一、智慧能源的提出背景

智慧能源是數字化、智能化技術與傳統能源行業高度結合的產物。我國智慧能源的產生和發展既是數字新技術發展和行業應用的必然結果，也是國家能源變革以及國家實現能源“雙碳”目標的客觀需求。

智慧能源是我國能源產業升級的重要發展方向。第四次信息革命到來的背景下，能源產業智能化升級進程加速，數字技術加快與能源技術深度融合，已經成為未來能源行業發展的大趨勢。

智慧能源是適應我國能源多元化變革的重要技術支撐。能源系統形態加速變革，智慧能源具備的信息互聯化和智能化等特征，可以為能源變革時期的安全管理和效率提升提供重要技術支撐。

智慧能源是我國實現能源“雙碳”目標的必由之路。我國碳達峰目標與碳中和愿景將加速推動能源清潔低碳轉型，智慧能源的廣泛互聯以及供需互動等特征，大大提升電網對于可再生能源的消納能力，是新型電力系統的重要支撐，也是國家實現“雙碳”目標的必由路徑之一。

二、智慧能源特征和典型應用場景

智慧能源的目標是實現管理的安全、高效、低碳、智能。依托數字化技術對能源的生產、傳輸、存儲、消費以及交易等全流程進行升級和改造，解決能源行業在智能生產、精益管理、業務創新等方面的問題，幫助能源企業提質增效，提升能源系統的安全水平、能效水平以及清潔能源利用率。

智慧能源具有多能互補集成、數據驅動智能化、廣泛互聯網等典型特征：

1.物理層面多能互補集成源網荷儲協同：依托信息化和智能化技術，智慧能源可以在縱向實現源網荷儲協同，橫向支撐水電氣熱多能耦合。

2.技術層面數據驅動智能高效：智慧能源能夠充分挖掘能源生產交易等過程中的數據流，全面提升能源系統的自動化、智能化水平，提升能源生產、傳輸、交易與消費的運營效率。

3.信息層面開放接入廣泛互聯：智慧能源實現能源系統多元主體的開放接入、廣泛互聯，能夠充分發揮互聯網在資源配置方面的優化和集成作用，創造新的發展形態和商業模式，實現能源生產者、消費者與其他用戶的能源高效共享。

按照智慧能源所服務的能源產業鏈，可以將智慧能源應用場景劃分為智慧能源生產、智慧運行調度、終端智慧用能、能源交易和智慧經營管理等五大類：

（1）智慧能源生產：在能源生產過程中全面實現在線監控、診斷報警、自動控制和優化管理等，通過智能化機器取代機械重復人工勞動提升作業效率和安全水平；通過在線監測和智能診斷提升能源生產水平；通過工藝流程的智能化升級提升能源生產運行效率；通過數據分析和決策提升能源生產以及應急管理水平。典型的應用場景包括智慧電廠、智慧風電、智慧光伏、智能電網以及智能礦山、智慧油氣田等。

（2）智慧能源調度：在能源輸配過程中，充分利用數字化、自動化等能源基礎設施，建設智能調度體系，實現電網源網荷儲互動、多能協同互補及用能需求智能調控，提升新能源接入后電網運行安全經濟性，提升電網可再生能源消納水平。

（3）終端智慧能源：在能源使用過程中，為企業和園區用能提供專業的能源管理服務、精準能耗診斷分析等能源服務，提高能源利用效率，降低用能成本；通過區域智慧能源服務平臺，實現園區“電熱冷水氣儲氫”等多能流優化運行及智慧運維，全面提升能源綜合利用率；依托數字化手段聚合管理各類可調節負荷、儲能資源，實現靈活接入、精準控制，提高電網新能源并網消納能力和運行安全經濟性。典型的應用場景包括企業園區能源管理平臺、終端多能互補系統、用戶側源網荷儲一體化、虛擬電廠以及新能源微網等。

（4）智慧能源交易：在能源交易中，結合人工智能和區塊鏈技術，提升交易效率和交易有效性，支持能源交易不同場景的實現和優化，具體包括電力交易、碳交易、綠電交易、分布式能源交易以及能源金融服務。

（5）智慧企業經營：在能源企業的經營過程中，能源企業深度應用數字技術，實現企業的人資、財務、供應鏈和市場營銷等全面智能管控分析，實現跨業務數據互聯互通，支撐各業務高效運營和創新應用，最終實現企業經營管理全過程的升級，提升能源企業的生產經營效率和服務水平。典型應用場景包括智慧財務、智慧供應鏈、資產智能管控、智慧營銷系統等。

三、智慧能源面臨的問題與挑戰

從技術上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化應用還處于起步和示范階段，智慧電廠、智慧油氣、智慧礦山等應用能夠發揮的價值有限，相關產品和技術亟待進一步沉淀和完善。

從應用場景上看，智慧能源應用場景有待進一步挖掘。智慧能源領域，監視、巡檢以及內部運營管理等場景應用較廣泛，這些場景門檻較低且價值體現不明顯。而運行優化、故障診斷等AI類應用需要大量經驗積累與研發投入，其功能和場景應用價值發揮有限。

從配套政策上看，對智慧能源新業態的創新和推廣支持力度不夠。由于智慧能源配套政策支持還不充分，智慧能源在可再生能源消納等方面的價值體現不突出，已建設的智慧能源項目如源網荷儲一體化、微網以及虛擬電廠等項目由于缺少盈利模式，還處于賠本賺吆喝的階段。缺乏清晰的商業模式正在成為阻礙智慧能源新模式創新和推廣的主要因素。

四、智慧能源發展趨勢

盡管智慧能源發展還存在諸多問題，但在國家雙碳背景下，智慧能源繼續發展的大趨勢不會變。隨著技術的逐步成熟、相關政策和商業模式的逐步完善，預測國內智慧能源下階段會迎來快速發展的新階段。

數字技術將與能源產業進一步深度融合。未來一段時期，智慧能源技術趨勢是大數據、人工智能等數字技術與能源產業鏈進一步高度融合。智慧能源只有隨著數字技術應用的不斷落地實踐，相關業務經驗和數據積累，智慧化價值不斷體現，才能進入規模提速增長、創新應用場景更加豐富、智能化水平顯著提升以及能源企業廣泛參與的新階段。

智慧能源主要聚焦于能源安全、高效以及低碳化。我國十四五能源規劃將保障能源安全以及實現能源清潔低碳化作為我國新階段能源發展的核心目標，未來智慧能源的場景主要聚焦方向包括：以自動化作業、智能診斷在線預警以及在線應急管理等為代表的提升能源安全應用場景；以源網荷儲協調調度、需求側互動為代表的能源清潔低碳等場景；以能效提升、運行優化等提升能源效率場景等。智慧火電、智慧核電、智慧風電、智慧火電、智能電網以及需求側的源網荷儲一體化、多能協同以及需求響應等場景會成為智慧能源重點方向。

市場和價格機制逐步完備促進智慧能源新業態不斷涌現。隨著國家在十四五期間構建和完善中長期市場、現貨市場和輔助服務市場有機銜接的電力市場體系，電碳市場相互銜接和促進，智慧能源項目可以通過市場和價格機制得到進一步市場激勵，盈利能力進一步增強，商業模式進一步清晰。以源網荷儲一體化、園區多能互補以及虛擬電廠等為代表的智慧能源業態會因為明確的商業模式而迎來快速的發展。

能源政策催生各類智慧能源服務平臺，構建能源互聯網生態。能源領域的開放會帶動商業模式的創新?；ヂ摼W技術和思維與能源行業深度融合應用，面向能源供需銜接、生產服務等業務的智慧能源服務平臺將會涌現，通過能源各產業融合發展，營造開放共享的能源互聯網生態，提升整個行業的活力和效率。

隨著應用場景的擴大和商業模式的穩定，智慧能源的投資和市場規模將進一步擴大。能源數字經濟相關技術發展與融合應用繼續加速，相關投資進一步增長，加上中央和地方政府能源數字新基建規劃逐步落地，預計智慧能源服務市場將會快速擴張，例如能源生產輸配消等環節的智慧能源服務，以及源網荷儲項目、多能互補和智慧園區等，市場規模巨大。