2021能源电力数字化转型研究报告Energy and Power Digital Transformation Research Report 2021亿欧智库https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EqualOceanIntelligence, March2021 目录C O N T E N T S能源电力发展现状Energy Power Development01能源电力数字化驱动力The Driving Force of Energy Power Digitalization02新兴技术创新应用Innovative Application of Emerging Technologies03能源电力数字化转型分析Analysis of Energy Power Digital Transformation04能源电力数字化转型展望及建议Prospects and Recommendations05 前言2021年作为新冠疫情多变之后的全新开启之年，面临着社会经济增长、产业全面复苏、技术创新应用的多方重任，同样作为中国“十四五”的开局之年，必将转向新的经济发展方向。新经济、新业态、新模式构筑的数字化经济生态将承担中国新的发展重任，以“大云物智移链”为代表的数字化技术将逐渐释新的价值活力。能源电力作为保障日常民生的重要基础资源，是经济创新和文明进步的催化剂，能源革命的持续发展改变了全球能源供给结构，并深刻影响着全球经济发展进程。中国在“碳中和”行动蓝图规划下，奠定了未来绿色能源和可持续能源发展的主基调，从而进一步加速了中国能源从粗放、低效向节约、高效方向转变，这不仅对中国能源结构提出了新的挑战，同样对中国能源电力体制亦是重大挑战。未来，以风电、光电等新能源为代表的分布式能源将进入全新发展期，而构建清洁、低碳、高效的能源体系，需由能源产业生态各方达成统一发展共识，从技术、标准、价格、市场等方面进行变革；虽然中国早已开启能源互联网建设，但在新的复杂环境下，能源电力变革依然路途漫漫。在新基建的推动下，新型基础设施建设将为数字经济搭建底层平台。能源革命与数字革命融合成为必然趋势，数字化发展将对能源电力进行数字贯通和价值整合，推动能源电力业务在线化、智能化和数字化，重塑电力业务模式和商业模式，通过提升能源生产效率和供给效率，降低能源电力经营成本，激发新的服务模式。分布式能源、去中心化、能源即服务等新概念在“碳中和”目标下，将对中国能源电力生态产生重大影响，通过能源电力数字化转型方能进一步重塑能源价值链，引领能源电力市场进入良性循环阶段。3 Energy Power Development一、能源电力发展现状4 第三代电网发展能源电力在第三代智能电网基础上，不断向能源互联网丰富发展，并随着技术成熟逐渐迈向新的多元化阶段5参考资料：《电网和电网技术发展的回归与展望》20世纪末，受新能源革命兴起影响，以分布式发电、可再生能源电力、微电网为首的能源电力技术研发拉开了第三代电网发展建设的序幕；随着电力电子技术、信息通信技术和智能管理技术的发展成熟，推动了以第三代电网为基础的能源互联网崛起。清 洁 能 源 发 电 占 较 大比重（中国力求达到50%以上），大型骨干电源与分布式电源相结合大容量、低损耗、环境友好的输电方式（特高压、超导、气体绝缘管道等）主干输电网与地方电网、微电网相配合智能的电网控制、保护系统；输变电设备和网络自愈智能型调度，适应可再生能源电力变化和负荷变化的综合能量管理系统主动型用电，用户广泛参与电网调节；向用户提供能源和信息综合服务采用经济高效的清洁能源发电设备及新型输配电技术和装备，发电和电网效率大幅提升大型集中式和分布式清洁电力相结合，基于先进传感、通信、控制、计算等实现资源智能优化配置智能电网特征电力电子技术信息通信技术智能管理技术2008年 能 源 互 联 网 概 念 在德国兴起2014-2 015年 中 国 能 源 互 联网兴起2016-2 018年 上 升 至 国 家 顶层规划，并进入试点建设2019年 后 ， 进 入 多 元 化 、规模化发展的第二阶段能 源 互 联 网 能源互联网由六大板块组成，构造了能源电力绿色智能化发展的重要路径6智能发电智能电网智能储能智能用电智能电力市场智能管理和服务智能电网特高压电网清洁能源能源互联网构成核心•传统能源发电•分布式发电•集中式新能源•风力发电•其他清洁能源•智能微电网•智能分配式调度•电压优化•电网稳定性管理•短期电力交易•长期电力交易•点对点交易•电力市场平衡•电动车/充电桩•储能电源•储能电站•大数据分析•能源数据安全•能源信息管理•运行优化•用能设备•智能电表•控制系统•智能检测源网荷储智能终端应用平台系统电力网络基础设施通信设备通信协议组网标准能源管理系统能源交易系统调度控制系统用电信息采集终端智能交互终端智能家居终端电动汽车终端移动接入终端网络设备亿欧智库：能源互联网体系架构能源互联网是以智能电网为基础、特高压电网为骨干网架、清洁能源为根本的新型能源体系，依托先进的电力电子技术、新一代信息通信技术和管理技术，推动能源转型发展，提升绿色能源应用占比并提高资源利用效率。能源互联网核心围绕智能发电、智能储能、智能电网、智能管理和服务、智能电力市场、智能用电六大板块展开；通过电力基础设施、电力通信网络、前后端平台系统软件以及智能终端应用四大体系，构造能源互联网整体系统架构。 能源电力产业环节简单，但产业上下游体系庞杂，能源电力企业集中度高，生态服务以中游电网公司为主要对象持续丰富7能源电力产业围绕发、输、配、售、用展开，产业链以此不断延伸，由于电力作为国家经济核心发展命脉，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，电力服务生态围绕输配售环节重点发展。由于中游电网高集中度，企业在创新服务和智能化升级方面投入力度大，除外部生态服务商支持外，内部不断衍生新兴服务体系。发电输电配电售电用电火电水电核电太阳能风电其他高压输电网（110~220kv）超高压输电网（1000kv及以上）特高压输电网（330~750kv）配电柜开关柜变压器其他独立售电公司电网企业售电公司拥有配网运营权的售电公司居民用电工业用电商业用电低压配电网（110kv及以下）发电集团电网企业朗新科技炬华科技远光软件国电南瑞华为信产集团中兴通讯腾讯阿里海兴电力服务生态 中国规模以上电力资产突破15万亿，电力投资完成额近三年保持稳定，新基建有望进一步刺激电力投资增长8数据来源：国家统计局，Choice亿欧智库：规模以上电力企业资产总额单位：万亿元2018年2019年亿欧智库：2014-2019年电力完成投资额单位：亿元根据国家统计局统计，2019年全国规模以上电力企业资产总额151,253亿元，比上年增长5.4%，增速比上年提高2.8个百分点。其中，电网企业资产总额比上年增长9.9%，发电企业资产总额比上年增长2.2%。2019年，全国主要电力企业合计完成投资8,295亿元，比上年增长1.6%；2020年上半年，在疫情大环境影响下，全国主要电力企业合计完成投资3,395亿元、同比增长28.3%，在新基建拉动下，预计电力投资将持续加大，并刺激上下游相关产业快速发展。7,805.58,576.08,839.98,239.08,094.08,295.03,395.04,00006,0002,0008,00010,00020152020H1201420162017201820192017年CAGR：~5% 901234657897.622015201620176.025.742018201920205.555.927.236.426.316.997.336.847.51发电量用电量亿欧智库：2015-2020年中国发电量和全社会用电量单位：万亿千瓦时100%20152.1%201814.4%19.1%16.1%2.1%83.5%15.4%82.5%20162.1%81.8%20171.3%18.3%80.5%1.3%79.6%79.8%20191.3%18.8%2020第二产业第一产业第三产业亿欧智库：2015-2020年中国三产业用电量占比单位：%充电桩数据中心5G基站物联网设备其他终端联网设备新型终端耗电设施中国全社会发电量和用电量稳步上升，未来随着新型基础设施和终端网络应用的发展，第三产业用电量将会明显上升数据来源：国家统计局，国家能源局，Choice，中国电力企业联合会2020年全社会用电量比上年增长3.1%，一产、二产、三产和居民生活用电量同比分别增长10.2%、2.5%、1.9%和6.9%，“十三五”时期全社会用电量年均增长5.7% ；全国全口径发电量为76236亿千瓦时，同比增长4.0%，“十三五”时期年均增长5.8%。未来，随着充电桩、数据中心、5G基站等新型基础设施完善，第三产业的用电需求量仍将明显上升，随着大范围物联网设备普及，预计消费端用电需求量涨幅稳定，成为全社会用电量稳步增长的重要推动力之一。 中国可再生能源投资额在全球投资占比中遥遥领先，2019年电力企业科技投资额接近750亿元10数据来源：UNEP，Frankfurt School-UNEP Centre,，BloombergNEF，Choice亿欧智库：2015-2019年中国可再生能源投资额单位：亿美元1,0297831,26688583405001,0001,500201720192015201620183.0001.5004.0001.0005004.5003.5002.0002.500026%23%20%25%30%27%30%15%14%201317%3%33%21%16%201527%20128%17%7%32%26%28%4%14%25%26%31%20146%20%7%201733%21%201610%16%23%18%16%11%20186%37%201930%火电太阳能核电水电风电亿欧智库：2012-2019年中国电源投资额分类占比单位：亿元，%中国已成为全球最大可再生能源投资国，2019年投资额达到834亿美元，占全球可再生能源投资的30%左右；同时，根据中电联历史数据显示，2019年中国电源投资完成额中，风电、核电、太阳能三类电源投资占比接近55%左右。2019年，中国主要电力企业科技投入资金约为750亿元，主要包括电力电子技术、信息化技术等研发创新投入。2019年主要电力企业科技投入资金139.1亿元389.9亿元217.7亿元发电企业电网企业电建企业 The Driving Force of Energy Power Digitalization二、能源电力数字化驱动力11 中国远景目标和“十四五”主要目标中，对绿色能源重视度持续提高，进一步明确绿色可持续能源的发展方向12“十四五”时期经济社会发展的主要六大目标之一生态文明建设实现新进步，国土空间开发保护格局得到优化，生产生活方式绿色转型成效显著，能源资源配置更加合理，利用效率大幅提高，主要污染物排放总量持续减少，生态环境持续改善，生态安全屏障更加牢固，城乡人居环境明显改善。亿欧智库：十九届五中全会公报能源电力领域要点整理十九届五中全会提出了2035年远景目标和“十四五”时期经济社会主要发展目标，其中明确提出形成广泛的绿色生活方式和减少污染物排放量，因此在能源电力方面，清洁绿色能源未来将会成为重点发展趋势。2035年远景目标广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。“十四五”规划建议内容加快壮大新能源产业，推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合；推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。政策名称发布机构发布时间主要内容关于促进智能电网发展的指导意见国家发展改革委，国家能源局2015-07-07到2020年，初步建成