2024年电力行业能源转型准备报告：基于清洁电气化成熟度模型的洞察

清洁电气化成熟度模型的启示 IBM 如何提供帮助 APQC 如何提供帮助 了解IBM如何帮助您的能源公司通过清洁电气化策略变得更加 resilien（应为“resilient”）、可靠和可持续。我们与致力于净零碳排放、增加电气化程度以及创建更清洁地球的领先企业和组织合作，利用先进技术和数据驱动的见解。让我们帮助您开发新的方法来应对未来的挑战。访问我们的网站：ibm.com/industries/energy 基准测试和开放标准对于组织做出更明智、更快捷且更具信心的决策至关重要。作为基准测试、最佳实践、流程和绩效改进以及知识管理方面的首要权威机构，APQC是您从优化业务能力到组织转型的合作伙伴。如需更多信息，请访问www.apqc.org。 关键要点 公用事业正在进行脱碳现代化 ， 但进展缓慢。 最成熟的电力公用事业公司正在为能源转型做准备，并已在其组织内制定了创新和现代化的战略。 一项对输电和配电公用事业公司清洁电气化能力成熟度的评估发现，最成熟的企业拥有全组织范围内的现代化和创新愿景与战略，并且正在积极推进文化与运营的转型。然而，清洁电气化能力的整体成熟度较低，反映了显著的进步机会。 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推进IT/OT架构项目，并且所有这些公司均已建立企业级IT架构。他们比其他公司更有可能对IT/OT架构路线图进行对齐，而且95%的最成熟公用事业公司优先开发分布式能源资源（DER）。然而，在电网运营和技术方面的成熟度差距较小，这表明整个行业在这些关键领域需要更快地发展。 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已经部署了更为先进的数据分析能力，并且他们使用实时分析的可能性是不那么成熟的同行的2.7倍。通过利用AI进行资产和库存预测，它们与不那么成熟的同行之间拉开了巨大的差距，使用这种变革性技术的可能性是后者的5.7倍。 清洁电气化 ： 为脱碳工作提供动力 在2023年，全球去碳化努力将触及两个临界点。首次，太阳能发电的投资将超过石油生产支出。1并且随着风能和太阳能发电量占全球电力的超过12%，预计2023年将是电力生成相关排放开始下降的一年。2 清洁电气化——使用低碳源产生的电力替代化石燃料——是电力公用事业和工业部门全球减碳的关键要素。 这一进展对电力行业和全球可持续努力都是好消息。然而，随着公用事业公司增加清洁能源发电，它们也面临着越来越大的压力，需要在2030年前减少45%的排放，这符合巴黎协定的要求。3同时，电力行业必须投入数万亿美元用于电网改进，以满足不断增长的全球电力需求。 基于这些挑战，客户、投资者、政府、社区及其他利益相关方对电力公用事业公司提出了重大疑问：它们如何努力构建一个 resilent且可持续的能源未来？它们如何应用新技术并创新以转型运营？与其他同行电力公用事业公司相比，它们学到了什么以提升自身能力？ 清洁电气化成熟度模型（CEMM）专门针对电力公用事业公司开发，以回答这些问题。它是首个全面的工具，使电力公用事业公司的高管能够衡量他们在广泛能力范围内的表现，清晰地了解他们需要改进的地方（或“可视化需要改进的领域”），设定转型优先级，并在整个过程中跟踪进展。 通过CEMM，电力公用事业现在拥有一个经过验证、客观的工具，可以应对推动企业清洁电气化的广泛能力。CEMM还充当指南针，指向领先者——在将推动更可持续能源未来的关键能力方面成熟度最高的电力公用事业。 清洁电气化成熟度模型 ： 指导电力设施现代化的路线图 基于14年的研究及全球电力行业专家的意见输入，IBM与美国生产力与质量中心（APQC）共同创建了CEMM。美国生产力与质量中心是一家提供开放标准基准的非营利组织。CEMM作为一种多维度、动态的自我评估工具，涵盖了八个高层领域，这些领域反映了电力行业面临的顶级战略重点，并且每个领域下还列出了多达200项运营能力进行交叉验证（见图1）。 清洁电气化成熟度模型 八个域和每个域下的运营能力 utilities 可以根据需要深入到 CEMM 评估矩阵的任何深度。参与者选择描述他们如何应对每项能力的选项。成熟度模型使用这些输入，按照从较低的评估、开发和实施到较高的生活和领导等不同成熟度级别的排名来对每个领域进行排序（详见图 2）。 通过将自身成熟度水平与其他组织进行比较，电力公用事业发现成熟度差距所在。在CEMM框架内确定改进机会后，电力公用事业可以针对特定能力进行改进目标定位。并通过在这些重点领域提高成熟度水平，电力公用事业可以在最关键领域实现性能和可持续性目标。 CEMM 首次全球调查揭示了重大改进机会 在2022年，90家输配电（T&D）电力公用事业企业参与了首次全球CEMM调查。这些企业代表了不同规模和结构的组织，并在26个国家运营（详见第22页“研究方法与方法”部分）。 基于调查结果，IBM商业价值研究所（IBM IBV）为各个组织计算了成熟度得分，并为所有受访者计算了总体成熟度得分。CEMM显示，T&D公用事业的整体成熟度水平较低。平均成熟度得分低于“发展”阶段（第2级/共5级），表明存在显著的改进空间（见图3）。然而，排名前25%的组织报告的成熟度得分显示，一些公用事业已经在转型其运营方面取得了显著进展。 最成熟的公用事业企业是如何达到这种状态的？领先的企业正在做些什么，其他企业可以效仿？他们在哪些领域取得了最大的领先优势？并且，为什么在优先领域提升能力会带来差异？ 通过关注高成熟度电网公司与其它公司之间显著的差距——领先者往往领先两到三倍——本报告突显了改进的一些最大机会。处于成熟度谱系较低端的T&D电网公司可以了解更成熟同行的投资方向，评估自身的改进路径，并制定提高自身业绩的计划。 在 CEMM 的指导下 ， 一家大型电力公司启动了一个改造项目 由于气候变化、极端天气、能源转型、客户需求变化以及劳动力市场的改变等因素带来的挑战，一家大型电力公用事业公司经历了严重的停电问题。经过绩效评估，运营方认为除非采取重大缓解措施，否则中断情况将继续存在。 以CEMM作为企业级评估的框架，该组织启动了一个转型项目。该组织意识到自身存在运营问题，因为缺乏与全球成熟度相比较的培训和技能提升、工作管理以及自动化能力，这些能力本应能够应对决策复杂性的增加。 对于每个领域，该组织制定了未来五年的雄心勃勃的目标，以及十年战略的目标。从CEMM（能力成熟度模型）每个能力陈述中提供了“如何实现特定成熟度目标”的行动指南。这些信息继续用于比较、帮助制定改进目标，并优先考虑投资以提高能力。 在可持续性领域，成熟公用事业公司的所有相关方都被动员起来开发新产品、服务以及未来项目。 使用 CEMM 数据获得对性能的看法 分析CEMM数据以比较电力公用事业的成熟度水平是一项有用的练习，但这些数据还可以用来展示：当一家公用事业公司在关键能力方面表现更佳时，这种性能优势也会带来其他运营上的优势。 例如，先进的分析可以预测，拥有特定实施能力的输配电（T&D）电力公用事业的运营是否比其同行更加可持续和可靠。这些公用事业被定义为从可再生能源发电超过20%的电力公司。此外，它们在关键运营指标上通常表现优异，包括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），平均排名前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 ： – 部署先进的数字能力以提升运营绩效并改善客户参与和支持 - 以协作、包容的方式管理风险和应对法规 - 专注于流动性和信息 ， 保护和增强现场工作人员的能力 - 投资于研究和创新 ， 鼓励采用和整合分布式能源 (DER) 和大规模运行 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。 战略与领导力 CEMM的策略与领导力领域评估了公用事业公司在建立强有力愿景、清晰沟通以及向明确目标迈进方面的程度。所有最成熟的公用事业公司均已确立了整个组织的愿景和战略，而其余参与者的这一比例仅为57%。这支持了这样一个结论：将整个组织与转型目标对齐的领导者能够通过先进能力加速变革。 组织与文化 企业资源和文化领域评估员工技能和工作环境。最成熟的组织建立了跨功能的工作方法以提高参与度。实际上，95%的先进公用事业公司使用敏捷的跨功能团队来应对商业项目——这一比例是不成熟组织的两倍多。 领先的电力公用事业公司致力于为其员工提供更为先进的数字工具——顶级表现者使用实时仪表盘的比例是其他公司的4.1倍。 另一个重要的成功因素：95%的成熟公用事业公司利用实时分析来评估员工和社区的安全风险（详见图表）。这些组织通过利用实时传感器数据和预测性分析来支持工人的安全和公众的安全。 认识到合作的力量，这些组织与利益相关方的合作频率提高了2.5倍，并且与合作伙伴生态系统合作的频率提高了两倍，以推动可持续运营。与其他人相比，领先电力公司也更有可能（是其他公司的3.4倍）定义、开发或获取实现可持续发展目标所需的技能（详见图表）。 CEMM技术领域专注于支持人工智能、物联网（IoT）、区块链和自动化的一种安全、灵活且混合云环境下的数字基础。在成熟度最高的 quartile 中，100% 的公用事业公司拥有能够在整个企业范围内实现可见性、安全性和数据集成的企业架构，以生成有价值的见解（详见图表）。 此外，91%的成熟电力公用事业企业将其IT/OT企业架构和路线图与生态系统合作伙伴对齐，而其同行仅为32%。 网格操作 电网运营领域是CEMM的核心，也是电力公用事业公司运作的关键所在。将更多的清洁能源接入电网是提高可持续能源生产的关键。然而，可再生能源来源分布广泛，难以与以中央发电站为基础建设的电网进行整合。 自动化出价能力也被越来越多的最成熟组织应用于市场定价平台。复杂的算法基于实时的市场、价格、可用容量和传输约束等信息提供优化的决策洞察。 工作和资产管理 3.4 x 更多 市场创新 CEMM的市场创新领域评估电力建设企业如何适应不断变化的市场条件、进化商业模式并开发新产品以满足客户需求。平均而言，最成熟的公司中有3.3倍的比例更加重视能源平衡和交易方面的研究。改进的交易系统使得市场更加流动性强，并降低了客户的能源价格。 3.3xmore 3.3xmore 客户体验 客户体验（CX）领域评估公用事业公司在提供个性化服务和客户满意度方面的表现。平均而言，大约四分之三的前25%的电力公用事业公司通过三种重要方式应用数据、分析和平台能力来支持客户参与（详见图表）。 最后，所有高绩效者都认识到个性化体验能够提升客户满意度。虽然领导者利用数据分析来提供个性化服务，但超过一半的其他公司并未采取这一做法。通过提供个性化的能源报告和建议，可以帮助客户理解能源消耗情况，并在高峰时段找到减少能源使用的方法以降低成本。 成熟电力公用事业企业比不成熟的组织使用AI和ML以优化设计、预测、调度、资产和库存的可能性高5.7倍。 行动指南 ： 采取后续步骤清洁电气化 任何电力公用事业公司都可以采取以下四步来提高其成熟度并在清洁电气化旅程中取得进展。 了解您的组织在清洁电气化成熟度 (CEMM) 上的位置。 使用CEMM工具根据行业基准确定您能力的成熟度，并将此举措扩展为企业级项目，涵盖不同业务领域的专业人士。一旦确定了起点，您可以制定战略路线图以实现目标。 在优先级域中设置成熟度目标并跟踪进度。 一旦您完成了评估，就使用评估结果在影响最大的领域设立成熟度目标。为长期项目提供充足的资源和预算。对于许多电力公用事业公司而言，专注于电网运营现代化和实施数字技术可以取得最显著的效果。 03 这将使您能够迅速展示成功，并鼓励相关利益方转向具有战略影响的大规模、公司级项目。 04 在组织的各个层面推动清洁电气化计划。 监督企业内的清洁电气化倡议以协调并跟踪成果。改善能力的标志可以包括更好的财务表