2024年中国智慧能源行业概述分析及技术调研报告

2024年中国智慧能源行业概述分析及技术调研报告智慧能源是一个新兴领域，集成了各类能源管理系统顶层的系统体系，涵盖了常规能源、新能源、分布式能源等多种能源形式，并构建了一个集中式与分布式发电储能并举，发输配售用协同、风光氢储多能互补的智慧能源网络。一、智慧能源行业概述1、智慧能源的定义智慧能源以互联网+的能源服务为主要管理方式，将现有能源由单向运转转变为更为高效的工作模式，其载体是能源，具有智能高效、广泛互联、清洁低碳的特点。2、智慧能源的特点智能高效：拥有自组织、自检查、自平衡、自优化等人类大脑功能。云计算、大数据、区块链等现代信息技术在能源领域的广泛应用，推动智慧生产管控系统、多能协同调度系统、用能管理系统等落地与应用，实现对能源电力系统多环节、多主体、多设备全面感知，依托数据驱动技术实现对能源电力系统、管网、设备多层级的在线监测、实时分析、智能优化调控、状态预警、智能诊断等功能，进一步提升能源电力系统的运行效率。广泛互联：实现能源开发利用、生产消费的全过程和各环节的互联互通。依托互联网与物联网技术，推动能源系统内外多元主体的开放接入、广泛互联，有效贯通与整合不同主体间的信息流、业务流、能量流，打造互惠共赢的能源生态圈，为新业态与新模式的打造、更大范围内的资源优化配置提供有利前提。清洁低碳：满足系统、安全、清洁和经济要求，符合生态文明和可持续发展要求。“云大物移智链”等现代信息技术的应用可促进能源电力系统各个环节间的及时、准确、高效交互，充分发挥横向电热水气多能互补、纵向源-网-荷-储协调的技术特性，实现对能源电力系统的统筹管控与优化，为大规模集中式可再生能源及分布式可再生能源的安全生产、远距离传输和高效消纳提供支撑，有效提升可再生能源在生产和消费端占比、降低二氧化碳及其他污染物排放，显著提升能源利用效率，加速我国能源电力行业的清洁低碳转型。二、智慧能源关键技术1、数字孪生构建智慧能源数字孪生场景，集成智慧能源系统功能和应用。数字孪生是在虚拟世界中映射物理实体所有要素的综合技术，在智慧能源领域，可构建智慧能源数字孪生场景，将智能生产控制系统、多能源协同调度系统、用能管理系统等智慧能源系统的功能和应用进行集成。例如，面向智慧能源系统的数字孪生技术可在物理世界和数字世界之间建立精准联系，有助于解决智慧能源发展所面临的技术难题，支持从多角度对能源互连网络进行精确仿真和控制。同时，数字孪生在智慧电力的应用也具有重要意义，通过建设全电压等级的电网数字孪生体，可健全电网的智能感知能力，在数字空间构建实时性、高保真、无限逼近物理空间的数字映射，并可反向作用于实体电网，形成可观测、可描述、可预测、可互动的电网数字孪生体，实现虚实同步、闭环互动。实现在线监控、实时分析、智能优化控制等功能，提高能源电力系统运行效率。数字孪生技术能够实现在线监控、实时分析、智能优化控制、状态预警、智能诊断等功能，进一步提高能源电力系统运行效率。例如，在智慧能源计量表计中，利用数字孪生技术将能源分为标准化的单位模块，并对每个单位打上区块链标识，确保计量的可靠与精确，同时利用安全技术保证计量安全与用户隐私。在系统交互方面，当不同用户间存在大量匿名的能源交易时，数字孪生技术为这样的交互行为提供条件，实现能源的自动交易过程。在调度决策方面，数字孪生技术的共识机制可以更有效地在各个系统间进行能源的调度与分配，实现更高效、清洁、可靠的智慧能源系统。2、大数据技术能源大数据具有规模大、类型多等特点，实现全链条感知和分析。能源大数据具有规模大、类型多、速度快、价值密度有限等特点，可以实现从能源生产到消费全链条的感知和分析。例如，能源大数据融合了海量能源数据与大数据技术，是构建“互联网+”智慧能源的重要手段。它集成多种能源的生产、传输、存储、消费、交易等数据于一体，呈现出多源异构特征，数据量级达TB至PB级甚至EB级以上，数据采集频率在分钟级以内，数据增长速度快。为能源系统安全稳定运行、消费端能效提升提供支撑，提高能源利用综合效率。能源大数据可为能源系统安全稳定运行、消费端能效提升提供重要支撑，以及源-网-荷-储协调，保障能源系统安全、稳定、高效运行，促进能耗侧能耗成本降低，实现能源利用综合效率的提升。例如，依托数据分析、数字模型构建助力实现能源系统在线预测、实时监测、设备预警和诊断，为异质能调度、交易以及需求响应等提供重要决策依据。同时，依托大数据聚类、特征画像等技术，可实现对用户负荷特性的精确感知，为消费端动态优化方案制定及用户侧综合能效提升提供数据支撑。3、云平台技术集数据采集、存储、处理、集成为一体，具有高可靠、高通用性等特点。云平台是集数据采集、存储、处理、集成为一体的数据中心，具有虚拟化、高可靠、高通用性、高扩展性、高速度、高灵活性等特点。例如，智慧能源云平台是一个新兴的技术平台，旨在通过整合物联网、大数据分析和人工智能等领域的先进技术，实现能源行业的智能化管理与优化。它通过将各种能源设备和传感器连接到云平台，实现对能源系统进行实时监测、数据收集和分析。实现用能服务的精细化和终端设备的智能监控，推动能源电力系统多目标动态优化。云平台可实现用能服务的精细化和终端设备的智能监控，为用户提供实时在线能耗服务，实现基于能源大数据的能源服务精细化管理，推动能源电力系统多目标动态优化。例如，智慧能源云平台可以用于建筑能耗监测与管理、电网负荷调度、电动车充电桩的智能管理等，还可以应用于工业能源管理方面，实现工艺过程数据的实时监测和分析、能源设备的远程监控与维护等。4、区块链技术具有信息共享、去中心化等特点，为智慧能源发展提供技术解决方案。区块链技术具有信息共享、去中心化、参与者匿名、记录不可逆、信息追溯等特点，其应用可为智慧能源发展中的数据安全、多主体协同、信息集成等问题提供新的技术解决方案。例如，区块链已经试用于智慧能源社区，能够快速记录各种能源交易信息，降低交易成本，为分布式能源技术所有者创收，还有可能推动自动化发展。支撑高比例新能源消费，助力电力市场智能交易体系建设。区块链技术可支撑高比例新能源消费，缓解弃风弃光，发展综合能源服务，助力电力市场智能交易体系建设。例如，在支