智慧能源專題研究第一章

變革加速，能源行業(yè)機(jī)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(dòng)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(xiàn)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(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。預(yù)計(jì)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)會(huì)分解至省內(nèi)各級(jí)行政區(qū)域及行業(yè)，逐步落實(shí)到企業(yè)，將對(duì)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(jìn)口、新能源消納難等問題。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年上半年，中國生產(chǎn)原油9715萬噸，進(jìn)口原油2.69億噸，生產(chǎn)天然氣940億立方米，進(jìn)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(jià)格穩(wěn)步增長；與此同時(shí)，受電力零售業(yè)的市場化影響，煤電、氣電標(biāo)桿上網(wǎng)價(jià)格在一些地區(qū)有所下降；發(fā)電小時(shí)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(jià)、氣價(jià)、電價(jià)等外部因素的變化進(jìn)一步加劇了傳統(tǒng)電力企業(yè)的經(jīng)營壓力。經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變，能源需要適應(yīng)市場多元化需求。隨著中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)全面調(diào)整，經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，能源需求將從工業(yè)用戶絕對(duì)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。“四個(gè)革命、一個(gè)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(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議提出推動(dòng)能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命和全方位加強(qiáng)國際合作。（二）新一代信息技術(shù)引領(lǐng)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(jì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要驅(qū)動(dòng)力。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加快推進(jìn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為世界各國競相發(fā)展的新高地，中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(wù)院密集部署新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。國家持續(xù)推進(jìn)能源領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。為促進(jìn)能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和技術(shù)革命，中國發(fā)布了關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見等一系列推進(jìn)智慧能源發(fā)展的政策和指導(dǎo)意見，為中國智慧能源發(fā)展帶來重要發(fā)展契機(jī)，為加快建設(shè)能源強(qiáng)國提供有力支撐，為國內(nèi)大循環(huán)做好基礎(chǔ)保障。（三）數(shù)字技術(shù)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(shù)創(chuàng)新能源消費(fèi)模式。通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，全面提升終端能源消費(fèi)智能化、高效化水平，促進(jìn)了智能建筑、智能家居、智能交通、智能物流推廣，推動(dòng)了智慧能源城市建設(shè)和發(fā)展。數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)融合創(chuàng)新服務(wù)業(yè)態(tài)。長期以來，中國能源領(lǐng)域形成了以石油、天然氣、電力等部門為核心的相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)和技術(shù)體系。數(shù)字技術(shù)打造分布式能源網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)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(wù)選擇單一。（四）智能化技術(shù)將成為能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵當(dāng)前，能源行業(yè)整體處于信息化向智能化邁進(jìn)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(chǔ)較好，并積極探索泛在物聯(lián)的數(shù)字化技術(shù)集成創(chuàng)新，已經(jīng)進(jìn)入能源智能化階段，是能源數(shù)字化的先行領(lǐng)域。數(shù)字技術(shù)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(yù)測，數(shù)字技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用將使油氣生產(chǎn)成本減少10%～20%。可以在2040年將太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)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(shù)在國外能源企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。美國最大的獨(dú)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(yùn)用新的超級(jí)計(jì)算機(jī)來提高地震成像和地質(zhì)建模的準(zhǔn)確性。在全球行業(yè)發(fā)展和國家政策的引領(lǐng)下，國內(nèi)能源企業(yè)著眼于長遠(yuǎn)發(fā)展需要，積極開展各版塊業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索與實(shí)踐。中國海洋石油集團(tuán)搭建生產(chǎn)運(yùn)營物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，建設(shè)數(shù)字化工廠，試點(diǎn)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(jī)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(shù)與能源產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合，成為引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)變革、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的源動(dòng)力。未來隨著數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的成熟、不斷的落地實(shí)踐，智慧能源將進(jìn)入規(guī)模提速增長、結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化、創(chuàng)新應(yīng)用場景更加豐富、智能化水平顯著提升以及全社會(huì)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(shè)（一）智慧能源體系智慧能源體系是通過打造平臺(tái)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(gòu)建以用戶為核心的能源生態(tài)圈，在供給與需求、技術(shù)與行業(yè)方案整合中培育新動(dòng)能，形成智慧能源生態(tài)圈閉環(huán)，推進(jìn)生態(tài)圈自驅(qū)動(dòng)自成長。（二）智慧能源架構(gòu)智慧能源總體架構(gòu)是以智能化為核心，基于智能云、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)以及AI中臺(tái)、知識(shí)中臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)等，借助云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，最終推動(dòng)能源企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。架構(gòu)主體包括數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層、應(yīng)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(shí)，為有序推進(jìn)智慧能源建設(shè)，架構(gòu)還包括能源生態(tài)體系、運(yùn)營服務(wù)體系、網(wǎng)絡(luò)安全保障體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。第三章

智慧能源應(yīng)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(shè)備價(jià)值高、產(chǎn)業(yè)鏈長、危險(xiǎn)性高、環(huán)保要求嚴(yán)的行業(yè)特征，面臨設(shè)備管理不透明、工藝知識(shí)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(diǎn)。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(fèi)服務(wù)市場的需求轉(zhuǎn)變，倒逼生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)要更加安全、高效、清潔，因此需要依靠數(shù)字技術(shù)，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(shù)的應(yīng)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(fù)荷集成商等市場新進(jìn)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(fèi)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(yán)明的管理機(jī)制和方法，標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的手段來提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為企業(yè)的運(yùn)營管理注入了活力，也對(duì)企業(yè)的運(yùn)營管理產(chǎn)生了顛覆式的沖擊。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，快速變化的市場需求以及迭代更替的技術(shù)手段，要求企業(yè)從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，敏捷響應(yīng)市場變化；要從相互獨(dú)立向協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)變，建立與數(shù)字創(chuàng)新相適應(yīng)的運(yùn)營流程；要從依賴人力和等級(jí)管理向智能化、數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管控效率和效益的提升。第四章

智慧能源建設(shè)實(shí)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(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建新型能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。從實(shí)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(gòu)建，基本可以分為規(guī)劃指引、統(tǒng)籌建設(shè)、能力評(píng)估、持續(xù)運(yùn)營等四個(gè)階段。（二）具體步驟1.規(guī)劃引領(lǐng)智慧能源規(guī)劃體系的構(gòu)建，需要把握的“四個(gè)重點(diǎn)”：第一，確定企業(yè)發(fā)展愿景。第二，采用合理工具和手段，對(duì)企業(yè)智慧能源所處的階段進(jìn)行評(píng)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(shí)施規(guī)劃，確定推進(jìn)時(shí)序。2.統(tǒng)籌建設(shè)智慧能源的建設(shè)，需要在規(guī)劃的指導(dǎo)下，全面統(tǒng)籌推進(jìn)，根據(jù)企業(yè)發(fā)展愿景，發(fā)展目標(biāo)與戰(zhàn)略，依托企業(yè)信息化基礎(chǔ)，分步實(shí)施統(tǒng)籌推進(jìn)。可以分為“一個(gè)統(tǒng)籌”和“三個(gè)階段”：一個(gè)統(tǒng)籌：根據(jù)企業(yè)智慧能源規(guī)劃建設(shè)范疇涉及的主體不同，智慧能源建設(shè)需要構(gòu)建業(yè)務(wù)-業(yè)務(wù)、企業(yè)-企業(yè)、企業(yè)-政府、企業(yè)-用戶建設(shè)生態(tài)。三個(gè)階段：3.能力評(píng)估開展智慧能源能力體系評(píng)估，有利于能源企業(yè)建設(shè)、運(yùn)行和優(yōu)化數(shù)字化創(chuàng)新能力，深化云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的融合應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)問題，為后續(xù)的持續(xù)改善建立基礎(chǔ)，推動(dòng)全國能源體系朝著更清潔、更高效、更安全的方向邁進(jìn)。4.持續(xù)運(yùn)營鑒于傳統(tǒng)能源企業(yè)運(yùn)行的相對(duì)獨(dú)立性，能源企業(yè)信息化多采用的是自主投資、自主運(yùn)營的模式。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，以及技術(shù)間融合步伐加快，不同業(yè)務(wù)場景對(duì)新技術(shù)的需求越來越迫切。加之智慧能源改革的深入推進(jìn)，能源原有的運(yùn)行邊界、運(yùn)行范圍逐步突破融合。考慮到部分平臺(tái)投入較大，且存在較高的技術(shù)壁壘，未來智慧能源的運(yùn)營，將依據(jù)企業(yè)規(guī)模和類型、智慧能源覆蓋的領(lǐng)域呈現(xiàn)能源企業(yè)為主導(dǎo)、多元化合作運(yùn)行的局面。從業(yè)務(wù)場景來看，對(duì)于能源企業(yè)主導(dǎo)的核心業(yè)務(wù)場景，包括能源生產(chǎn)、業(yè)務(wù)管理等，未來仍將采用企業(yè)主導(dǎo)、科技企業(yè)賦能合作的方式建設(shè)運(yùn)行；對(duì)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(jià)值形態(tài)，可以采取多元化的建設(shè)運(yùn)營模式。從科技角度看，對(duì)于借助科技手段服務(wù)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)管理場景的智慧應(yīng)用，在建設(shè)階段，可采用能源企業(yè)主導(dǎo)，科技企業(yè)以供應(yīng)商角色為能源企業(yè)提供服務(wù)的方式。在后期運(yùn)營階段，供應(yīng)商為能源企業(yè)提供穩(wěn)定、可靠的運(yùn)維服務(wù)。對(duì)于需要大量資金投入、技術(shù)壁壘比較高、需要多行業(yè)積累的平臺(tái)建設(shè)，如人工智能平臺(tái)建設(shè)，可采用能源企業(yè)和科技企業(yè)合作運(yùn)營的方式。第五章

智慧能源發(fā)展重點(diǎn)措施（一）組織數(shù)字化能力評(píng)估為保障智慧能源的有序開展，能源企業(yè)需要首先進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型診斷工作。評(píng)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(chǔ)性數(shù)據(jù)采集和對(duì)信息通信類技術(shù)的應(yīng)用情況，終端設(shè)備信息的全面感知能力，對(duì)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(píng)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(wù)方面存在的問題，選取最為關(guān)鍵、最為迫切、切實(shí)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(shí)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(dòng)的企業(yè)管理模式轉(zhuǎn)型、生態(tài)化的企業(yè)運(yùn)營模式轉(zhuǎn)型等挑戰(zhàn)與機(jī)遇。能源企業(yè)需要開展智慧能源的咨詢規(guī)劃，以指導(dǎo)企業(yè)謀篇布局，滿足協(xié)同化、多樣化需求，適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的挑戰(zhàn)，抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。合理的統(tǒng)籌規(guī)劃與科學(xué)的頂層設(shè)計(jì)是智慧能源建設(shè)和應(yīng)用得以順利實(shí)施、有效運(yùn)行的前提。首先，通過科學(xué)的統(tǒng)籌、有效的設(shè)計(jì)，明確建設(shè)方向，確定數(shù)字轉(zhuǎn)型建設(shè)的總體框架和推進(jìn)策略，準(zhǔn)確規(guī)劃建設(shè)任務(wù)和建設(shè)的范圍，并通過層層分解降低建設(shè)的復(fù)雜性。其次，通過規(guī)范引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)先行，把握建設(shè)重點(diǎn)，避免重復(fù)建設(shè)，詳細(xì)規(guī)劃建設(shè)任務(wù)與實(shí)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(shí)，這是智慧能源建設(shè)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(gè)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(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求，結(jié)合自身信息技術(shù)能力，選擇技術(shù)先進(jìn)、平臺(tái)支撐、具備行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的合作伙伴，發(fā)揮合作伙伴先進(jìn)技術(shù)等優(yōu)質(zhì)資源，構(gòu)建共建、共

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