中国发电企业碳中和数字转型白皮书引领变革：迈向新型电力系统时代 执行摘要2 | 中国发电企业碳中和数字转型白皮书在全球“碳中和”的趋势下，中国也在国家层面首次提出“双碳”目标。作为重要的碳排行业之一，发电行业正在面临着可再生能源占比迅速提升、分布式能源快速增长、能源利用效率显著提高、消费者需求更加多元等方面的变化。同时，随着科技水平的不断发展，越来越多数字化、智能化的解决方案如雨后春笋般出现在电力行业产业链的各个环节中。未来的电力行业，将是一个由数以十亿计的可再生能源发电、储能、智能用电设备构成的“碎片化”系统，以智能物联网为代表的数字化技术将是实现万物数据化、智联化的重要手段。其中，发电企业作为重要的参与者，也将朝着低碳数字化转型的目标砥砺前行。全球电力行业的五大转型趋势目前，全球电力行业正在经历着多维度的转型，呈现出五大转型趋势：能源结构中可再生能源激增，能源供应方式分布式能源扩张，交通电气化成为能源消费新增长点，能源消费者积极行动，及能源系统整体效率提升。在发电侧，随着分布式光伏、 风电等能源形式的普及，可再生及分布式能源正在迅速增长。根据埃森哲分析，预计到2035年，可再生能源发电量占比将超过50%。在用电侧，随着新能源汽车的普及，自动驾驶、V2G（车辆到电网）等技术也在不断进步，推动交通行业电气化水平的日益提升。预计在新销售的汽车中，电动汽车的占比将由2020年的3%增长至2040年的55%。同时，能源消费者的需求也朝着数字化、个性化、便捷化、开放化的方向转变。根据埃森哲研究，能源消费者希望能源供应商可以跟上转型的步伐，提供数字化和多元化的一站式能源服务。最后，随着科技的进步，能源系统的整体效率不断提升。为了提高能源利用效率，并降低能源排放强度，世界各国也在针对能效提升积极研发与投资。然而，从一众国家目标2050年实现“碳中和”的角度出发，能源效率仍有极大的提升空间。中国电力行业的三“替代”两“市场”与全球电力行业低碳转型趋势相比，中国的电力行业同样经历着分布式发电逐步替代集中式发电、新能源发电逐渐替代传统能源发电，以及终端能源电能替代传统用能的趋势。在此基础上，中国的电力市场随着电力体制改革的深化和落地，市场化程度不断提升。未来，中国电力现货交易试点范围将继续扩大，参与电力交易的主体也会越发广泛，可再生能源发电参与电力现货交易的比例也将逐步增大。同时，随着“双碳”目标的提出，中国的碳交易市场也在迅速崛起。目前，在碳市场发展初期，发电行业重点排放单位是交易的唯一主体。未来，预计更多高耗能企业将被纳管，碳交易市场也将进一步扩大。发电侧数字化解决方案随着越来越多的新能源资产投运，中国的新能源行业将从跑马圈地的建设期转为存量资产的运营期，发电企业对新能源资产运营的重视程度也将随之提升。发电侧的数字化解决方案侧重帮助发电企业提升智能运维能力，借助数字化工具，实现天气预测、发电量预测、智能巡检与预测性维护等功能，从而提高新能源资产发电量、优化出力曲线，并降低发电企业的运维成本。同时，数字化解决方案也可以帮助电力企业监测电力市场信息并协助交易，对电力供需及电价做出预判，帮助发电企业最大化收益。用电侧数字化解决方案在用电侧，“能源互联”将成为未来的主要转型趋势。用户侧能源形式丰富，既包括分布式光伏等发电设备，也包括各类用电设备和电力储能设备。“能源互联”将更加注重零售侧的服务和用能管理，数字化解决方案极为丰富，应用场景也不拘一格。针对分布式光伏、储能、电动汽车充电、智慧家居及智慧楼宇等场景，对应的数字化解决方案应运而生。输配电侧数字化解决方案在未来，电力系统将会由原先的“源随荷动”向“源网荷储”协同互动的方向转型。其中，输配电侧的数字化解决方案将发挥重要作用。基于大数据，利用物联网、智能AI等技术，可以将电源侧、用电侧及输配电侧的各类可控资源的数据接入，实现数据的透明感知，有效促进“源-网-荷-储”的灵活互动，促进新能源电力的消纳，并合理削峰填谷。数字技术赋能发电企业转型随着国内外电力行业的转型，发电企业也将从“重资产、轻服务”的旧模式逐步向以客户服务为中心的新模式转型。根据埃森哲研究，参照发电侧、输配电侧和用电侧的转型方向，发电企业在不同的细分领域均有参与的机会，并提供多样化的数字化解决方案。这些数字化解决方案均需要技术的支撑，如人工智能、大数据、云计算、区块链等。其中，智能物联网（AIoT）技术的重要性尤为凸显，AIoT技术通过物联网产生、收集来自全部发电资产不同维度的、海量的数据并存储于云端、边缘端，再通过大数据分析，以及更高形式的人工智能，实现万物数据化、万物智联化。在数字化方案赋能电力行业转型的同时，数字化技术也将加速发电企业自身的低碳转型。例如，借助智能物联网技术，发电企业可以实现碳排放的监控和预测，帮助企业减排；同时，也可以监测碳市场数据，帮助企业优化碳交易并提升收益。“产业中台”将成为发电企业的核心管理工具在以新能源为主体的新型电力系统时代，电力行业电源转换的一次能源从“可控”变为“随机”，电源和负荷的形态从“机电一体化”到“电力电子化”，配网形态从“无源”变为“有源”，系统的控制对象从“集中”变为“离散”。为了应对这些变化带来的挑战，一个可以同时协同电源侧、电网侧及用户侧的产业中台（集控中心）尤为重要。从企业管理的角度出发，新一代信息技术为企业管理带来了巨大的贡献，企业资源计划（ERP）系统极大程度地提升了企业管理效率。从以新能源为主体的发电资产管理角度出发，产业中台对于发电企业将主要体现三个方面的价值：第一，利用AIoT技术实现对所有新能源资产的有效监控；第二，实现产业的整体协同，包括企业多种能源资产的协同、集团-分公司-场站的协同，以及多种能源结构的协同；第三，实现新能源发电资产生产管理与电力市场的协同。因此，对于发电企业来讲，产业中台将成为其从传统能源向以新能源为主的低碳化转型的中流砥柱，成为和企业管理平台同等重要的第二大核心管理要素。 mNtOqOyQsNpOmMmQpMnOqN7NdNbRnPpPoMoMkPqQwOkPmNnN6MrQtMuOpMrMMYpOsM中国发电企业碳中和数字转型白皮书 | 3在全球“碳中和”的趋势下，中国也在国家层面首次提出“双碳”目标。作为重要的碳排行业之一，发电行业正在面临着可再生能源占比迅速提升、分布式能源快速增长、能源利用效率显著提高、消费者需求更加多元等方面的变化。同时，随着科技水平的不断发展，越来越多数字化、智能化的解决方案如雨后春笋般出现在电力行业产业链的各个环节中。未来的电力行业，将是一个由数以十亿计的可再生能源发电、储能、智能用电设备构成的“碎片化”系统，以智能物联网为代表的数字化技术将是实现万物数据化、智联化的重要手段。其中，发电企业作为重要的参与者，也将朝着低碳数字化转型的目标砥砺前行。全球电力行业的五大转型趋势目前，全球电力行业正在经历着多维度的转型，呈现出五大转型趋势：能源结构中可再生能源激增，能源供应方式分布式能源扩张，交通电气化成为能源消费新增长点，能源消费者积极行动，及能源系统整体效率提升。在发电侧，随着分布式光伏、 风电等能源形式的普及，可再生及分布式能源正在迅速增长。根据埃森哲分析，预计到2035年，可再生能源发电量占比将超过50%。在用电侧，随着新能源汽车的普及，自动驾驶、V2G（车辆到电网）等技术也在不断进步，推动交通行业电气化水平的日益提升。预计在新销售的汽车中，电动汽车的占比将由2020年的3%增长至2040年的55%。同时，能源消费者的需求也朝着数字化、个性化、便捷化、开放化的方向转变。根据埃森哲研究，能源消费者希望能源供应商可以跟上转型的步伐，提供数字化和多元化的一站式能源服务。最后，随着科技的进步，能源系统的整体效率不断提升。为了提高能源利用效率，并降低能源排放强度，世界各国也在针对能效提升积极研发与投资。然而，从一众国家目标2050年实现“碳中和”的角度出发，能源效率仍有极大的提升空间。中国电力行业的三“替代”两“市场”与全球电力行业低碳转型趋势相比，中国的电力行业同样经历着分布式发电逐步替代集中式发电、新能源发电逐渐替代传统能源发电，以及终端能源电能替代传统用能的趋势。在此基础上，中国的电力市场随着电力体制改革的深化和落地，市场化程度不断提升。未来，我国电力现货交易试点范围将继续扩大，参与电力交易的主体也会越发广泛，可再生能源发电参与电力现货交易的比例也将逐步增大。同时，随着“双碳”目标的提出，中国的碳交易市场也在迅速崛起。目前，在碳市场发展初期，发电行业重点排放单位是交易的唯一主体。未来，预计更多高耗能企业将被纳管，碳交易市场也将进一步扩大。发电侧数字化解决方案随着越来越多的新能源资产投运，中国的新能源行业将从跑马圈地的建设期转为存量资产的运营期，发电企业对新能源资产运营的重视程度也将随之提升。发电侧的数字化解决方案侧重帮助发电企业提升智能运维能力，借助数字化工具，实现天气预测、发电量预测、智能巡检与预测性维护等功能，从而提高新能源资产发电量、优化出力曲线，并降低发电企业的运维成本。同时，数字化解决方案也可以帮助电力企业监测电力市场信息并协助交易，对电力供需及电价做出预判，帮助发电企业最大化收益。用电侧数字化解决方案在用电侧，“能源互联”将成为未来的主要转型趋势。用户侧能源形式丰富，既包括分布式光伏等发电设备，也包括各类用电设备和电力储能设备。“能源互联”将更加注重零售侧的服务和用能管理，数字化解决方案极为丰富，应用场景也不拘一格。针对分布式光伏、储能、电动汽车充电、智慧家居及智慧楼宇等场景，对应的数字化解决方案应运而生。输配电侧数字化解决方案在未来，电力系统将会由原先的“源随荷动”向“源网荷储”协同互动的方向转型。其中，输配电侧的数字化解决方案将发挥重要作用。基于大数据，利用物联网、智能AI等技术，可以将电源侧、用电侧及输配电侧的各类可控资源的数据接入，实现数据的透明感知，有效促进“源-网-荷-储”的灵活互动，促进新能源电力的消纳，并合理削峰填谷。数字技术赋能发电企业转型随着国内外电力行业的转型，发电企业也将从“重资产、轻服务”的旧模式逐步向以客户服务为中心的新模式转型。根据埃森哲研究，参照发电侧、输配电侧和用电侧的转型方向，发电企业在不同的细分领域均有参与的机会，并提供多样化的数字化解决方案。这些数字化解决方案均需要技术的支撑，如人工智能、大数据、云计算、区块链等。其中，智能物联网（AIoT）技术的重要性尤为凸显，AIoT技术通过物联网产生、收集来自全部发电资产不同维度的、海量的数据并存储于云端、边缘端，再通过大数据分析，以及更高形式的人工智能，实现万物数据化、万物智联化。在数字化方案赋能电力行业转型的同时，数字化技术也将加速发电企业自身的低碳转型。例如，借助智能物联网技术，发电企业可以实现碳排放的监控和预测，帮助企业减排；同时，也可以监测碳市场数据，帮助企业优化碳交易并提升收益。“产业中台”将成为发电企业的核心管理工具在以新能源为主体的新型电力系统时代，电力行业电源转换的一次能源从“可控”变为“随机”，电源和负荷的形态从“机电一体化”到“电力电子化”，配网形态从“无源”变为“有源”，系统的控制对象从“集中”变为“离散”。为了应对这些变化带来的挑战，一个可以同时协同电源侧、电网侧及用户侧的产业中台（集控中心）尤为重要。从企业管理的角度出发，新一代信息技术为企业管理带来了巨大的贡献，企业资源计划（ERP）系统极大程度地提升了企业管理效率。从以新能源为主体的发电资产管理角度出发，产业中台对于发电企业将主要体现三个方面的价值：第一，利用AIoT技术实现对所有新能源资产的有效监控；第二，实现产业的整体协同，包括企业多种能源资产的协同、集团-分公司-场站的协同，以及多种能源结构的协同；第三，实现新能源发电资产生产管理与电力市场的协同。因此，对于发电企业来讲，产业中台将成为其从传统能源向以新能源为主的低碳化转型的中流砥柱，成为和企业管理平台同等重要的第二大核心管理要素。 目录中国电力行业低碳转型背景