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2021-2022能源电力数字化转型研究报告 目录 能源电力发展现状Energy Power Development01能源电力数字化驱动力The Driving Force of EnergyPower Digitalization02新兴技术创新应用Innovative Application ofEmerging Technologies03能源电力数字化转型分析Analysis of Energy Power DigitalTransformation04能源电力数字化转型展望及建议 Prospects and Recommendations05 3 前言2021年作为新冠疫情多变之后的全新开启之年，面临着社会经济增长、产业全面复苏、技术创新应用的多方重任，同样作为中国 “十四五”的开局之年，必将转向新的经济发展方向。新经济、新业态、新模式构筑的数字化经济生态将承担中国新的发展重任，以 “大云物智移链”为代表的数字化技术将逐渐释新的价值活力。能源电力作为保障日常民生的重要基础资源，是经济创新和文明进步的催化剂，能源革命的持续发展改变了全球能源供给结构， 并深刻影响着全球经济发展进程。中国在“碳中和”行动蓝图规划下，奠定了未来绿色能源和可持续能源发展的主基调，从而进一步加 速了中国能源从粗放、低效向节约、高效方向转变，这不仅对中国能源结构提出了新的挑战，同样对中国能源电力体制亦是重大挑战。未来，以风电、光电等新能源为代表的分布式能源将进入全新发展期，而构建清洁、低碳、高效的能源体系，需由能源产业生态 各方达成统一发展共识，从技术、标准、价格、市场等方面进行变革；虽然中国早已开启能源互联网建设，但在新的复杂环境下，能源 电力变革依然路途漫漫。在新基建的推动下，新型基础设施建设将为数字经济搭建底层平台。能源革命与数字革命融合成为必然趋势，数字化发展将对能 源电力进行数字贯通和价值整合，推动能源电力业务在线化、智能化和数字化，重塑电力业务模式和商业模式，通过提升能源生产效率 和供给效率，降低能源电力经营成本，激发新的服务模式。分布式能源、去中心化、能源即服务等新概念在“碳中和”目标下，将对中国能源电力生态产生重大影响，通过能源电力数字化转型方能进一步重塑能源价值链，引领能源电力市场进入良性循环阶段。 一、能源电力发展现状 4 第 三 代 电 网 发 展能源电力在第三代智能电网基础上，不断向能源互联网丰富发展，并随着技术成熟逐渐迈向新的多元化阶段 5参考资料：电网和电网技术发展的回归与展望 20世纪末，受新能源革命兴起影响，以分布式发电、可再生能源电力、微电网为首的能源电力技术研发拉开了第三代电网发展建设 的序幕；随着电力电子技术、信息通信技术和智能管理技术的发展成熟，推动了以第三代电网为基础的能源互联网崛起。清 洁 能 源 发 电 占 较 大 比重 （中国力求达到50%以上），大型骨干电源与分布式电源相结合 大容量、低损耗、环境友好 的输电方式（特高压、超导、 气体绝缘管道等）主干输电网与地方电网、微电网相配合智能的电网控制、保护系统；输变电设备和网络自愈智能型调度，适应可再生能 源电力变化和负荷变化的综 合能量管理系统主动型用电，用户广泛参与 电网调节；向用户提供能源 和信息综合服务采用经济高效的清洁能源发 电设备及新型输配电技术和 装备，发电和电网效率大幅 提升大型集中式和分布式清洁电 力相结合，基于先进传感、 通信、控制、计算等实现资 源智能优化配置智 能 电 网 特 征电力电子技术信息通信技术智能管理技术2008 年能源互联网概念在 德国兴起 能源2014 - 2015 年中国能源互联 网兴起 互联 网2016 - 2018 年上升至国家顶 层规划，并进入试点建设 2019 年后， 进入多元化、 规模化发展的第二阶段 能源互联网由六大板块组成，构造了能源电力绿色智能化发展的重要路径 智能发电智能电网智能储能智能用电智能电力市场智能管理和服务智能电网 特高压 电网 清洁能源 能源互联网构成核心传统能源发电分布式发电集中式新能源风力发电其他清洁能源智能微电网智能分配式调度电压优化电网稳定性管理短期电力交易长期电力交易点对点交易电力市场平衡电动车/充电桩储能电源储能电站大数据分析能源数据安全能源信息管理 运行优化用能设备智能电表控制系统智能检测源网荷储6 智能终端应用平台系统电力网络 基础设施通信设备通信协议组网标准能源管理系统能源交易系统调度控制系统 用电信息采集终端智能交互终端智能家居终端电动汽车终端移动接入终端网络设备 能源互联网是以智能电网为基础、特高压电网为骨干网架、清洁能源为根本的新型能源体系，依托先进的电力电子技术、新一代信 息通信技术和管理技术，推动能源转型发展，提升绿色能源应用占比并提高资源利用效率。 能源互联网核心围绕智能发电、智能储能、智能电网、智能管理和服务、智能电力市场、智能用电六大板块展开；通过电力基础设施、电力通信网络、前后端平台系统软件以及智能终端应用四大体系，构造能源互联网整体系统架构。：能源互联网体系架构 能源电力产业环节简单，但产业上下游体系庞杂，能源电力企业集中度高，生态服务以中游电网公司为主要对象持续丰富 能源电力产业围绕发、输、配、售、用展开，产业链以此不断延伸，由于电力作为国家经济核心发展命脉，能源电力企业集中度高， 上游发电企业以国有集团为主要代表，中游则由三大电网公司组成，电力服务生态围绕输配售环节重点发展。由于中游电网高集中 度，企业在创新服务和智能化升级方面投入力度大，除外部生态服务商支持外，内部不断衍生新兴服务体系。发电输电配电售电用电 火电水电核电太阳能风电其他高压输电网（110220kv）超高压输电网（1000kv及以上）特高压输电网（330750kv）配电柜开关柜变压器其他独立售电公司电网企业售电公司拥有配网运营权的售 电公司居民用电工业用电商业用电低压配电网（110kv及以下）发电集团电 网 企 业 朗新科技炬华科技国电南瑞华为中兴通讯服 务 生腾讯阿里海兴电力远光软件信产集团态7 中国规模以上电力资产突破15万亿，电力投资完成额近三年保持稳定，新基建有望进一步刺激电力投资增长 8 ：规模以上电力企业资产总额单位：万亿元2018年 2,0002019年 ：2014-2019年电力完成投资额单位：亿元 根据国家统计局统计，2019年全国规模以上电力企业资产总额151,253亿元，比上年增长5.4%，增速比上年提高2.8个百分点。其 中，电网企业资产总额比上年增长9.9%，发电企业资产总额比上年增长2.2%。 2019年，全国主要电力企业合计完成投资8,295亿元，比上年增长1.6%；2020年上半年，在疫情大环境影响下，全国主要电力企业合计完成投资3,395亿元、同比增长28.3%，在新基建拉动下，预计电力投资将持续加大，并刺激上下游相关产业快速发展。7,805.5 8,576.0 8,839.9 8,239.0 8,094.0 8,295.0 3,395.04,000 06,0008,000 10,000 2015 2020H12014 2016 2017 2018 20192017年CAGR：5%数据来源：国家统计局，Choice 012346578 9 7.62 7.516.02 5.925.74 5.55 7.33 7.236.42 6.31 6.99 6.84：2015-2020年中国发电量和全社会用电量单位：万亿千瓦时发电量用电量100%：2015-2020年中国三产业用电量占比单位：%第一产业第三产业第二产业2.1% 2.1% 2.1% 1.3% 1.3% 1.3%14.4% 15.4% 16.1% 18.3% 19.1% 18.8%83.5% 82.5% 81.8% 80.5% 79.6% 79.8%充电桩数据中心5G基站物联网设备其他终端联 网设备新型终端耗 电设施 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2015 2016 2017 2018 2019 2020 9数据来源：国家统计局，国家能源局，Choice，中国电力企业联合会 中国全社会发电量和用电量稳步上升，未来随着新型基础设施和终端网络应用的发展，第三产业用电量将会明显上升 2020年全社会用电量比上年增长3.1%，一产、二产、三产和居民生活用电量同比分别增长10.2%、2.5%、1.9%和6.9%，“十三 五”时期全社会用电量年均增长5.7% ；全国全口径发电量为76236亿千瓦时，同比增长4.0%，“十三五”时期年均增长5.8%。 未来，随着充电桩、数据中心、5G基站等新型基础设施完善，第三产业的用电需求量仍将明显上升，随着大范围物联网设备普及，预计消费端用电需求量涨幅稳定，成为全社会用电量稳步增长的重要推动力之一。 中国可再生能源投资额在全球投资占比中遥遥领先，2019年电力企业科技投资额接近750亿元：2015-2019年中国可再生能源投资额单位：亿美元 1,029 783 1,266 885 83405001,0001,500 2017 20192015 2016 2018 3.0002.5002.0001.5001.0005004.5004.0003.5000 26%23%21% 20%23%25%27%30% 15%14%20133% 201527% 26%2012 8% 7%28%4%31%2014 6% 7% 201733%2016 10%16%18% 16% 11%2018 6%37%201930%：2012-2019年中国电源投资额分类占比单位：亿元，%火电水电风电核电太阳能 中国已成为全球最大可再生能源投资国，2019年投资额达到834亿美元，占全球可再生能源投资的30%左右；同时，根据中电联历 史数据显示，2019年中国电源投资完成额中，风电、核电、太阳能三类电源投资占比接近55%左右。 2019年，中国主要电力企业科技投入资金约为750亿元，主要包括电力电子技术、信息化技术等研发创新投入。2019年主要电力企业科技投入资金139.1亿元389.9亿元217.7亿元 发电企业电网企业电建企业10数据来源：UNEP，Frankfurt School-UNEP Centre,，BloombergNEF，Choice 21% 17% 14%16% 17% 25% 30%33% 32% 26% 20% 二、能源电力数字化驱动力The Driving Force of Energy Power Digitalization 11 中国远景目标和“十四五”主要目标中，对绿色能源重视度持续提高，进一步明确绿色可持续能源的发展方向“十四五” 时期经济社 会发展的主 要六大目标 之一生态文明建设实现新进步，国土空间开发保护格局 得到优化，生产生活方式绿色转型成效显著，能源 资源配置更加合理，利用效率大幅提高，主要污染 物排放总量持续减少，生态环境持续改善，生态安 全屏障更加牢固，城乡人居环境明显改善。：十九届五中全会公报能源电力领域要点整理 十九届五中全会提出了2035年远景目标和“十四五”时期经济 社会主要发展目标，其中明确提出形成广泛的绿色生活方式和减 少污染物排放量，因此在能源电力方面，清洁绿色能源未来将会 成为重点发展趋势。 2035年远 景目标广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有 降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实 现。“十四五” 规划建议内 容加快壮大新能源产业，推动互联网、大数据、人工 智能等同各产业深度融合；推进数字产业化和产业 数字化，推动数字经济和实体经济深度融合，打造 具有国际竞争力的数字产业集群。12政策名称发布机构发布时间主要内容关于促进智能电网 发展的指导意见国家发展改 革委，国家 能源局2015-07-07到2020年，初步建成安全可靠、开放兼容、 双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体 系，实现清洁能源的充分消纳，提升输配电网 络的柔性控制能力关于推进“互联网+”智慧能源发展 的指导意见国家发展改 革委2016-02-29 2016-2018年，着力推进能源互联网试点示范 工作；2019-2025年，着力推进能源互联网多 元化、规模化发展，初步建成能源互联网产业 体系，成为经济增长重要驱动力关于可再生能源发国家能源局2017-07-19加强可再生能源目标引导和监测考核、加强可再生能源发展规划的引领作用、加强电网接入展“十三五”规划和市场消纳条件落实、创新发展方式促进技术实施的指导意见进步和成本降低、健全风电、光伏发电建设规模管理机制关于促进储能技 术与产业发展指导 意见国家发展改 革委，国家 能源局，工 信部、财政 部2017-10-11储能是构建能源互联网，推动电力体制改革和 促进能源新业态发展的核心基础；“十三五” 期间，建成一批不同技术类型、不同应用场景 的试点示范项目；“十四五”期间，储能项目 广泛应用，形成较为完整的产业体系，成为能 源领域经济新增长点国家能源局综合司国家能源局2020-04-09推动可再生能源持续降低成本、扩大规模、优关于做好可再生能化布局、提质增效，实现高比例、高质量发展， 源发展“十四五”为推动“十四五”期间可再生能源成为能源消规划编制工作有关费增量主体，实现2030年非化石能源消费占事项的通知比20%的战略目标奠定坚实基础。 中国碳排放量自2013年来持续降低，增速远低于全球排放增速，随着“碳中和”的目标规划，电力领域将领先启动转型措施 13中国实施“碳中和”宏观背景国家政策大力驱动中国低碳转型 2020年9月，习近平主席在联合国大会上宣布，中国将努力争 取2060年前实现碳中和；2020年10月，五部委联合发布关 于促进应对气候变化投融资的指导意见。目标包括制订新标 准和新规定，鼓励民间资本和外资进入气候投融资领域，深化 气候投融资国际合作。零碳电力经济效益显著 发电产生的二氧化碳占中国能源相关总排放量的51%左右，2018年煤电占中国总供电量的66%。 中国40%燃煤电站在2018年已经处于亏损状态，如果中国电站 业主按照巴黎协议淘汰自有电厂，则可以减少3900亿美元 的亏损。 213 294 301 304 297 311 320 323 328 329 328 330 334 337500450400350300250200150100500 1990 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 20182.2% 1.0% 2.9%-2.2% 4.6% 1.1% 1.5% 0.3% 0.7%-0.2% 0.6% 1.3%全球碳排放量（亿吨）增速（%）23 61 66 69 7602040 8411.0% 936080100 1990 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 201810.0%4.0%8.0% -1.0%10.0% 6.0% 3.0% -2.0% -2.0% 2.0% -3.0%：1990-2018全球碳排放量及增速：1990-2018中国碳排放量及增速99 101 100 98 96 97 94120140中国碳排放量（亿吨）增速（%）中国“碳中和”实施现状重点领域及发展建议当前碳排放量下降速度不足以完成碳中和目标重点领域 数据来源：BP世界能源统计图鉴、负责任投资原则（UNPRI）中国实现碳中和的路径建议 国际能源署（IEA）估计，在现行政策下，中国能源相关的二氧化碳排放量将是巴黎协定减排路径下排放量的三倍以上。 清华大学分析认为，中国的排放量需在2030年之前达到峰值，然 后以8-10%的速度迅速下降，才能于2050年实现二氧化碳排放净 零，总体温室气体排放将于2060年前实现净零。全国碳排放交易体系尚未全面覆盖 中国于2017年推出全国碳排放交易体系。截至2020年11月，企 业尚未开始全面配额交易，但生态环境部最近的声明表明准备工 作进展顺利，预计交易将很快启动。该体系将首先覆盖电力行 业，并逐渐覆盖化工、钢铁、混凝土、有色金属等行业。 Vivid Economics的PRI“必然的政策回应”（IPR）项目针对中 国制定政策建议涉及总体气候雄心和关键脱碳行业包括：电力、 道路运输、建筑和工业。政策建议 开展并发布气候变化对中国经济和社会的影响评估和分析，以及 到2060年前实现碳中和目标（包括阶段性目标）的路径，并制定 实现目标的全套政策。 提高全国碳排放交易体系的有效性和覆盖面，措施包括：根据碳 中和目标设定相应的温室气体排放上限；引入碳排放配额盈余的 修正机制；公布电力行业和其他行业（如石化、化工、建 材、钢 铁、有色金属、造纸和国内航空）的覆盖时间表。 未来产业用电结构将向战略性产业和现代服务业转变，清洁能源将加快传统能源替代进程 147.4 8.8 9.2 9.5 151413121110987654 3210 2025低方案2020预测值2025中方案2025高方案+3.4%+4.4%+5.0% 59.8%19.8%68.2%第二产业城乡居民用电第三产业2035年清洁能源装机变化第一产业水能：6.2亿千瓦风能：11亿千瓦清洁能源 发电装机占比清洁能源 发电量占比清洁能源占一次能源比重 根据全球能源互联网发展合作组织预测，中国2025年全社会用电量在8.89.5万亿千瓦时之间，结合中国经济发展情况、城镇化建 设、电气化等因素，保守估计在9.2万亿千瓦时；而随着经济发展方式和产业结构的调整变化，战略性新兴产业和现代服务业将成为 用电增长的主要动力，第二产业2025年用电占比约下降至60%左右，未来在能源技术变革下，清洁能源将主导能源生产方式。：“十四五”全社会用电量预测结果：2020-2025年中国分产业用电结构单位：万亿千瓦时1.1% 1.3% 数据来源：全球能源互联网发展合作组织中国能源转型与“十四五”电力研究规划 19.1%16.1%14.6%太阳能：13.1亿千瓦2020 2025 75.0%69.0%48.0% 新基建加速了中国新型数字化基础设施建设，与之伴随而来的是能源电力需求激增，成为能源电力发展的全新挑战和推动力 15关键挑战主要推动 供给端：可再生能源、分布式可能源 成为未来重点趋势，加大了供电网络 的复杂性需求端：受数字经济发展影响，第三 产业为首的新兴领域用电需求陡增， 电力峰值缺口问题依旧严峻体制端：中国电力市场化改革持续深 入，新一轮电力体制改革对产业链相 关企业降本增效提出了更高要求用户端：能源转型加速了生产、输 配、用户三者之间的服务关系改变， 客户多元化需求特性推动服务模式升 级及商业模式变革 分布式技术、储能技术、电力电子技 术不断取得突破，能源技术创新驱动 了电力智能化升级改造，推动产业变 革并创造新的市场价值机遇信息通信技术已经在电网各个重要环 节深度融合，随着互联网模式的接入 运行，全新丰富了能源网络架构，依 托开放性和灵活性为数字化提供支撑人工智能、大数据、区块链、物联 网、云计算等新兴技术落地赋能，在 能源电力全流程数字化转型中承担不 同角色，驱动商业模式创新改变智能控制和自动化技术得到大面积应 用，电网自动化水平覆盖率将全面实 现，为行业数字化升级发展打下了底 层基础 2021年后疫情时代，中国经济在“新基建”的推动下将会产生新的价值机遇，无论是新型基础设施建设，还是传统产业智能化、数 字化改造，对能源电力的需求都将持续增加，且更加可持续化和精准化，与此同时能源供需结构优化、创新供给技术应用都给能源 电力发展带来了诸多挑战，而相应的电力技术升级、能源网络升级和新兴技术成熟落地成为推动能源电力数字化转型的重要驱动。 中国能源电力经过持续多年的技术升级创新，自动化水平不断提升，随着未来大规模覆盖，将为电力数字化转型提供有效支撑 16数据来源：国家电网040302 自动化解决方案智慧管理及运行，自动化发、输、配应用自动化系统配电管理系统（DMS），配电网 自动化系统（DAS），分布式控制 系统（DCS），实时采集和控制系 统（SCADA），开闭所与变电站自动化（SA），馈线自动化（FA）智能仪表及传感器监控与保护仪表 、 电 能分析与管理仪表和 电气安全仪表等智能化设备 智能电气设备， 安 全保护装置01电厂自动化电力信息自动传输系统电网调度自动化电力系统安全自动 化装置供电系统自动化电力工商业管理自 动化电厂变电站配电网络60%90% 2018年底中 国 配 电 自 动 化 覆 盖 率2020年底 能源电力自动化改造经过多年发展，已形成软硬结合的创新路径，由智能化设备、智能仪表及传感器、自动化系统及自动化解决方 案共同组成电力体系的自动化发展架构，为电力信息化、智能化、数字化升级转型提供了基础支撑。 “十三五”期间，国家发改委、国家能源局相继出台多项文件促进配电网建设，推动配电自动化覆盖率，根据国网信息显示，2018年配网自动化覆盖率已经达到60%以上；随着建设工作的持续推进和深入，预计2020年配网自动化覆盖率将会达到90%。：能源电力自动化发展架构：能源电力自动化应用流程及覆盖率 能源电力数字化转型围绕两端进行，以生产运行端为代表的生产供给转型，以消费端为代表的商业服务转型 17以数据挖掘为拓展方向 的精准化决策与营销管 理 以资产管理为基础的数 字化资产运行体系 以用户体验为基准的数 字化能源服务水平贯通产业生态的数字化 共享平台，整合产业价 值链以数据为多点驱动的数 字化业务流程再造 以降本增效为主线的新 兴技术赋能，优化运行 水平及效率，提高资源 利用率以物联感知网络为脉络 的高效采集、传输信息 架构，实现全域广泛互 联 基于数字化技术改变的 全新商业模式 ：能源电力企业数字化转型趋势方向 能源电力企业在数字化转型的驱使下，首先围 绕企业的生产运行展开一系列升级优化，依托 自动化进行覆盖延伸，通过新兴技术赋能，提 升能源供给水平及效率，同时经过内部数字化 参考资料：刘素蔚,于灏，能源企业数字化转型五大趋势 改造，在设备资产管理、供应链生态平台搭建、数据信息全域互联方向上进行整合创新。 对消费服务端而言，企业自身数字化水平提升 为终端消费服务方式变革打下了底层基础，能 源电力企业将以多元化、多层级的电力需求为 入手点，进行精细化运行决策和营销管理，通 过数据分析驱动不同领域的业务流程再造，并 以用户体验为第一基准水平，改善服务方式， 最终实现能源电力的商业模式创新。生 产 运 行 端消 费 服 务 端 能源电力数字化转型有望打破能源革命“不可能三角”，推动电力发展进入良性循环期清洁能源绿色性 长期供给可持续低价维持可负担性能源革命“不可能三角” 绿色性，即能源的环境友好，大量 能源消耗的过程中不会对环境和生 态进行破坏能源供给以低廉价格 持续维持，在电力市 场化机制下，即实现 满足用户需求的电力 供给，同时实现稳定 的低电价水平能源长期供给的稳定、安全，拥有 可持续性发展空间，确保能源供给 满足社会发展需求，同时保障运行 安全010203保障能源供给缓解环境污染稳定能源价格和完善能源监管：能源革命“不可能三角” 能源革命的先后顺序为保障能源供给、缓解 环境污染、稳定能源价格和完善监管，以此 保障能源可持续稳定供给，但从实际出发， 三者的共同实现需经过复杂社会经济活动， 并且受到一定生产条件限制，因此数字化引 领的能源转型变革有望从平台、系统、数据 方面对企业的成本、安全、稳定进行把控， 数字化系统支持数字化技术 融合数字化服务 创新18从而达到真实的市场价格水平及低碳化能源 参考资料：突破“不可能三角”：中国能源革命的缘起、目标与实现路径 稳定、安全、可持续可再生、低碳、无污染 低成本、市场化、微调控 在能源层面，能源“不可能三角”指的是无法找到一个能源系统同时满足长期供给（可持续）、清洁化（绿 色性）、低价维持（可负担性）三个条件，而在碳中和的推动下，能源变革将更加直观面临以上问题。 能源即服务作为新的电力消费模式，有望进一步丰富发展并成为未来趋势方向，伴随数字化应用深入，提升能源服务价值 能源即服务（EaaS）模式是指为消费者提供各种与能源相关的服务。由于分布式 能源部署的增加，以及智能设备的广泛可用，为创新商业模式的出现创造了空间， 基于数字化转型的应用探索，将能源价值从电力销售转移到多元化服务，而非仅 仅局限于供电。 分布式发电储能技术智能计量设备智能应用设备数字化应用探索 能源即服务（EaaS） ：能源服务价值走向图 新能源变革服务形态 能源即服务（EaaS）作为新的能源服务模式，一定程度上改变了能源产业链参与者的上下游关系，使得分布式能源在消费方式和消 费体验上不断改变提升，而数字化则成为能源即服务（EaaS）的重要依托，通过数字化驱动，促进服务模式创新发展。能源 技术 先导智能 设备 创新 数字 化转 型变 革服务 模式 创新能 源 价 值能源管理能源供应信息化、智能设备变革数字化变革集电力咨询、供应、管理、 优化于一体，提供全面性 综合解决方案，实现最大 化能源服务价值全面性综合服务19 参考资料：IRENA，ENERGY AS A SERVICE ；德勤，Energy-as-a-Service 阶段 III：利用新兴技术如人工智能、 云计算、大数据等，实现模块化的智 能应用，开展智能化业务，替代人力 并提高业务效率 国有企业数字化转型方向明确，能源电力企业以“双轮驱动”加速产业数字化升级数字基础 技术平台系统化管理体系数据治理体系安全防护体系产品创新 数字化生产运营 智能化用户服务 敏捷化产业体系 生态化数 字 化 转 型 基 础产 业 数 字 化 创 新阶段 I自动化（数据化）阶段 II 信息化阶段 III 智能化阶段 IV 数字化阶段 I：关键性基础阶段，满足全场景 的自动化覆盖，实现生产、配送、监 控等业务数据化 阶段 IV：在信息化基础上，以用户为 中心，以数据为驱动，依托智能化相 关应用，关注业务创新和商业模式创 新，打破信息孤岛，实现企业的内外 优化与提升阶段 II：利用信息技术，对基础数据 进行传输、处理、存储、调用等，促 进信息交流和业务同步 ：能源电力数字化转型发展阶段历程 动态协调水平20参考资料：关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知 1. 运用新一代信息技术，探索构建适应企业业务特点和发展需求的“数据中台”“业务中台”等新型IT架构模式2. 加快建立数字化转型闭环管理机制，以两化融合管理体系促进企业形成并完善数字化转型战略架 构3. 加强生产现场、服务过程等数据动态采集，建立覆盖全业务链条的数据采集、传输和汇聚体系4. 建设态势感知平台，加强平台、系统、数据等安全管理 1. 推动产品和服务的数字化改造，提升产品与服务策划、实施和优化过程的数字化水平，打造差异 化、场景化、智能化的数字产品和服务2. 推进5G、大数据、人工智能、数字孪生等技术规模化集成应用，实现作业现场全要素、全过程 自动感知、实时分析和自适应优化决策，提高生产质量、效率和资产运营水平，赋能企业提质增效3. 加快建设数字营销网络，实现用户需求的实时感知、分析和预测4. 推动供应链、产业链上下游企业间数据贯通、资源共享和业务协同，提升产业链资源优化配置和数字化转型基础及创新方向 “双轮驱动”产业数字化升级 能源电力行业竞争加剧，企业面临降本增效的转型压力，多元化、精益化服务升级需求逐步扩大 501510 2009 2010 2011 2012：2005-2019年中国电力行业经营变化分析营业成本占比营业利润占比营收增速6.6% 16.9%售电量（万亿千万时）增速（%）3.6 6.0%2008 3.0 4.6% 9.7% 6.12.9 12.4% 20204.5%4.0 8.1% 7.1%2017 2018 2019 3.2%4.2 5.1 5.6 5.9100908070 6050403020100 76.5% 21.7% 3.6% 79.0%20.5% 83.0%15.4% 16.3%-1.2%76.4%15.6%17.6% 76.3%15.5% 0.2%89.3% 16.2%80.5% 84.4%8.7%17.2% 7.9% -1.6%6.1%42.6% 21.8% 19.5%78.5%10.3% 74.0%6.4%14.8% 71.0% 68.3%18.5% 71.9% 79.5% 14.0% 77.7%13.1%-10注：电力行业经营分析选择A股电力领域75家上市企业财务数据，75家企业分类来自申万行业电力分类，企业以发电类为主要代表，不含电网企业数据来源：中电联，国资委，Choice，21点成为行业下阶段共同寻找方向 中国售电量规模持续走高，2015-2018年间实现快速增长，随后便明显放缓，受经济发展及需求减缓因素影响较大；电力行业发展 进入新痛点期，行业整体营收增速逐渐放缓，营业成本居高不下且利润持续降低，对电力行业高质量发展产生了较大挑战。：2008-2019年中国售电量规模及增速 营收增速：营收增速2018年以来持续下 降，2020年受疫情影响，预计整体增速 将明显放缓，市场竞争显性加剧 营业成本：营业成本居高不下，企业经营 效率面临较大压力，管理模式及发展模式 亟需改善 营业利润：电力行业营业利润2015年后出现明显下滑，单一化服务在市场竞争加0.6% -0.2%4.5 4.5 4.5 4.72013 2014 2015 201610.2% 11.3% 11.8% 11.8%2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019剧下对企业利润影响较大，新的利润增长 22 初步完成从传统信息系统向基于南网云的 新一代数字化基础平台和互联网应用的转 型，初步具备对内对外服务的能力。全面建成基于南网云的新一代数字化基础 平台和广泛的互联网应用，实现能源产业 链上下游互联互通，基本具备支撑公司开 展智能电网运营、能源价值链整合和能源 生态服务的能力，初步建成数字南网。 基本实现数字南网。第一步 南方电网率先开启数字化转型之路，并明确了建设方向及完 成时间2019年 第二步2020年第三步2025年电网管理平台客户服务平台调度运行平台企业级运营管 控平台南网云平台数字电网物联网国家工业互联网数字政府及粤港澳大 湾区利益相关方数据中心四大业务平台三大基础 平台两个对接一个中心 2019年，南方电网公司公司数字化转型和数字南网建设行动方案(2019年版)正式印发，明确提出“数字南网”建设要求，将数 字化作为公司发展战略路径之一，加快部署数字化建设和转型工作。 南方电网公司将聚焦电网数字化、运营数字化和能源生态数字化三个重点，将电网生产、管理、运营等能力进行有效集成并实现数字化、智慧化，通过“4321”建设方案，逐步实现全面的数字化转型升级。：南方电网数字化“4321”建设方案：南方电网数字化建设“三步走”战略 国家电网“三型两网、世界一流”战略目标232020“数字新基建”十大任务 国家电网以泛在电力物联网为主要抓手，围绕泛在物联网打 造新型能源生态，提升数字化水平 源网坚强智能电网荷储两网 融合感知网络平台应用泛在电力物联网能 源 流业 务 流数 据 流枢纽型平台型共享型产业属性网络属性社会属性1.建设以云平台、企业中台、 物联平台等为核心的基础平 台，打造能源互联网数字化 创新服务支撑体系2.建设以电力数据为核心的能 源大数据中心，以智慧能源 支撑智慧城市建设3.建设电力大数据应用体系， 年内完成12类大数据应用建 设。4.建设覆盖电力系统各环节的 电力物联网，年内建成统一 物联管理平台，打造5类智慧 物联示范应用。5.建设技术领先、安全可靠、 开放共享的能源工业云网平 台6.建设“绿色国网”和省级智慧能源服务平台7.加强5G关键技术应用、行 业定制化产品研制以及电力 5G标准体系制定8.建设电力人工智能开放平 台，年内建成人工智能样本 库、模型库和训练平台9.建设能源区块链公共服务平 台，推动线上产业链金融等 典型应用10.建设电力北斗地基增强系 统和精准时空服务网 2019年，国家电网公司发布泛在电力物联网白皮书2019，未来将围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代 信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的 智慧服务系统，打造能源互联网生态圈，适应社会形态，打造行业生态，培育新兴业态。 泛在电力物联网的建设分为两个阶段，2021年初步建成泛在电力物联网，到2024年建成泛在电力物联网。 能源电力领域数字化投资快速增长，推动能源电力全面开展数字化转型建设 240.0 2.0 0.51.01.5 2020 2021 20242022 202520231.17 1.27 1.35 1.43 1.50 1.586.1%247亿元85亿元2020年2019-2020年 ：电网企业数字化投资规划 国家电网公司为全面推动企 业数字化转型发展，2020年 总体投资约247亿元，大力推进新型数字基础设施建设， 推动业务数字转型。南方电网公司为加强数字化 转型，2019-2020年预计投 资85亿元，从顶层设计、总 体布局和战略决策入手，推 动数字化建设方案实施，打 造数字南网。 ：中国能源电力领域数字化投资规模预测单位：千亿元 数据来源：公开资料整理，预测 2020年，国家电网公司和南方电网公司纷纷在数字化转型方向加大投资，建设新型数字化基础设施，建立以企业大数据中心为代表 的工业互联网平台和人工智能平台等，把信息基础设施、融合基础设施作为重点方向，同时将加大数字化设备采购和服务创新， 2020年能源电力领域数字化投资有望突破1100亿元，预计未来随着数字化转型的持续，到2025年投资规模将达1575亿元。 三、新兴技术创新应用Innovative Application of Emerging Technologies 25 数字化技术为数字化转型提供了融合技术服务平台，并由点向面发挥技术创新价值数字化基础设施搭建随着“大云物移智“等现代信息技术的深度发展，以其为代表的数字化技术亟需强大的基础设施为其产业化提供支撑，因此数字化发展需要核心技术基础设施搭建。01数字化技术效率提升 底层设施完善为新兴技术转换应用提供了平台，数字化技术在单点领域的突破提升促进了能源电力场景的效率提升，更好地推动了产业链相关环节的智能化转型和数字化改造。02数字化技术融合应用数字化技术和能源技术的深度融合与广泛应用使得能源转型的智能化、数字化优势 特征进一步显现，推动了能源产业链生产、供给、服务的协同优化。03数字化技术价值创新 基于数字化技术赋能，能源电力领域的数字化改造将对能源价值进行重塑，围绕用 户服务驱动商业价值创新，实现新的商业模式变革，开展数字业务的价值创造。04云计算数字孪生人工智能 5G大数据区块链数字技术物 联 网 26移 动 互 联 网 ：数字化新兴技术 新兴技术创新应用5G助力电力通信网络发展，支撑电力智能化变革应用 实 际 场 景按需部署隔离端到端SLA 保障自动化根据业务需求定制网络功能共享电信基础设施上构建逻辑隔 离通信“专网”5G 网络切片端到 端毫秒级低时延 保障共享基础设施，自 动化部署，自动化 运维，节省成本 分布式清洁能源接入需求快速提升、智能电网精准控制对时延要求更低，以及新型商业模式对网络要求标准更高使得电力通信网络 建设面临诸多新的需求。5G具有大带宽、低延时高可靠、广连接的特性，面对电网多样化业务需求，5G网络切片技术可以满足电网 信息采集类及工控类业务连接诉求，同时通过高传输速率，拓展无人化设备应用，依托“端到端网络保障SLA、业务隔离、网络功 能按需定制、自动化”的典型特征，助力能源电力数字化转型，保障电力网络连接需求从而创造全新的商业模式。：智能电网5G网络切片业务场景需求：5G网络切片典型特征及电网应用场景 视频