能源产业数字化转型升级驶入快车道
文 / 本刊记者 赵爱玲
近期在国新办举行的“权威部门话开局”系列主题新闻发布会上，国家能源局局长章建华表示，今年能源行业将推动能源创新链、产业链、资金链、人才链、数据链深度融合，推进能源数字化智能化发展，实现能源产业价值链向高端化、现代化迈进。
在“双碳”目标的指引下，中国的能源数字化、智能化、低碳化正加速发展。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，推动能源行业低碳绿色发展、构建安全高效的能源体系已成为行业的发展方向。
以数字科技构建新型能源体系
近年来，政策持续推动数字技术与能源融合发展、传统能源行业的数字化智能化转型。
2022年3月，国家发改委和国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》，提出要“加快能源产业数字化智能化升级”“增强能源科技创新能力”“完善能源科技和产业创新体系”等要点，进一步完善了数字能源的发展目标；2022年4月，国家能源局和科技部进一步发布《“十四五”能源领域科技创新规划》，将“能源系统数字化智能化技术”列入重点任务，提出聚焦新一代信息技术和能源融合发展，推动煤炭、油气、电厂、电网等传统行业与数字化、智能化技术深度融合；2023年3月，党中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》提出，推动数字技术和实体经济深度融合，在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重点领域，加快数字技术创新应用。
为加快数字技术在能源领域的创新应用，2023年3月28日，国家能源局印发《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》（ 以下简称《意见》），目标是推动数字技术真正融入能源产、运、储、销、用各环节，构筑能源系统各环节数字化智能化创新应用体系，推动能源系统运行和管理模式向全面标准化、深度数字化和高度智能化加速转变，实现能源发展的质量变革、效率变革和动力变革，支撑能源行业提质增效和碳排放“双控”。
《意见》提出针对电力、煤炭、油气等行业数字化智能化转型发展需求，争取到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。
在一连串政策的推动下，我国能源企业的数字化智能化水平持续提高。根据国资委发布的《中央企业高质量发展报告（2022）》，中央企业加快推动数字化转型，数字化转型赋能高质量发展成绩突出。如，南方电网以“电力+算力”支撑绿色能源供给体系；国家能源集团瞄准“智慧+能源”生产，建成世界首套8.8米超大采高智能工作面、世界首座智能煤矿地面集中控制中心，9家煤矿入选国家示范智能化煤矿。
“能源是经济社会发展的基础支撑，在数字技术加速创新并日益融入经济社会发展各领域全过程的大背景下，能源数字化智能化发展是全球能源转型的必然趋势，更是新时代推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引擎。”毕马威中国首席经济学家康勇称。
康勇认为，以数字科技构建新型能源体系，实现能源生产与消费更清洁、更低碳、更安全、更高效，既能发挥能源对经济社会发展的支撑作用，也符合我国应对气候变化、绿色转型发展战略，同时也符合当今科技发展、国际政治经济环境的变化。在政策、技术、资金等多方要素的大力支持下，我国能源的数字化智能化发展正加速。
实现能源生产与消费向更清洁、更低碳转型
当前，绿色低碳发展的理念已形成共识，全球多个国家和地区提出碳中和的目标，全球能源正在向高效、清洁、多元化的方向加速转型，可再生能源将成为未来能源消费的主力军。
目前，火电、水电是我国主要的发电主力，长期以来保障了电网的安全稳定运行。2022年，我国发电量共计88487.1亿千瓦时。其中，发电量排名第一的发电方式为火电，占发电总量的66.5%；尽管风电、太阳能发电等清洁能源发电量较少，但增长较快，特别是太阳能发电，发电量较去年增长31.2%。
随着“双碳”目标推进，新能源占比不断增加，太阳能、光伏、风力等发电领域持续发展。虽然新型能源可供人们不断运用，但是其发电过程蕴含着一定的波动性。一方面，新型能源的发电站通常会选取空旷、人烟稀少的地方盖建，距离市区较远，这会导致发电的能量密度低；另一方面，受到自然环境的制约，太阳能、风能、光伏等方式的发电量含有较高的不稳定性，这种不稳定可能会造成对电网的冲击。如何解决能量密度低和稳定性问题，是发展新型能源必须考虑的。
为此，《意见》提出，推动实体电网数字呈现、仿真和决策，探索人工智能及数字孪生在电网智能辅助决策和调控方面的应用，提升电力系统多能互补联合调度智能化水平，推进基于数据驱动的电网暂态稳定智能评估与预警，提高电网仿真分析能力，支撑电网安全稳定运行以数字化智能化技术助力油气绿色低碳开发利用。
近年来，我国能源消费结构持续优化。根据统计数据显示，2022年，我国非化石能源消费占能源消费总量比重为17.4%，较上年提高0.8个百分点；煤炭比重为56.2，提高了0.2个百分点；而油气方面，受到乌克兰危机影响，石油、天然气比重分别下降0.6个百分点、0.4个百分点。一直以来，石油和天然气是我国能源的重要组成部分，能源转型势必对我国油气产生重大影响。“十四五”期间油气行业的发展必须顺应趋势，积极推进转型，为未来绿色低碳发展夯实基础。
为新能源注入“数字化”
目前，我国清洁能源产业形成全球领先优势，我国生产的光伏组件、风力发电机等关键零部件占到全球市场份额的70%，高效光伏发电、大容量风电、“华龙一号”核电、新型储能等新技术研发应用加快推进，能源发展新模式新业态不断涌现。
章建华指出，为了实现碳达峰碳中和目标，实现能源安全长久可靠供应，我国能源发展的总体思路是在保证能源安全的前提下，持续推进能源绿色低碳转型。我国能源发展的趋势是化石能源消费总量要逐步减少，风电、光伏成为增长最快的可再生能源，在能源新增供应量中占较大的比重。风电、光伏是能源绿色、低碳转型的主力，但是波动性大、不能连续稳定出力。
为此，《意见》提出，探索能源新型基础设施共建共享，在确保安全、符合规范、责任明确的前提下，提高基础资源综合利用效率，降低建设和运营成本。《意见》还提出，应推动多元化应用场景试点示范，重点推进在智能电厂、新能源及储能并网、输电线路智能巡检及灾害监测、智能变电站、分布式能源智能调控、虚拟电厂、智慧库坝、智能煤矿、智能油气田、智能炼厂、行业大数据中心及综合服务平台等应用场景组织示范工程承担系统性数字化智能化试点任务。
同时，针对影响能源数字化技术化向前推进的一些现实困难，例如传统能源行业仅关注瓦特流，“发—输—配—储—用”节点之间彼此孤立，难以协同，导致电力生产效率低，且全链路存在大量“哑设备”等问题，《意见》重点提出要推动共性技术突破，即推动能源装备智能感知与智能终端技术突破、推动能源系统智能调控技术突破、推动能源系统网络安全技术突破。推动面向复杂环境和多应用场景的特种智能机器人、无人机等技术装备研发；探索多能源统一协同调度，支撑系统广域互济调节、新能源供给消纳和安全稳定运行。
毕马威油气行业全球主管Jonathon Peacock指出，油气企业若想生存下去，就必须迅速行动起来，而数字化便是主要的解决之道。数字化是应对颠覆性变革的良策。油气行业领导者应迅速在业内各方面对此展开优先投资并部署数字化能力。合理利用数字解决方案可有助为油气企业提供所需的数据，进行战略及运营决策并有助于提升油气企业的敏捷性和韧性，以适应不断变化的市场状况，应对未来的不确定性。