（一）智慧能源体系 （二）智慧能源架构 第一章 变革加速，能源行业机遇与挑战并存（一）能源行业面临着转型挑战（二）新一代信息技术引领新一轮产业革命，加快能源革命步伐（三）数字技术创新能源新模式新业态，助力能源绿色变革（四）智能化技术将成为能源数字化转型关键02040506第四章 智慧能源建设实施路径与方法（一）总体方法 （二）具体步骤第五章 智慧能源发展重点措施2728第二章 数字科技助力智慧能源建设0911第三章 智慧能源应用场景持续创新（一）智慧生产 （二）智慧营销 （三）智慧管理142023（一）组织数字化能力评估 （二）统筹智慧转型咨询规划 （三）共建智慧能源合作生态（四）完善智慧基础设施建设35353636目录CONTENTS（一）智慧能源体系 （二）智慧能源架构 第一章 变革加速，能源行业机遇与挑战并存（一）能源行业面临着转型挑战（二）新一代信息技术引领新一轮产业革命，加快能源革命步伐（三）数字技术创新能源新模式新业态，助力能源绿色变革（四）智能化技术将成为能源数字化转型关键02040506第四章 智慧能源建设实施路径与方法（一）总体方法 （二）具体步骤第五章 智慧能源发展重点措施2728第二章 数字科技助力智慧能源建设0911第三章 智慧能源应用场景持续创新（一）智慧生产 （二）智慧营销 （三）智慧管理142023（一）组织数字化能力评估 （二）统筹智慧转型咨询规划 （三）共建智慧能源合作生态（四）完善智慧基础设施建设35353636目录CONTENTS能源行业面临着转型挑战01碳中和愿景将加速推动能源清洁低碳转型。2020 年 9 月 22 日，我国向世界郑重宣布，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”。能源活动产生的碳排放占我国二氧化碳排放总量的比重超过 90%，占温室气体排放总量的 70% 左右。中国从碳达峰到碳中和只有 30 年的时间，远低于发达国家的 6070 年时间，能源转型和碳减排承受较大压力。在 2060 年实现碳中和目标对于能源行业清洁低碳转型既是挑战也是机遇，需要能源供给侧和消费侧协调一致，通过大幅提升能源利用效率和大力发展非化石能源并举，以更低的能源消耗支撑我国经济社会发展目标的实现和居民生活水平的不断提高，进而加快实现由高碳向低碳，再由低碳向碳中和的转变。预计碳达峰和碳中和目标会分解至省内各级行政区域及行业，逐步落实到企业，将对企业生产经营和可持续发展提出新要求。变革加速，能源行业机遇与挑战并存01 02智慧能源白皮书 智慧能源白皮书能源行业面临着转型挑战01碳中和愿景将加速推动能源清洁低碳转型。2020 年 9 月 22 日，我国向世界郑重宣布，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”。能源活动产生的碳排放占我国二氧化碳排放总量的比重超过 90%，占温室气体排放总量的 70% 左右。中国从碳达峰到碳中和只有 30 年的时间，远低于发达国家的 6070 年时间，能源转型和碳减排承受较大压力。在 2060 年实现碳中和目标对于能源行业清洁低碳转型既是挑战也是机遇，需要能源供给侧和消费侧协调一致，通过大幅提升能源利用效率和大力发展非化石能源并举，以更低的能源消耗支撑我国经济社会发展目标的实现和居民生活水平的不断提高，进而加快实现由高碳向低碳，再由低碳向碳中和的转变。预计碳达峰和碳中和目标会分解至省内各级行政区域及行业，逐步落实到企业，将对企业生产经营和可持续发展提出新要求。变革加速，能源行业机遇与挑战并存01 02智慧能源白皮书 智慧能源白皮书新一代信息技术引领新一轮产业革命，加快能源革命步伐02第四次信息革命的到来，数字经济成为经济发展主要驱动力。 新一轮科技革命和产业变革加快推进，数字经济成为世界各国竞相发展的新高地，中国数字经济发展方兴未艾，已迈入蓬勃发展阶段。以数字经济为代表的科技创新要素成为催生新发展动能的核心驱动力，数字要素创造的价值在国民经济中所占的比重将进一步扩大。在数字经济驱动下，各行业加速构建更加智慧的生产、经营、管理体系，数字化也成为我国经济供给侧结构性改革的重要抓手，并将持续推动“数字中国”建设以及经济社会高质量发展。新基建加大行业数字化转型步伐。 2020 年以来，党中央、国务院密集部署新型基础设施建设。2020 年政府工作报告将“两新一重”作为 2020 年和下一阶段重点任务。新基建是新经济的核心内容，是双循环的重要抓手，新基建将加速数字经济发展。智慧能源作为融合基础设施成为新基建的重要组成部分，将为能源事业发展赋能、赋值、赋智，为能源行业开辟出新的发展空间和新的经济增长点，助力能源革命。国家持续推进能源领域数字化转型进程。 为促进能源行业的转型升级和技术革命，我国发布了关于推进“互联网 +”智慧能源发展的指导意见等一系列推进智慧能源发展的政策和指导意见，为中国智慧能源发展带来重要发展契机，为加快建设能源强国提供有力支撑，为国内大循环做好基础保障。2020 年 8 月，国务院国资委关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知，提出打造能源类企业数字化转型示范。明确国有能源企业数字化转型的基础、方向、重点和举措，全面部署能源企业数字化转型工作。智慧能源作为能源企业降本增效的重要手段和开拓新业务的重要途径，在能源行业取得广泛共识。能源绿色高质量发展仍面临油气依赖进口、新能源消纳难等问题。 根据国家统计局数据显示，2020 年上半年，我国生产原油 9715 万吨，进口原油 2.69 亿吨，生产天然气 940 亿立方米，进口天然气 4836 万吨。国内油气产量增长不能满足经济社会发展带动的油气需求，导致油气进口量持续偏高。根据国家能源局数据显示，2006 年到 2019 年，风力发电装机由 207 万千瓦增长到 21005 万千瓦，增长了 100 倍，发电量增长了 71 倍。太阳能发电装机由 2011 年的220 万千瓦增长到 20468 万千瓦，增长了 92 倍，发电量增长了 373 倍。但风电、光伏发电受自然条件影响，存在较大的波动性，大规模并网后，给电力系统的调度运行带来挑战，新能源发展面临消纳难题。我国能源市场结构和市场体系深层次问题仍很突出，能源政策对能耗和排放的要求愈发严格，长期形成的粗放发展方式亟待加快转变。能源行业利润普遍大幅下降，经营压力激增。 近年来某些地区的电煤价格稳步增长；与此同时，受电力零售业的市场化影响，煤电、气电标杆上网价格在一些地区有所下降；发电小时数常年处于低位；2020 年受新冠肺炎疫情的影响，全国能源需求整体下降。煤价、气价、电价等外部因素的变化进一步加剧了传统电力企业的经营压力。根据国家统计局数据显示，2020 年 1-6 月，煤炭开采和洗选业利润总额同比下降 31.2%，石油和天然气开采业利润总额同比下降 72.6%，石油煤炭及其他燃料加工业利润总额同比下降 124.1%，远超过全国规模以上工业企业实现利润总额降幅（-12.8%），石油、煤炭及其他燃料加工业由同期盈利转为亏损。经济增长方式转变，能源需要适应市场多元化需求。 随着我国产业结构全面调整，经济高质量发展，能源需求将从工业用户绝对占比向工业、建筑、交通（新能源汽车）等用户多元需求转变。建筑和交通用户的用能方式更加多样，负荷特性更趋分散、灵活多变，对能源品质、传输配送、时空及时衔接提出更高的要求。当前能源供给高效满足多元化能源需求的难度日益增大。随着城镇化进程进一步加快和产城融合加速，我国能源需求仍将以城市为核心、以园区为主要载体，更加需要清洁低碳、安全高效的能源体系。“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，重塑能源行业形态。2014 年 6 月，中央财经领导小组第六次会议提出推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作。全面系统的能源革命战略思想，深刻揭示了世界能源发展的大趋势、大逻辑，从全局和战略的高度指明了保障我国能源安全、推动我国能源事业高质量发展的方向和路径。2020 年 10 月 29 日，中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议明确提出，推进能源革命，完善能源产供储销体系。能源革命在国家发展规划中被明确提出，意味着国家已将能源发展问题融入社会经济发展全局统筹。能源革命的深入推进，将对能源行业消费侧、供给侧、技术侧、体制侧产生深刻变革，推动能源消费形态从被动式消费到主动式消费转变；能源供给从清洁占比较低到全面清洁转变；能源技术从传统技术到新兴技术融合转变；能源体制从以计划为主到以市场为主的转变。03 04智慧能源白皮书 智慧能源白皮书新一代信息技术引领新一轮产业革命，加快能源革命步伐02第四次信息革命的到来，数字经济成为经济发展主要驱动力。 新一轮科技革命和产业变革加快推进，数字经济成为世界各国竞相发展的新高地，中国数字经济发展方兴未艾，已迈入蓬勃发展阶段。以数字经济为代表的科技创新要素成为催生新发展动能的核心驱动力，数字要素创造的价值在国民经济中所占的比重将进一步扩大。在数字经济驱动下，各行业加速构建更加智慧的生产、经营、管理体系，数字化也成为我国经济供给侧结构性改革的重要抓手，并将持续推动“数字中国”建设以及经济社会高质量发展。新基建加大行业数字化转型步伐。 2020 年以来，党中央、国务院密集部署新型基础设施建设。2020 年政府工作报告将“两新一重”作为 2020 年和下一阶段重点任务。新基建是新经济的核心内容，是双循环的重要抓手，新基建将加速数字经济发展。智慧能源作为融合基础设施成为新基建的重要组成部分，将为能源事业发展赋能、赋值、赋智，为能源行业开辟出新的发展空间和新的经济增长点，助力能源革命。国家持续推进能源领域数字化转型进程。 为促进能源行业的转型升级和技术革命，我国发布了关于推进“互联网 +”智慧能源发展的指导意见等一系列推进智慧能源发展的政策和指导意见，为中国智慧能源发展带来重要发展契机，为加快建设能源强国提供有力支撑，为国内大循环做好基础保障。2020 年 8 月，国务院国资委关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知，提出打造能源类企业数字化转型示范。明确国有能源企业数字化转型的基础、方向、重点和举措，全面部署能源企业数字化转型工作。智慧能源作为能源企业降本增效的重要手段和开拓新业务的重要途径，在能源行业取得广泛共识。能源绿色高质量发展仍面临油气依赖进口、新能源消纳难等问题。 根据国家统计局数据显示，2020 年上半年，我国生产原油 9715 万吨，进口原油 2.69 亿吨，生产天然气 940 亿立方米，进口天然气 4836 万吨。国内油气产量增长不能满足经济社会发展带动的油气需求，导致油气进口量持续偏高。根据国家能源局数据显示，2006 年到 2019 年，风力发电装机由 207 万千瓦增长到 21005 万千瓦，增长了 100 倍，发电量增长了 71 倍。太阳能发电装机由 2011 年的220 万千瓦增长到 20468 万千瓦，增长了 92 倍，发电量增长了 373 倍。但风电、光伏发电受自然条件影响，存在较大的波动性，大规模并网后，给电力系统的调度运行带来挑战，新能源发展面临消纳难题。我国能源市场结构和市场体系深层次问题仍很突出，能源政策对能耗和排放的要求愈发严格，长期形成的粗放发展方式亟待加快转变。能源行业利润普遍大幅下降，经营压力激增。 近年来某些地区的电煤价格稳步增长；与此同时，受电力零售业的市场化影响，煤电、气电标杆上网价格在一些地区有所下降；发电小时数常年处于低位；2020 年受新冠肺炎疫情的影响，全国能源需求整体下降。煤价、气价、电价等外部因素的变化进一步加剧了传统电力企业的经营压力。根据国家统计局数据显示，2020 年 1-6 月，煤炭开采和洗选业利润总额同比下降 31.2%，石油和天然气开采业利润总额同比下降 72.6%，石油煤炭及其他燃料加工业利润总额同比下降 124.1%，远超过全国规模以上工业企业实现利润总额降幅（-12.8%），石油、煤炭及其他燃料加工业由同期盈利转为亏损。经济增长方式转变，能源需要适应市场多元化需求。 随着我国产业结构全面调整，经济高质量发展，能源需求将从工业用户绝对占比向工业、建筑、交通（新能源汽车）等用户多元需求转变。建筑和交通用户的用能方式更加多样，负荷特性更趋分散、灵活多变，对能源品质、传输配送、时空及时衔接提出更高的要求。当前能源供给高效满足多元化能源需求的难度日益增大。随着城镇化进程进一步加快和产城融合加速，我国能源需求仍将以城市为核心、以园区为主要载体，更加需要清洁低碳、安全高效的能源体系。“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，重塑能源行业形态。2014 年 6 月，中央财经领导小组第六次会议提出推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作。全面系统的能源革命战略思想，深刻揭示了世界能源发展的大趋势、大逻辑，从全局和战略的高度指明了保障我国能源安全、推动我国能源事业高质量发展的方向和路径。2020 年 10 月 29 日，中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议明确提出，推进能源革命，完善能源产供储销体系。能源革命在国家发展规划中被明确提出，意味着国家已将能源发展问题融入社会经济发展全局统筹。能源革命的深入推进，将对能源行业消费侧、供给侧、技术侧、体制侧产生深刻变革，推动能源消费形态从被动式消费到主动式消费转变；能源供给从清洁占比较低到全面清洁转变；能源技术从传统技术到新兴技术融合转变；能源体制从以计划为主到以市场为主的转变。03 04智慧能源白皮书 智慧能源白皮书化交易，发展能源共享经济模式。终端用能电气化、数字化安全运行体系建设，保障安全可靠的能源消费。发展各类新型能源消费模式，促进能源消费升级。数字技术与能源技术融合创新服务业态。 长期以来，我国能源领域形成了以石油、天然气、电力等部门为核心的相对独立的子系统和技术体系。如煤 - 电 / 热供应系统，集中的“点 - 线”式供应及配套设备系统经过长期建设，对内不断强化上下游之间的刚性关联，对外又相对独立，久而久之形成了“能源竖井”，造成能源系统整体效率偏低，成为能源产业转型升级和结构调整的障碍。通过数字技术的应用，能够对能源业务优化整合，打破“能源竖井” ，提高能源转换效率，实现多能融合，促进整个产业链的协同发展，逐步形成产业价值网，提高能源优化配置能力，进一步提升对市场的响应和适应能力。如综合能源服务，正体现着人工智能等数字技术赋能能源服务的新智慧，其本质是由新技术革命、绿色发展、新能源崛起引发的能源产业结构重塑，从而推动服务业态、商业模式不断创新，具有综合、互联、共享、高效、友好等多种特点。国外综合能源服务模式已经较为成熟，有明确目标导向；国内综合能源服务当前尚处于探索阶段，主要面向工业园区和公共建筑，开展多种能源互补利用、消费侧管理等业务，为用户提供高效智能的能源供应和相关增值服务。数字技术打造分布式能源网络，适应多元需求。在传统发展模式下，水、电、热、气等单一规划，能源服务选择单一。未来，借助数字技术，电力、冷热、用户之间的关系变得越来越紧密，以城镇 / 园区为能源单元体，依托物联网和能源互联网，数字技术能够精准预测单元需求，做到能源系统供需互动和自我平衡。能源供给侧，借助能源互联网，提升多种形式能源系统互联互通、互惠共济的能力，有效支撑能源电力低碳转型、能源综合利用效率优化、各种能源设施“即插即用”灵活便捷接入，充分调动分布在社会各个角落的能源单元体。例如，新能源汽车作为储能装备，协助调整城市单元能源供应体系，推动能源供应由集中式到分布式，最后到去中心化转变。数字技术创新能源新模式新业态，助力能源绿色变革03数字技术创新能源消费模式。通过数字技术的应用，全面提升终端能源消费智能化、高效化水平，促进了智能建筑、 智能家居、智能交通、智能物流推广，推动了智慧能源城市建设和发展。基于互联网 / 物联网的能源消费交易市场，实现用能权、碳排放权、可再生能源配额等网络化、智能表 1 中国智慧能源产业主要政策数据来源：相关部门，赛迪顾问整理 2020.1205 06智慧能源白皮书 智慧能源白皮书智能化技术将成为能源数字化转型关键04当前， 能源行业整体处于信息化向智能化迈进过程。 各类能源系统由于特性差异， 发展程度不尽2015年7月4日颁布时间国务院颁布主体 政策 关键词国务院关于积极推进 “互联网 +” 行动的指导意见“互联网 +” 智慧能源2016年2月29日国家发改委、国家能源局、工信部关于推进 “互联网 +” 智慧能源发展的指导意见互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合2017年7月6日 国家能源局国家能源局关于公布首批“互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目的通知首批 “互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目共 55 个2019年1月2日国家能源局综合司国家能源局综合司关于开展“互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目验收工作的通知验收一批、推动一批、撤销一批2020年6月22日 国家能源局 2020 年能源工作指导意见继续做好 “互联网 +”智慧能源试点验收工作2020年9月21日国务院国资委办公厅关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知打造能源类企业数字化转型示范2020 年 10 月 29 日 中共中央中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议推进能源革命；建设智慧能源系统化交易，发展能源共享经济模式。终端用能电气化、数字化安全运行体系建设，保障安全可靠的能源消费。发展各类新型能源消费模式，促进能源消费升级。数字技术与能源技术融合创新服务业态。 长期以来，我国能源领域形成了以石油、天然气、电力等部门为核心的相对独立的子系统和技术体系。如煤 - 电 / 热供应系统，集中的“点 - 线”式供应及配套设备系统经过长期建设，对内不断强化上下游之间的刚性关联，对外又相对独立，久而久之形成了“能源竖井”，造成能源系统整体效率偏低，成为能源产业转型升级和结构调整的障碍。通过数字技术的应用，能够对能源业务优化整合，打破“能源竖井” ，提高能源转换效率，实现多能融合，促进整个产业链的协同发展，逐步形成产业价值网，提高能源优化配置能力，进一步提升对市场的响应和适应能力。如综合能源服务，正体现着人工智能等数字技术赋能能源服务的新智慧，其本质是由新技术革命、绿色发展、新能源崛起引发的能源产业结构重塑，从而推动服务业态、商业模式不断创新，具有综合、互联、共享、高效、友好等多种特点。国外综合能源服务模式已经较为成熟，有明确目标导向；国内综合能源服务当前尚处于探索阶段，主要面向工业园区和公共建筑，开展多种能源互补利用、消费侧管理等业务，为用户提供高效智能的能源供应和相关增值服务。数字技术打造分布式能源网络，适应多元需求。在传统发展模式下，水、电、热、气等单一规划，能源服务选择单一。未来，借助数字技术，电力、冷热、用户之间的关系变得越来越紧密，以城镇 / 园区为能源单元体，依托物联网和能源互联网，数字技术能够精准预测单元需求，做到能源系统供需互动和自我平衡。能源供给侧，借助能源互联网，提升多种形式能源系统互联互通、互惠共济的能力，有效支撑能源电力低碳转型、能源综合利用效率优化、各种能源设施“即插即用”灵活便捷接入，充分调动分布在社会各个角落的能源单元体。例如，新能源汽车作为储能装备，协助调整城市单元能源供应体系，推动能源供应由集中式到分布式，最后到去中心化转变。数字技术创新能源新模式新业态，助力能源绿色变革03数字技术创新能源消费模式。通过数字技术的应用，全面提升终端能源消费智能化、高效化水平，促进了智能建筑、 智能家居、智能交通、智能物流推广，推动了智慧能源城市建设和发展。基于互联网 / 物联网的能源消费交易市场，实现用能权、碳排放权、可再生能源配额等网络化、智能表 1 中国智慧能源产业主要政策数据来源：相关部门，赛迪顾问整理 2020.1205 06智慧能源白皮书 智慧能源白皮书智能化技术将成为能源数字化转型关键04当前， 能源行业整体处于信息化向智能化迈进过程。 各类能源系统由于特性差异， 发展程度不尽2015年7月4日颁布时间国务院颁布主体 政策 关键词国务院关于积极推进 “互联网 +” 行动的指导意见“互联网 +” 智慧能源2016年2月29日国家发改委、国家能源局、工信部关于推进 “互联网 +” 智慧能源发展的指导意见互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合2017年7月6日 国家能源局国家能源局关于公布首批“互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目的通知首批 “互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目共 55 个2019年1月2日国家能源局综合司国家能源局综合司关于开展“互联网 +” 智慧能源（能源互联网）示范项目验收工作的通知验收一批、推动一批、撤销一批2020年6月22日 国家能源局 2020 年能源工作指导意见继续做好 “互联网 +”智慧能源试点验收工作2020年9月21日国务院国资委办公厅关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知打造能源类企业数字化转型示范2020 年 10 月 29 日 中共中央中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议推进能源革命；建设智慧能源系统数字科技助力智慧能源建设相同。电力系统信息化基础较好，并积极探索泛在物联的数字化技术集成创新，已经进入能源智能化阶段，是能源数字化的先行领域。数字技术助力能源行业降本增效。 根据国际能源署（IEA）数字化和能源预测，数字技术的大规模应用将使油气生产成本减少 10% 20%。可以在 2040 年将太阳能光伏发电和风力发电的弃电率从 7% 降至 1.6%，从而到 2040 年减少 3000 万吨二氧化碳排放。与此同时，数字化还可以使碳捕获和储存等特定的清洁能源技术受益。目前，世界各国纷纷采取措施，推动数字化进程，将大数据分析及机器学习、区块链、分布式能源管理和云计算等数字技术，应用到能源生产、输送、交易、消费及监管等各个环节。人工智能等数字技术在国外能源企业得到广泛应用。 美国最大的独立石油生产商 Pioneer Natural Resources 利用人工智能提高钻探油井的成功率；意大利石油和天然气公司埃尼 (Eni)通过运用新的超级计算机来提高地震成像和地质建模的准确性。意大利国家电力公司（ENEL）通过整合各专业平台，实现对电动汽车、储能、灵活性能源需求的智能管控；德国意昂集团（E.ON）开发需求响应和虚拟电厂管理平台，通过平台将用户侧各类灵活资源有效整合利用。能源数字化后，将得以智能化分配，并能够在合适的时间、合适的地点以最低的成本满足需求，使用效率得到大幅提升。在全球行业发展和国家政策的引领下，国内能源企业着眼于长远发展需要，积极开展各版块业务数字化转型的探索与实践。 中国海洋石油集团搭建生产运营物联网平台，建设数字化工厂，试点 LNG 自助提气，提升装车效率，每年节约人力成本 150 万元；以无人机智能巡检搭配人工巡检，形成低本高效、安全智能的“天地一体”管理新模式，管道巡检效率较传统方式提升67 倍。国家电网将人工智能技术应用在输电线路巡检中，有效解决了传统的输电线路巡检图像分析主要依靠人工、劳动强度大、时效性差的难题。机器智能巡检识别100张图片仅需2分钟，而一位熟练的技术人员大约需要 2 小时。从国外和国内能源企业的案例中，可以看到人工智能等数字技术与能源产业有机融合，成为引领能源产业变革、实现创新驱动发展的源动力。未来随着数字技术应用的成熟、不断的落地实践，智慧能源将进入规模提速增长、结构逐步优化、创新应用场景更加丰富、智能化水平显著提升以及全社会广泛参与、跨行业融合创新的发展新阶段。能源企业积极拥抱数字经济蓝海，将在新业态、新产业、新服务的智能化转型发展中，谋求新路径，促进行业本身和经济社会的双重进步。智慧能源白皮书 智慧能源白皮书07 08数字科技助力智慧能源建设相同。电力系统信息化基础较好，并积极探索泛在物联的数字化技术集成创新，已经进入能源智能化阶段，是能源数字化的先行领域。数字技术助力能源行业降本增效。 根据国际能源署（IEA）数字化和能源预测，数字技术的大规模应用将使油气生产成本减少 10% 20%。可以在 2040 年将太阳能光伏发电和风力发电的弃电率从 7% 降至 1.6%，从而到 2040 年减少 3000 万吨二氧化碳排放。与此同时，数字化还可以使碳捕获和储存等特定的清洁能源技术受益。目前，世界各国纷纷采取措施，推动数字化进程，将大数据分析及机器学习、区块链、分布式能源管理和云计算等数字技术，应用到能源生产、输送、交易、消费及监管等各个环节。人工智能等数字技术在国外能源企业得到广泛应用。 美国最大的独立石油生产商 Pioneer Natural Resources 利用人工智能提高钻探油井的成功率；意大利石油和天然气公司埃尼 (Eni)通过运用新的超级计算机来提高地震成像和地质建模的准确性。意大利国家电力公司（ENEL）通过整合各专业平台，实现对电动汽车、储能、灵活性能源需求的智能管控；德国意昂集团（E.ON）开发需求响应和虚拟电厂管理平台，通过平台将用户侧各类灵活资源有效整合利用。能源数字化后，将得以智能化分配，并能够在合适的时间、合适的地点以最低的成本满足需求，使用效率得到大幅提升。在全球行业发展和国家政策的引领下，国内能源企业着眼于长远发展需要，积极开展各版块业务数字化转型的探索与实践。 中国海洋石油集团搭建生产运营物联网平台，建设数字化工厂，试点 LNG 自助提气，提升装车效率，每年节约人力成本 150 万元；以无人机智能巡检搭配人工巡检，形成低本高效、安全智能的“天地一体”管理新模式，管道巡检效率较传统方式提升67 倍。国家电网将人工智能技术应用在输电线路巡检中，有效解决了传统的输电线路巡检图像分析主要依靠人工、劳动强度大、时效性差的难题。机器智能巡检识别100张图片仅需2分钟，而一位熟练的技术人员大约需要 2 小时。从国外和国内能源企业的案例中，可以看到人工智能等数字技术与能源产业有机融合，成为引领能源产业变革、实现创新驱动发展的源动力。未来随着数字技术应用的成熟、不断的落地实践，智慧能源将进入规模提速增长、结构逐步优化、创新应用场景更加丰富、智能化水平显著提升以及全社会广泛参与、跨行业融合创新的发展新阶段。能源企业积极拥抱数字经济蓝海，将在新业态、新产业、新服务的智能化转型发展中，谋求新路径，促进行业本身和经济社会的双重进步。智慧能源白皮书 智慧能源白皮书07 0809 10智慧能源白皮书 智慧能源白皮书图 1 智慧能源生态体系数据来源：赛迪顾问 2020.12智慧能源体系01智慧能源体系是通过打造平台连接产业链上下游企业，汇聚与协同商业伙伴，发挥各参与主体核心优势，逐步构建以用户为核心的能源生态圈，在供给与需求、技术与行业方案整合中培育新动能，形成智慧能源生态圈闭环，推进生态圈自驱动自成长。智慧能源在供给侧和消费侧建立强耦合的纽带，通过共建共享，构筑能源生态圈，包括煤电、核电、新能源、石油、天然气等能源企业以及高科技信息化技术企业、设备制造企业、咨询机构、工程建设企业、运输服务企业、能源交易中心等。将分散的业态，通过能源流、信息流、价值流“三流合一”，形成多方互利共赢的良好生态。能源流成为安全高效的物理基础，能源生产企业高效清洁利用能源，共同承担安全调节功能，参与市场化互动；能源传输企业公开公平公正地优化配置资源，提供安全高效智慧的能源服务；能源用户通过多种形式参与互动，共同促进系统安全和能效提升。信息流成为互通感知的数据纽带，通过大数据、大平台推动能源的数字化和透明化，政府携手各主体建设能源大数据中心，推进能源治理信息共享。价值流成为社会能效优化的引导罗盘，政府部门在可中断、可调节负荷、抽水蓄能电站、电化学储能、新能源配额、分时电价优化等领域出台政策机制，实现价值共创共享；推进辅助服务市场建设及区块链技术应用，保障价值分配，还原电力商品属性。社会各界形成价值共生，促成综合能效提升，实现全行业的智能化升级。咨 询 机 构发 电 企 业政 府 机 构数 字 技 术企 业.能 源 设 备 制 造 企 业能 源 运 输 企 业能 源 交 易 中 心科 研 机 构能 源 流 信 息 流价 值 流煤 电新 能 源石 油油 气 管 道智 能电 网需 求 侧 响 应分 布 式 储 能集 中 式 储 能煤 炭 运 输天 然 气核 电碳 排 放智 慧 营 业 厅新 能 源 汽 车智 慧 园 区智 慧城 市能 源综 合 能 源 服 务 能 效 检 测智 慧 园 区电 网 企 业石 油 企 业煤 炭 企 业燃 气 企 业新 能 源 企 业能 源 管 理能 源 储 运能 源 消 费.能 源 生 产智 慧 能 源 生 态 体 系09 10智慧能源白皮书 智慧能源白皮书图 1 智慧能源生态体系数据来源：赛迪顾问 2020.12智慧能源体系01智慧能源体系是通过打造平台连接产业链上下游企业，汇聚与协同商业伙伴，发挥各参与主体核心优势，逐步构建以用户为核心的能源生态圈，在供给与需求、技术与行业方案整合中培育新动能，形成智慧能源生态圈闭环，推进生态圈自驱动自成长。智慧能源在供给侧和消费侧建立强耦合的纽带，通过共建共享，构筑能源生态圈，包括煤电、核电、新能源、石油、天然气等能源企业以及高科技信息化技术企业、设备制造企业、咨询机构、工程建设企业、运输服务企业、能源交易中心等。将分散的业态，通过能源流、信息流、价值流“三流合一”，形成多方互利共赢的良好生态。能源流成为安全高效的物理基础，能源生产企业高效清洁利用能源，共同承担安全调节功能，参与市场化互动；能源传输企业公开公平公正地优化配置资源，提供安全高效智慧的能源服务；能源用户通过多种形式参与互动，共同促进系统安全和能效提升。信息流成为互通感知的数据纽带，通过大数据、大平台推动能源的数字化和透明化，政府携手各主体建设能源大数据中心，推进能源治理信息共享。价值流成为社会能效优化的引导罗盘，政府部门在可中断、可调节负荷、抽水蓄能电站、电化学储能、新能源配额、分时电价优化等领域出台政策机制，实现价值共创共享；推进辅助服务市场建设及区块链技术应用，保障价值分配，还原电力商品属性。社会各界形成价值共生，促成综合能效提升，实现全行业的智能化升级。咨 询 机 构发 电 企 业政 府 机 构数 字 技 术企 业.能 源 设 备 制 造 企 业能 源 运 输 企 业能 源 交 易 中 心科 研 机 构能 源 流 信 息 流价 值 流煤 电新 能 源石 油油 气 管 道智 能电 网需 求 侧 响 应分 布 式 储 能集 中 式 储 能煤 炭 运 输天 然 气核 电碳 排 放智 慧 营 业 厅新 能 源 汽 车智 慧 园 区智 慧城 市能 源综 合 能 源 服 务 能 效 检 测智 慧 园 区电 网 企 业石 油 企 业煤 炭 企 业燃 气 企 业新 能 源 企 业能 源 管 理能 源 储 运能 源 消 费.能 源 生 产智 慧 能 源 生 态 体 系图 3 智慧能源应用领域数据来源：赛迪顾问 2020.12图 2 智慧能源总体架构数据来源：赛迪顾问 2020.12为核心，配合数据中台、知识中台与业务中台，打通企业的能源流、信息流、价值流，助力企业智能化转型全过程。AI 中台是企业 AI 能力的生产和集中管理平台，包括 AI 能力引擎、AI 开发平台两部分核心能力以及管理平台。能力引擎包括如人脸识别、语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）等通用服务以及领域专用 AI 服务。基于 AI 中台，企业将拥有建设 AI 开发和应用的自主能力，集约化管理企业 AI 能力和资源，统筹规划企业智能化升级版图。知识中台是基于知识图谱、自然语言、搜索与推荐等核心技术，依托高效生产、灵活组织、便捷获取的智能应用知识的全链条能力，理清业务逻辑，用机器可以理解的方式将知识组织起来，从而建立符合企业需求的智能化应用，推动企业向智能化发展，重塑企业发展格局。数字化应用层是将人工智能、云计算、大数据、区块链等技术与能源勘探、开采、生产、储运、消费场景深度融合，广泛应用于能源企业各个场景。以智能化手段可以解决能源企业发展中的突出问题，支撑能源企业智能生产、精益管理、业务创新，提升企业生产服务能力，帮助企业提质增效，最终实现企业智能化转型。按照能源业务价值链划分，可以将能源智慧化应用分为三大应用领域，分别是智慧生产、智慧营销、智慧管理。四体系 是指智慧能源建设的四大保障体系，分别是能源生态体系、运营服务体系、网络安全保障体系、标准规范体系。能源生态体系指包括能源企业、高科技信息化技术企业、设备制造企业、咨询机构、工程建设企业、运输服务企业、能源交易中心等共建共享生态圈；运营服务体系包括运营模式、管理组织、创新交流等；网络安全保障体系包括信息安全监管、测评、应急处置等体系；标准规范体系包括总体标准、基础设施、支撑技术与平台、管理与服务等标准规范。数字化基础设施层是能源企业的信息基础设施，包括机器人、无人机、智能传感器（如烟雾、油温等）、智能燃气表、服务器、存储、网络设备等，支撑企业信息沟通、服务传递和业务协同。数字化平台层是实现新兴技术对能源企业赋能的核心， 以智能云平台、 IoT平台为基础， AI中台智慧能源架构02智慧能源总体架构是以智能化为核心，基于智能云、物联网等基础设施平台以及 AI 中台、知识中台、业务中台、数据中台等，借助云计算、人工智能、大数据、区块链等技术，最终推动能源企业实现智能化转型。架构主体包括数字化基础设施层、平台层、应用层，可根据不同企业特性和要求，形成定制化解决方案。同时，为有序推进智慧能源建设，架构还包括能源生态体系、运营服务体系、网络安全保障体系和标准规范体系。智慧能源白皮书 智慧能源白皮书11 12生产现场全面实现智慧监控、智慧诊断、自动预警与自动控制，简单的、重复性的人工劳动被机器智能所取代，实现井、站厂设备、运输等生产全过程智能联动与实时优化。全面实现生产数据智能分析、生产运行协同调控、保障应急科学有序，实现生产运行全业务链协同发展。企业深度应用数字技术，实现企业的人力资源、财务和供应链等全面智能管控分析，经营管理全过程实现智能预测、精准优化，彻底改变工作方式。整合服务能力，形成面向能源生产、输送、交易、使用环节的创新服务，拓展商业模式，构建综合能源服务生态，提升服务能力。通过已有业务系统的海量数据，进行大数据建模分析，构建客户特征分析、行为分析、情感分析等丰富的标签数据，实现基于数据分析进行客户行为预测，真正达到智能、主动的客户服务效果。智慧生产智慧管理智慧营销清洁 低碳 安全 高效智慧电力AI 中台 知识中台 业务中台 数据中台机器人 无人机 智能传感器 智能燃气表服务器 存储 网络设备IoT 平台智能云平台安全应急智能巡检智能诊断设备运维智能传输智能物流智能调度智能排产智能决策智能问答AI实验综合能源服务智能交易智能客服智慧营业厅智慧城市能源智能能耗管理能效检测智能供应链智能协同办公智能搜索财务机器人知识管理经济指标智能写作智慧生产 智慧营销 智慧管理智慧石油石化 智慧燃气数字化应用能源生态体系运营服务体系网络安全保障体系标准规范体系数字化平台数字化基础设施图 3 智慧能源应用领域数据来源：赛迪顾问 2020.12图 2 智慧能源总体架构数据来源：赛迪顾问 2020.12为核心，配合数据中台、知识中台与业务中台，打通企业的能源流、信息流、价值流，助力企业智能化转型全过程。AI 中台是企业 AI 能力的生产和集中管理平台，包括 AI 能力引擎、AI 开发平台两部分核心能力以及管理平台。能力引擎包括如人脸识别、语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）等通用服务以及领域专用 AI 服务。基于 AI 中台，企业将拥有建设 AI 开发和应用的自主能力，集约化管理企业 AI 能力和资源，统筹规