2025年数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统研究报告

数字驱动、智慧引领： 迈向未来的新型电力系统 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统 目录 一、大势所趋国家数字化战略下的新型能源体系与新型电力系统3 11新型能源体系形态高度复杂4 12数字化战略深刻影响能源体系建设4 13加快构建“数智化”新型电力系统6 二、正当其时数智技术赋能新型电力系统8 21电碳层：多级联动，电碳一体10 211未来场景10 212需求与挑战12 22数智层：自主演进，数算未来15 221关键数智技术15 222数智保障16 三、秉轴持钧智能物联夯实电力系统数智化底层基础25 31远景“五新战略”构建新型能源体系26 32远景智能物联平台，赋能新型电力系统27 33基于智能物联的新型电力系统关键应用30 331智慧新能源30 332智慧储能31 333智慧电网32 334智慧园区34 335碳管理35 结语与展望37 作者38 远景智能39 德勤办事处地址40 1 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统 引言 在数字化变革与能源变革的交汇点上，我们正见证当下世界的深刻变迁。在国家“加快规划建设新型能源体系”的目标下，新一代数字化智能化技术以其全面感知、高效协同和精准预测能力，正在助力清洁能源实现“安全、清洁、经济”的平衡，并逐步成为能源体系中的主导力量。纷繁复杂的能源体系也为数字化智能化技术提供了广阔的应用场 景，促进其在不断的探索与验证中完成技术创新与迭代。特别是新型电力系统，作为联接清洁能源生产与消费端的桥梁和优化资源配置的关键枢纽，毫无疑问地成为这一变革中的焦点。数字化智能化技术与电力系统的融合，不仅带来了清洁能源开发与消纳的更优方案，驱动电力系统低碳转型，还将孕育出如虚拟电厂和共享储能等创新业态，深刻影响工业进程和我们的生活方式。 在此背景下，德勤中国和远景智能携手撰写了本报告。凭借我们在电力领域多年的研究与实践，本报告深入探讨了未来新型电力系统“源、网、荷、储、碳、数”六大核心要素，并详细解析相关的业务需求、关键数字技术与场景案例。此外我们还针对新能源运营、储能、电网、园区和碳管理这五类重点场景，深入阐述智能物联系统在其中的支撑 作用。 本报告结尾我们再次强调未来新型电力系统中3T（OT、IT、ET）的核心驱动力，以及标准、安全、人才和生态对于未来电力系统数智化转型的重要作用。 2 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统大势所趋国家数字化战略下的新型能源体系与新型电力系统 一、大势所趋 国家数字化战略下的 新型能源体系与新型电力系统 3 11新型能源体系形态高度复杂 建设新型能源体系是应对气候变化的必经之路，也是保障能源安全的必然选择。在全球迈向绿色低碳发展的趋势中，构建以高比例新能源接入为核心的新型能源体系至关重要。要实现碳达峰、碳中和目标，传统能源生产和消费模式的转型势在必行。与此同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速应用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再生能源消纳比例，推进能源系统形态、产业体系、供应链与治理体系的全面革新，统筹推进能源安全保障与绿色转型。 新型能源体系将呈现多能耦合、多网协同、多元互动的高度复杂形态。在新型能源体系下，能源供给由煤炭为主的能源系统转向煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系，电、氢、热、气等多种能源网络的高效灵活转换、互济互通将实现多种能源的灵活配置，极大优化能源综合利用效率。另一方面，伴随能源系统的演进而涌现的新兴技术和新兴市场机制将重新定义用能模式，能源网络与交通网络、算力网络等跨行业的融合，将催生车网互动、虚拟电厂、零碳算力中心等新兴场景，引入跨领域主体深度参与能源互动，共同组成朝气蓬勃的能源生态。 12数字化战略深刻影响能源体系建设 高度复杂的新型能源体系需要更强大的数字化智能化手段保障其有效运营。长久以来，数字化工具主要作为能源管理的辅助工具，但随着能源系统的规模扩大和复杂性提升，以人工智能为代表的数字化智能化技术成为能源体系运转的核心引擎。例如，人工智能技术用于能源预测、能耗优化、智能电网管理或储能系统管理，以其快速响应、精准预测、情景优化的能力，显著降低运营成本，并增强系统安全性和稳定性，助力打破能 源清洁、经济、安全的“不可能三角”。据全球移动通信系统协会（GSMA）估算，到2050年，仅通过构建智慧化能源体系就可减少全球23的碳排放这一数字甚至比当前全球汽车碳排放的90还要高1。 全球范围内电力系统数字化转型加速，物联网、人工智能、数字孪生等技术的深度应用成为关键。多国已制定相应战略，推动智能化电力基础设施的建设。欧盟于2022年10月发布的 《能源系统数字化行动计划》提出，2020年至2030年预估 将向电网领域投资5840亿欧元，重点支持配电网的数字化改造。美国能源部则于2022年4月启动“建设更好的电网”倡议 （BuildingaBetterGrid），其中包括用于智能电网建设的30亿美元投资计划。此外，英国、泰国、韩国、马来西亚等国家也针对电力系统的数字化转型进行了规划。在技术层面，智能终端、数字孪生、人工智能等新一代数字化技术被视为支撑未来能源系统高效稳定运行的关键手段。欧盟提出数字孪生技术为创建虚拟电网模型的重要工具。马来西亚的《国家能源政策20222040》将增加智能电表、智能电网设备等的部署作为起步阶段（20212025）支持电网升级的重点举措之一。在数据层面，完善数据治理框架成为多国一致努力的方向。根据《欧洲数据战略》，欧盟委员会将建立敏捷数据治理方法以适应数据开放共享的需求，同时构建包括能源数据在内的9个欧洲数据空间，以促进各领域的数据应用。韩国也提出构建能源运营大数据平台，以加速能源领域重点技术的研发。此外，在电力系统数字化场景中，电力消费者越来越受到重视。欧盟计划通过数字工具和服务帮助消费者优化用能管理，英国也提出部署智能化技术，支持消费者参与灵活性服务，降低用能成本。 1GSMASmartEnergySystemConnectivityforazeroemissionsfuture 图1：全球多国相继制定能源数字化战略 《塑造欧洲数字未来》（2020） 欧盟《欧洲数据战略》（2020） 《能源系统数字化计划》（2022） 通用的欧洲能源数据空间 创建欧洲电网的复杂虚拟模型 加强消费侧能源使用和账单管理 加强能源系统的网络安全和弹性 英国 《智能电网与灵活性计划》（2021） 《迈向净零排放的能源系统数字化战略与行动计划》（2021） 《英国能源安全战略为了英国长期安全、清洁和负担得起的能源》（2022） 提升电网智能化和高灵活性 支持消费者参与灵活性服务 加强能源数据收集、开放与安全保护 主要经济体关键战略关键词 美国《建设更好电网倡议》（2022） 投资105亿美元推动电网升级，其中30亿美元用于智能电网 韩国《20192028年能源技术开发计划》（2019） 《大韩民国数字战略》（2022） 构建能源运营大数据平台 利用人工智能提升能源生产消费效率 马来 西亚 《国家能源政策20222040》（2022） 部署智能电表、智能化电网基础设施 适应更高的可再生能源比例 《电力发展规划20182037》（2019） 泰国《泰国国家能源计划》（2021） 建设智能电网 支持产消者，发展能源商业 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 中国的能源数字化之路，从“数字化”到“数智化”。随着数字化浪潮的兴起，中国能源行业正经历从数字化向数智化的战略演进。在国家数字化战略的引领下，能源领域已成为技术创新和应用的先锋。2022年1月发布的《“十四五”现代能源体系规划》中明确了数字化和智能化在能源产业升级中的核心地位，倡导利用人工智能、云计算、区块链、物联网和大数据等前沿技术实现能源系统的全环节智能协同。2023年相继发布的《数字中国建设整体布局规划》和《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》强调了能源等关键领域加速数字技术革新的重要性，指出数字化智能化技术在推动能源产业清洁低碳转型、支持新型电力系统建设、促进油气行业绿色低碳发展以及构建数字能源生态系统中的关键作 用。这一规划的发布标志着中国能源战略正向智能化和自动 化的深层次发展迈进，旨在通过新一代信息技术，如人工智能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加快构建新型电力系统行动方案（20242027年）》的发布，新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体原则，提出了建设智慧化调度体系、实施算力与电力协同项目、发展源网荷储协同的智能微电网等具体任务，旨在通过数字化手段提升电力系统的灵活性和智能化水平。展望未来，数字技术在能源领域的应用将不断深化，不仅优化能源管理流程，更将通过其强大的数据处理和分析能力，为能源系统注入智慧，推动跨行业融合，引领能源系统形态的革新。 图2：中国能源数字化关键政策 《“十四五”数字经济发展规划》 202201 加快推动智慧能源建设应用，促进能源生产、运输、消费等各环节智能化升级，推动能源行业低碳转型 《“十四五”可再生能源发展规划》 202206 加强电网基础设施建设及智能化升级，提升电网对可再生能源的支撑保障能力。推动可再生能源与人工智能、物联网、区块链等新兴技术深度融合，发展智能化、联网化、共享化的可再生能源生产和消费新模式。 《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》 202303 到2030年，能源数字化智能化新模式新业态持续涌现，能源系统运行与管理模式向全面标准化、深度数字化和高度智能化加速转变，能源行业网络与信息安全保障能力明显增强，能源系统效率、可靠性、包容性稳步提高 加强新一代信息技术、人工智能、云计算、区块链、物联网、大数据等新技术在能源领域的推广应用。适应数字化、自动化、网络化能源基础设施发展要求，建设智能调度体系，实现源网荷储互动、多能协同互补及用能需求智能调控 202203 《“十四五”现代能源体系规划》 推动数字技术和实体经济深度融合，在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重点领域，加快数字技术创新应用 202302 《数字中国建设整体布局规划》 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体方针，明确了建设智慧化调度体系、实施算力与电力协同项目、建设源网荷储协同的智能微电网项目等具体任务 202407 《加快构建新型电力系统行动方案（20242027年）》 按发布时间排序 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 13加快构建“数智化”新型电力系统 电能，作为高效且清洁的二次能源，正逐步成为工业、交通和建筑等重点领域的主要用能形式。新型电力系统以清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能为基本原则，通过新型电力基础设施的部署与新型输配电技术的应用，持续提升灵活性，并以数据驱动对海量设备资源的整合协同以及精准决策，在保障系统安全高效运转的基础上，打造电力资源优化配置的枢纽平台，并与油、气、热、氢等能源网络深度耦合，驱动能源体系的清洁低碳转型。 为了达成碳中和的宏伟目标，关键路径之一在于打造包含六个核心要素源、网、荷、储、碳、数的全新电力系统。这个系统将利用数字化技术的力量，协调和整合电力生产、输送、使用和储存的各个环节。通过增强源网荷储之间的动态互动和实现多种能源形式的互补，新型电力系统将确保电力供应的稳定性、推动能源消费的绿色转型，并提升能源利用的经济性。在这一过程中，数字化技术发挥着至关重要的作用，它是构建一个全面互联互通、智能化的未来电力世界的基础。通过高效的管理与挖掘，碳流、