智能电网

智能电网 通过技术投资推动脱碳 2023年5月 kpmg.com/cn 内容 第1部分:智能电网技术12 1.是什么让一个网格聪明?12 2.策略和实施20 第2部分:案例研究:市场法规22使智能电网投资 1.中国–垂直整合电力市场23 2.联合王国——放开电力市场30 3.美国——混合电力市场36 引用48 确认57 智能电网,推动脱碳 2 通过技术投资 ©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 执行概要 前言介绍 前言 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因 素结论引用缩写 毕马威中国 确认 能源转型是各国在制定实现净零目标的过程中所面临的一项至关重要的当务之急。在短期内，在经济通胀和地缘政治不确定性持续的情况下，能源安全仍然是一个重要问题。在 从中长期来看，各国需要解决安全、可负担性和可持续性这一能源三难困境。 能源独立和通过从化石燃料转型实现经济脱碳的必要性是一个关键的政策和商业机会驱动因素。许多国家不仅制定了扩大可再生能源发电的战略路线图，而且还在为包括绿色氢能和储能在内的替代能源选择绘制路径。这些变化加剧了加强电网的紧迫性。 降低发电和消费的碳强度需要采取可再生能源整合以外的其他行动 。引言 的先进技术使电网能够更有效地运行。效率的提高意味着为满足相同的能源需求而部署的电力更少。这反过来又导致发电的减排 。整合 将智能技术引入电网系统，例如基于人工智能的数据聚合，是智能需求侧管理和权力下放的核心。 由于将先进的通信系统集成到电网中，电力行业现在正在赶上渗透到通信行业的数字化转型水平。 这项技术构成了智能电网革命的基石，使电网能够快速适应各大洲能源结构中日益增长的多样性和差异。 数十亿美元正在投资用于智能电网，包括智能电网技术的研发。可再生能源（RE）资产的扩张与增长有着错综复杂的联系。 全球智能电网投资。2022年，中国与中国国家电网公司（SGCC）一起加快了智能电网投资，为超高压项目预算超过5000亿元人民币，提高了电网的数字化水平，并提升了配电网应对中国可再生能源扩张的能力。 本报告从部署战略、碳减排、投资和政策的角度审视了智能电网技术。我们希望它能为您提供宝贵的见解，并欢迎有机会进一步讨论我们的发现。 林小薇 合伙人，环境、社会及管治主管 毕马威中国 安格斯崔 伙伴,环境、社会和治理咨 询毕马威中国 Ebele安吉拉Onyeabo毕马威中国气候与可持续发展副总监 ©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 更智能的电网——通过技术投资为脱碳提供动力 3 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因 素 毕马威中国 介绍 结论 引用 缩写 确认 执行概要 前言 执行概要 数字化、脱碳和去中心化是智能电网的三大核心优势。通过先进的人工智能（AI）和云技术， 智能电网可以实现能源和通信的双向流动，这有助于通过提高平衡电力需求和供应的精度以及分散能源的整合来提高能源效率。这三个核心优势的结合最终加速了电力部门的脱碳。 本报告分析了智能电网技术如何提高电网的运营和能源效率，并更好地整合可再生能源（RE），从而显着减少排放。这 报告评估了智能电网技术、支持其实施的政策以及这些扶持政策激励的投资。 通过国家层面的案例研究关注投资流动，报告分析了英国、中国和美国的能源市场结构 分别代表自由化、垂直整合和混合电力市场，影响智能技术在电网各个方面的深度、可扩展性和适应性。该分析考虑了各国的电力监管结构、国家脱碳目标和历史排放轨迹。 4 更智能的电网——通过技术投资为脱碳提供动力©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于 毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 前言 执行概要 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因 素 毕马威中国 介绍 结论 引用 缩写 确认 关键的观察我们的研究包括: 智能电网正在彻底改变电力行业，实现更高的运营效率和分布式能源（DER）的整合。 节能和电网效率的重点继续从消费者节电和行为修改转向人工智能和数据支持的电网需求响应。 电力行业的数字化转型目前受到许多因素的推动，例如电力需求的迅速扩大、先进技术的成熟以及加强电网免受网络攻击和物理破坏的愿望。气候变化以及将更多可再生能源有效纳入能源结构的相关需求也提供了动力。智能电网集成了数字和网络基础设施 增强系统的感官、通信、数据管理和安全功能的性能。实施此类系统的最终目标是确保更高效、更绿色、更有弹性、更清洁 、更实惠和更可靠的电网。 在V2G和微电网等领域的集成实现了电力的点对点交易（产消 者主义）。 商场、机场甚至家庭等场所的远程照明、供暖和制冷方面的数字增强也将有助于减少排放，并提供更多对帝斯曼至关重要的消费数据。 这种灵活性 对于工业消费者尤其重要，他们因排放成本和税收的增加而征收，并正在探索降低生产过程碳强度的途径。通过光伏、电池储能系统（BESS）和微电网技术推进可再生能源整合，为降低工业过程的碳强度提供了一条清晰的途径。 消费者越来越多地获得有关其能源使用和来源的更多信息。这些信息使他们能够节省能源并有助于提高能源效率。消费者还可以通过作为“产消者”参与电力供应来产生额外收入。 研究表明，全球各个市场的人口增长导致电力需求继续呈上升趋势。这反过来又会影响司法管辖区努力实现气候变化目标的能力。而 能源转型仍然是主要目标，能源效率已被确定为电力部门潜在减排的重要来源。国际能源署（IEA）预计，拥有支持电网能源效率的完善政策的国家可以节省高达15%的总发电量.1智能电网通过提高需求侧管理（DSM）的精度，不断提高运营效率。 国际智能电网行动网络（ISGAN）等政府间联盟和创新机构正在努力开发增强消费者体验并弥合能源供需之间沟通差距的技术。然而，技术隔离仍然是一个问题。随着这项技术的成熟，公共实体、消费者和第三方将与电网交互的能力增强。物联网 ©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 更智能的电网——通过技术投资为脱碳提供动力 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因 素 毕马威中国 介绍 结论 引用 缩写 确认 执行概要 前言 智能电网通常由政府、机构投资者和其他私人投资者资助，越来越多地受益于可持续金融和碳减排法规。 智能电网投资在自由化、混合和垂直整合的电力市场中蓬勃发展，但市场特征影响电网某些方面的增长。 2021年,climate-tech公司总计 来自全球公共股票市场和私人投资者的1650亿美元.22021年 智能电网技术市场规模为369亿美元，预计到2026年将达到 559亿美元.3绿色和可持续金融已成为智能电网筹集资金的主要渠道。例如，2021年，国家电网公司发行的碳中和债券 中国（SGCC）筹集了150亿元人民币，用于资助智能电网项目 .4SGCC还发行与可持续发展挂钩的债券，以筹集营运资金，用于输电线路的维修和维护以及电网系统的管理.5企业，政策制定者，金融机构和公用事业在确保数字化的发展和规模化方面都可以发挥集体作用，高效、低碳的电网。 对电网技术的投资与广泛的国家战略脱碳目标和融资渠道息息相关。英国目前存在最高水平的电网投资、电网技术进步和电网基础设施部署 （通常遍及欧洲）、美国和中国。然而，电力市场特征可能导致电网的几个方面比其他方面发展得更快。例如，中国在超高压输电线路上投入了大量资金，这些输电线路跨越了更长的距离并集成了更多的可再生能源，而英国等市场则促进了消费者在供应商选择方面的灵活性，从而实现了智能电表的广泛部署 。在美国，竞争驱动的尖端创新有助于推进远程供暖、通风和空调（HVAC）系统的发展。 年。这表明电网投资轨迹将出现高峰和低谷。 在美国，竞争正在推动技术创新者开发越来越先进的数字电 网产品。相比之下，垂直整合程度较高的市场中竞争较少可能会影响 这些市场的技术进步深度。 例如，中国的垂直整合电力市场增强了在指定控制区进行试点和测试的能力，并扩大了先进输配电（T&D）技术的实施。因此，我们看到中国的特高压直流输配电项目甚至扩展到境外。在英国和 COVID-19的影响波及全球经济的各个方面，电力行业也不例外。封锁导致供应链问题，影响了新项目的可行性和现有项目的步伐。由于这与智能电网的投资下滑相提并论，人们也承认对这种基础设施的投资是长期的，这些结构的平均寿命超过30 智能电网,推动脱碳通过技术投资 ©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 前言 执行概要 介绍 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因素 结论引用缩写 毕马威中国 确认 ©2023毕马威企业咨询（香港）有限公司，香港（特别行政区）有限责任公司，以及毕马威全球独立成员所组织的成员所，隶属于毕马威国际有限公司（一家私人英国担保有限公司）。保留所有权利。 更智能的电网——通过技术投资为脱碳提供动力 7 智能电网技术 利益相关者的关键因 素 毕马威中国 案例研究 结论 引用 缩写 确认 执行概要 前言 介绍 介绍 背景 发电是与能源相关的碳排放的最大来源，占全球排放量的36%.6如果不使用更清洁的电力来源，随着航运、航空、水泥和钢铁等难以减排的行业的电气化（包括制氢），预计这些数字将进一步上升。因此，电网正在升级并注入数字基础设施，以提高电力的效率、可负担性和可靠性。应对气候变化的全球努力加速了这一转变的紧迫性。 提高电网的能源效率已被确定为电力部门减排的重要潜在来源。根据国际能源署的数据，2018年全球电网基础设施的总能源损失导致二氧化碳排放量约为10亿吨.7对包括中国，欧盟和美国在内的九个大型市场的分析揭示了提高能源效率标准如何帮助在2018年节省约1，500TWh的电力，相当于当年这些市场的风能和太阳能发电总量.8这不仅突出了能源的程度。在整个发电和传输过程中发生的损失;它还显示了先进电网技术减轻这些损失的能力。 智能电网技术提高了电网的运营效率及其以最小损耗传输能量的能力。智能电网在开发和扩展后，有助于解决电力行业面临的四个主要挑战：现代化、脱碳、数字化和电气化。 安格斯崔 合作伙伴、环境、社会和治理咨询,毕马威中国 前言 执行概要 介绍 智能电网技术 案例研究 利益相关者的关键因 素 结论 引用 缩写 毕马威中国 确认 资金智能电网 提高能源效率需要政策制定者、金融机构、电力公司、电网技术创新者和消费者之间的功能协同作用。多年来，智能电网投资大幅增长，这得益于生态系统的发展，这些生态系统将气候科技公司与电网运营商、公用事业公司、政府和可持续金融联系起来，目标是 激励电网投资。2021年，气候科技公司从全球公共股票市场和私人投资者那里筹集了总计1650亿美元9。 2021年智能电网技术市场规模为 369亿美元，预计到2026年将达到559亿美元.10本报告的第一部分审查了可用的主要智能电网技术，并概述了制定有效实施战略的考虑因素。 图1：全球智能电网技术市场规模（2021-2026）（预测） 60 55.9 50 51.4 47.3 43.6 40 36.9 40.1 30 20 10 0 2021年20222023(est)2024(est)2025(美国东部时间)。2026(美国东部