2024年中國智慧能源行業(yè)概述分析及技術(shù)調(diào)研報(bào)告智慧能源是一個(gè)新興領(lǐng)域，集成了各類能源管理系統(tǒng)頂層的系統(tǒng)體系，涵蓋了常規(guī)能源、新能源、分布式能源等多種能源形式，并構(gòu)建了一個(gè)集中式與分布式發(fā)電儲(chǔ)能并舉，發(fā)輸配售用協(xié)同、風(fēng)光氫儲(chǔ)多能互補(bǔ)的智慧能源網(wǎng)絡(luò)。一、智慧能源行業(yè)概述1、智慧能源的定義智慧能源以互聯(lián)網(wǎng)+的能源服務(wù)為主要管理方式，將現(xiàn)有能源由單向運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮楦咝У墓ぷ髂Ｊ?，其載體是能源，具有智能高效、廣泛互聯(lián)、清潔低碳的特點(diǎn)。2、智慧能源的特點(diǎn)智能高效：擁有自組織、自檢查、自平衡、自優(yōu)化等人類大腦功能。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)在能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)智慧生產(chǎn)管控系統(tǒng)、多能協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)、用能管理系統(tǒng)等落地與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源電力系統(tǒng)多環(huán)節(jié)、多主體、多設(shè)備全面感知，依托數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源電力系統(tǒng)、管網(wǎng)、設(shè)備多層級(jí)的在線監(jiān)測、實(shí)時(shí)分析、智能優(yōu)化調(diào)控、狀態(tài)預(yù)警、智能診斷等功能，進(jìn)一步提升能源電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。廣泛互聯(lián)：實(shí)現(xiàn)能源開發(fā)利用、生產(chǎn)消費(fèi)的全過程和各環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通。依托互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)能源系統(tǒng)內(nèi)外多元主體的開放接入、廣泛互聯(lián)，有效貫通與整合不同主體間的信息流、業(yè)務(wù)流、能量流，打造互惠共贏的能源生態(tài)圈，為新業(yè)態(tài)與新模式的打造、更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置提供有利前提。清潔低碳：滿足系統(tǒng)、安全、清潔和經(jīng)濟(jì)要求，符合生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展要求?！霸拼笪镆浦擎湣钡痊F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用可促進(jìn)能源電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)間的及時(shí)、準(zhǔn)確、高效交互，充分發(fā)揮橫向電熱水氣多能互補(bǔ)、縱向源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)的技術(shù)特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源電力系統(tǒng)的統(tǒng)籌管控與優(yōu)化，為大規(guī)模集中式可再生能源及分布式可再生能源的安全生產(chǎn)、遠(yuǎn)距離傳輸和高效消納提供支撐，有效提升可再生能源在生產(chǎn)和消費(fèi)端占比、降低二氧化碳及其他污染物排放，顯著提升能源利用效率，加速我國能源電力行業(yè)的清潔低碳轉(zhuǎn)型。二、智慧能源關(guān)鍵技術(shù)1、數(shù)字孿生構(gòu)建智慧能源數(shù)字孿生場景，集成智慧能源系統(tǒng)功能和應(yīng)用。數(shù)字孿生是在虛擬世界中映射物理實(shí)體所有要素的綜合技術(shù)，在智慧能源領(lǐng)域，可構(gòu)建智慧能源數(shù)字孿生場景，將智能生產(chǎn)控制系統(tǒng)、多能源協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)、用能管理系統(tǒng)等智慧能源系統(tǒng)的功能和應(yīng)用進(jìn)行集成。例如，面向智慧能源系統(tǒng)的數(shù)字孿生技術(shù)可在物理世界和數(shù)字世界之間建立精準(zhǔn)聯(lián)系，有助于解決智慧能源發(fā)展所面臨的技術(shù)難題，支持從多角度對(duì)能源互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精確仿真和控制。同時(shí)，數(shù)字孿生在智慧電力的應(yīng)用也具有重要意義，通過建設(shè)全電壓等級(jí)的電網(wǎng)數(shù)字孿生體，可健全電網(wǎng)的智能感知能力，在數(shù)字空間構(gòu)建實(shí)時(shí)性、高保真、無限逼近物理空間的數(shù)字映射，并可反向作用于實(shí)體電網(wǎng)，形成可觀測、可描述、可預(yù)測、可互動(dòng)的電網(wǎng)數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)同步、閉環(huán)互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析、智能優(yōu)化控制等功能，提高能源電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析、智能優(yōu)化控制、狀態(tài)預(yù)警、智能診斷等功能，進(jìn)一步提高能源電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。例如，在智慧能源計(jì)量表計(jì)中，利用數(shù)字孿生技術(shù)將能源分為標(biāo)準(zhǔn)化的單位模塊，并對(duì)每個(gè)單位打上區(qū)塊鏈標(biāo)識(shí)，確保計(jì)量的可靠與精確，同時(shí)利用安全技術(shù)保證計(jì)量安全與用戶隱私。在系統(tǒng)交互方面，當(dāng)不同用戶間存在大量匿名的能源交易時(shí)，數(shù)字孿生技術(shù)為這樣的交互行為提供條件，實(shí)現(xiàn)能源的自動(dòng)交易過程。在調(diào)度決策方面，數(shù)字孿生技術(shù)的共識(shí)機(jī)制可以更有效地在各個(gè)系統(tǒng)間進(jìn)行能源的調(diào)度與分配，實(shí)現(xiàn)更高效、清潔、可靠的智慧能源系統(tǒng)。2、大數(shù)據(jù)技術(shù)能源大數(shù)據(jù)具有規(guī)模大、類型多等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全鏈條感知和分析。能源大數(shù)據(jù)具有規(guī)模大、類型多、速度快、價(jià)值密度有限等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)從能源生產(chǎn)到消費(fèi)全鏈條的感知和分析。例如，能源大數(shù)據(jù)融合了海量能源數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)，是構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要手段。它集成多種能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)、交易等數(shù)據(jù)于一體，呈現(xiàn)出多源異構(gòu)特征，數(shù)據(jù)量級(jí)達(dá)TB至PB級(jí)甚至EB級(jí)以上，數(shù)據(jù)采集頻率在分鐘級(jí)以內(nèi)，數(shù)據(jù)增長速度快。為能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、消費(fèi)端能效提升提供支撐，提高能源利用綜合效率。能源大數(shù)據(jù)可為能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、消費(fèi)端能效提升提供重要支撐，以及源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)，保障能源系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，促進(jìn)能耗側(cè)能耗成本降低，實(shí)現(xiàn)能源利用綜合效率的提升。例如，依托數(shù)據(jù)分析、數(shù)字模型構(gòu)建助力實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)在線預(yù)測、實(shí)時(shí)監(jiān)測、設(shè)備預(yù)警和診斷，為異質(zhì)能調(diào)度、交易以及需求響應(yīng)等提供重要決策依據(jù)。同時(shí)，依托大數(shù)據(jù)聚類、特征畫像等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶負(fù)荷特性的精確感知，為消費(fèi)端動(dòng)態(tài)優(yōu)化方案制定及用戶側(cè)綜合能效提升提供數(shù)據(jù)支撐。3、云平臺(tái)技術(shù)集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、集成為一體，具有高可靠、高通用性等特點(diǎn)。云平臺(tái)是集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、集成為一體的數(shù)據(jù)中心，具有虛擬化、高可靠、高通用性、高擴(kuò)展性、高速度、高靈活性等特點(diǎn)。例如，智慧能源云平臺(tái)是一個(gè)新興的技術(shù)平臺(tái)，旨在通過整合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)的智能化管理與優(yōu)化。它通過將各種能源設(shè)備和傳感器連接到云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集和分析。實(shí)現(xiàn)用能服務(wù)的精細(xì)化和終端設(shè)備的智能監(jiān)控，推動(dòng)能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。云平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)用能服務(wù)的精細(xì)化和終端設(shè)備的智能監(jiān)控，為用戶提供實(shí)時(shí)在線能耗服務(wù)，實(shí)現(xiàn)基于能源大數(shù)據(jù)的能源服務(wù)精細(xì)化管理，推動(dòng)能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。例如，智慧能源云平臺(tái)可以用于建筑能耗監(jiān)測與管理、電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度、電動(dòng)車充電樁的智能管理等，還可以應(yīng)用于工業(yè)能源管理方面，實(shí)現(xiàn)工藝過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析、能源設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù)等。4、區(qū)塊鏈技術(shù)具有信息共享、去中心化等特點(diǎn)，為智慧能源發(fā)展提供技術(shù)解決方案。區(qū)塊鏈技術(shù)具有信息共享、去中心化、參與者匿名、記錄不可逆、信息追溯等特點(diǎn)，其應(yīng)用可為智慧能源發(fā)展中的數(shù)據(jù)安全、多主體協(xié)同、信息集成等問題提供新的技術(shù)解決方案。例如，區(qū)塊鏈已經(jīng)試用于智慧能源社區(qū)，能夠快速記錄各種能源交易信息，降低交易成本，為分布式能源技術(shù)所有者創(chuàng)收，還有可能推動(dòng)自動(dòng)化發(fā)展。支撐高比例新能源消費(fèi)，助力電力市場智能交易體系建設(shè)。區(qū)塊鏈技術(shù)可支撐高比例新能源消費(fèi)，緩解棄風(fēng)棄光，發(fā)展綜合能源服務(wù)，助力電力市場智能交易體系建設(shè)。例如，在支