能源結構改變拉動智慧能源行業(yè)需求增長分析

能源結構改變拉動智慧能源行業(yè)需求增長分析能源結構改變拉動智慧能源行業(yè)需求增長2015年《巴黎協(xié)定》確立了本世紀后半葉實現(xiàn)凈零排放的目標以來，各國在碳減排目標以及新能源發(fā)電成本持續(xù)下降等因素推動下，加快構建多源、互動、自主、協(xié)調的智慧能源體系。根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)顯示，預計全球2022年新增可再生能源裝機容量將達到320GW，能源結構改變趨勢明顯。然而，以新能源為主的新型電力系統(tǒng)也有存在發(fā)電高波動性、分布式電源管理難度提升等問題，對削峰填谷、發(fā)配電精細化管理提出了更高的要求和更多的需求。因此，智慧能源解決方案作為能夠通過數(shù)字技術賦能能源體系管理，支撐以新能源為主的新型電力系統(tǒng)平穩(wěn)、安全、高效運行的重要抓手，在發(fā)電、配電、用電、售電等應用領域有廣泛空間，亦在分布式能源管理、微電網(wǎng)運行方面有深入嵌套的需求。智慧能源特征和典型應用場景智慧能源的目標是實現(xiàn)管理的安全、高效、低碳、智能。依托數(shù)字化技術對能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及交易等全流程進行升級和改造，解決能源行業(yè)在智能生產(chǎn)、精益管理、業(yè)務創(chuàng)新等方面的問題，幫助能源企業(yè)提質增效，提升能源系統(tǒng)的安全水平、能效水平以及清潔能源利用率。智慧能源具有多能互補集成、數(shù)據(jù)驅動智能化、廣泛互聯(lián)網(wǎng)等典型特征：1．物理層面多能互補集成源網(wǎng)荷儲協(xié)同：依托信息化和智能化技術，智慧能源可以在縱向實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同，橫向支撐水電氣熱多能耦合。2．技術層面數(shù)據(jù)驅動智能高效：智慧能源能夠充分挖掘能源生產(chǎn)交易等過程中的數(shù)據(jù)流，全面提升能源系統(tǒng)的自動化、智能化水平，提升能源生產(chǎn)、傳輸、交易與消費的運營效率。3．信息層面開放接入廣泛互聯(lián)：智慧能源實現(xiàn)能源系統(tǒng)多元主體的開放接入、廣泛互聯(lián)，能夠充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置方面的優(yōu)化和集成作用，創(chuàng)造新的發(fā)展形態(tài)和商業(yè)模式，實現(xiàn)能源生產(chǎn)者、消費者與其他用戶的能源高效共享。按照智慧能源所服務的能源產(chǎn)業(yè)鏈，可以將智慧能源應用場景劃分為智慧能源生產(chǎn)、智慧運行調度、終端智慧用能、能源交易和智慧經(jīng)營管理等五大類：（1）智慧能源生產(chǎn)：在能源生產(chǎn)過程中全面實現(xiàn)在線監(jiān)控、診斷報警、自動控制和優(yōu)化管理等，通過智能化機器取代機械重復人工勞動提升作業(yè)效率和安全水平；通過在線監(jiān)測和智能診斷提升能源生產(chǎn)安全可靠水平；通過工藝流程的智能化升級提升能源生產(chǎn)運行效率；通過數(shù)據(jù)分析和決策提升能源生產(chǎn)以及應急管理水平。典型的應用場景包括智慧電廠、智慧風電、智慧光伏、智能電網(wǎng)以及智能礦山、智慧油氣田等。（2）智慧能源調度：在能源輸配過程中，充分利用數(shù)字化、自動化等能源基礎設施，建設智能調度體系，實現(xiàn)電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲互動、多能協(xié)同互補及用能需求智能調控，提升新能源接入后電網(wǎng)運行安全經(jīng)濟性，提升電網(wǎng)可再生能源消納水平。（3）終端智慧能源：在能源使用過程中，為企業(yè)和園區(qū)用能提供專業(yè)的能源管理服務、精準能耗診斷分析等能源服務，提高能源利用效率，降低用能成本；通過區(qū)域智慧能源服務平臺，實現(xiàn)園區(qū)電熱冷水氣儲氫等多能流優(yōu)化運行及智慧運維，全面提升能源綜合利用率；依托數(shù)字化手段聚合管理各類可調節(jié)負荷、儲能資源，實現(xiàn)靈活接入、精準控制，提高電網(wǎng)新能源并網(wǎng)消納能力和運行安全經(jīng)濟性。典型的應用場景包括企業(yè)園區(qū)能源管理平臺、終端多能互補系統(tǒng)、用戶側源網(wǎng)荷儲一體化、虛擬電廠以及新能源微網(wǎng)等。（4）智慧能源交易：在能源交易中，結合人工智能和區(qū)塊鏈技術，提升交易效率和交易有效性，支持能源交易不同場景的實現(xiàn)和優(yōu)化，具體包括電力交易、碳交易、綠電交易、分布式能源交易以及能源金融服務。（5）智慧企業(yè)經(jīng)營：在能源企業(yè)的經(jīng)營過程中，能源企業(yè)深度應用數(shù)字技術，實現(xiàn)企業(yè)的人資、財務、供應鏈和市場營銷等全面智能管控分析，實現(xiàn)跨業(yè)務數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，支撐各業(yè)務高效運營和創(chuàng)新應用，最終實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營管理全過程的升級，提升能源企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率和服務水平。典型應用場景包括智慧財務、智慧供應鏈、資產(chǎn)智能管控、智慧營銷系統(tǒng)等。智慧能源面臨的問題與挑戰(zhàn)從技術上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化應用還處于起步和示范階段，智慧電廠、智慧油氣、智慧礦山等應用能夠發(fā)揮的價值有限，相關產(chǎn)品和技術亟待進一步沉淀和完善。從應用場景上看，智慧能源應用場景有待進一步挖掘。智慧能源領域，監(jiān)視、巡檢以及內部運營管理等場景應用較廣泛，這些場景門檻較低且價值體現(xiàn)不明顯。而運行優(yōu)化、故障診斷等AI類應用需要大量經(jīng)驗積累與研發(fā)投入，其功能和場景應用價值發(fā)揮有限。從配套政策上看，對智慧能源新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新和推廣支持力度不夠。由于智慧能源配套政策支持還不充分，智慧能源在可再生能源消納等方面的價值體現(xiàn)不突出，已建設的智慧能源項目如源網(wǎng)荷儲一體化、微網(wǎng)以及虛擬電廠等項目由于缺少盈利模式，還處于賠本賺吆喝的階段。缺乏清晰的商業(yè)模式正在成為阻礙智慧能源新模式創(chuàng)新和推廣的主要因素。未來智慧能源行業(yè)投資規(guī)模從智慧能源行業(yè)投資結構看，隨著信息化應用水平的不斷提高，能源行業(yè)IT硬件投入在總體投入中的比重逐漸減少，對軟件和服務的投入在總體投入中的比重逐漸增大，軟硬件投入比例逐漸趨于合理。這也說明了更多的能源企業(yè)逐漸由系統(tǒng)建設階段向業(yè)務整合階段過渡。未來，能源行業(yè)將會加大對信息化建設投資，隨著智慧能源行業(yè)投資規(guī)模的加大，預計到2025年能源行業(yè)IT規(guī)模將達到1600億元，市場空間較2019年擴大一倍。照此推算，2027年的智慧能源行業(yè)投資規(guī)模將超過2000億元。智慧能源產(chǎn)業(yè)剛剛開啟，需要進行大規(guī)模的前期投入，而這些初期投入產(chǎn)生回報需要經(jīng)歷一個較長的時期，但對未來必將產(chǎn)生巨大的影響。智慧能源行業(yè)主要應用場景智慧能源運用先進的電力電子技術，信息技術和智能管理技術，將大量由分布式能量采集裝置，分布式能量儲存裝置和各種類型分布式電源和負荷結合起來構成的新型電力網(wǎng)絡、信息網(wǎng)絡、天然氣網(wǎng)絡等能源節(jié)點互聯(lián)起來，通過能量綜合管理平臺的有效調度、管控，從而實現(xiàn)提高可再生能源的接入比，降低企業(yè)用電成本，同時促進化石能源清潔高效利用目的。智慧能源主要應用場景：智慧能源在電力行業(yè)的應用主體分為四大部分：發(fā)電、輸變配電（電網(wǎng)側）、售電和耗電。雙碳政策將會極大程度對各領域從硬件到軟件系統(tǒng)提出改造需求。發(fā)電側主要信息化需求來自能源生產(chǎn)側的數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制和預測系統(tǒng)等;輸變配電側信息化主要來自輸配網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制、調度中心系統(tǒng)等;售電側信息化主要來自銷售系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)采集、營銷系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等;耗電側信息化需求主要來自為企業(yè)降本增效所研發(fā)搭建的監(jiān)測系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。不同的主體目前從自身的角度紛紛切入智慧能源領域。比如光伏逆變器廠家陽光、華為，光伏組件企業(yè)，老牌光伏企業(yè)隆基、天合等，都在布局智慧能源。國內主要的風電整機廠家，比如金風、遠景、海裝、上海電氣、天順等，已經(jīng)把風電引入到了負荷側，在用電側去推進智慧能源建設。國家推動增量配電網(wǎng)試點建設，就是為了推動電力改革的持續(xù)進行，這將有利于智慧能源的建設。各種能源在一個區(qū)域內才能更好的調度，需要增量配電網(wǎng)的支持，目前增量配電網(wǎng)參與者基本上都是大型的國企、央企，供電區(qū)域的劃定，以及負荷的增長情況，決定了增量配電網(wǎng)的盈利性。在增量配電網(wǎng)區(qū)域內建設智慧能源可以使它的電價相對市電的電價，有更多的利潤空間。智慧能源的提出背景智慧能源是數(shù)字化、智能化技術與傳統(tǒng)能源行業(yè)高度結合的產(chǎn)物。我國智慧能源的產(chǎn)生和發(fā)展既是數(shù)字新技術發(fā)展和行業(yè)應用的必然結果，也是國家能源變革以及國家實現(xiàn)能源雙碳目標的客觀需求。智慧能源是我國能源產(chǎn)業(yè)升級的重要發(fā)展方向。第四次信息革命到來的背景下，能源產(chǎn)業(yè)智能化升級進程加速，數(shù)字技術加快與能源技術深度融合，已經(jīng)成為未來能源行業(yè)發(fā)展的大趨勢。智慧能源是適應我國能源多元化變革的重要技術支撐。能源系統(tǒng)形態(tài)加速變革，智慧能源具備的信息互聯(lián)化和智能化等特征，可以為能源變革時期的安全管理和效率提升提供重要技術支撐。智慧能源是我國實現(xiàn)能源雙碳目標的必由之路。我國碳達峰目標與碳中和愿景將加速推動能源清潔低碳轉型，智慧能源的廣泛互聯(lián)以及供需互動等特征，大大提升電網(wǎng)對于可再生能源的消納能力，是新型電力系統(tǒng)的重要支撐，也是國家實現(xiàn)雙碳目標的必由路徑之一。中國智慧能源行業(yè)目前全國共有智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）企業(yè)13500余家，包括國家電網(wǎng)、中石油、中石化、中海油等央企進場，天合光能、新奧、騰訊、遠景、協(xié)鑫等活躍企業(yè)?，F(xiàn)已啟動國家智慧能源示范項目55個，其中36個進入施工階段，2個已經(jīng)交付，1個國家能源局已通過驗收，5個項目終止。智慧能源關鍵技術論文發(fā)表數(shù)量為3200余篇，成為行業(yè)研究熱點，多所知名高校已成立智慧能源研究院或研究中心，并開始培養(yǎng)研究生。隨著雙碳目標實施的逐步推進，圍繞低碳、經(jīng)濟、安全的新型電力系統(tǒng)的構建，高效率太陽能光伏電池、生物質能、氫能及燃料電池技術、儲能技術、智能電網(wǎng)等技術的創(chuàng)新加速。同時，能源技術與數(shù)字技術的深度融合，打破不同能源行業(yè)間的界限，以客戶需求為中心，不斷衍生新的業(yè)務模式和商業(yè)機會，展現(xiàn)更廣闊的市場空間。初步建成能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，成為經(jīng)濟增長重要驅動力。建成較為完善的能源互聯(lián)網(wǎng)市場機制和市場體系。形成較為完備的技術及標準體系并推動實現(xiàn)國際化，引領世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。形成開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境，能源綜合效率明顯改善，可再生能源比重顯著提高，化石能源清潔高效利用取得積極進展，大眾參與程度大幅提升，有力支撐能源生產(chǎn)和消費革命。智慧能源技術及解決方案包含了工業(yè)/建筑/交通等行業(yè)層面智慧能源技術及解決方案、企業(yè)/區(qū)域等組織層面智慧能源技術及解決方案等內容;按技術產(chǎn)品劃分，智慧能源技術及解決方案包含了智慧能源各類應用技術、基礎設施與關鍵器件、智慧能源管理平臺等內容。智慧能源產(chǎn)業(yè)與能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念是一致的，智慧能源技術、產(chǎn)品及解決方案的創(chuàng)新發(fā)展及推廣應用將有效推動能源互聯(lián)網(wǎng)的形成與發(fā)展。從近年智慧能源消費結構數(shù)據(jù)看，煤炭消費占比呈下降趨勢，短期內仍是我國主要能源來源。清潔能源消費占能源消費總量的比重從2011年的13%上升到2021年的25．3%，幾近翻番。總體看，我國能源構成中，煤炭處于主體性地位，石油和天然氣對外依存度高，清潔能源消費占比在持續(xù)提升。智慧能源企業(yè)基于國家能耗雙控政策，對能源服務的要求由單一轉向綜合，并為綜合智慧能源服務市場在十四五期間帶來萬億市場機會。實力雄厚的傳統(tǒng)能源公司、售電公司、設備供應商、服務公司，依托自身的基礎條件和優(yōu)勢或戰(zhàn)略轉型或延伸產(chǎn)業(yè)鏈，紛紛入局。南網(wǎng)華電為首的央企紛紛出臺了綜合智慧能源相關規(guī)劃，著手布局相關項目。以港華為首的傳統(tǒng)燃氣公司也相繼戰(zhàn)略轉型，將自身未來的收益增長點聚焦到綜合智慧能源領域。港華憑借敏銳的市場洞察力，在國家提出雙碳目標后，很快明確了打造以智慧能源為核心的零碳園區(qū)發(fā)展方向，并迅速制定業(yè)務發(fā)展策略和快速推進具體業(yè)務落地，目前已簽約30余個園區(qū)，積極探索并形成了具有港華特色的綜合智慧能源服務模式。行業(yè)相關政策政策層面，新聞辦公室2020年12月21日發(fā)布《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書。表示將著力推動數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、人工智能技術與能源清潔高效開發(fā)利用技術的融合創(chuàng)新，大力發(fā)展智慧能源技術，把能源技術及其關聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動產(chǎn)業(yè)升級的新增長點;大力推動能源技術與現(xiàn)代信息、材料和先進制造技術深度融合，依托互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源建設，探索能源生產(chǎn)和消費新模式。2021年6月7日，國家發(fā)展改革委等多部門聯(lián)合印發(fā)《能源領域5G應用實施方案》，提出未來3-5年，圍繞智能