原创速锐得视角—数字化能源新时代的影响挑战趋势

 2022-12-15 09:03  1149 10 10 分类: 物联网

数字化正在改善能源系统的安全性、生产力、普及率和可持续性，但是同时数字化也引发了新的安全和隐私风险，此外，市场、企业和工作岗位也受数字化的影响，改变工种结构，在数字化新时代来临前，正在发生一些细微的变化，新的商业模式崭露头角，而传统的老旧模式会影响到很多企业推出数字化的舞台。

在未来十年内，数字技术将使得全球能源系统更加互联互通、智能而高效，具备高可靠性和可持续发展。这是一个长远的战略。当前在大数据、数据分析方法和互联互通等方面取得了令人瞩目的进展，在数字化系统平台下，能识别出用能方，并在正确的时间、正确的地点，以最低的成本提供能源，但要让这一切顺利付诸实践并非易事。

越来越多的情况下，政策定制者、企业高管、其他利益相关方需要在不完善和不完整的信息环境中做出正确而复杂的决策。而能源系统通常建立在大规模、长周期的物理基础设施和资本上，其极端复杂特性将带来额外的挑战。

能源数字化新时代？

能源行业是数字技术应用的先驱，比如我们的电力部门，早在20世纪80年代就奠定了自己的数字先锋的角色，利用新兴技术推动电网管理和运营。而石油和天然气公司长期以来用数字技术进行勘探和开采建模。

5G时代，数字技术的进步和发展趋势惊人，数据量正在以指数速度增加，例如我们的个人手机，所有的数据导出，已经不亚于一个移动硬盘，互联网流量在过去2年就增长了5倍，全球移动电话用户量超过了人口总量，我个人就有3台手机、2个平板，其中3个连接了移动网络。

技术的进步、成本的降低和无处不在的互联正在打开能源生产和消费新模式的大门，数字化具有构建能源互联系统新架构的潜力，如破除用能和供应的传统界限。

这些数字技术的巨大进展及在能源领域的快速普及带来一些很好的问题，我们是否迎来了一个能源数字化的新时代？如果是，新兴的趋势是什么？

所有用能行业都已经受到数字化影响

数字技术已广泛用于各终端用能行业，并且部分前装变个性技术广泛部署已经初见曙光，如我们车联网行业经常提及的自动驾驶车辆、汽车大数据的采集与分析应用、汽车底层CAN数据的采集与解码、智能家居系统和AI机器学习等等，虽然这些技术能提高效率，解决不少场景下的数字化应用，但部分也会引发回弹效应导致整体能耗提高。

像我们熟悉的交通行业、家用车、商用车、飞机、船舶、高铁及基础设施已经变得越来越智能和互联，安全性和效率也在提升。数字化在公路物流运输行业产生了巨大的影响，互联性和自动化也改变了原有汽车制造的工业，重塑了整个行业。但与此同时，柔性定制也走出了不一样的道路，客户提出需求，厂家根据需求建立数字模型，然后实现柔性生产，汽车的柔性定制，最具代表性的就是上汽大通，大家可以多了解关注一下。与此同时，数字化对交通运输行业能源消耗的整体影响存在高度不确定性。因为不同年份的车与品牌车型，在不同的人使用，行驶在不同的环境，区别太大。

从长期看，通过自动化和共享出行提高效率的最佳情景下，能源消耗量相对目前的水平能够实现减半，但同时，效率没有得到实质性的提升，并且自动化的回弹效应导致更多的出行行为，能源消耗量反而会翻番。例如，大量的公共设施比如地铁、公交等能降低足够多的能耗，要是人少的区域，地铁和公交的触达，反而成本增加成本，一个道理。

在建筑行业，通过使用实时数据来提高运行效率，数字化能够削减10%的能源消耗量。智能温控能够预测用户行为，例如根据气温提高热水温度，用户洗澡时长会增加，房东的热水消耗量会带来更大收益，这就是利用实时天气预报更好地预测供暖和制冷的需求。智能照明不仅能够随时随地提供照明，还能够将LED与传感器集成起来，耦合其他系统提供定制化的供暖和制冷服务，最典型的就是汽车自动大灯、居家入室的空调自动开启等等。

工业上，许多企业长期以来都在使用数字技术改进安全性和提高产量，例如特斯拉。通过先进的过程控制能够实现具有经济效益的深度节能，并通过耦合智能传感器和数据分析能够预测设备故障。3D打印、AI机器学习和互联将具有更深远的影响，例如金属3D打印能够用户制造更轻量化的飞行器，同时减少制造原料和燃料的需求。

速锐得的数字化，涉及到的领域都是最基础层面的，有基于煤炭领域的数字化应用，基于化工工业的数字化应用，基于交通出行的数字化应用，基于汽车大数据的数字化应用，基于医疗保障体系的数字化应用，基于矿卡能源消耗管理的数字化应用，回头一一给大家分别讲解。

能源供应商将获得更高的生产力并改善安全性

石油和天然气长期以来一直使用数字技术，特别是在上游行业，并且数字化仍然具有进一步提高运营效率的重大潜力。数字技术的广泛应用可以将生产成本降低10%-20%，包括通过先进的地震数据处理、使用传感器和增强储层建模等，使得全球石油和天然气技术可以采储量可因此增长5%，其中页岩气的预期增幅最大。

在煤炭行业，数字技术越来越多用户地质建模、工艺优化、自动化、预测性维护、物流与货运管理、装载卸货排队监控以及改善工人健康和安全。具体案例包括无人驾驶卡车以及中控调度室对设备的远程遥控、数字化管理平台对车辆运输调度配送等。

在电力行业，数字化有潜力每年节省约800亿美元，这可以通过降低运营成本、提高发电厂与电网效率、减少意外停机和故障，为家庭节约用电（忘了关）等实现设备运行的寿命延长及家庭没必要的用电开销。这一方面的一个例子是使用无人机对铺设在数千千米崎岖地形上的输电线的低成本监控。

数字互联系统能从根本上改变电力市场

数字化转型最大的潜力是它能够打破能源各行业之间的界限，提高能源系统的灵活性并实现整个系统的集成。电力行业是这一转型的核心，数字化模糊了发电和用电之间的区别，特别是农村太阳能发电转换等，带来了四个相互关联的机遇。

一、智能需求响应。在住宅领域，10亿户家庭和110亿智能家电积极参与到电力系统互联，这些家庭和智能家电在从电网获得电力的时候能够灵活调节工作和休眠，将提供出185GWh（吉瓦时）的系统灵活性，冬季更高，185GWh等同于澳大利亚和意大利现有电力供应能力的总和，这可以为新建电力基础设施节省2700亿美元的投资。智能家电接入到电力系统，因为是一笔好买卖。

二、数字化有助于波动性可再生能源并网，从而使电网更好地匹配用能和光伏及风力资源的利用，就我们国家，到2040年，扩大应用储能技术䄦数字化需求响应技术，能够将弃风弃光率从7%降低到1%，从而减排3000万吨二氧化碳。

三、开发应用于电动汽车的互联智能充电技术，可有助于将充电时间转移到电力需求低且供应充足的时段，从2020年到2040年，这项举措可预计节省，用于新增电力基础设施的1000亿-2800亿美元投资。

四、数字化可促进分布式能源开发，如果家用太阳能光伏和储能设备，通过制定更好的激励政策，使生产者（这里不管是农村还是城市）更容易储存和向电网出售剩余电力，加上区块链技术有助于推动当地能源社区内的交易，端到端的交易。