《浙江省能源电力数字化转型成果和协同创新生态研究》报告，由浙江华云信息科技有限公司牵头组织专家，通过数字化项目现场调研，项目成员或关键用户访谈等形式开展14次走访调研，18次访谈，17次撰写讨论，最后筛选整理了20个案例，专家组总结分析，形成此成果。
本报告从能源电力的生产、存储、传输、消费、交易、治理等各环节，呈现浙江能源电力数字化转型升级的成果与协同创新实践，试图从“如何推动数字化转型的规划和落地”，“如何打通能源电力协同创新链条”，“如何培养数字化转型人才”等视角开展一些探索，从中提炼一些有益的的启示，为后续的课题研究提供参考。
北极星电力网将分四篇次连续刊载此报告。
第一篇刊载内容：前言、第一章能源电力数字化转型趋势；
第二篇刊载内容：第二章能源电力数字化转型成果中能源电力生产、电力存储、电力传输；
第三篇刊载内容：第二章能源电力数字化转型成果中能源电力消费、电力交易、电力治理、协同创新、人才重点培养见解。
第四篇刊载内容：第三章能源电力数字化创新发展启示，独道深刻的见解，最具特色！
敬请关注，诚邀您参与互动交流！
感谢指导专家：
浙江省电力公司双创中心:朱承治 博士
浙江大学电气工程学院:林振智 教授
浙江大学管理学院:王小毅 教授
佰聆数据股份有限公司:姜磊 博士
浙江省电力公司经济技术研究院:孙可 博士
中国大唐集团有限公司浙江分公司:王鹏 高级工程师
浙江华云清洁能源有限公司:张扬 教授级高级工程师
浙江两创信息科技有限公司:朱明明 EMBA
参访单位：
1. 宁波市能源局
2. 宁波旭升汽车技术股份有限公司
3. 浙江浙能台州第二发电有限责任公司
4. 浙江大唐乌沙山发电有限责任公司
5. 韩泰轮胎(嘉兴)有限公司
6. 浙江省能源监察总队
7. 浙江华云信息科技有限公司
8. 国网浙江省电力有限公司及信息通信分公司、双创中心
9. 国网（宁波）综合能源服务有限公司
10. 国网浙江综合能源服务有限公司
11. 浙江省太阳能光伏行业协会
12. 浙大宁波理工学院
13. 国网余杭区供电公司
14. 临平银泰城、余之城、杭州凯达电力建设有限公司
15. 国网浙江供电公司营销部
16. 国网湖州供电公司
17. 国网乐清市供电公司
18. 湖州长兴县数字化改革办公室
报告目录：
前言
2018年11月，习总书记在《致世界能源互联网大会贺信》中指出“当今世界，正在经历一场更大范围、更深层次的科技革命和产业变革。互联网、大数据、人工智能等现代信息技术不断取得突破，数字经济蓬勃发展”，“迫切需要我们加快数字经济发展”。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称“十四五”规划纲要）指出：“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”。
发展数字化，一方面要推进产业数字化，利用新技术、新应用对传统产业进行全方位、全角度、全链条的数字化升级，提高全要素生产率，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合；另一方面要推动数字产业化，依靠数字技术创新驱动，不断催生新产业、新业态、新模式。
以万物物联、融合创新为特征的新一代数字化产业体系正持续构建。能源革命和数字革命的深度融合成为能源行业未来的大势所趋。当下，能源技术与数字技术的加速融合，有助于打通能源产业链上下游各环节，数据要素充分流通，实现更大范围的协作与共享，带动能源产业升级发展；有助于提升能源利用效率，降低能耗；提高新能源渗透率，调整能源结构；有助于清洁化、多元化、便捷化、开放化用能需求得到满足，提升人民用能获得感和满意度。
2020年9月国家提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，将节能减碳提到国家战略的高度，也是推动这场变革加速的新引擎。“双碳”是一场广泛而深刻的社会变革。数字化、智能化是这场革命的重要标志。能源产业是二氧化碳排放大户。资料显示，能源行业碳排放占全国总排放量的88%，其中，电力行业排放占能源行业排放的41%以上。如何通过有效实施数字化转型来推动新型电力系统的构建，在实现自身低碳转型的过程中，促进和支撑全社会双碳目标的实现，是电力与ICT产业从业者们共同的时代考题。
课题组希望通过对浙江省电力产业链中部分核心企业或典型企业数字化应用案例的调研分析，从中观层面开展一次概览性的描画，记录下能源电力数字化变迁历程中一个片段。本报告中，我们将从能源电力的生产、存储、传输、消费、交易、治理等各环节呈现浙江能源电力数字化转型升级的成果与协同创新实践，试图从“如何推动数字化转型的规划和落地”，“如何打通能源电力协同创新链条”，“如何培养数字化转型人才”等视角开展一些探索，从中提炼一些有益的的启示，为后续的课题研究提供参考。
课题组主要通过数字化项目现场调研，项目成员或关键用户访谈等形式开展14次走访调研，18次访谈，17次撰写讨论，最后筛选整理了20个案例。由于各案例实际进度不同，因此在项目亮点（成效）部分各案例呈现内容存在差异，特此说明。
感谢浙江省电力行业协会的指导，感谢被访谈单位的支持，感谢专家的分析推荐。
因时间紧凑，在理论研究、调研方法、案例选择、资料分析等方面存在不足之处，敬请指正。
第一章 能源电力数字化转型趋势
1.1“双碳”目标要求构建新型电力系统
1.1.1 “双碳”目标给电力系统带来的挑战
“十四五”及未来一段时期，我国经济双循环发展新格局、新型城镇化建设和电气化进程加快，将推动电力需求保持刚性增长。预计2025年、2030年、2035年我国全社会用电量分别达到9.5万亿、11.3万亿、12.6万亿千瓦时，“十四五”“十五五”“十六五”期间年均增速分别为4.8%、3.6%、2.2%。
国家主席习近平于2020年9月22日在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表讲话，宣布中国将力争于2030年前达到碳排放峰值，并努力争取2060年前实现碳中和。2021年10月，国务院正式印发了《2030年前碳达峰行动方案的通知》。碳达峰、碳中和已成为我国整个社会和经济发展的必答题。在“双碳”大背景下，能源供需格局将呈现可再生能源逐步替代化石能源、能源供给由集中式向分布式转变、能源消纳从远距离平衡向就地平衡方式转变、负荷侧能量流从单向供给向双向流通转变等趋势。
数据统计显示，终端能源消费中，电力占比25%左右。面对国家“双碳”目标，电力行业任务艰巨。近年来通过大力发展新能源、提升电网调节能力，以及能源消费实施“双控”措施，电力环节的节能减排已取得较大成绩，但随着全社会电气化水平的提升，更多碳排放将从终端用能行业转移到电力行业，电力行业碳减排压力将持续加大。2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议研究实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措，会议指出要“构建以新能源为主体的新型电力系统”（以下简称“构建新型电力系统”）。
作为世界上最大的发展中国家、世界上最大的以煤电为发展基础的国家，无论从能源量级、能源结构还是能源增长的需求来看，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，是贯彻落实“30·60”双碳目标的重中之重。这也是电力行业促进自身碳减排、支撑全社会碳减排的必由之路，是实现电力工业高质量发展的必然选择。随着“碳达峰、碳中和”行动的实施，一场声势浩大的转型变革在能源电力领域加快推进。
1.1.2 传统电力产业生态特征
传统的能源电力产业以发、输、配、售、用的链条式、封闭式的产业链关系和科层式、机械式的信息传递为主，业务多在线下开展，围绕能源供需以“单边”交易为主，企业间价值流向单一、互动不足。同时由于电力行业具有的产业分工精细化高及专业性极强的特性，也导致了电力行业的壁垒较高。
传统电力产业链虽然具有较好的利润和商业模式，但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，均为世界500强，电力行业规模庞大。电力服务生态围绕输配售环节重点布局发展。
1.1.3 新型电力系统产业生态
电力产业的新发展需要构建生态圈，需要国家及省市地区进一步加大产业、财税政策支持力度，完善市场机制，发展绿色金融，拓宽投融资渠道，吸引各类资本参与，形成完整且具有竞争力的减排产业链。
按照能源产业链的发展动向来划分，能源生态圈的参与主体分为八大部分，即能源生产、网络优化运营、储能服务、能源方案整合、数据资产运营、平台运维管理、能源及衍生品交易和能源产业金融服务。能源生态系统的参与主体通过电网相互联系，电网企业可依据不同参与主体的需求，为能源生态系统的其他参与主体赋能，打造合身的增值服务。
图片来源：蔡泽祥博士，《我国能源转型与电力系统变革 》报告，中国能建广东院GEDI学术大讲堂
而能源生态系统将在数字化基座上得以构建。数字化技术（包括5G、区块链、数字孪生、云计算、人工智能、大数据等）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。同时数字化管理探索将进一步引领电力企业创新发展，使综合能源服务边界和服务价值不断提升。由此，融合了数字化技术和能源全产业链的能源数字经济平台将发挥关键性枢纽作用。
1.1.4能源革命面临的挑战
当前我国经济转型升级和能源结构转型、消费模式转变的新形势下，我国能源革命面临诸多挑战。
能源生产领域：截至目前，我国火力发电仍是能源生产的主力军。孤立的能源分系统难以协调发展，整体效率不高。可再生能源中的太阳能、风能发电并网率低。供需双侧随机特性突出，供给侧各能源种类之间版块分割的体制壁垒需要破除，能源种类之间互补及耦合利用的核心技术需要进一步突破。
能源消费领域：能源消费模式有待创新，整体能源使用效率仍然偏低等。
能源技术领域：数字革命、工业互联网、中国制造2025等与能源电力系统有待进一步融合。
能源体制领域：体制机制改革需进一步深化，能源电力带动周边产业协同发展能力亟待提高等。
1.2新型电力系统需要数字化赋能
1.2.1数字技术的崛起
中央经济工作会议把5G基站建设、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网，特高压等新型基础设施建设列为经济建设的重点任务之一。与传统基建相比，新型基础设施建设内涵更丰富，涵盖范围更广，更能体现数字经济特征，能够更好推动中国经济转型升级。以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施，本质上是数字化的基础设施。随着物联网推动的万物互联，全球范围的网络连接终端数量大幅增加，数字技术与网络技术相融合，生成的数据呈现指数型增长，云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链等新一代信息技术支撑的数字经济进入快速发展阶段。
数字技术与传统产业全面融合，带来生产方式、管理方式的根本性变革，社会经济形态由工业经济向数字经济转变，要素投入结构不断优化，企业通过激发数据这一新驱动要素的巨大创新潜能，将不断催化和转化技术、管理、劳动力、土地、资本等要素作用，进而大幅提升全要素生产率，大力带动企业及整个产业的高质量发展，推动经济社会深层次变革。例如，在工业制造领域，工业和信息化部公布的《“十四五”智能制造发展规划》（征求意见稿）提出“到2025年，规模以上制造业企业基本普及数字化，重点行业骨干企业初步实现智能转型”。以数字化、智能化提高制造业整体水平，减少资源能源消耗，畅通产业链供应链，助力碳达峰碳中和。
1.2.2数字技术赋能新型电力系统
随着数字化能源转型的不断深入和全球能源互联网的构建，未来电力行业将呈现出完全不同的形态：低碳化、数字化、智能化将成为新的特点。人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网等新技术的应用带动了行业对智慧电厂、智慧能源供应、智能电网、集团管控、运营优化与数字化营销等方面的探索与应用，为电力企业带来全新的业务发展与商业模式，同时也带来巨大的发展机遇。
(1)数字技术赋能新型电力系统，重点表现在以下几点：
① 通过数字技术，赋能电能生产和消费系统实现零碳（近零碳）
正在变革中的中国电力系统，电能生产过程仍然是化石能源为主体，消费的电能仍然是高碳/中碳电能。而新型电力系统的生产过程以新能源为主体，消费的电能是低碳/近零碳电能，这一定位是新型电力系统顶层设计的核心。
新型电力系统的建设过程离不开数字化技术赋能，如光伏风电等新能源发电技术的持续性开发研究；负荷波动性预测技术，全面提高短、中、长周期预测精度；电力系统灵活性资源技术研究；不同时间响应、不同功能要求的储能技术及相应商业模式创新；分布式能源系统与大电网连接及运行机制创新；煤电等全生命周期管理创新；智能化电力系统集成创新等。
② 通过数字技术，支持新能源不同“主体”之间的协同互动
新能源主体应该是数量主体、功能主体和责任主体。要研究确定新能源电力系统不同主体（各级政府、电力企业、用户）的电力风险防范的责任。大电网必须更加强大，它是解决全局性（区域性）、重大性、节点性、支撑性电力安全的坚强保障，要由中央政府层面来管理，而中等范围、局部的电力安全责任，将更多地由地方政府、分布式微电网承担，将安全风险分级、分散到各个更小的单元。数字化平台（包括能源管理平台、电网运行管理平台、能源交易平台等）的建设及应用，能支持不同主体之间的协同互动。
③ 通过数字技术，提升能源安全下的系统经济性
新型电力系统的主要约束是能源安全下的系统经济性。如今，光伏、风电等新能源成本显著下降，在发电上网环节已经可以与化石能源同台竞争。但是，新能源接入电网节点时的成本并不是终端用户电能成本。当新能源为主体时，要从系统成本的大小看是否与化石能源具有竞争性，除常规的上网电价成本、电网升级改造成本外，系统成本中还需要考虑风险防范如战略备用电源和长周期储能系统等成本。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，为电力智能化、数字化转型升级提供了基础支撑。数字化可以进一步加强生产、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，提升系统经济性。
(2)数字革命为能源革命创造新动能
数字革命将以现代网络为载体，通过“云大物移智链”等先进信息技术在传统能源电力行业的应用，加速信息技术与能源电力产业的深度融合，引导能源电力行业向数字化、智能化转型发展，为传统能源电力行业的全方位、全链条的产业升级、业态创新、服务拓展及生态构建提供了全新的可能性。
① 能源生产领域：基于数据驱动的新能源出力预测、系统运行智能决策等。支撑电力安全、智能、高效传输，助力能源生产革命。
② 能源消费领域：基于用户画像的精准服务、需求侧资源灵活汇聚等。支撑综合能源服务等新业态、新模式发展，助力能源消费革命。
③ 能源技术领域：能源大数据、能量路由器、数据中台等。“云大物移智”等创新技术应用，助力能源技术革命。
④ 能源体制领域：一方面，区块链等信息技术的应用，为实现分布式能源、分布式储能主体与工业大用户及个人家庭用户等点对点实时自主交易创造了更大可能。另一方面，利用电网公司枢纽和平台优势，进一步落实市场化交易机制（例如绿证交易、绿色电力交易积分、基于区块链的点对点能量交易等），以推动能源变革，高效传导价格信号，实现能源电力系统及周边产业各类主体协同发展，发挥各类主体优势。
蓝图已经绘就，产业机遇涌动。我们正以数字化培育新动能、用新动能推动新发展、以新发展创造新辉煌，实现产业数字化转型升级发展。
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