2024新能源行业数字化白皮书

绿潮涌动数转新篇 新能源行业数字化白皮书2024 PREFACE 序言 杨雷 北京大学能源研究院副院长 《中国能源报》和飞书联合推出的这本新能源发展报告，结合了新能源与数字化发展互为支撑的研究，可以说是能源转型大潮中的一朵美丽浪花。在实现双碳目标和能源革命的历程中，这样的努力值得点赞。 十年前，习主席提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略，十年来，能源领域发生了翻天覆地的革命性变化，美国通过页岩油气革命的成功实现了梦寐以求的能源独立，极大改变了全球能源地缘政治格局；光伏风电这些当初昂贵的新能源现在成本已经普遍低于传统能源，实现了平价和低价上网；电动汽车不仅颠覆了传统交通领域，也正在深刻改变能源系统……能源革命的风起云涌，背后是技术革命的强大动力，技术正在推动能源行业从传统的资源依赖型转变为技术依赖型产业，能源革命高潮迭起。 新能源产业的成功，得益于技术进步带来的成本大幅度降低，也得益于商业模式的推陈出新，更得益于政策的支持。民营企业在我国新能源的发展中起到了卓越的引领作用，无论是光伏、风电还是电动汽车，领军企业的主力军基本是民营企业。新技术需要新的商业模式，一方面助力实现加速升级迭代，一方面以更加开放和友好的模式，更加贴近用户的服务来赢得高速发展。新能源发展的早期阶段，政府的补贴政策、优先购买、各种优惠等诸多支持措施，发挥了不可或缺的支撑作用，正是得益于这样的支持，新能源产业才迅速实现了快速升级，国内市场迅速扩大。未来，新能源的大规模利用，更加需要体制机制改革，按照二十届三中全会的要求，破除发展的壁垒和障碍。 PREFAC 新能源的发展，一直得益于开放的国际环境。一方面，中国具有成本优势的制造业支持了国际市场的需求，另一方面，国内外市场的高速发展也使得中国新能源产业具备了快速的迭代能力，持续降低成本。按照国际能源署的展望，能源转型速度按实现《巴黎协定》升温不超过1.5℃的目标已经是严重滞后，需要世界各国共同的加倍努力。在这样严峻的形势下，主要国家更应该加强协同，减少摩擦，创造新能源发展更好的环境。中国在一带一路国家新能源的投资，也会帮助这些国家在能源领域实现跨越式发展。 实现双碳目标，推动能源转型，不同行业的跨界融合是必然的要求，也正在成为趋势，正所谓众人拾柴火焰高。这其中最显著的是数字行业和能源行业的结合。随着风电、光伏和电动汽车等分散性能源的大规模接入，能源系统正在发生质的变化，一方面供应和需求的界限日益模糊，需求侧也成为能源系统的有机部分，另一方面新能源的波动性也需要更大范围实现供需的协同和优化，这对能源数字化和智能化提出了更高的要求。可以说，没有高度的数字化和智能化水平，新型能源体系很难建立。这不仅包括运维方面的智能化，也包括管理上的数字化和智能化。 《中国能源报》专家和飞书关于新能源的研究，也在开启一个跨界融合研究的尝试。能源行业往往也会受限于传统思维，需要引入外部的新模式。同样，数字行业要想服务好能源行业这样体量巨大、高度基础设施依赖的传统产业，也必须要更好理解行业的原有规律，才能事半功倍，产生一加一远大于二的效果。对此，我充满期待。 CONTENTS 目录 01 变革潮起｜新能源行业发展趋势与洞察 宏观战略引领，中国新能源行业持续蓬勃发展02 步入市场化竞争新阶段，新能源企业直面三大核心挑战05 02 破浪前行｜新能源行业挑战机遇并肩行 飞书新能源行业“三力聚能”数字化解决方案14 解码行业关键词1：创新驱动力15 解码行业关键词2：组织敏捷力20 解码行业关键词3：全球拓展力23 03 高飞领航｜新能源行业典型场景应用探索 新能源产业链上飞书30 重点场景与案例31 跨国协同：海辰储能31 销售管理：安泰新能源33 质量管理：红太阳新能源36 研产供销协同：赢合科技39 供应链管理：理想汽车42 TheRiseofChange TrendsandInsightsintheNewEnergyIndustry 01 变革潮起 新能源行业发展趋势与洞察 宏观战略引领 中国新能源行业持续蓬勃发展 在全球气候变化的严峻挑战下，《巴黎协定》确立了本世纪后半叶实现净零排放的宏伟目标，激发了全球对气候行动的广泛响应。截至目前，已有超过130个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，其中不少主要国家更是通过立法手段，将碳中和承诺固化为国家意志。2020年9月，中国积极响应全球气候治理号召，明确提出“双碳”目标，即2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这一战略决策为我国能源结构的绿色转型注入了强劲动力。 中国新能源行业，自上世纪末萌芽以来，便作为国家能源战略不可或缺的一部分茁壮成长。在“十四五”规划纲要的引领下，新能源产业更是被赋予了战略性新兴产业的地位。光伏、风电、氢能、储能等细分领域，在过去5至10年间，均呈现出高速发展的良好态势。以光伏和风电为例，这两个行业的装机容量在2023年已突破10亿千瓦大关，占全国总发电装机容量的三分之一以上，成为推动我国能源结构优化的重要力量。更为瞩目的是，随着国内新能源产业的蓬勃发展，中国在国际舞台上也日益展现出其作为全球新能源市场重要参与者的角色。 +148% 2030 年 储能 彭博新能源财经预测，中国将在2030年超 越美国成为全球最大的储能市场。 +102% 3500w 光伏 2023年中国光伏新增装机容量217GW，同比增长148%，连续11年全球第一。 风电 2023年中国风电新增装机容量77.1GW，同比增长102%，连续4年全球占比超过50%。 氢能 中国氢能发展已正式纳入国家发展规划，当下氢气年产能3500万吨，是目前全球最大的氢能生产和消费国。 +188% +620% 217 210 87 89 77 4854 5556 50 3027 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年2024年预计 2019-2024年中国光伏及风电新增装机容量 光伏新增装机容量（GW）风电新增装机容量（GW） 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 2023年中国与其他国家及地区新增装机比较 光伏风电 37% 63% 35% 65% 中国其他国家及地区 ｜资料来源：IEA（国际能源署），彭博新能源，国家能源局，生态环境部 光伏 储能 风电 氢能 晶体硅原料、硅片、银浆等原材料的生产制造 正负极材料、电解液、隔膜等电芯原材料的 生产制造 风机叶片、主轴、铸件、塔筒等零部件的生产制造 氢气的制取、运输、加氢站等 光伏组件、光伏电池片、逆变器的生产制造 电池组、变流器、换热器、气压缩机等设备的生产制造，也包括电池管理系统（BMS） 风电整机组装、氢燃料电池堆及其配风电场开发套设备的生产制造 光伏建筑一体化 （屋顶、幕墙等）光伏电站运维 储能系统的安装运维和应用 风电场运维管理氢能下游应用 （车、发电、冶金等） 上游 经过多年的发展，中国新能源行业的主要产业已经形成了完整的产业配套体系，涵盖了从上游的原料加工、零部件制造，到中游的组件、整机设备，再到下游的电站运维管理、发电系统管理等环节。在全球市场中，中国新能源行业在这些环节都具有一定的竞争力，对应万亿级别的工业及服务业产值。 中游 下游 ｜资料来源：天风证券，浙商证券，埃森哲 步入市场化竞争新阶段 新能源企业直面三大核心挑战 早期的中国新能源产业发展以政策为核心导向，行业的发展周期主要受政策和计划统筹的驱动与限制，而当以“5.31光伏新政”为标志的新能源产业补贴退坡来临，整体新能源行业的发展开始由政策驱动转向市场驱动，企业也逐步从“批项目、拿补贴”的抢装时代转入高质量发展、市场化经营的新阶段。 过去几年间，新能源部分细分产业的竞争明显加剧，过去野蛮生长带来的产能过剩问题逐步暴露。其中以光伏为典型代表，到2024年，上游主材产能（硅料、硅片、电池片、组件等）均将超过1TW，全面进入产能过剩阶段，2023年国内装机容量暴涨，其背后的核心原因是供给过剩导致光伏产业主材价格大跌，进而刺激下游需求，因此尽管市场需求持续旺盛，但全产业链盈利水平已经来到历史底部，据财信证券测算，2023Q4光伏全产业链盈利均值仅为0.03元/瓦，上市光伏组件企业发布的2023年四季度财务数据中，利润环比、同比降幅普遍超过50%。 因此，在行业进入市场竞争愈发激烈的新阶段后，当今的新能源企业在技术与业务创新、经营效率提升、可持续全球化经营这三个核心课题上持续发力，同时也开始面临新的挑战。 1TW 光伏上游主材产能均将超过 0.03元/瓦 2023Q4光伏全产业链盈利均值 超过50% 利润环比、同比降幅普遍超过 INNOVATION 创新 01.技术与业务创新 TECHNOLOGYANDBUSINESSINNOVATIO 作为新兴行业，新能源行业中各细分产业都在积极创新，通过先进技术与设计、数字化与智能化手段以及创新性的业务模式，提升企业在产品、生产经营、市场化拓展等方面的核心竞争力。 先进技术与设计数字化与智能化创新性业务模式 挑战 在新能源企业推动技术与业务创新的过程中，企业家们也遇到了各种真实的挑战： 1丨如何寻找到高价值的创新方向、做出正确的创新决策？ 2丨如何将企业创新的目标高效、切实地落地？ 3丨如何让创新知识沉淀、流转并涌现，让企业的创新能够持续不断？ 新能源行业数字化白皮书06 先进技术与设计>> 无叶片风机设计：基于摆动原理的风机设计替代传统叶片式风机，从而降低环境噪音与鸟类死亡率。 太空光伏发电：在太空安装太阳能电池板并将能量传回地球，以获得持续、可再生的能源。 先进电池：通过锂硫电池、固态和液流电池等新兴电池技术，扩大储能领域可再生能源资源适用性。 长时储能：应用机械储能、热储能、电化学储能及化学储能等领域的新兴技术更长期地存储能量以实现更大规模、更长周期(如几周)的 储能目标。 ｜资料来源：埃森哲《2023中国新能源展望》，交银国际《新能源行业2024年展望》 数字化与智能化>> 能源物联网：将物联网领域的数字化与通讯等创新技术应用到新能源体系中，并实现可再生能源发电、输配送网络的整合与融合，在实际场景中改善风机运营、光伏电池板绩效监控、储能管理等业务环节。 全系统可视化：通过对新能源体系中各个环节与要素的实时绩效分析、监控与全过程可视化，实现对新能源生产、储存与消费的全面追踪，以及对于各类问题、风险及低效与失效点的跟踪、监控与改进，实现分布式能源管理、需求预测、智能调度等场景。 创新性业务模式>> 混合电厂：通过两种及以上的可再生能源发电组合实现单一联接触点的电力供应共享，最大化现有资源的使用价值，减少对备份能源供应的需求，降低整体能源供应系统的成本，提升可再生能源应用的经济性，例如风能+太阳能、水力+太阳能等。 由生产制造为主向能源方案技术服务转型：围绕能源效率提升方案、新能源电力资产运营可视化和优化、能耗优化解决方案等方向，发展更多创新性业务模式。 ｜资料来源：埃森哲《2023中国新能源展望》，交银国际《新能源行业2024年展望》 EFFICIENCY 效率 02.经营效率提升 OPERATIONEFFICIENCYIMPROVEMENT 新能源设备巡检场景风电项目投资管理场景 挑战 作为仍处在快速发展阶段的新兴行业，新能源企业在何种业务场景、哪处业务流程中存在大幅提升业务效率的空间，如何选择适当的解决方案来实现提效目标在业界都尚无定论。因此，新能源企业在经营提效的课题上，往往面临着两大挑战： 1丨缺少经营效率提升的最佳实践 2丨难以确定承载最佳实践的优质平台和工具 新能源行业数字化白皮书09 随着新能源行业竞争加剧和企业利润下滑，企业对于在研发、生产、供应链、销售、服务、经营管理等各个核心场景提升效率的诉求也在不断增多。利用数字化、智能化手段是企业最常见的提效做法，通过提高信息流转效率、数据获取效率、流程管理