党的十八大以来,我国深入推动能源革命,力争从能源大国向能源强国转变,数字技术在其中扮演着重要角色。以数字技术、智能技术助推能源产业转型升级,是推动能源高质量发展、建设新型能源体系的重要内容,对于积极稳妥推进碳达峰碳中和、提高传统能源安全绿色水平、构建新型能源体系具有重要意义。
12月13日,由第一财经与协鑫能科(002015.SZ)联合研究撰写的《2023数字能源年度报告》(下称《报告》)于第一财经2023资本年会上重磅发布。(点击右上角可查看下载报告PDF全文)
《报告》从算力、低碳、电网安全等方面展望了未来八大数字能源发展趋势,并从光伏、风电、氢能、石油等新能源和传统能源领域展现了数智化技术的实际应用,以及这些技术对能源数字化转型带来的价值和意义,探讨信息流与能量流如何实现有效互动。
协鑫能科是能源领域唯一主营“电力+算力”的上市公司,正在逐步构建数字能源产品新生态。近年来,协鑫能科抓住数字化转型机遇,在数字能源领域稳扎稳打,先后成立数字能源研究院、布局AI算力、创新“电+储+算”一体化运营模式。该公司助理副总裁兼董事会秘书杨而立在资本年会上表示,大力培育能源数字化智能化新模式新业态,加快传统能源产业数字化智能化改造,促进能源企业数字化智能化变革,构建新型能源企业——这是加快建设新型能源体系的必经之路。
第一财经总编辑杨宇东表示,中国数字革命与能源革命融合发展,正在引发一场广泛深刻的系统性变革。以数字技术赋能能源产业转型,大力发展能源数字经济,构建开放共享的数字能源生态体系,势必助力全面推进数字中国建设、实现社会经济发展模式的大变迁。
数字能源八大趋势
《报告》根据资料研究和实际调研,提出了数字能源未来发展的八大趋势:
电力算力融合演进,协同发展成为新兴动能
能耗技术持续优化,绿色数据中心将成主流
能源站点场景创新,运营维护走向智能前沿
技术路线全面发展,碳排放发展路径再重构
数字能源双向发力,可持续发展呈多点突破
平台系统建设加快,综合智慧能源大唱主角
数据资产入表已定,电力数据资产价值凸显
能源传输体系丰富,电网安全可信加速升级
在数字技术引导下,能源行业整体将朝着低碳化、可持续方向不断演进。《报告》指出,数字化、智能化是能源电力行业碳减排、碳管理的关键。其中,数字技术涉及的数据摸底、情景预测、明确路径和实施调整四个步骤,将有助于我国电力系统降碳。
快速发展的算力产业正在与电力加速融合,“东数西算”工程正推动数据中心向可再生能源更丰富的西部转移,实现绿色电力、绿色算力协同发展。此外,数据中心也通过技术升级逐步降低PUE,实现在低资源消耗下产生更大算力,向绿色低碳化不断演进。
为实现绿色发展,清洁能源发电中,光伏、风电等新能源占据重要位置,但由于新能源站点数量多且位置分散,智能运维应运而生。
《报告》表示,多数新能源站点地理位置偏远,气候条件复杂,高成本、低效率的传统运维模式难以为继。随着人工智能、大数据、物联网等数字技术迅猛发展,智能运维已应用于水电、光伏、风电等各大能源体系,以及电网、变电站等能源传输系统。
随着能源企业提升清洁能源发电业务占比,电网智能化也将受到重视。
《报告》认为,智能电网将导致电网在输、发、配、调等各个环节更为开放,各类节点也随之增加,网络暴露面不断扩大,电网信息安全风险的防控要求更为严苛。
目前,针对电力系统风险特征,以常态化攻防安全、供应链安全、物联网安全、数据安全、新技术安全为主导的多维度防护一体的新型网络安全体系正在形成。
数字能源十大应用场景
顺应国家数字能源发展大趋势,能源相关的各个领域均开启了深化数字转型、强化数字创新、推动高质量发展之路。《报告》深度解析了数字能源未来发展的十大场景:
光储充一体
智能运维
虚拟电厂
区块链与分布式能源交易
智慧储能
智慧风场
氢能产业数字化
水电产业数字化
油气产业数字化
智慧楼宇
新能源方面,光伏、风电、氢能从生产到运维的全流程,以及与之相关的虚拟电厂、智慧储能等领域都离不开数字技术的加持。
《报告》认为,光储充一体化已被业内视为充电站未来发展的主要形式,且盈利能力胜于传统充电站,但要协调光伏发电、储能系统、充电网三大领域,需要通过数据分析和远程监控等数智化技术,实现三者的和谐共存与协同发展。
光伏电站智能运维则是指通过数字化、智能化技术的应用,提高光伏发电系统的效率和可靠性,降低运营成本,推动可再生能源的可持续发展。
风电领域的数字化应用主要体现在智慧风场环节。智慧风场是风电场数字技术不断发展的产物,系统工程建设复杂,涵盖风资源评估、风场建设、智能运维等风电全生命周期,借助互联网、大数据、人工智能和云计算等技术,以打破传统风电发展瓶颈,实现风电场的精准预测、柔性设计、降本增效。
储能、虚拟电厂等则是实现新能源发电稳定输出的重要条件。
《报告》指出,伴随新型储能装机规模的快速增长,数字化的重要性日益凸显——在帮助储能系统走向高端化的同时,也为储能系统提供本质安全的技术方案,并进一步优化储能经济效益。
虚拟电厂是通过通信、物联网和软件算法等技术手段,将光伏等分布式电源、储能、微电网、充电桩等不同空间的资源进行聚合、协调和优化,接受电力调度,并参与电力市场交易的电力运营管理平台。
传统能源方面,水电和油气的数字化转型成果显著。
《报告》显示,随着水利水电工程建设逐步向高寒、高海拔等环境恶劣地区迈进,施工效率降低、人力成本增加,数智化成为实现工程优质、高效、安全建设的必然选择。
应对储量增长不足、技术采收率受限,老油田逐渐步入“双高”(高含水、高采出)阶段等带来的降本增效压力,相关企业近年数智化需求显著增加,纷纷通过GIS、AI等技术提升各环节生产利用效率。
综合应用领域,智慧楼宇将建筑、物联网、大数据、人工智能等技术进行有机融合,使普通楼宇成为高效、节能、自动化的现代新型建筑。其中,科技、能源、智能家电三类企业的技术应用在智慧楼宇中起到降本提效的作用。
以无人机为代表的无人装备(包括俄乌战场已经参战的无人舰艇、无人车等)并不仅仅是因为它们可以大幅减少伤亡而被运用,而是有着关乎战争胜负全局的根本理由。
航运业具有资金密集、技术密集、劳动密集、综合性强等特点,因此产业链涵盖从设计到建造到营运以及物流等各个环节。目前数字化转型在海事产业链当中已经有了全面应用。
随着时间的推移,数字化的内涵不断丰富,从早期的基于计算机的数字化发展到现今基于国际互联网和ABCDI(人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网)等新一代数字技术的全面智能化和高度数据化。
阳泉,这座承载着历史与希望的城市,正经历着从“黑”到“绿”的转型,逐步成为新能源、数字化和智