2023年11月30日至12月12日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會（COP28）正在阿聯(lián)酋迪拜召開。化石燃料（煤、石油、天然氣）燃燒排放的溫室氣體造成的氣候變化正在使得全球各地災難頻發(fā)，冬季高溫、熱帶氣旋、嚴重暴雨、澳洲大火都在向人類發(fā)出信號，能源轉(zhuǎn)型刻不容緩。

近年來，在充分認知“富煤缺油少氣”的能源資源稟賦基礎上，我國積極構建新型能源體系，將發(fā)展可再生能源提高到戰(zhàn)略高度，水電、風電、光伏發(fā)電在我國新型能源體系中規(guī)模逐漸壯大。

數(shù)字技術助力能源結構轉(zhuǎn)型

新型能源系統(tǒng)逐漸向智能靈活調(diào)節(jié)、供需實時互動方向發(fā)展，推動能源生產(chǎn)消費方式深刻變革。如何建設好智能電廠、智能電網(wǎng)，如何聚沙成塔、讓分散的新型能源基地變得可控、可靠，如何打造一個穩(wěn)定可用的新型能源體系，如何實現(xiàn)供需實時互動都是我們在這場能源革命中正在探索和研究的課題。

在這場能源革命中，數(shù)字技術正扮演越來越重要的角色。2022年，國家發(fā)改委、國家能源局正式印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，指出“能源產(chǎn)業(yè)智能化升級進程加快，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術加快與能源產(chǎn)業(yè)深度融合。智慧電廠、智能電網(wǎng)、智能機器人勘探開采等應用快速推廣，無人值守、故障診斷等能源生產(chǎn)運行技術信息化智能化水平持續(xù)提升”。目前，能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術的融合主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

單體設備智能化：生產(chǎn)側，通過傳感器技術提升單體設備的智能化水平，通過自動感測和響應各種物理量（如溫度、濕度、壓力、位移等），從而實現(xiàn)對單體設備的自動化控制和優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)效率，降低能耗。消費側，通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)設備的智能化管理和控制。例如，通過智能家居系統(tǒng)，可以實現(xiàn)家庭用電的智能化管理，包括自動控制家電設備、監(jiān)測用電情況等。

機器人輔助工作：在能源勘探、生產(chǎn)、存儲、傳輸、消費等環(huán)節(jié)，機器人都有著廣泛的應用。例如，在石油、天然氣等化石能源的勘探和生產(chǎn)過程中，機器人可以自動化地進行鉆井、采油、運輸?shù)裙ぷ鳎岣吖ぷ餍屎桶踩浴Ｔ谔柲堋L能等可再生能源的發(fā)電和傳輸過程中，機器人也可以自動化地進行巡檢、維護、修理等工作，提高電力系統(tǒng)的效率和可靠性。隨著智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展，機器人技術在電力系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、調(diào)度等方面也發(fā)揮著越來越重要的作用。例如，通過機器人的智能化操作，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化控制和優(yōu)化，提高電力系統(tǒng)的效率和可靠性。

產(chǎn)能數(shù)據(jù)可視化：通過大數(shù)據(jù)技術對海量新能源設備狀態(tài)、產(chǎn)能情況進行實時感知，在電力生產(chǎn)、調(diào)度方面監(jiān)控異常、高效調(diào)配。通過對數(shù)據(jù)的分析和可視化展示，管理部門可以精確評估微電廠、智能電網(wǎng)的運作情況，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的瓶頸并進行優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)效率。通過可視化展示生產(chǎn)線上的生產(chǎn)效率指標，各專業(yè)人員也可以更好地了解自己的工作表現(xiàn)，并調(diào)整工作方式以提高效率。

能源風險預警：根據(jù)不同的風險因素制定相應的預警指標，例如能源供應短缺、過剩、價格波動等。在監(jiān)測環(huán)節(jié)上，可以通過數(shù)據(jù)采集、模型分析等方式對能源市場進行實時監(jiān)測和分析。在發(fā)布環(huán)節(jié)上，可以通過媒體、行業(yè)協(xié)會或政府相關部門發(fā)布預警信號，以提醒相關方面采取應對措施。除了預警機制的建立，還需要采取相應的措施來應對可能出現(xiàn)的風險。例如，在能源供應短缺的情況下，可以采取增加進口、提高能源儲備等措施來保證能源的供應。在能源過剩的情況下，可以采取限制產(chǎn)量、降低庫存等措施來避免能源過剩帶來的風險。在價格波動的情況下，可以采取套期保值、價格控制等措施來穩(wěn)定價格波動帶來的風險。

智慧用能：通過數(shù)據(jù)采集和分析，數(shù)字技術可以實現(xiàn)對能源使用情況的實時監(jiān)控和預測，為能源管理提供科學依據(jù)。同時，數(shù)字技術可以實現(xiàn)能源的智能調(diào)度和優(yōu)化，提高能源利用效率，降低能源消耗。

數(shù)字技術以其準確、不知疲倦的特點融入能源產(chǎn)生、傳遞、消費的各個環(huán)節(jié)。通過對能源體系進行全方位的分析，我們可以運用產(chǎn)品思維找出各環(huán)節(jié)的痛點，用數(shù)據(jù)流把物資流、能量流進行組合和優(yōu)化，從而降低系統(tǒng)內(nèi)各個環(huán)節(jié)的風險、成本，提高能源體系的可靠度和生產(chǎn)效率，把分散的能量產(chǎn)生點打造成一個高效、可靠的能量供給體系。

能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術融合機遇與挑戰(zhàn)并存

現(xiàn)階段能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術的融合雖帶來了一定機遇，但在安全、技術、投資、人才等多方面也同樣面臨著巨大挑戰(zhàn)：

安全問題：數(shù)字技術的引入可能會增加能源系統(tǒng)的脆弱性，例如黑客攻擊和數(shù)據(jù)泄露等。因此，需要加強安全防護措施，保障能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

技術壁壘：由于不同國家和地區(qū)的數(shù)字技術發(fā)展水平不同，可能會導致技術壁壘的出現(xiàn)。因此，需要加強國際合作和技術交流，促進數(shù)字技術在全球范圍內(nèi)的普及和應用。

投資成本：數(shù)字技術的引入需要大量的投資成本。因此，需要尋找合適的投資渠道和合作伙伴，降低投資風險和成本。

人才培養(yǎng)：數(shù)字技術的引入需要大量的專業(yè)人才支持。因此，需要加大人才培養(yǎng)和引進力度，提高人才素質(zhì)和技能水平。

能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術融合路徑

發(fā)展數(shù)字能源場景實驗區(qū)

在技術大規(guī)模應用前進行豐富的場景測試，模擬和測試各種能源技術和能源管理策略的實際效果。為能源產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展提供重要的支持和保障，促進能源結構的轉(zhuǎn)型和優(yōu)化，提高能源利用效率，推動能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

增強數(shù)字能源生態(tài)體系建設

與國內(nèi)各高校、重點實驗室開展合作，關注新能源技術和新型儲能技術的發(fā)展，積極探索和研究新能源發(fā)電、儲能技術、氫能等領域的創(chuàng)新和應用，推動新能源在能源結構中的占比不斷提升，實現(xiàn)能源結構的優(yōu)化和綠色化。注重與生態(tài)伙伴的合作和共創(chuàng)，通過構建多層次的合作生態(tài)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享和互利共贏。

建設數(shù)字能源服務窗口

以互聯(lián)網(wǎng)思維分析現(xiàn)有能源服務各環(huán)節(jié)，打造數(shù)字能源服務窗口，從能源使用、用量檢測、節(jié)能方案定制等各方面為企業(yè)/居民客戶提供服務。通過對用戶側的準確把控實現(xiàn)能源的供需實時互動。

化石能源日漸枯竭，氣候變化引發(fā)的極端天氣正日益顯現(xiàn)其威力，全球能源結構轉(zhuǎn)型迫在眉睫。在打造一個清潔、低碳、安全、高效的新型能源體系的過程中，如何把數(shù)字技術融入其中，如何運用信息流提高物質(zhì)流、能量流的使用效率，值得每一個人思考和探索。

撰稿 | 柳蒙蒙 清研集團能源電力研究部研究員

編輯 | 陳澤璽

圖片 | 網(wǎng)絡