抢占数字能源新赛道

袁凯

数字化浪潮席卷而来，传统能源行业如何实现 “蜕变”？

新一轮科技革命与产业革命正加速兴起。数字化技术与能源行业的高度融合，使得能源数字化成为未来发展的必然趋势。当提起传统能源产业，大家首先想到的是什么？很可能是工作环境烟尘缭绕，机器声响彻矿区，工人们灰头土脸，在一片灰霾中艰难工作。不过，随着数字化浪潮席卷传统能源行业，这样的场景逐渐成为历史。

2023年以来，我国加快推进能源领域数字化转型。今年2月发布的《数字中国建设整体布局规划》中明确提出，培育壮大数字经济核心产业，研究制定推动数字产业高质量发展的措施，打造具有国际竞争力的数字产业集群。推动数字技术和实体经济深度融合，在能源等重点领域，加快数字技术创新应用。

3月31日，国家能源局发布的《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》明确，到2030年，能源系统各环节数字化智能化创新应用体系初步构筑，数据要素潜能充分激活，一批制约能源数字化智能化发展的共性关键技术取得突破，能源系统智能感知与智能调控体系加快形成，能源数字化智能化新模式新业态持续涌现。

可以预见，未来能源数字化将实现跨越式发展，一张数字化智能化的能源蓝图将徐徐展开。

前景广阔

发展数字能源，即利用数字技术，引导能量有序流动，构筑更高效、更清洁、更经济、更安全的现代能源体系。

其实，数字技术在能源行业早有应用。权威数据显示，早在2017年，数字技术在能源领域的市场规模已经达到520亿美元，约占全球数字技术应用市场的44%。在这520亿美元中，有46%即240亿美元，来自化石能源电厂的运行管理，包括利用传感器、数字采集和解析提高电厂效率。有35%即180亿美元，来自建设智能电表。而随着全球能源转型进程的进一步加快，大数据、机器学习、人工智能、云计算、区块链等技术将与能源行业产生更多关联。

企查查数据显示，2021年，我国新增数字能源、光伏、新能源、能源管理系统相关企业5.67万家，同比增长154.93%，其中，新增企业名称中含有“数字能源”的现存企业93家，是2020年的8.45倍。

当前各大公司也正加速进入数字能源产业。一方面，以华为、中兴通讯、工业富联等为代表的科技型企业纷纷通过设立独立部门或子公司形式入局数字能源领域;另一方面，传统能源企业也相继组建数字化公司，加快能源数字化转型。目前，国家电网、南方电网、中国石化、国家能源集团、中国能建、国家电投等一批能源央企已纷纷组建了专门的数字化公司。

科技的不断进步，为数字能源发展提供源头活水。全联新能源商会专家委员会主席、中国科学院院士李灿认为：“要通过大力推进新能源先进技术、大规模新型储能技术、绿色氢能技术、碳捕集利用与封存技术和先进核能技术攻关，为新能源发展提供关键技术支撑。”

在技术应用方面，智慧矿山、虚拟电厂、智能光伏、电化学储能等数字科技已经让传统能源企业尝到甜头。国家电投内蒙古公司北露天煤矿所使用的纯电驱矿用卡车是分散式风电示范项目中的一环。据北露天煤矿矿长刘敬玉介绍，风机每年将贡献超过1166万千瓦时清洁电能，配备灵活调节的电化学储能系统，用于新能源矿卡充电，每年可节约标煤3562.74吨、单台矿卡67000升柴油，减少二氧化碳排放9586.16吨。而这，只是整个数字煤矿的冰山一角。

窥一斑而知全豹。碳达峰、碳中和目标驱动下，智能化、低碳化成为未来两大确定性发展趋势，智能化需要数字化技术，低碳化更离不开电子电力技术，全球能源产业正从资源依赖型走向技术驱动型。如此，一个融合了数字技术和电子电力技术的产业——数字能源，前景广阔。

短板明显

国家能源集团建成了“智能矿山”“智能化工”等多个无人化、少人化的智能生产体系。南方电网公司的AI虚拟数字安监工程师，实现了对经营区域所有县级区域气象灾害的全天候监测预警。中国石油化工集团推进智能油气田、智能工厂与智能管网建设，研发出公司级智能化管线管理系统。

无可否认，数字能源在大力推进生产环节智能化提质增效方面效果显著，但在业务与数字技术深度融合等方面还面临着许多挑战。

以煤矿为例，现在离真正的“智能矿山”还很远。“矿山无人化作业是一项系统工程，也是矿山智能化的发展目标。” 中国工程院院士、中国矿业大学（北京）校长葛世荣这样说。在煤矿智能化建设中，矿山的安全化、无人化作业被视为5G等新兴技术最适合切入的环节，但矿业环境对设备及操作要求严苛。对此，葛世荣认为，矿山智能化应借助5G、工业互联网、人工智能、大数据、数字孪生等新一代ICT（信息通信技术），更好地实现数据泛在高速接入、装备实时控制、图像视频智能分析、灾害监测预警、机电装备故障诊断等功能，最终构建矿山产运销储用全流程透明化系统。但葛世荣也坦言，目前智能化开采还存在感知能力不够强、装备可靠性不够高、终端计算速度不够快、信息互通性不够强、人机交互性不夠好等诸多问题。

特雷西能源科技股份有限公司副总经理崔文彬则认为，数字能源目前短板明显。以数字油田为例，各油田投身于自建系统，形成了体量巨大的系统数据，但依旧存在数字基础设施部署不足、感知设备数量有限、数据资产目录尚未建立等问题。

更需要注意的则是技术壁垒与“卡脖子”风险。崔文彬表示：“油藏数字孪生作为一门综合性交叉学科，是数学、物理、计算机、软件等多学科的融合，需要多年实践经验积累，无法在短期内掌握，从而使该行业形成较高的技术壁垒。”此外，目前我国70%以上的高端装备和95%以上的核心技术仍依赖进口，在数字孪生赋能数字油田发展的新阶段，继续依赖国外技术将会面临“卡脖子”风险。

电化学储能东风将至

在能源需求与环境问题的双重压力下，电化学储能技术逐渐处在了数字能源的风口浪尖。顾名思义，电化学储能是将电能转化为化学能并储存起来，然后在需要时再将化学能转化为电能释放出来，从而实现能源的高效利用和可持续发展。

当前，是我国实现碳达峰目标的关键期和窗口期，也是新型储能发展的重要战略机遇期，国内储能产业呈现蓬勃发展的态势。

华为数字能源首席科学家刘云峰认为，随着新能源装机和发电电量在电力系统中的比例不断提升，新能源场站必须通过和不同形式的储能技术相结合，共同维持未来新型电力系统的稳定运行。未来新能源的大发展，需要有合理的市场机制来牵引商业模式，推进配套新能源发电储能产业的发展，从而提升新能源在电力系统中占比的理论上限。需要促进电化学储能在内的储能技术进一步发展，从而提升新能源产业在未来新型电力系统电源中的比例。以国家电网青海共和华润电站项目为例，其电化学储能系统既具备暂态支撑电网的能力，又具备分钟至小时级的调峰调频能力。

2022年是全球储能市场爆发的元年，新型储能是近两年的热门词。面对百花齐放的储能技术，海辰储能联合创始人、总经理王鹏程认为，技术没有绝对的好坏，它们都有各自的长短板，但电化学储能是产业化最成熟、技术最成熟、安全最可控且降本逻辑最清晰的一个赛道。他预计，未来8到10年，电化学储能一定是新型储能最成熟的商业模式。

在王鹏程看来，真正理想的新能源要从能源供应是否充足、成本是否够低和产业化路径是否成熟三方面来看。在未来的能源结构里，光能和风能会是最成熟的模式，它们与电化学储能的结合在5年内有机会做到比火电成本更低。