數(shù)字化在能源領域的應用前景十分廣闊，基于數(shù)字化技術進行能源的高效管理和精準匹配，可以優(yōu)化能源管理流程，提升能源生產、運輸和使用效率，將有助于我國構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。
數(shù)字化在能源領域前景廣闊
華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴認為，數(shù)字化在能源領域的前景將越來越廣。數(shù)字化和能源技術相融合，在能源生產、傳輸、使用等環(huán)節(jié)進行技術創(chuàng)新，形成全產業(yè)鏈碳足跡的跟蹤、統(tǒng)計、核查、監(jiān)測，將為實現(xiàn)雙碳目標提供支撐。
能源數(shù)字化是指基于能源大數(shù)據(jù)，利用數(shù)字技術和控制技術來引導能量的有序流動，實現(xiàn)從能源供給端到消費端的高效管理和精準匹配，以滿足不同區(qū)域、不同群體、不同體量的用能需求，提高能源系統(tǒng)的安全性、生產率、可獲得性和可持續(xù)性。
分環(huán)節(jié)來看，能源生產系統(tǒng)的數(shù)字化能夠幫助生產者準確判斷能源需求者的類別和能量需求的時間和數(shù)量，并以可控范圍內最低的成本提供能源；能源運輸和分配系統(tǒng)的數(shù)字化能夠幫助能源運輸者以最高的效率分配和運輸能源，以此來提高能源利用率；能源消費系統(tǒng)的數(shù)字化可以為消費者提供個性化、多樣化、定制化的能源消費方式。最終，能源系統(tǒng)通過數(shù)字化手段有效連接和共生融合，形成一個完整的能源數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)。
彭博新能源財經(jīng)數(shù)據(jù)顯示，2017年，能源數(shù)字化市場規(guī)模為520億美元，約占全球數(shù)字技術應用市場的44%。其中，46%用于化石能源電廠的運行管理(如傳感器、數(shù)字采集和解析以提高電廠效率)，35%用于智能電表。彭博預計到2025年，全球能源數(shù)字化市場規(guī)模將達到640億美元。其中，電網(wǎng)自動化預計將達100億美元，家庭用能系統(tǒng)的規(guī)模將達110億美元。
數(shù)字化加快能源革命進程
借助人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術，優(yōu)化能源管理流程，降低生產成本，提升能源生產、運輸和使用效率，優(yōu)化能源結構，保障能源供給，將極大加快能源革命進程。
具體來看，能源數(shù)字化通過提高傳統(tǒng)能源的開采生產運輸效率，將降低開采成本和損耗，增加能源供給。國際能源署(IEA)在《數(shù)字化與能源》報告中指出，數(shù)字技術的廣泛使用可以使能源生產成本降低10%到20%。此外，能源數(shù)字化通過提升能源利用效率、節(jié)約能源投入、減少能源浪費，也間接增加了能源供給。
在未來的新能源時代，數(shù)字化有望發(fā)揮更為關鍵的作用。由于新能源的隨機波動性強，高比例新能源并網(wǎng)將導致電網(wǎng)波動大幅增加。在電力系統(tǒng)實施能源數(shù)字化，建立起高精度、高可信度的新能源功率預測系統(tǒng)，并提升電力系統(tǒng)適應新能源隨機波動性的調度運行水平和風險防御能力，可有效促進新能源并網(wǎng)消納。據(jù)IEA測算，到2040年，通過增加數(shù)字化存儲功能和數(shù)字化需求響應，歐盟可將光伏發(fā)電和風力發(fā)電的棄電率從2019年的7%降至1.6%。
在我國，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、華能、華電等大型電網(wǎng)、電力企業(yè)也都在“十四五”規(guī)劃中重點布局了數(shù)字化建設方案。例如，國家電網(wǎng)提出，用數(shù)字技術為電網(wǎng)賦能，著力提高電網(wǎng)智能化和數(shù)字化水平。南方電網(wǎng)計劃加快電網(wǎng)數(shù)字化轉型步伐，加強智能輸電、配電、用電建設，推動建設多能互補的智慧能源建設，以電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化建設，促服務智慧化，全力提升用戶獲得感。中國華能規(guī)劃建設智慧能源數(shù)據(jù)平臺，風能、光伏等新能源基本按照“數(shù)字原生”的思路規(guī)劃，火電、水電等傳統(tǒng)業(yè)務逐步接入生產數(shù)字化平臺智慧能源數(shù)據(jù)平臺，并融入?yún)^(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興成熟技術，推進智能生產和產業(yè)轉型升級。華電也將在“十四五”期間以建設“數(shù)字華電”為核心實施創(chuàng)新驅動。
在能源使用端，中國社會科學院數(shù)量經(jīng)濟與技術經(jīng)濟研究所能源安全與新能源研究室主任劉強指出，通過能耗監(jiān)測中的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入、價格數(shù)據(jù)接入、算法模型建立等，對電、氣、汽、水和熱進行監(jiān)測，同時對不計入能耗指標的綠電、分布式可再生能源進行統(tǒng)計與核算區(qū)分，可以實現(xiàn)能源的精細化管理和節(jié)能減排。
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