智慧能源行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)分析

智慧能源行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)分析智慧能源行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（一）智慧能源行業(yè)高端人才緊缺隨著智能電網(wǎng)的加速推行，智能配用電技術將不斷發(fā)展，產(chǎn)品更新的頻率逐漸加快。因此，從產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、配套服務都需要有高端技術人才的加入。與此同時，智能配用電系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)涉及微電子技術、計算機技術、通信技術、自動控制技術、新材料技術等多領域技術，從事相關產(chǎn)品設計生產(chǎn)的人員，不但要具有技術、技能，而且要將這些方面的知識融會貫通，需要長時間的經(jīng)驗積累，導致行業(yè)高端技術人才相對缺乏，限制了行業(yè)的發(fā)展。（二）智慧能源行業(yè)競爭激烈智慧能源行業(yè)下游行業(yè)主要為電力行業(yè)，其中又以各國或地區(qū)的電力系統(tǒng)運營商為主，由于各市場之間環(huán)境差異較大，電力系統(tǒng)運營商的需求存在較大差異，行業(yè)區(qū)域化程度明顯。并且，由于智慧能源解決方案的銷售通常以招投標方式進行，各國的本土智慧能源解決方案提供商在信息獲取、營銷渠道等方面具備一定競爭優(yōu)勢，隨著各國智慧能源解決方案提供商紛紛加大技術研發(fā)投入，預計未來市場競爭的情況將會進一步加劇。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(zhì)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(qū)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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?？傮w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，圍繞智能電廠、智能電網(wǎng)、智能煤礦、智能油氣、綜合能源、智能制造與建造等方面拓展一批5G典型應用場景，建設一批5G行業(yè)專網(wǎng)或虛擬專網(wǎng)，探索形成一批可復制、易推廣的有競爭力的商業(yè)模式。2021年12月27日，網(wǎng)絡安全和信息化委員會印發(fā)《十四五國家信息化規(guī)劃》，指出：要建設智慧能源系統(tǒng)。推動能源與信息領域深度融合，提升電網(wǎng)、油氣、煤炭基礎設施信息化和智能化水平，推動構建源網(wǎng)荷儲互動、多能協(xié)同互補、用能需求智能調(diào)控的能源系統(tǒng)。實施國家能源管理與監(jiān)管信息化工程，制定統(tǒng)一的能源監(jiān)管標準規(guī)范和監(jiān)管數(shù)據(jù)指標體系。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(zhì)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(qū)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?qū)崿F(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(qū)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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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。智慧能源發(fā)展趨勢盡管智慧能源發(fā)展還存在諸多問題，但在國家雙碳背景下，智慧能源繼續(xù)發(fā)展的大趨勢不會變。隨著技術的逐步成熟、相關政策和商業(yè)模式的逐步完善，預測國內(nèi)智慧能源下階段會迎來快速發(fā)展的新階段。數(shù)字技術將與能源產(chǎn)業(yè)進一步深度融合。未來一段時期，智慧能源技術趨勢是大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術與能源產(chǎn)業(yè)鏈進一步高度融合。智慧能源只有隨著數(shù)字技術應用的不斷落地實踐，相關業(yè)務經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積累，智慧化價值不斷體現(xiàn)，才能進入規(guī)模提速增長、創(chuàng)新應用場景更加豐富、智能化水平顯著提升以及能源企業(yè)廣泛參與的新階段。智慧能源主要聚焦于能源安全、高效以及低碳化。我國十四五能源規(guī)劃將保障能源安全以及實現(xiàn)能源清潔低碳化作為我國新階段能源發(fā)展的核心目標，未來智慧能源的場景主要聚焦方向包括：以自動化作業(yè)、智能診斷在線預警以及在線應急管理等為代表的提升能源安全應用場景；以源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)調(diào)度、需求側互動為代表的能源清潔低碳等場景；以能效提升、運行優(yōu)化等提升能源效率場景等。智慧火電、智慧核電、智慧風電、智慧火電、智能電網(wǎng)以及需求側的源網(wǎng)荷儲一體化、多能協(xié)同以及需求響應等場景會成為智慧能源重點方向。市場和價格機制逐步完備促進智慧能源新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。隨著國家在十四五期間構建和完善中長期市場、現(xiàn)貨市場和輔助服務市場有機銜接的電力市場體系，電碳市場相互銜接和促進，智慧能源項目可以通過市場和價格機制得到進一步市場激勵，盈利能力進一步增強，商業(yè)模式進一步清晰。以源網(wǎng)荷儲一體化、園區(qū)多能互補以及虛擬電廠等為代表的智慧能源業(yè)態(tài)會因為明確的商業(yè)模式而迎來快速的發(fā)展。能源政策催生各類智慧能源服務平臺，構建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。能源領域的開放會帶動商業(yè)模式的創(chuàng)新?；ヂ?lián)網(wǎng)技術和思維與能源行業(yè)深度融合應用，面向能源供需銜接、生產(chǎn)服務等業(yè)務的智慧能源服務平臺將會涌現(xiàn)，通過能源各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，營造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，提升整個行業(yè)的活力和效率。隨著應用場景的擴大和商業(yè)模式的穩(wěn)定，智慧能源的投資和市場規(guī)模將進一步擴大。能源數(shù)字經(jīng)濟相關技術發(fā)展與融合應用繼續(xù)加速，相關投資進一步增長，加上地方政府能源數(shù)字新基建規(guī)劃逐步落地，預計智慧能源服務市場將會快速擴張，例如能源生產(chǎn)輸配消等環(huán)節(jié)的智慧能源服務，以及源網(wǎng)荷儲項目、多能互補和智慧園區(qū)等，市場規(guī)模巨大。安全可靠、應用替代的國家戰(zhàn)略，將推動智慧能源高速發(fā)展。安全可靠應用替代工程，是著眼維護網(wǎng)絡空間主權安全，實現(xiàn)高水平科技自立自強，破除數(shù)字關鍵核心技術風險隱患的重大決策部署，是統(tǒng)籌發(fā)展和安全的重要實踐。要求在電信、廣播電視、能源、金融、公路水路運輸、鐵路、民航、郵政、水利、應急管理、衛(wèi)生健康、社會保障、國防科技工業(yè)等行業(yè)領域關鍵信息基礎設施安全規(guī)劃中落實安全可靠應用替代工作。統(tǒng)籌加快重要行業(yè)領域替代工作，強化重要行業(yè)領域工作統(tǒng)籌和責任落實。能源行業(yè)是安全可靠、應用替代的重要行業(yè)，推動能源技術轉型升級，實現(xiàn)能源行業(yè)安可替代，是智慧能源建設的重大機遇。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