2021能源电力数字化转型研究报告

2021电电力数字化力数字化转转型型报报告告目目录录C O N T E N T S能源电力发展现状Energy Power Development能源电力数字化驱动力The Driving Force of EnergyPower Digitalization新兴技术创新应用Innovative Application ofEmerging Technologies能源电力数字化转型分析Analysis of Energy Power DigitalTransformation0204能源电力数字化转型展望及建议Prospects and Recommendations010305一一、能源、能源电电力力发发展展现现状状Energy Power Development4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 源智能优化配置智智 能能 电电 网网 特特 征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2014-2015 年中国能源互联 网兴起2016-2018 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能 源源 互互 联联 网网5电网和电网技术发展的回归与展望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亿亿欧智欧智库库：能源互：能源互联联网体系架构网体系架构智能终端应用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（110220kv）超高压输电网（1000kv及以上）特高压输电网（330750kv）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）配电柜开关柜发电集团电 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服 务务 生生 态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8亿亿欧智欧智库库：规规模以上模以上电电力力企企业业资资产总额产总额单位：万亿元2018年年2019年年亿亿欧智欧智库库：2014-2019年年电电力力完成完成投投资额资额单位：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年年CAGR：5%998765432102015201620175.74 5.556.02 5.922018201920207.236.42 6.317.336.99 6.847.62 7.51亿亿欧智欧智库库：2015-2020年年中中国国发发电电量量和和全全社社会会用用电电量量单位：万亿千瓦时发电量用电量100%2015201814.4%83.5%82.5%201681.8%201715.4%16.1%18.3%19.1%80.5%79.6%79.8%201918.8%2020亿亿欧智欧智库库：2015-2020年中年中国国三三产产业业用用电电量量占比占比单位：%第一产业第三产业第二产业2.1%2.1%2.1%1.3%1.3%1.3%充电桩数据中心5G基站物联网设备其他终端联 网设备新型新型终终端耗端耗 电设电设施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10亿亿欧智欧智库库：2015-2019年中年中国国可再可再生生能源能源投投资额资额单位：亿美元1,0297831,26688583405001,0001,500201720192015201620184.5004.0003.5003.0002.5002.0001.5001.000500026%20%20133%201520128%4%20146%21%17%14%14%16%17%25%30%33%32%26%20%27%26%31%30%201733%201610%16%23%25%28%7%15%27%18%7%16%11%20186%37%23%21%30%2019亿亿欧智欧智库库：2012-2019年中年中国国电电源源投投资额资额分分类类占比占比单位：亿元，%火电水电风电核电太阳能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年主要年主要电电力企力企业业科技投入科技投入资资金金139.1亿亿元元发电发电企企业业389.9亿亿元元电电网企网企业业217.7亿亿元元电电建建企企业业二、能源二、能源电电力数字化力数字化驱动驱动力力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“十四五十四五”时时期期经济经济社社 会会发发展的主展的主 要六大目要六大目标标 之一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，生生产产生活方生活方式式绿绿色色转转型成型成效效显显著著，能源能源 资资源配置更加合理，利源配置更加合理，利用用效率效率大大幅提幅提高高，主，主要要污污染染 物排放物排放总总量持量持续续减少，减少，生生态环态环境境持持续续改改善，善，生生态态安安 全屏障更加牢固，城全屏障更加牢固，城乡乡人人居居环环境境明明显显改改善。善。亿亿欧智欧智库库：十九届五中全会公：十九届五中全会公报报能源能源电电力力领领域要点整理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年年远远 景目景目标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。“十四五十四五”规规划建划建议议内内 容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。12政策名称政策名称发发布机构布机构发发布布时间时间主要内容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，初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体 系，实现清洁能源的充分消纳，提升输配电网 络的柔性控制能力关于推进“互联网+”智慧能源发展 的指导意见国家发展改 革委2016-02-292016-2018年，着力推进能源互联网试点示范 工作；2019-2025年，着力推进能源互联网多 元化、规模化发展，初步建成能源互联网产业 体系，成为经济增长重要驱动力关于可再生能源发 展“十三五”规划 实施的指导意见国家能源局2017-07-19加强可再生能源目标引导和监测考核、加强可 再生能源发展规划的引领作用、加强电网接入 和市场消纳条件落实、创新发展方式促进技术 进步和成本降低、健全风电、光伏发电建设规 模管理机制关于促进储能技 术与产业发展指导 意见国家发展改 革委，国家 能源局，工 信部、财政 部2017-10-11储能是构建能源互联网，推动电力体制改革和 促进能源新业态发展的核心基础；“十三五”期间，建成一批不同技术类型、不同应用场景 的试点示范项目；“十四五”期间，储能项目 广泛应用，形成较为完整的产业体系，成为能 源领域经济新增长点国家能源局综合司 关于做好可再生能 源发展“十四五”规划编制工作有关 事项的通知国家能源局2020-04-09推动可再生能源持续降低成本、扩大规模、优 化布局、提质增效，实现高比例、高质量发展，为推动“十四五”期间可再生能源成为能源消 费增量主体，实现2030年非化石能源消费占比20%的战略目标奠定坚实基础。中国碳排放量自2013年来持续降低，增速远低于全