的方向邁進。4.持續(xù)運營鑒于傳統(tǒng)能源企業(yè)運行的相對獨立性，能源企業(yè)信息化多采用的是自主投資、自主運營的模式。隨著新一代信息技術的發(fā)展，以及技術間融合步伐加快，不同業(yè)務場景對新技術的需求越來越迫切。加之智慧能源改革的深入推進，能源原有的運行邊界、運行范圍逐步突破融合。考慮到部分平臺投入較大，且存在較高的技術壁壘，未來智慧能源的運營，將依據(jù)企業(yè)規(guī)模和類型、智慧能源覆蓋的領域呈現(xiàn)能源企業(yè)為主導、多元化合作運行的局面。從業(yè)務場景來看，對于能源企業(yè)主導的核心業(yè)務場景，包括能源生產(chǎn)、業(yè)務管理等，未來仍將采用企業(yè)主導、科技企業(yè)賦能合作的方式建設運行；對于全場景式的能源供給場景，如智慧城市、園區(qū)、智慧社區(qū)等，根據(jù)能源流在智慧化場景的價值形態(tài)，可以采取多元化的建設運營模式。從科技角度看，對于借助科技手段服務企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)管理場景的智慧應用，在建設階段，可采用能源企業(yè)主導，科技企業(yè)以供應商角色為能源企業(yè)提供服務的方式。在后期運營階段，供應商為能源企業(yè)提供穩(wěn)定、可靠的運維服務。對于需要大量資金投入、技術壁壘比較高、需要多行業(yè)積累的平臺建設，如人工智能平臺建設，可采用能源企業(yè)和科技企業(yè)合作運營的方式。第五章

智慧能源發(fā)展重點措施（一）組織數(shù)字化能力評估為保障智慧能源的有序開展，能源企業(yè)需要首先進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型診斷工作。評估企業(yè)數(shù)字化程度，分析企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀，包括能源生產(chǎn)、管理、營銷等環(huán)節(jié)中基礎性數(shù)據(jù)采集和對信息通信類技術的應用情況，終端設備信息的全面感知能力，對數(shù)據(jù)的智能分析與處理能力，數(shù)據(jù)流是否形成閉環(huán)等。通過企業(yè)數(shù)字化程度評估，充分分析企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展階段、現(xiàn)狀水平、資源條件等情況，分析傳統(tǒng)信息化帶來的數(shù)據(jù)管理以及客戶服務方面存在的問題，選取最為關鍵、最為迫切、切實可行的發(fā)展方向。（二）統(tǒng)籌智慧轉(zhuǎn)型咨詢規(guī)劃數(shù)字時代下，能源企業(yè)面臨高效集約化的企業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型、用戶中心化的企業(yè)營銷模式轉(zhuǎn)型、數(shù)據(jù)驅(qū)動的企業(yè)管理模式轉(zhuǎn)型、生態(tài)化的企業(yè)運營模式轉(zhuǎn)型等挑戰(zhàn)與機遇。能源企業(yè)需要開展智慧能源的咨詢規(guī)劃，以指導企業(yè)謀篇布局，滿足協(xié)同化、多樣化需求，適應數(shù)字時代的挑戰(zhàn)，抓住機遇實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。合理的統(tǒng)籌規(guī)劃與科學的頂層設計是智慧能源建設和應用得以順利實施、有效運行的前提。首先，通過科學的統(tǒng)籌、有效的設計，明確建設方向，確定數(shù)字轉(zhuǎn)型建設的總體框架和推進策略，準確規(guī)劃建設任務和建設的范圍，并通過層層分解降低建設的復雜性。其次，通過規(guī)范引導、標準先行，把握建設重點，避免重復建設，詳細規(guī)劃建設任務與實施路徑。最后，還需要把總體規(guī)劃上升到?jīng)Q策高度，保證總體規(guī)劃的落實，這是智慧能源建設成功的必要保障。（三）共建智慧能源合作生態(tài)智慧能源是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，必須踐行共創(chuàng)、共贏的合作理念，針對數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求，結(jié)合自身信息技術能力，選擇技術先進、平臺支撐、具備行業(yè)經(jīng)驗的合作伙伴，發(fā)揮合作伙伴先進技術等優(yōu)質(zhì)資源，構建共建、共

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