电力公用事业为能源转型做好准备

清洁电气化成熟度模型的启示 如何APQC可以帮助 IBM如何提供帮助 基准和开放标准是组织更明智、更快、更自信地做出更好决策的关键。作为基准、最佳实践、流程和绩效改进以及知识管理方面的首要权威，APQC是您从优化业务能力到组织转型的所有方面的合作伙伴。有关更多信息，请访问 了解IBM如何通过清洁电气化战略帮助您的能源公司变得更具弹性、可靠和可持续。我们与领先的公司和组织合作，通过先进的技术和数据驱动的见解，推动实现净零碳排放，增加电气化和更清洁的地球。让我们帮助您开发新的方法来应对未来的挑战。 访问我们的ibm.com/industries/energy 关键要点 公用事业正在进行脱碳现代化，但进展缓慢。 最成熟的电力公司正在为能源转型而不断发展，并制定了全组织的创新和现代化战略。 对输电和配电公用事业清洁电气化能力的成熟度评估发现，最成熟的企业拥有全组织的现代化和创新愿景和战略，并且在转变文化和运营方面正在顺利进行。然而，清洁电气化能力的平均成熟度很低，这反映了有意义的进步机会。 技术和电网运营代表着重大挑战。 最成熟的公用事业公司优先考虑IT/OT体系结构计划，其中100％拥有企业IT体系结构。他们调整IT/OT体系结构路线图的可能性是其2.8倍，而95％的最成熟公用事业公司优先考虑分布式能源（DER）的开发。 但是，在网格运营和技术方面，较成熟和较不成熟的组织之间的成熟度差距很小，这表明整个行业需要在这些关键领域更快地发展。 数据分析使操作领域中最成熟的实用程序与众不同。 最成熟的公用事业公司部署了更先进的数据分析功能，使用实时分析的可能性增加了2.7倍。通过使用AI支持资产和库存预测，他们与不太成熟的同行之间存在很大差距，实现这种转型技术的可能性增加了5.7倍。 清洁电气化：为脱碳工作提供动力 2023年，全球脱碳努力将达到两个临界点。太阳能发电投资将首次超过石油生产支出。1目前，风能和太阳能发电量占全球电力的12%以上，预计2023年将是与发电相关的排放量开始下降的一年。2 清洁电气化-使用低碳能源而不是化石燃料产生的电力-是电力公用事业和工业部门全球脱碳的关键因素。 这一进展对电力行业和世界各地的可持续发展努力都是好消息。然而，随着公用事业公司增加清洁发电量，它们也面临着不断升级的压力，要求按照《巴黎协定》的要求，到2030年将排放量减少45%。3与此同时，电力行业必须在改善电网方面进行数万亿美元的投资，以满足全球日益增长的电力需求。 基于这些挑战，客户，投资者，政府，社区和其他利益相关者对电力公司提出了重大问题：他们正在做什么来建立一个有弹性和可持续的能源未来？他们如何应用新技术和创新来改变运营？他们如何与同行电力公司进行比较-他们从别人那里学到了什么来提高他们的能力？ 清洁电气化成熟度模型（CEMM）专门为电力公司开发，以回答这些大问题。这是第一个全面的工具，使电力公司高管能够在广泛的能力范围内衡量他们的表现，清楚地了解他们需要在哪里变得更好，(或“可视化他们需要改进的地方”)为转型设定优先事项，并跟踪进度。 有了CEMM，电力公司现在有了一个经过验证的客观工具，可以解决一系列广泛的驱动清洁电气化的功能 企业。CEMM还可以作为指南针，指向领导者-在能力上具有最高成熟度的电力公司，将为更可持续的能源未来提供动力。 清洁电气化成熟度模型：指导电力公司现代化的路线图 基于14年的研究和来自世界各地的电力公用事业专家的投入，CEMM由IBM和非营利组织美国生产力与质量中心（APQC）创建 提供开放标准基准。CEMM设计为多维，动态的自我评估工具，映射了八个高级域，这些域反映了公用事业面临的最高战略要务，并交叉检查了每个域下列出的多达200个运营能力（见图1）。 图1 八个域和每个域下的运营能力 公用事业公司可以根据需要深入（或深入）CEMM评估矩阵。参与者选择描述他们如何处理每个功能的选项。成熟度模型使用这些输入根据一系列成熟度指定对每个域进行排名，这些成熟度指定从低端开始，包括评估，开发和实施，并上升到更高的生活和领导水平（见图2）。 通过将自己的成熟度与其他组织进行比较，电力公司发现了存在成熟度差距的地方。在CEMM框架内确定了改进的机会之后，电力公司可以针对特定的能力进行改进。通过提高这些重点领域的成熟度，电力公司可以在最重要的领域实现绩效和可持续性目标。 图2 CEMM根据实用程序如何响应每个域中的问题来计算从1级到5级的成熟度分数 CEMM首次全球调查揭示了重大改进机会 2022年，90个输配电（T＆D）电力公司参与了首次全球CEMM调查。这些公用事业代表了组织规模和结构的横截面，并在26个国家/地区运营（请参阅第22页的“研究方法和方法”）。 根据调查结果，IBM商业价值研究所(IBMIBV)计算了各个组织的成熟度分数和所有受访者的总体成熟度分数。CEMM显示T&D实用程序的总体成熟度水平较低。平均成熟度得分低于Developing（5级中的2级），有相当大的改进空间（见图3）。然而，在前25%的组织报告的成熟度得分表明，一些公用事业公司在转变其运营方面取得了实质性进展。 最成熟的实用程序是如何做到这一点的？领导者正在做其他实用程序可以效仿的事情？他们在哪里雕刻出最大的线索？为什么提高高优先级领域的能力会有所作为？ 通过关注高成熟度电力公司与其他领域之间的巨大差距-领导者通常领先两到三倍的领域-本报告强调了一些最大的改进机会。从成熟度范围的低端开始的T&D公用事业可以看到更成熟的同行在哪里投入时间和精力，评估他们的改进路径，并制定计划来改善自己的结果。 案例研究 在CEMM的指导下，一家大型电力公司启动了一个改造项目 由于与气候变化，极端天气，能源转型，不断变化的客户需求以及不断变化的劳动力相关的挑战，一家大型电力公司经历了严重的停电。之后在绩效评估中，运营商得出结论，除非他们采取重大的缓解措施，否则中断将继续。 使用CEMM作为企业范围评估的框架，该组织启动了一个转型项目。该组织意识到它存在运营问题，因为它在培训和技能、工作管理和自动化能力方面缺乏相对的全球成熟度，这些能力可以处理增加的决策复杂性。 对于每个领域，该组织都制定了未来五年的理想目标，以及十年战略的目标。每个 CEMM的capabilitystatementprovideda“howto”setofactionstoachievespecificmaturitytargets.Thisinformationcontinuestoinformation,helpdevelopimprovementobjectives,andprioritizeinvestmentstoimprovecapabilities. 在可持续发展领域，成熟公用事业的100％利益相关者参与开发新产品，服务和未来计划。 使用CEMM数据获得对性能的看法 查看CEMM数据以比较电力公司之间的成熟度水平是一个有用的练习，但是该数据也可以用于表明，当公用事业在关键功能上表现更好时，这种性能优势还可以提供其他运营优势。 例如，高级分析可以根据他们实施的具体能力来预测T&D电气惯例的运作是否比同行的运作更可持续和可靠。这些公用事业被定义为从可再生能源提供超过20％的电力的公用事业。在系统平均中断持续时间指数（SAIDI）和系统平均中断频率指数（SAIFI）的关键运营指标方面，他们的平均表现在前25%。 他们实现的功能与最成熟的实用程序相匹配，并具有以下主题： –部署先进的数字功能，以增强运营绩效并改善客户参与和支持–通过协作、包容的方法管理风险并响应法规–专注于流动性和信息，保护和增强现场工作人员的能力–投资研究和创新，鼓励采用和整合分布式能源资源（DER），并大规模运营DER计划–为客户提供绿色能源替代品和更个性化的服务–通过高级分析和严格的流程主动管理和维护实物资产。 战略与领导力 CEMM的战略和领导领域评估了公用事业公司在多大程度上建立了强大的愿景，与市场进行了清晰的沟通，并朝着确定的目标前进。所有最成熟的公用事业公司都建立了组织范围内的愿景和战略，而其余参与者只有57%。这支持了这样的结论，即使整个组织朝着转型方向发展的领导者通过先进的能力加速变革。 成熟的公用事业也明白，与社区互动和管理利益相关者的期望是领导力的重要体现。这就是为什么他们与利益相关者就立法和监管问题进行互动的速度比他们不成熟的同行高出2.8倍。 最后，95％的顶级公用事业公司使用新的关税来支付其转型努力-比其他公司高2.4倍（见图）。资金现代化表明领先的公用事业公司如何认识到确保必要水平的社区支持以实现长期目标的重要性。 2.4x更多 CEMM的组织和文化领域评估员工技能和工作环境。最成熟的组织已经建立了跨职能的工作方法来提高参与度。事实上，95%的高级实用程序使用敏捷的跨职能团队来解决业务计划——这一比率是不成熟组织的两倍多。 组织与文化 领先的电力公司致力于为其员工提供更先进的数字工具-顶级表演者使用实时仪表板的速度比其他公司高4.1倍。 另一个重要的成功因素：95%的成熟公用事业公司使用实时分析来评估员工和社区的安全风险（见图）。这些组织利用实时传感器数据和预测分析来支持员工和公共安全。 3.1x更多 4.1x更多 CEMM的可持续性领域包括支持清洁电气化扩展的举措。为此，领先的公用事业公司100%致力于让利益相关者参与可持续性相关的服务和实践。 可持续性 认识到合作的力量，这些组织与利益相关者合作的次数增加了2.5倍，与合作伙伴生态系统合作的次数增加了两倍，以促进可持续运营。与其他公司相比，领先的公用事业公司定义，开发或获得实现其可持续发展目标所必需的技能的可能性也增加了3.4倍（见图）。 CEMM技术领域专注于数字基础，在安全、灵活的混合云环境中支持AI、物联网(IoT)、区块链和自动化。在成熟度的前四分之一中，100%的实用程序具有企业架构，可在整个企业中实现可见性、安全性和数据集成，从而实现有价值的见解(见图形)。 技术 此外，91％的成熟电力公司将其IT/OT企业架构和路线图与生态系统合作伙伴保持一致，而只有32％的同行。 对于网络安全，最成熟的电力公司是 自动化跨环境活跃的安全解决方案的可能性要高出2.9倍。这些工具可降低运营风险，并有助于限制或避免数据泄露对财务和灾难性声誉的影响。2023年数据泄露的全球平均成本为445万美元，与不使用安全AI和自动化的组织相比，广泛使用安全AI和自动化的组织平均节省了176万美元。4 2.8x更多 2.9x更多 CEMM的电网运营领域是电力公司的核心。将更多清洁电力引入电网是增加可持续能源生产的关键。但是，可再生能源分布广泛，难以与围绕中央电站建造的电网集成。 网格操作 更成熟的公用事业公司在微电网和DER方面拥有先进的能力。太阳能、风能、水力发电和生物质可再生能源的份额在2021年已经达到28.7%，并继续增加。5借助微电网，可再生DER可提高电网弹性和能源效率。 与26%的其他电力公司相比,95%的成熟电力公司实施了ADMS和DERMS来管理DER和微电网(见图)。 市场定价平台的自动投标功能也被更多最成熟的组织使用。复杂的算法基于有关市场，定价，可用容量和传输约束的实时信息，提供优化的决策见解。 5.3x更多 3.7x更多 排名前三的电网运营能力在成熟的电力公司 2.7x更多 工作和资产管理 CEMM的工作和资产管理领域侧重于公用事业的一些核心能力，包括运营效率，维护实物资产以及促进人员和电网的安全。 只有22%的较不成熟的公用事业公司拥有这种能力,而82%的最成熟组织以3.7倍的速度使用这些能力。 使用AI和机器学习（ML）来优化计划，预测，资产调度和库存管理的成熟实用程序中有5.7倍以上。分析有助于预测故障，识别磨损，并在问题恶化之前采取预防措施。 在工作