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1、城市能源數字化轉型白皮書騰訊研究院清華大學能源互聯網創新研究院2023年6月城市能源數字化轉型白皮書|目錄 報告研究團隊撰寫團隊咨詢專家行業專家：孫宏斌、劉建明、宋曄皓騰訊顧問：湯道生、李強、司曉、石梅、劉立萍、徐櫻丹、劉瓊、王磊、宋芳騰訊研究院：李瑞龍、王鵬、吳朋陽、李孜、張翼、劉莫閑、徐一平清華大學能源互聯網創新研究院：高峰、郭慶來、曹燦、王雁河清華大學建筑學院：武廷海、夏成艷支持團隊騰訊云能源和資源行業：鄭毅、孫福杰、張越、劉公博、熊星、吾米提吐爾遜、王德喜 葉東林、王鵬、熊鵬、郎正熠、許慶、張瑞軍、梁星騰訊云與智慧產業市場部：鄭鑫、梁坤城市能源數字化轉型白皮書|目錄 能源是攸關國家安全

2、和發展的重點領域。世界百年未有之大變局和中華民族偉大復興的戰略全局，要求加快推進能源革命，實現能源高質量發展。2020年9月，習近平總書記在第75屆聯合國大會上，提出了“碳達峰、碳中和”的莊嚴承諾，綠色、低碳轉型已成為當前能源系統的核心任務之一，而能源供給的綠色化、能源傳輸的低碳化、能源消費的高效化則是轉型工作的重要抓手。與此同時，隨著新一輪科技革命和產業變革的興起，以數字化為核心特征、以數據為關鍵生產要素、以數字技術為驅動力的新型生產方式蓬勃發展，人類社會正快速步入數字經濟時代。隨著數字化技術滲入到人類生產生活的各個角落，整個社會的數字化轉型已經是大勢所趨，在“十四五”規劃綱要中，國家明確了

3、“加快數字化發展，建設數字中國”的重要任務，以人工智能、云計算、5G、物聯網、大數據為代表的新一代信息技術，將與能源的綠色生產、安全傳輸與高效應用實現有機融合。能源數字化將是我國能源革命的重要產物，也必將是我國城市能源的主要業態。這是因為我國城市集中了超過50%的人口、75%的資源消費及80%的GDP，更是碳排放的主體。利用數字化技術，通過對城市各個與能源有關環節的精準控制，可以有效減少或者避免各種損失，從而得到城市能源的全面有效利用。這其中離不開各環節的科技創新，以大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等為代表的先進信息技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場等環節深度融合

4、，持續催生具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等特征的能源數字化新技術、新模式、新業態。很高興看到這本城市能源數字化轉型白皮書的誕生，期待通過白皮書的發布與應用，引領廣大科技工作者協助推動城市能源數字化的科技創新和推廣示范，為實現“雙碳”目標，建設綠色低碳的城市高質量發展作出貢獻。中國工程院院士序言一城市能源數字化轉型白皮書|目錄 實現碳達峰碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局作出的重大戰略決策，是立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局、推動高質量發展的內在要求。二十大報告提出：“積極穩妥推進碳達峰碳中和，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破

5、，有計劃分步驟實施碳達峰行動，深入推進能源革命，加強煤炭清潔高效利用，加快規劃建設新型能源體系，積極參與應對氣候變化全球治理?！蹦壳?，我國已進入新發展階段，推進“雙碳”工作是破解資源環境約束突出問題、實現可持續發展的迫切需要，是順應技術進步趨勢、推動經濟結構轉型升級的迫切需要，是滿足人民群眾日益增長的優美生態環境需求、促進人與自然和諧共生的迫切需要，是主動擔當大國責任、推動構建人類命運共同體的迫切需要。城市是經濟發展的中心，集聚了大量人口，伴隨著產業的集聚和資源消耗規模持續擴大，城市單位土地面積的能源消費量巨大。因此，城市能源在總體能源消費中具有“高占比”和“高密度”的典型特征。構建數字化的城

6、市新型能源體系，是提高城市用能效率、促進綠色低碳發展、推動社會整體能效提升的重要手段。數字化技術與能源產業正在逐步相互滲透、深度融合，伴隨人工智能、物聯網、大數據等技術在能源領域更加深入廣泛的應用，城市能源數字化應用場景越來越廣泛，改變著能源的生產、傳輸、交易、消費和監管等模式，社會的運行方式，以及人們的生活習慣。城市能源數字化轉型白皮書聚焦城市能源數字化的形態特征與關鍵技術，深入分析了城市能源數字化的發展趨勢，梳理了國內外城市能源數字化的典型案例，為城市決策者、管理者和建設者，能源從業者以及數字技術服務商等提供了系統性的參考，達到科學決策，提高效率，少走彎路，降低成本的效果，必將加速數字技術

7、賦能城市能源轉型的發展趨勢。希望城市能源數字化轉型白皮書既能指導相關從業者的工作實踐，又能引起共鳴，起到橋梁紐帶作用，為大家交流與互動提供一個便捷的平臺。讓我們在深入的交流探討過程中得到共同提高，在“雙碳”戰略與數字化轉型的時代浪潮中，為建設新型電力系統和構建新型能源體系貢獻力量。中國能源研究會副理事長兼秘書長序言二目錄CONTENTS城市能源數字化轉型白皮書|目錄 PART01引言01PART02城市能源數字化的形態特征050608101314161721222425293031333637384142464850122.1 城市能源系統的基本形態 (一)能源系統內部互聯 (二)能源系統聯動

8、多系統 (三)區域能源多主體協同 2.2 城市能源數字化的核心架構 (一)多能協同能源網絡 (二)信息物理能源系統 (三)創新模式能源運營 (四)公平高效能源機制PART03城市能源數字化的關鍵技術2129413.1 數字能源裝備技術 (一)柔性直流配電網技術 (二)電力電子裝備技術 (三)功率半導體技術 (四)設備虛擬化技術3.2 數字基礎共性技術 (一)泛在低耗精確傳感技術 (二)高速無阻多元通信技術 (三)全域多維數字孿生技術 (四)高效彈性數字平臺技術 (五)自主學習人工智能技術 (六)分布自治邊緣計算技術 (七)可信區塊隱私計算技術3.3 數字集成應用技術 (一)多能流能量管理 (二

9、)智能發電服務 (三)綜合能源服務平臺 (四)能源服務機器人 (五)電碳服務平臺城市能源數字化轉型白皮書|目錄 PART04城市能源數字化的發展趨勢565758606163646566趨勢一：能源終端即插即用 趨勢二：能源設備模塊組合 趨勢三：能源網絡軟件定義 趨勢四：能源系統信物融合趨勢五：能源管理多級聯動趨勢六：能源交易多方互動趨勢七：能源數據多域賦能趨勢八：能源服務共創共享趨勢九：能源生態共建共贏PART05結語68PART06附錄：城市能源數字化的典型案例707172747578798082838485868890珠海市城市-園區雙級能源互聯網示范廣州市四網融合能源互聯網示范 蘇州市主

10、動配電網綜合示范北京市建筑智慧能源綜合體雄安高鐵站片區智慧綠色綜合能源服 務示范項目泰州市智慧能源生態平臺廣州市能源管理與輔助決策平臺 常州市能源碳計量平臺北京城市副中心數字化低碳城市電網建設雄安新區近零碳智慧樓宇青島能源集團有限公司“雙化協同”的智慧供熱管控平臺德國“細胞”形態城市能源互聯網示范美國“蜂窩”形態城市能源互聯網示范日本柏葉智慧新城英國倫敦特大城市零碳規劃案 例 一：案 例 二：案 例 三：案 例 四：案 例 五：案 例 六：案 例 七：案 例 八：案 例 九：案 例 十：案例十一：案例十二：案例十三：案例十四：案例十五：03-引言-01-引言-引言城市作為人類活動的主要場所，為

11、經濟和社會發展提供了空間基礎條件。同時，城市也是能源消費的重點區域，城市能源系統的運轉帶來了大量的溫室氣體排放。隨著城市經濟社會的發展，人民生活水平的提高，以及城市化進程的加快，導致城市能源需求的進一步增加，加劇了城市能源系統溫室氣體的排放速度。據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估報告，全球城市所產生的與能源相關的碳排放量占全球總排放量的71%76%，成為碳排放的主力軍。因此，要積極穩妥推進“碳達峰、碳中和”（簡稱“雙碳”）目標，就要以能源革命戰略思想為指導，加快規劃建設新型能源體系，構建清潔低碳安全高效的現代城市能源體系。2014年6月，習近平總書記在中央財經領導小組第六次

12、會議提出了“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略，為國家能源轉型發展指明了方向。能源行業舉起能源革命的大旗，朝著這個方向前行，多年來取得了輝煌的成績。我國風電、光伏發電裝機容量已位居世界首位，為全世界提供了一半以上的新能源裝備。這些成績也給國家提出并實現“雙碳”目標夯實了底氣。然而，中國作為世界最大的發展中國家，碳排放總量仍居世界首位，減排壓力巨大，必須采取有效手段實現轉型發展。目前，我國能源活動產生的二氧化碳排放約占碳排放總量的85%，電力碳排放在能源排放中占約40%。因此，實現“雙碳”目標，能源是主戰場，電力是主力軍。2021年3月，習近平總書記主持中央財經委員會第九次會議，強調：“要構建

13、清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統?！睒嫿ìF代城市能源體系和新型電力系統離不開能源和電力系統的數字化轉型，數字技術將成為其賦能者和加速器?！笆奈濉眹倚畔⒒巹澲忻鞔_指出要“深入推進綠色智慧生態文明建設，推動數字化綠色化協同發展”，“雙化協同”是指數字化與綠色化兩大戰略相互協同、相互促進，在數字化轉型中同步實現綠色化，以綠色化帶動數字化，在綠色化轉型中充分發揮數字化賦能作用，大力發展綠色數字融合新技術，培育綠色數字產業新生態。2022年11月，中央網信辦、國家發展改革委、工業和信息化部、生

14、態環境部、國家能源局聯合印發通知，確定在10個地區首批開展“雙化協同”城市能源數字化轉型白皮書|引言 02城市能源數字化轉型白皮書|引言03綜合試點。城市能源數字化轉型也是“雙化協同”轉型發展的重點領域。能源數字化轉型是新一代數字技術和能源融合發展的必然產物。其以現代網絡為載體，通過云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等先進的數字技術，打破電、熱、冷、氣、交通等不同能源形式之間相互割裂的現狀，實現能源生產、傳輸、存儲、使用等全鏈條的協同，推動能源行業與其他行業的深度融合、互動和集成，形成分布與集中協調、可再生能源充分利用、能源高效集成、智能管理與控制、能源服務和商業繁榮的現代能

15、源體系。城市作為實現“雙碳”目標的關鍵主體，作為數字技術廣泛應用的最佳載體，必將成為能源數字化轉型、構建現代能源體系的引領者。本報告希望通過對城市能源數字化的形態特征、關鍵技術、典型案例和發展趨勢的分析和闡述，為城市管理者、能源從業者、數字技術提供者等相關主體和個人帶來一些思路和參考。03-引言-04-城市能源數字化的形態特征-城市能源系統的基本形態 城市能源數字化的形態特征城市能源系統的發展受到能源環境政策、經濟社會發展等宏觀因素及地區資源稟賦、區域能源發展等特定因素的影響，逐漸形成了多層級互聯的城市能源系統特征。而城市作為實現“雙碳”目標的關鍵主體，作為數字技術廣泛應用的最佳載體，必將成為

16、能源數字化轉型的引領者。結合城市能源系統特征及未來城市的數字化趨勢，城市能源數字化逐漸形成由多能協同能源網絡、信息物理能源系統、創新模式能源運營及公平高效能源機制組成的“三橫一縱”的形態特征。能源與未來城市息息相關。城市建設、人口集聚、經濟發展離不開能源支撐。工業革命以來，電力、天然氣、石油化工等能源已然深刻的嵌入城市生活，影響著人們衣食住行的方方面面。人類正在經歷大規?？焖俪鞘谢?，隨著城市化的日益臨近，巨量的能源消耗帶來嚴峻的環境危機，威脅到人類在自然中的生存。當前，國際社會呼吁節能、減碳的戰略與行動，能源系統的變革與轉型將對城市和人類的未來帶來深遠影響。對中國而言，能源革命是生態文明建設的

17、重要動力和表征，面向未來城市的能源規劃是當務之急。以電能與互聯為核心是能源系統轉型的重要依托，在國內外的相關實踐中，逐漸涌現出了多層級互聯的城市能源系統特征（圖1）。通過聯動“源-網-荷-儲”等多個環節，圍繞人的需求，在“即時預測-及時行動”的循環中，實時調節供能、用能和儲能模式，來實現能源系統的綜合管理、整體優化?？缦到y的聯動也日益增強，典型的相關系統包括建筑、交通、環境等。這是因為信息通信技術（ICT）為多系統之間的智能聯動與交互提供了技術支撐和統一標準，進而提高了多系統跨領域的協同能力。由于能源的生產與使用往往涉及廣闊的空間范圍，因此需要通過制定能源的中長期規劃來協調各個領域的相關利益主

18、體，讓企業、政府、社會公眾達成共識，共同創造多主體協同的可持續城市未來。05圖 1：多層級互聯的城市能源系統能源系統內部互聯能源系統聯動多系統區域能源多主體協同規劃類別互聯對象核心特征實時的“預測-行動”“源-網-荷-儲”的聯動以人為本面向實施的項目計劃能源、交通、建筑、環境等系統的聯動智能調節中長期的總體戰略規劃若干利益相關主體的聯動綜合集成在能源系 統 內 部在涉及能源的各個系統之間在區域尺度上2.1 城市能源系統的基本形態能源系統內部互聯以人為核心，通過聯動“源-網-荷-儲”等多個環節，實時調節供能、用能和儲能模式（圖2）。其中，以人為核心不僅是指面向人的需求，更要調節人的行為?！霸?網

19、-荷-儲”聯動則是指電源、電網、負荷與儲能四部分通過多種交互手段，更經濟、高效、安全地提高電力系統的動態平衡能力。能源系統內部互聯需要充分發揮人與信息的積極作用。能源系統內部互聯在社區尺度有著廣泛的實踐。社區作為城市的基本構成單元，是能源互聯的基本單位。21 世紀以來，能源社區（energy community）、公民能源社區（citizen energy communities）、可再生能源社區（renewable energy communities）等概念與實踐不斷涌現，在一定程度上促進了地方能源系統（Local Energy Systems，LESs）的激活與使用，以及可再生能源（re

20、newable energy sources，RES）能源生產的快速增長。能源系統內部互聯需要采取“即時預測-及時行動”的循環動態規劃模式。這是為了應對供用電需求波動大、儲能端容量有限等挑戰所提出的解決方案。該模式通過預先感知用戶用電行為，進而對用戶用電行為進行預測，以此為依據協調能源的管理與分配，平衡用電高峰與低谷，以更好實現用能需求端的響應與管理，減少電力消耗，提高用能效率。在城市能源系統中，人將在能源生產、儲能和需求側管理中扮演積極角色，能源網絡將實現由被動用戶組成的中央系統向以能源社區為特色的靈活的主動用戶網絡的轉變。而信息將助力“即時預測-及時行動”的循環，通過用能需求端響應、預測與

21、管理，以及虛擬電廠綜合能源管理與分配，平衡局域用能需求，實現能源系統的綜合管理、整體優化。06圖 2：能源系統內部互聯源荷人儲網城市能源系統的基本形態(一)能源系統內部互聯能源系統內部互聯在德國E-Energy聯合能源計劃中的Meregio項目中得到較好的體現，該項目以實現基于信息通信技術（ICT）的未來能源系統為目標，通過智能電表與交通燈電價系統兩大舉措，實現“即時預測-及時行動”的規劃模式（圖3）。其中，智能電表通過用戶實時負荷數據上傳與統計分析，建立用戶負載特性曲線，預測用戶用電行為，尋找電力供需不匹配的薄弱節點加以調控，并在用戶用電行為異常時發送智能提醒。交通燈電價系統則是以電價為調控

22、要素，調整用戶用電行為，助力電力削峰填谷。在交通燈電價系統中，紅色代表高電價，黃色代表中等電價，綠色代表低電價。實踐發現，交通燈電價可有效引導用電習慣的改變，緩解電力消納問題。在實踐的前3個月，當電價燈在紅綠轉換時，電力消耗波動為25%-35%，黃綠轉換時，波動為10%-22%，紅黃轉換時，波動為3%-15%。3個月后用戶用電行為得到有效調整，用電行為逐漸與供電峰谷相契合，達到穩定狀態。當電價燈在紅綠轉換時，電力消耗波動降至7%-12%，黃綠轉換時，波動降至4%-7%，紅黃轉換時，波動降至2%-4%1。07圖 3：能源系統內部互聯的信號處理網格控制系統（NLS）需求側管理（DSM）“核心”市場

23、3821579410613102456782DSM通過IBM“核心”將每個連接點的當前用電時間表轉發到NLSVNB或NLS確定電力瓶頸情況流程查詢：通過市場、DSM到家庭的負載轉移潛力選擇符合市場要求的DSM報價的協商流程DSM在家庭層面實施附加費城市能源系統的基本形態1資料來源：E-Energy:MeRegio，https:/ Energy made in Germany，https:/www.digitale-technologien.de/DT/Redak-tion/DE/Downloads/Publikation/abschlussbroscchuere-e-energy.html信息

24、通信技術（ICT）的引入，使得能源系統與建筑、交通、環境等多系統之間的交互聯動更為智能，跨領域協同能力得到提高（圖4）。城市能源規劃需要推動多種能源相關系統在能源生產、傳輸、消耗等環節耦合，充分利用不同形式的能源進行互濟互補，以實現多系統的集成聯動，構建多種能源優化互補、供需互聯開放共享的能源生態系統，實現經濟、可靠、靈活的城市能源規劃目標。其中，能源相關系統的內涵包含能源系統轉型優化、工業系統轉型升級、交通系統清潔發展、建筑系統能效提升、負碳技術開發利用等等。圖 4：能源系統聯動多系統08圖 5：EUREF園區的充電點布局4德國柏林歐瑞府能源科技園（EUREF）3是能源系統聯動多系統的典型代

25、表。園區內擁有圍繞新能源和低碳技術的完整產業生態圈，通過能源、交通、建筑、環境等系統的協同，推動可持續園區建設與示范。該科技園始建于2008年，占地5.5公頃，早在2014年便已超前實現了德國聯邦政府制定的二氧化碳減排80%的2050年氣候保護目標。這一目標主要通過以下多個系統的協同而實現：（1）智能電網建設。連接建筑、交通、環境及基礎設施系統，使得各系統在計量層面可以經濟實惠、氣候友好地互聯；（2）建筑系統能效提升。園區內樓宇和設備技術的建設以最高能效為首要目標，并通過智能化的能源管理系統集中控制；（3）交通系統清潔發展（圖5）。由太陽能頂棚、智能電線桿、移動電表等設備向車輛輸送可再生電力，

26、電動汽車則作為移動儲電設備接入智能電網，退役汽車的電池還可用作固定電池存儲設備；（4）氣候中性能源供應。建設能源中心，充分利用沼氣、太陽能、風能等能源，環保的發電發熱。如熱電聯產設備燃燒沼氣發電，余熱用于加熱水，又如在園區內安裝風機與太陽能設備以充分利用風光資源，光伏園區和風機電能產能過剩時就會被報備在能源中心，將過剩的電能存在水中。能 源源荷儲網建筑環境交通城市能源系統的基本形態(二)能源系統聯動多系統3資料來源：https:/euref.de/en/welcome/4資料來源：https:/euref.de/en/euref-campus_en/#smart-transport-conce

27、pt5資料來源：https:/ Equigy 區塊鏈電網平臺5也有著較好的展現。Equigy 區塊鏈電網平臺通過能源、交通、建筑系統的協同，應對小規模的彈性分布式能源統籌運營問題。由于當前歐洲處于能源轉型期，用能狀態日益多變、分布式能源越來越多，需要更為靈活的能源運營系統。在此背景下，2020 年，IBM 與歐洲三家電網運營商（TenneT、Terna 和 Swissgrid）建立了 Equigy 區塊鏈電網平臺，旨在制定歐洲跨行業標準，建立一個可靠高效的電力系統。Equigy 以區塊鏈技術為依托，通過可信賴的信息中心（如家用電池和電動汽車的原始設備制造商、智能電表和充電點等物聯網設備），在輸

28、電系統運營商（transmission system operator，TSO）與配電系統運營商（distribution system operator，DSO）之間搭建橋梁，將能源消費者一端的儲能設備（如家用電池、電動汽車等）接入電網，平衡電網波動（圖 6）。這一解決方案讓可再生能源市場中的大小參與者均能加入能源互聯交易市場，生產和存儲能源，并促進利益相關者之間的數據交換。當前，Equigy 平臺的應用以項目試點為主。以在瑞士的一個試點項目為例，項目目標是使用存儲技術來提供能源初級控制，通過小型分散能源的支持來平衡輸電網的短期波動。該項目由 Swissgrid（瑞士輸電系統運營商）與 Al

29、piq（瑞士能源服務提供商和電力生產商）合作，借助 Equigy人群平衡平臺（The Crowd Balancing Platform），采用區塊鏈技術和物聯網（IoT）技術，將小型、分散的單元（例如與光伏系統、小型水電系統、熱泵技術甚至電動汽車相結合的家用電池存儲設備）集成到能源控制市場。Alpiq在其中扮演商業聚合器的角色，將控制可控資源的技術聚合器與Swissgrid 聯系起來。在項目中，一個1.2 兆瓦的電池即可被用作一種靈活的能源。09圖 6：Equigy平臺工作原理輸電系統運營商區塊鏈驗證聚合器配電系統運營商城市能源系統的基本形態在共同目標的引導下，城市能源規劃在區域層面的戰略規劃

30、制定，不可避免地要面對協調較大空間范圍內復雜利益主體的問題（圖7）。區域能源的核心理念在于區域范圍內的能源集成優化，這一理念的實現離不開多主體協同。在城市能源規劃實踐過程中，任一環節的任一主體均有其特色的價值主張和利益訴求。在此背景下，倘若對各個主體顧此失彼，或是缺乏對能源系統規劃全生命周期的經濟性與可行性統籌，將直接影響到項目的長期可持續運營。城市能源規劃在區域層面需要注重多能源網絡耦合、多利益主體協同，推動實現系統優化運行。通過持續更新戰略規劃，指導能源系統的近期建設、反思尚待提升的不足之處、向著最終目標不斷邁進。歐盟的能源規劃是區域能源多主體協同的典型代表。歐盟及泛歐盟地區具有電網聯盟的

31、深厚基礎，而電網發展也是實現歐洲“2050年零碳”目標的核心工具。ENTSO-E（歐洲輸電網運營商聯盟）每兩年發布一次十年網絡發展計劃（Ten Years Network Development Plan，以下簡稱“TYNDP”）6，是重要的能源領域的區域規劃。TYNDP的制定是一個為期兩年的過程。首先是構建2030年和2040年歐洲電力系統的場景。例如在2022年的場景報告（Scenario Report）中便構建了三種場景：成員國發展趨勢（National Trends），分布式能源（Distributed Energy），國際影響（Global Ambition）三類場景（圖8）。6資料

32、來源：https:/tyndp.entsoe.eu/.圖 7：區域能源多主體協同10城市能源系統的基本形態(三)區域能源多主體協同建筑區域能源協同環境交通社會公眾 相關部門 創新企業在場景構建之后，系統需求的識別（Identification of System Needs）是十分重要的一環。一方面，系統需求研究的結果對新項目的開發具有引導作用；另一方面，每兩年一次開展系統需求研究可以及時更新項目背后的實際需求。對歐盟而言，系統需求因不同區域而有所差異，因此，在總體研究之外，還會同步制定各區域的詳細投資計劃與敏感性研究。在前述報告的基礎上，項目發起人發起項目，TYNDP制定團隊對收集到的若干項

33、目進行成本效益分析，評估其是否有助于滿足場景及系統需求，并生成該年的TYNDP主報告及項目清單（如TYNDP 2020共涉及154個傳輸和26個存儲項目）。在2020年的主報告中展示了區域能源戰略規劃最終落實在實際工程項目中的詳細過程：1）明確需求，2）明確解決方法，3）初步的項目設計和成本收益分析，4）討論是否將該項目納入國家發展計劃和TYNDP，5）申請歐洲“共同利益項目”，6）工程設計和許可程序，7）融資和最終投資決策，8）建設和調試，9）項目應用與追蹤。在“2030碳中和與2060碳達峰”的要求下，我國的區域能源協同同樣需要相關部門、創新企業以及社會公眾的共同協作，歐盟的能源規劃方法能

34、夠對大尺度的能源互聯提供參考。在面對復雜的多個利益主體時，未來的發展存在巨大的不確定性，場景分析與系統需求研討有助于在若干種假設的未來中，通過對比與模擬辨析關鍵問題、明確核心發力點，繼而指引各個利益相關主體的項目設立與實施。在每兩年一輪的更新中，能源戰略向著最終的目標不斷完善，在突發事件到來時能夠及時做出新的反饋，更有效地牽引實際的能源工程。這些場景利用新的行業耦合方法和專用建模工具來優化整體系統效率和靈活性，從而更好地協調不同的地理范圍的各個終端和多種能源類型。圖 8：TYNDP 2022的三種場景11TYNDP場景范圍2022評估符合巴黎協定的路徑成員國發展趨勢最佳預估分布式能源國際影響2

35、025203020402050城市能源系統的基本形態12圖 9：城市能源數字化的核心架構城市能源數字化的核心架構機制層公平高效能源機制應用層：創新模式能源運營信息層：信息物理能源系統物理層：多能協同能源網絡線上+線下一體化智能服務營業廳能源+塊數據服務城市智慧能源管理系統（CIEMS）電流冷、熱、電氣、水.電壓 用水 冷熱 壓力無所不在的智能傳感多元通信萬物智聯雙向互動多表合一綜合能源網（電、冷、熱、水氣管網）智慧路燈智能家居無線用能直流用能智能無線充電公交站綜合能源站（供電、供熱、供冷.）智慧交通綜合能源體（充電站、塔，軌交供能站.）2.2 城市能源數字化的核心架構信息革命帶來的技術創新突飛

36、猛進，單個城市的復雜性也與日俱增,未來城市是由人居、交通、能源等不同系統組成的一個體系（system of systems），若干系統既獨立運行又相互交叉協作，相互之間的關聯錯綜復雜，信息通過空前的快速流動和相互作用，影響了組成未來城市的系統，也模糊了系統之間的邊界，并且作用于城市生活中的每一個人。以數據為載體的信息與既有的城市空間相疊加，將革命性的形塑未來城市。城市中每天都會產生海量的數據，無處不在的信息網絡讓萬物互聯，人們能夠在有限的時空范圍內獲得無限時空范圍內的經驗。未來城市將涌現出信息空間，打破物理空間與社會空間之間的隔閡，并交織重組，浸潤城市中的萬事萬物，時時刻刻影響人們的日常行為。

37、因此，未來城市必將打破物理惰性結構的支配，信息帶來的正反饋將改變城市的實體布局。換言之，信息感知、匹配、安排將是未來城市的關鍵領域，未來城市數字化勢在必行。在未來城市中，能源是保障城市運行必不可少的基礎設施,在碳達峰、碳中和要求下亟須實現生產、消費、儲能的結構轉型，未來城市能源供給將由大機組批量化、集中式產能轉向由數字化保障的能源生產、傳輸、存儲、使用等全鏈條協同，實現能源的“源-網-荷-儲”深度互動。因此，城市能源數字化轉型是未來城市數字化的重中之重。城市能源數字化的核心架構可以通過四個方面體現，即多能協同能源網絡（物理層）、信息物理能源系統（信息層）、創新模式能源運營(應用層)及公平高效能

38、源機制（機制層），如圖9所示。城市能源數字化的物理層是為實現多能協同能源網絡而搭建的基礎設施層。其以電力網絡為主體骨架，融合氣、熱等網絡，覆蓋包括能源生產、能源傳輸、能源消費、能源存儲、能源轉換的整個能源鏈。城市能源數字化的物理層以電力系統為核心，并結合冷、熱、水、天然氣等其他能源類型形成復雜的設備級、站點級和微網級能源系統，涉及能源生產、消費、存儲等能源鏈全環節。設備級能源系統適用于城市中的建筑樓宇，包括燃氣發電機組、制冷機組、余熱利用機組等組成的冷熱電聯供系統，通過在需求側內部或附近發電，大大減少電力在輸配過程中的傳輸損失，并利用發電產生的余熱來滿足冷熱需求，從而提高系統能源的綜合利用率。

39、站點級的能源站系統適用于城市一般商業住宅園區等，光伏、生物質、燃氣等發電機組、地源熱泵、制冷機組、電鍋爐等各類機組按季節分時段間歇運行。微網級的多能互補系統適用于城市工業園區、公共商業和民用建筑的采暖、制冷、電力、蒸汽、熱水和除濕等多種能源的聯供需求，由微型電源、負荷、電力網絡、熱力網絡、儲能系統、電子電力裝備、通信設備等能源系統各類元素組成，通過深度融合互動，以微網形式實現能源按需轉換和多能協調互補。結合城市各區域能源資源及能源需求情況，多能互補系統將天然氣冷熱電系統、分布式可再生能源發電/制熱、儲熱/儲冷/儲氣/儲電、智慧交通綜合能源體、智能家居、智能建筑等能源系統結合為一體，形成微網，為

40、城市用戶提供多種能源服務，促進電力削峰填谷，實現冷、熱、氣、電的多重保障供應，提高城市供能可靠性（圖 10）。13(一)多能協同能源網絡城市能源數字化的核心架構依賴于高度可靠、安全的主體網架（電網、管網、路網）具備柔性、可擴展的能力支持分布式能源（生產端、存儲端、消費端）的即插即用。能源、交通、水資源、環保、ICT、熱力管網是城市運轉架構體系中不可缺少的基礎設施，各種能源的互聯互通高效利用是生態環保的基礎、是城市的保障。多能協同能源網絡具備以下幾點基本特征：城市能源數字化的信息層是融合信息物理能源系統的重要銜接層。物聯網、大數據、移動互聯網等信息技術的飛速發展,可為涵蓋能源生產、傳輸、消費、存

41、儲、轉換整個能源鏈條的效率、經濟、安全提供有效支撐。信息物理融合系統（CPS）緊密耦合，信息流將貫穿于能源互聯網的全生命周期，包括規劃、設計、建設、運營、使用、監控、維護、資產管理和資產評估與交易。如圖9所示，能源互聯網信息層包括“無所不在的智能傳感”、“多元通信、萬物互聯”及“雙向互動、多表合一”。14圖 10：城市多能協同能源網絡多能協同能源網絡居民負荷工商業負荷分布式可再生能源發電冷熱電、天然氣等儲能電動汽車無所不在的智 能 傳 感“無所不在的智能傳感”指部署終端智能電表及非入侵式測量設備等，以實現對電力系統、水/電/氣等各種能源信息的全景感知，完成數據的初始采集。應用于城市能源數字化的

42、智能傳感需要充分考慮城市能源系統“點多面廣、場景龐雜”的特點，對其各個環節全面進行實時監測，從而為城市能源數字化轉型提供有效的數據支撐。(二)信息物理能源系統城市能源數字化的核心架構15圖 11：信息層智慧能源解決方案多 元 通 信萬 物 互 聯全面高效的智能傳感使得海量物聯終端源源不斷地產生數據，因此對傳輸能力提出了更高的要求?！岸嘣ㄐ?、萬物互聯”指以高帶寬光纖為骨干，5G、Wi-Fi、傳感器網絡為補充的通信系統，深度融合電網與“云大物移智鏈”等數字化技術，從而建立立體化、高效的傳輸網絡，解決能源業務傳輸需求與能力不匹配問題。雙 向 互 動多 表 合 一“雙向互動、多表合一”指通過協同控制

43、的管控平臺等對各類能源進行統一調度管理，保證能源自身的安全、高效、穩定運行和能源子系統間的協調互動，從而實現高效便捷的綜合能源服務。信息層是能源互聯網的智慧支撐，主要是通過建立安全高速的通信系統和全面高效的綜合管控平臺，實現能源系統高度智能、可管可控，實現物理層和應用層信息的互聯互通。如圖11所示，在信息層，智慧能源解決方案通過紅外圖像、視頻監控、軸系振動等智能傳感實現發電機組智能感知與數據采集，并通過大數據平臺、移動平臺等智能平臺對數據匯集和整理，實現場站、集控中心、區域運營中心、集團的統一調度管理，從而實現全面智能化。城市能源數字化的核心架構H5/SVG大數據平臺接口平臺開發平臺服務平臺移

44、動平臺硬件平臺平臺管理集中監控智能值守運行優化智能啟停功率預測運行預警設備資產管理可視化展示生產運營管控智能電站發電機組智能感知展示層應用層智能平臺智能安全智能運行智能檢維安全管理風險預控電子兩票電子門禁人員定位作業監控應急指揮仿真培訓智能裝備ARVR大屏展示移動應用三維可視化運營管理領導駕駛艙工作協同任務看板場站通信場站監控無人機機器人場站涉網功率預測場站安全電子圍欄軸系振動機艙位移紅外圖像葉片噪聲塔筒振動風機PLC油質監測機艙安全塔筒沉降變流器DSP變槳PLC視頻監控遠程專家支持故障診斷預警智能電子巡檢健康態勢感知檢維知識圖譜16城市能源數字化的應用層是通過創新模式實現能源運營的價值增值層

45、。創新模式能源運營要充分運用互聯網思維,以用戶為中心,實現業務價值。在具有活力的市場環境下,包括能源生產、傳輸、消費、存儲、轉換的整個能源鏈相關方均能廣泛參與,改變原有能源系統“條塊分割”的狀況，把電、熱、冷、氣等多種能源形式耦合起來，并能夠基于大數據、云計算、移動互聯網等新一代信息技術，使得能源鏈各個環節的商業模式發生顛覆性的變革。此時，在能源消費側，用戶關于不同形式能源的需求是可調整、可轉化的；在能源供應側，將出現多家競爭性的能源服務供應商，甚至用戶本身也可以成為能量供應者。而互聯網以信息為紐帶，以數據為資源，以互聯為手段，一方面能夠充分測量、采集、分析能源從生產到消費全流程豐富的數據信息

46、，使得各個環節變得更加可觀、可測和可控，使得用戶對于自身的能源消費行為能夠具有更加深刻的了解，系統運營商對于設備的運行狀態能夠具有更加準確的判斷；另一方面，則是以互聯網為載體，能夠將能源系統中分散化的用戶、差異化的能源、多元化的商業主體緊密聯系起來，擴大市場成員的交互范圍與頻度，降低交易成本，顯著提高市場成員參與能源交易的便利性與存在感。多種能源形式的融合和互聯網精神的滲透必將催生一個競爭充分、多邊對等、主動參與的全新的城市能源系統生態圈。如圖12所示，城市能源數字化下，互聯網+能源供應商、能源服務商、能源監管者、能源終端用戶的各種創新模式能源運營應運而生，在此過程中，第三方平臺的接入可以使得

47、主體間的管理和交易更加高效。能源服務商在建立與能源供應商、能源終端用戶的線上線下連接中，面臨著不同平臺數據孤島難以解決的問題，而綜合能源服務平臺作為模式創新的第三方平臺，以數字化技術為圖 12：能源互聯網創新模式能源運營能量供應商能量服務商第三方平臺（管理&交易等）能源監管者能源流信息流能源終端用戶(三)創新模式能源運營城市能源數字化的核心架構圖 13：2011-2021年政策文件類型分類最后，城市能源系統需要通過公平高效的體制機制作為保障，其貫穿于基礎底層到應用創新。體制機制作為城市能源數字化的政策保障體系，涵蓋國際條約、宏觀戰略、法律法規、標準導則、部門規章及規范性文件多層級（圖13），涉

48、及領域包括城市能源數字化的組織管理、財稅扶持、輔助服務、分布式能源交易、增量配網、數據服務、電動汽車等?；A，輕松連接數據孤島，滿足能源服務商各類細分場景需求。另外，能夠提供精準靈活碳排放盤查的碳盤查平臺可為能源監管者和能源終端用戶提供增值服務：對企業終端用戶來說，納入國家要求控排和碳交易的企業可通過碳盤查平臺自行接入數據源，自由進行多種碳盤查計算并進行數據分析、方案對比、數據存證；對于政府監管機構，建立碳盤查平臺可以降低收集轄區內碳中和數據的難度，對大量、瑣碎、分散的數據進行高效整合，降低監管的人力成本和時間成本。此外，還有面向能源供應商的智慧電廠底座平臺、工業大數據平臺，面向能源終端用戶的

49、充電站數字化平臺，面向監管者的新能源充電安全監管大數據平臺等，都是通過模式創新實現能源運營的各種新的業態與商業模式，支持 B2B（企業對企業）、B2C（企業對消費者）、C2B（消費者對企業）、C2C（消費者對消費者）、O2O（線上線下）等多種形態的商業模式。17(四)公平高效能源機制城市能源數字化的核心架構2014年2021年政策文件類型分類2014年至2021年共發布政策法規1317 項國際條約宏觀戰略法律法規標準導則部門規章及規范性文件18城市能源數字化的核心架構圖14：城市能源數字化政策類型財稅扶持的體制機制涵蓋對可再生能源配額、碳交易配額、可再生能源補貼、燃氣發電基于裝機容量的資金補貼

50、、燃氣三連供備用容量及基金附加的補貼等指標及配額的相關政策。此外，還包括針對參與數字化轉型先行先試用戶給予政策上的扶持（如稅收減免或者準入等），及針對城市能源數字化轉型示范項目的專項資金扶持，或采取降低融資成本的政策等。組織管理包括明確城市能源數字化項目核準、涉及、施工歸口管理部門，驗收流程標準及資質要求，包括分布式能源的多用戶分布式核準，市政管網（電網、氣網、水網）的施工設計核準。組織管理還包括受城市能源數字化影響的監管機制轉變由以人力監管為主的傳統監管方式逐步向以數字化技術和互聯網平臺為支撐的新型智能監管手段轉變。組織管理財稅扶持財稅扶持 財稅減免 土地優先批復 人才優先 專項經費扶持增量

51、配網 區域劃分與產權歸屬電動汽車 電池可追溯監管平臺分布式能源交易 交易偏差電量規則 交易平臺構建 過網費核定 綠證交易機制交易平臺開放組織管理一體化報批核準 地方政府連責機制 明確源網主體 項目技術指導 示范項目宣傳 數據服務建立產品推薦目錄 數據開放整合機制 信息模型標準化 建立技術驗證平臺 輔助服務輔助服務效果評估 輔助服務市場機制 32%32%13%12%7%3%1%19分 布 式能源交易增量配網城市能源數字化的核心架構城市能源數字化下輔助服務的體制機制主要涵蓋儲能及需求側管理的相關政策，包括建立儲能容量電費的規則、建立儲能在電力輔助服務的費用獲取市場機制、建立電儲能輔助服務市場運行細

52、則、明確風電、儲能等新能源發電及負荷側并網輔助服務價格標準、形成需求側管理效果的評估等。輔助服務分布式能源交易的政策機制也是能源數字化轉型中不可或缺的體制機制，包括構建電力交易現貨市場、制定清潔能源與可再生能源輸配電定價核定、建立示范項目區域分布式綠色能源交易過網費標準、提出分布式發電綠證交易機制等。數據服務數據服務的機制包括發布數據采集產品技術推薦目錄、成立區域能源數據資源整合機制，明確牽頭部門及配合單位等主體、建立多能源系統數據信息模型標準的統一等。另外，針對企業之間、企業和社會之間、企業和用戶之間如何保護數據安全、如何共享數據等問題，目前也已出臺針對數據安全和數據共享制定相關的法律法規。

53、電動汽車最后，電動汽車等相關的智慧交通體將在城市數字化轉型中大放光彩，因此，動力電池可追溯管理監管相關的體制機制尤為重要，包括建立監控平臺，動態跟蹤電池編碼與車輛匹配信息，消除小容量電池大容量電池造假風險，推進動力電池回收利用管理等。增量配網相關機制聚焦明確項目中增量配網的供電區域劃分及產權歸屬等。03-引言-20-城市能源數字化的關鍵技術-城市能源系統數字化轉型的本質就是利用數字化技術來打通城市能源鏈“源-網-荷-儲”各個環節，包括多種能源形式的打通、多種能源主體的打通以及多種能源業務的打通，從而支撐基于系統性、整體性、協同性的思想，實現城市能源系統更高質量、更有效率、更加公平、更可持續、更

54、為安全。城市配電網是連接能源生產和消費的基礎平臺，是保障城市發展和滿足人民美好生活的重要保障。傳統的城市配電網一般是開環結構、輻射型交流網絡。然而，隨著數字經濟的發展，城市數字新基建的建設，海量新型負荷不斷涌現，數據中心、5G基站、電動汽車等均為實質性的直流負荷，城市配電網需要適應這樣的用電類型的改變。此外，在“雙碳”目標的帶動下，以屋頂光伏、光伏一體化建筑等為代表的分布式電源將迅猛發展，城市配電網將由傳統的給終端用戶單向供電的方式，逐步向著供需互動的方向發展。在新型能源體系中，城市配電網不僅僅承擔著電力配置的作用，還承擔著和熱能、氫能、天然氣等聯動交互的平臺作用。新形勢下，城市能源的供給和消

55、費的不確定性顯著增加，傳統依賴平衡、同步傳輸的交流配電網面臨巨大挑戰，柔性直流配電網技術將是解決之道。城市柔性直流配電網（圖15）由直流配電線路、直流斷路器、電力路由器等組成。直流配電網的控制、能量變換、故障保護等環節核心設備均采用計算機和電力電子技術，可控環節和可控點多，控制速度快，控制功能豐富。其可以實現電力網絡靈活重構、電能按需流動，在重大安全/危機（疫情）發生時，可以比傳統配電網更好的保障供電安全，減少經濟損失。直流配電網技術可以減少配用電過程中轉化的中間環節，提高配用電的效率、可靠性和靈活性，其線路損耗小，可以改善數字能源裝備技術城市能源數字化的關鍵技術21支撐多能協同的數字能源裝備

56、技術支撐信息物理融合的數字基礎共性技術支撐創新模式能源運營與公平高效能源機制的數字集成應用技術支撐城市能源數字化轉型的關鍵技術可以分為三類：3.1 數字能源裝備技術(一)柔性直流配電網技術 直流配電網的核心設備包括基于電力電子技術的直流變壓器、直流斷路器、能源路由器等。用戶側電能質量，提高供電容量，隔離故障區域，以及可以靈活便捷接入分布式新能源、電動汽車和儲能系統并解決其接入以后的系統穩定問題，進一步保障能源安全和支撐能源轉型。更為重要的是，其具有更高的能量密度，可以有效節約城市土地和空間資源。其典型應用可參見珠海市城市-園區雙級能源互聯網示范（附錄案例一）。直流配電網技術發展的關鍵方向，除下

57、述電力電子裝備技術外，包括高可靠柔性直流互聯供電系統方案設計、直流系統的主回路拓撲結構設計、低損耗的直流負荷、新能源及儲能接入方案設計，直流系統建模與仿真技術研究，智能化直流系統特性及功率互濟和協調控制保護方法與策略設計，過電壓及雷電特性、防護措施等。22圖 15：城市柔性直流配電網數字能源裝備技術雞山換流站I雞山站1母/前環站雞山站2母雞山換流站II遠期可擴展10kV科技園開關站10kV科技園降壓換流站10kV375VP10.7MWP21MWP3充電樁1MW直流負荷0.5MW交流負荷0.5MW光伏儲能10kV唐家換流站唐家站10MW500kW10MW20MW2MW第二次工業革命時期，愛迪生發

58、明和商業化的直流電力系統被特斯拉發明、威斯汀豪斯商業化的交流電力系統打敗，交流電成為現今電力系統主要形態，其核心原因在于隨著電力得到廣泛應用，需求不斷增加，傳輸距離不斷增長，需要升高電力傳輸電壓減少損耗，交流電依賴法拉第電磁感應定律解決了升壓和降壓的問題，交流變壓器也成為電力系統的核心裝備。交流變壓器在額定功率下具備很高的效率，可以達到90%以上。然而，城市配電網中，負荷不斷變化，變壓器達到額定功率的時間段占比不高，往往運行在低效的區間，產生了大量額外的損耗。隨著技術水平的進步，直流變壓器出現并得以廣泛應用，最為典型的應用場景包括直流電網互聯應用以及大規?？稍偕茉磪R集應用等。(二)電力電子裝

59、備技術直流變壓器23圖 16：基于耦合負壓和交叉橋式結構的混合式直流斷路器數字能源裝備技術在電力設備需要接入或者離開其接入的電網時，在電網某處出現故障需要將故障區域隔離時，均離不開斷路器。開斷電路時，當電壓和被開斷的電流超過一定數值，在觸頭間隙通常會產生電弧，滅弧是斷路器的重要能力。交流電由于在每個周期都有自然過零點，在過零點容易熄弧，交流斷路器有著成熟的滅弧技術，這也是交流得以廣泛應用的原因之一。在直流配電網中，直流斷路器采用特殊的滅弧、限流系統起到關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流、轉換系統運行方式以及切斷故障電流對系統實行保護等重要作用。直流斷路器可以分為機械式、固態式和混合式。其中，

60、混合式直流斷路器結合了機械式和固態式的優點，正常負荷電流通過機械開關導通，故障電流通過電力電子開關關斷。直流斷路器技術發展方向包括新型拓撲結構、高可靠換流方式、運行控制策略、型式試驗方法等。清華大學于2015年提出了一種基于耦合負壓電路的低損耗混合式直流斷路器拓撲結構（圖16），并在張北四端柔性直流電網示范工程成功應用。其具有通態損耗近零、支持電流差異化配置、占地面積小、可靠性高、可控性強等優勢。廣義的直流變壓器通常指替代交流變壓器進行交流電的變壓。根據電能變換次數分為單極型、雙極型和三極型等結構。其中最廣泛使用的是三極型，其原理是將輸入的交流電通過整流器變換為直流電，再通過隔離型DC/DC（

61、直流到直流）變換器實現直流的變壓，最后通過逆變器將直流變換回交流。狹義的直流變壓器就是DC/DC變換器，實現直流電的變壓。直流變壓器具有模塊化程度高、系統配置靈活等優點，但仍需致力于降低成本、提高可靠性。直流斷路器24數字能源裝備技術能源路由器本質上是多端口、多級聯的電力電子變換器，前述直流變壓器和直流斷路器也可以視為能源路由器的特定形態。其通過多端口靈活控制和強大的能量路由能力，支撐電力的多流向，提供設備即插即用和通訊交互等多種功能，從而支撐分布式可再生能源的靈活接入、提升電網供電能力和供電質量，提高電網優化運行的能力。其典型應用可參見蘇州市主動配電網綜合示范（附錄案例三）。能源路由器的技術

62、發展方向包括提升設備整體效率、減少設備損耗，集群協調控制和運行技術等。從互聯網系統的角度來看，能源路由器是物理系統與信息系統深度融合的網絡節點裝置，通過通信接口，達到信息流與能量流相互制約的作用。從具體裝置來看，能源路由器裝置是新一代能源管理系統的具體實施裝置，在實際應用中智能管理系統的調控指令，包括能源的高效傳輸、低損耗轉換、高度能源自由路由等。通過這些裝置，實現能源的遠距離、高功率、低損耗傳輸和調配，完成不同地區上傳能源的全網優化分配，實現不同地區用能需求的全網調配。優化的能源路由方式與低功耗能量傳輸裝置的結合是實現能源互聯互通，共享能源生產與分配的核心環節。在騰訊發布的能源連接器（Ten

63、cent EnerLink）中，其數據連接模塊就是能源路由器的一種形式，是城市能源數字化發展趨勢能源終端即插即用的核心部分，其提供連接數據、業務、用戶和生態以及敏捷開發的能力，并內置能源行業組件和業務主題模板，連通豐富多彩的生態應用，幫助企業快速構建能碳管理，內外部業務協同、數字營銷和敏捷創新的能力，滿足企業數字化轉型和綠色低碳發展的需求。能源路由器柔性直流配電網及電力電子裝備中，需要利用高壓大容量的功率半導體器件實現能量的變換。目前主流的功率半導體器件主要包括可關斷晶閘管（Gate-Turn-Off Thyristor，GTO），IGCT，柵極注入增強晶體管（Injection Enhanc

64、ed Gate Transistor，IEGT），IGBT 等。晶體管類器件 IGBT和 IEGT 通過門極電壓控制開通關斷，所需的驅動功率小，驅動電路設計也較為簡單，允許工作的開關頻率較高。(三)功率半導體技術25圖 17：IGCT Plus器件數字能源裝備技術(四)設備虛擬化技術面對城市生活中大規模、多種類的分布式光伏設備、電池設備、可調負荷、儲能裝備等資源，通過分布式調控技術解決分布式能源資源接入導致的波動性、隨機性、不確定性等問題，提高用戶的供能質量。分布式調控技術的特點在于城市區域內的分布式資源可以互相通信，交換設備狀態、設備性能、設備告警等信息，并根據得到的信息進行更新迭代、安全模

65、型運算，達到系統內部的功率動態平衡的過程。分布式調控技術也是后續綜合能源系統技術、虛擬電廠技術的基礎技術支撐。分 布 式調控技術目前主流的 IGBT 器件是采用模塊封裝方式。但是 ABB 等公司也開發 Press Pack（壓接式）IGBT，尤其最近幾年壓接式封裝安全可靠性優勢使其在高壓直流輸電系統中越來越受歡迎。晶閘管器件通常能夠實現更大的電流等級，因此早期的高壓大功率器件主要是晶閘管類器件，如 GTO和 IGCT。相比于交流電網應用，在直流電網中，中高壓大容量 AC-DC 換流器、直流變壓器以及直流斷路器等關鍵設備均具有很多新的特點，這些特點很大程度上規避了 IGCT 運行頻率較低（1kH

66、z）的劣勢，為 IGCT 在直流電網中的應用帶來了契機。清華大學與株洲中車時代電氣股份有限公司合作，在 2019 年成功研制了直流電網用新一代 IGCT-Plus 器件（圖 17）。虛擬電廠是將分布式發電機組(distributed generation，DG)、可控負荷(dispatch-able load，DL)和分布式儲能設施(distributed energy storage，DES)有機結合，通過配套的調控技術、通信技術實現對各類 DER 進行整合調控的載體。虛擬電廠結構區別于傳統電廠的典型不受地域分布上的分散性的限制。從某種意義講，虛擬電廠可以看作是一種先進的區域性電能集中管理模

67、式，該模式無需對電網進行結構改造就能有效整合區域內各種形態和特性的電源與用電負荷，對區域內的發電和用電單元實施經濟高效的控制，虛擬電廠作為一個特殊電廠參與電力市場和電網運行，對外可等效成一個可控的電力管理系統。這個系統對外既可作為“正電廠”向系統供電，也可作為“負電廠”消納系統的電力。虛擬電廠應該實現如下功能：網絡通信及管理功能；分布式資源發電管理功能；新能源發電功率預測功能；用電負荷預測及管理功能；數據管理及分析功能；實時數據監控功能；分布式資源協同控制功能；電力市場中的交易經營能力。虛擬電廠具有多樣化分布式電源集成的互補性和豐富的調控手段。因此，虛擬電廠在電力市場中既可以參與前期市場報價、

68、實時市場交易等，也可以參與調峰、調頻等輔助市場服務輔助平衡市場，改變可再生能源一向被動的局面。因此，虛擬電廠（圖18）是一種可以主動參與電力市場化交易的技術，可以參與前期的市場報價、實時電力市場交易，也可以參與電網的需求側響應、調峰、調頻等輔助市場服務等，加強可再生能源的靈活調節性，挖掘可調負荷的沉默成本，改變被動的局面。圖18：虛擬電廠運營平臺26數字能源裝備技術電力調度平臺多平臺、多系統互動協同虛擬電廠智能管控運營平臺交易中心平臺應用視角技術架構國際標準智能管控系統便捷接入異構承載安全傳輸先進安全通信行為模式提取開放運營技術代理機制價值傳導閉環優化調控能量視角信息視角價值視角調控優化分解商

69、業模式市場機制動態精準聚合虛擬電廠圖19：云儲能技術形態27數字能源裝備技術云儲能（圖19）是一種基于已建成的現有電網的共享式儲能技術，可以將存量巨大而利用率極低、碎片化存在的電池儲能設備（如鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池、三元電池等）通過互聯網化能量管控和運營來提高有效利用率，使用戶可以隨時、隨地、按需使用由集中式或分布式的儲能設施構成的共享儲能資源，并按照使用需求而支付服務費。通過互聯網化的能量管控與協同，根據不同省份峰谷電價的波動與不同時間用電負載變化，使這些碎片化的儲能設備在峰電價時放電，谷電價時儲電，達到削峰填谷，降低用戶側用電成本的目的。通過能量信息化與網絡化管控，可以將碎片化的電池以物流

70、配送方式配送，實現“能量跟著用戶走”，挖掘電池資源的沉沒成本，這有效提高電池的利用率，降低用戶購買與使用電池的成本，同時也可以實現電池資產在能量需求層面的細粒度復用，實現電池的有效梯次利用。云儲能依賴于共享資源而達到規模效益，使用戶可以更加方便地使用低價地電網電能和自建的分布式電源電能。云儲能可以綜合利用集中式的儲能設施或聚合分布式的儲能資源為用戶提供儲能服務。云儲能可將原本分散的用戶側的儲能裝置集中到云端，用云端的虛擬儲能容量來代替用戶側的實體儲能。云端的虛擬儲能容量以大規模的儲能設備為主要支撐，以分布式的儲能資源為輔助，可以為大量的用戶提供分布式的儲能服務。云儲能居民用戶小商業用戶云儲能用

71、戶儲能設施電力市場云儲能提供商控制運營儲能設施并為用戶提供云儲能服務的企業使用云儲能服務的用戶云儲能鋰離子電池液流電池.CAES我的電池負荷負荷PV我的電池$010100110響應云儲能用戶的儲能使用需求的儲能實體優化調度數字基礎共性技術作為清潔、節能的新型交通工具，電動汽車在城市能源數字化的發展下有著舉足輕重的作用。由于汽車燃油的巨大消耗將危及中國的能源安全，且燃油汽車的尾氣排放導致多個城市出現不同程度的霧霾天氣，大力發展以電動汽車為代表的新能源汽車，已上升到了中國的國家戰略層面。同時中國政府也高度重視電動汽車充電基礎設施的建設，將充電設施列為新興的城市基礎設施。一方面，大規模電動汽車接入電

72、網充電導致負荷增長，若大量電動汽車集中在負荷高峰時段充電，則將進一步加劇電網負荷峰谷差，加重電力系統的負擔，對系統運行的可靠性和經濟性產生負面影響。另一方面，電動汽車可以作為分布式儲能資源參與電網的互動，如調峰、調頻、需求響應等，并且可以提高城市區域的消納新能源發電能力。因此，為解決電動汽車充電時間和空間分布的不確定性給電網帶來的隨機性，電動汽車與電網的互動技術至關重要,包括電動汽車接入電網充電技術、電動汽車電池向電網放電技術、智能電網與電動汽車互聯互通協同技術。通過電動汽車與智能電網的互動，實現電網大規模地接入電動汽車，通過電能在電動汽車和電網間的雙向流動，實現削峰填谷、節能降耗目標。具體技

73、術包括通過對電動汽車集群的分層、分布式充放電優化控制策略、有序充放電控制等，實現對電動汽車充放電的控制引導和與負荷、新能源的有效互動，通過對電動汽車的控制平抑負荷波動、消納新能源,基于大數據分析的實時信息發布機制，通過反映發電成本、阻塞成本、電網固定成本的實時節點電價，引導電動汽車到合適的充電站充電，從而緩解電網阻塞，提升電網安全經濟運行水平（圖20）。28圖20：車網互動模式示意圖電池電動汽車電網互動樁電動汽車成為 電網的“充電寶”電網可再生能源云平臺車網互動圖21：微型傳感器件城市能源數字化下的傳感器信號采集遠比目前豐富，需要對城市的基礎設施、環境、分布式能源設備等方面信息進行識別、采集、

74、監控。例如：通過廣泛使用的智能插座，實時獲取終端用戶電能質量監測數據；通過成本低廉、可靠性高的電壓、電流傳感器，獲取用戶負荷數據和系統內實時頻率、潮流等；通過光照、風速等傳感器，預測分布式能源出力信息等等。將傳感器連接成網絡并進行數據的收集與處理已成為各個工業領域產業升級的重要方向，也成為物聯網、工業互聯網、能源互聯網等概念的主要標志之一。在城市能源數字化中，傳感器網絡是人們觀察各種能源從“發”到“用”全過程的“眼睛”。從火電廠的發電機到居民區的變壓器，從風力發電機的葉片到太陽能光伏板，低成本、高質量的傳感29數字基礎共性技術數字化轉型下的城市能源系統具備“分布式、聯起來、開放性”的特征，涵蓋

75、大規模分布式能量的收集與存儲，實現能量的雙向流動。為了實現該目標，就必須利用物聯網傳感器技術，實現信息的快速、廣泛、準確采集，通過信息交互，實現不同區域、不同類型的能源生產與消費者能量雙向流動與優化控制。3.2 數字基礎共性技術(一)泛在低耗精確傳感技術 借助電力線作為傳輸媒介、利用電力線通信方式支持信息的高速、雙向傳輸，可有效節省布線資源，使電網集控制終端、數據通信、能量傳輸于一身。隨著近期技術的發展，電力線通信系統物理層的數據傳輸率已超過了200Mbps。當工作帶寬進一步提高且充分考慮利用電力線三相之間形成的多輸入多輸出構架后，系統物理層有望達到Gbps的量級。電力線通信應用范圍可擴展到包

76、括Internet接入、家庭聯網、家庭智能控制、新能源監控及電力安全生產等眾多領域。依托能源網絡實現信息傳輸的電力線通信技術，將在能源互聯多種能源與信息的有機融合發揮至關重要的作用。30器能夠收集海量的數據，并為城市數字化能源系統內的相關機構提供可用的信息，如在電廠安全運行監控和故障預警方面，通過使用溫度、電壓、電流、煙感、水浸等傳感器的應用，電廠維護人員可以對電廠內的發電設備進行運行狀態的監控，對設備的監控數據進行故障分析預警等操作，降低電廠內部及發電設備的安全風險，并減少人力維護成本。經過進一步的分析與處理，傳感器網絡所提供的信息能夠在如下的幾個方面產生巨大的價值：提高城市能源系統中設備的

77、運行效率、可靠性與預期壽命；提高包含電力網絡在內的多能源系統的穩定性與可靠性；提高城市能源系統各個環節預測與調度等工作的靈活性和有效性；完善城市能源系統事故前預警機制及事故后快速反應與恢復機制；有效地減少城市能源系統各環節中的人力成本。數字化的城市能源系統有可能成為智能終端傳感器和傳感網絡使用的最大用戶。海量信息采集技術為城市能源數字化下更多類型、更廣分布范圍、更大數量規模的分布式電源和負荷的計量、監測提供基礎支撐。清華大學研制了基于磁納米技術的微型磁場/電流傳感器件和基于集成光學的電場/電壓傳感器件（圖21），覆蓋從直流到GHz級的穩態、暫態信號測量。開發了基于微型傳感器件的寬頻測量系統，已

78、在廣東、四川電網投入運行。數字基礎共性技術(二)高速無阻多元通信技術 在城市能源數字化轉型下,城市需要連接的智能設備的種類和數量將會達到海量級別，隨之產生的海量信息是否能夠準確及時的傳遞給控制中心，將影響轉型的成敗。利用可靠、廉價的通信方式實現采集數據的上傳，對城市能源數字化轉型能否經濟可靠地推進有重要意義。數字孿生被定義為以數字化方式創建物理實體的虛擬實體，借助歷史數據、實時數據以及算法模型等，模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程的技術手段。數字孿生有助于優化業務績效，能夠對真實世界實現基于跨一系列維度的、大規模的、實時的測量。在城市能源數字化下，數字孿生構建的關鍵技術環節包括物理系

79、統的量測感知、數字空間建模、仿真分析決策以及云計算環境。量測感知是對能源互聯網物理實體分析控制的前提。為此，需要在物理系統中布置眾多傳感器，并且還需解決與數據量測、傳輸、處理、存儲、搜索相關的一系列技術問題。在數字空間中如何進行建模取決于應用的需求，可以通過建立不同類型的數學模型反映物理實體不同時間尺度和空間尺度的特征，只要這些特征和物理實體當前狀態相符即可。仿真分析決策環節首先對數字空間的能源互聯網進行優化計算，然后通過仿真驗證決策的合理性和有效性，再對數字能源互聯網進行復雜不確定場景的沙盤推演，最終得到合理決策指令并下發至物理系統。云計算環境是連接物理系統和數字空間的橋梁，可以利用已經掌握

80、的能源互聯網物理規律和傳感器量測數據，再借助大數據分析和高性能仿真技術，實現對能源互聯網的數字建模和仿真模擬，計算結果可實時反饋至物理系統，傳感器數據同樣可實時傳遞給數字鏡像以實現同步。31另外通過公共網絡(如互聯網、電信網、廣播電視網等)或專用網絡（根據行業特性單獨組建的有線網絡、無線網絡）為城市能源的數字化提供大容量、高帶寬、低時延的光網絡和全程覆蓋的無線寬帶網絡，可以接入用電信息采集傳感器、配變電監控、負荷控制、應急通信等能源用電業務。數字基礎共性技術(三)全域多維數字孿生技術 城市能源數字化轉型下，電力電子器件、直流輸電線路以及新能源發電的不斷接入，城市能源互聯網的動態特性日趨復雜，而

81、數字孿生技術充分利用能源互聯網的物理模型、在線量測數據、歷史運行數據，并集成電氣、流體、熱力、計算機、通信、氣候、經濟等多學科知識進行多物理量、多時空尺度、多概率的仿真，通過在虛擬空間中為能源互聯網的分析、洞察與調控提供了新的解決方案。能源數字孿生（Tencent EnerTwin）能源數字孿生是騰訊面向能效優化、業務智能、生產安全等復雜問題場景，基于3D引擎、人工智能。高性能計算、音視頻加速等全真互聯技術，提供物理實體和數字空間實時映射、預測與仿真、聯動反饋的數字孿生平臺產品。其提供強大的融合AI建模技術，對企業生產運行過程進行能效優化，助力企業節能降碳。以高逼真、沉浸式的方式，對企業生產運

82、行過程進行實時地狀態監測、風險預警、故障診斷和聯動反饋。提供業務過程的數字化映射和實時分析、仿真，提高操作培訓效果、安全生產水平和應急指揮能力。(1)三維可視化云端渲染：三維可視化引擎采用云渲染技術，具有超高的安全性，無需下載模型數據到本地，直接在云端進行渲染計算，充分保證數字工廠三維模型的安全性。(2)全域數字模型：以空間為核心，構建一套可擴展的區域數據模型，兼容OGC/IFC/I3S/-STEP的統一數據模型，展現“人”在不同的“空間”針對某項事“物”從事的活動。(3)業務擴展：可根據工廠設備、資產、物資的業務特點定制開發或集成監控系統（SCADA、DCS、視頻監控等），以及各類生產、安環

83、、決策、節能業務系統。32數字能源裝備技術圖22：EnerTwin 產品能力建模高效率X模型高精度X極速體驗 實時數據驅動 云渲染、多屏互動 支持智能模型和機理模型混合建模 AI視覺巡檢模型、運籌優化模型、數據智能模型、電力知識圖譜邊緣智能/企業級智能計算 高性能AI模型在線訓練、編排&調度 預測推理等AI服務 物理實體狀態、環境變化等事件聯動 空間維度進行規則聯動或聚合計算能源數字孿生Tencent EnerTwin3D模型智能模型AI服務實時映射高性能算力低時延網絡通信33數字基礎共性技術云計算技術是一種基于虛擬化技術，將網絡中獨立分布的物理計算機資源統一管理起來，形成可分配計算資源、存儲

84、資源和通信資源，并以虛擬資源的形式進行資源的調度、分配和使用，從而實現物理資源的充分、高效利用，滿足不同資源需求的實時響應。在城市能源數字化轉型的過程中，面臨著城市能源數據計算復雜、設備監測困難、多種設備互聯互通難實現等問題。借助云計算技術高靈活性、可擴展性和虛擬化的優勢，城市可以通過建設虛擬平臺，實現對設備終端的數據備份、遷移和擴展。云計算通過網絡“云”將巨大的能源數據計算處理分解，通過多部服務器組成的系統進行處理和分析，在很短的時間內（幾秒鐘）完成對數以萬計的城市能源數據的處理，從而高效的支撐城市能源的數字化轉型。在城市智能電網中，云計算使電氣設備的實時狀態得以傳送與儲存。云計算利用感知技

85、術將電氣設備的實時狀態傳送至管理中心，對實時數據進行預警分析評估及預測功能可以實現實時監測系統狀態，從而實現智能電網安全平穩運行的目的。就建設城市電力市場而言，云計算將資源緊密耦合，不同市場主體形式參與電力市場，實現新供需形勢下的能源資源精確匹配和優化配置。大數據技術是一種用于快速計算和實時處理大規模、多維度數據的信息技術，包括數據采集和清洗、數據存儲和分類、分布式并行處理、多級緩存和數據同步、計算機軟硬件結合和網絡等技術。大數據技術應用于處理海量、高增長率和多樣化的數據，以提供更強的決策能力、流程執行能力和業務洞察力。大數據技術主要應用并服務于城市能源數字化的規劃、運行、安全、交易、服務這五

86、大方面。面向能源的云計算能源大數據(四)高效彈性數字平臺技術 34數字基礎共性技術在城市能源數字化規劃方面，大數據技術可以提供更精確的決策邊界、優化目標和求解算法。例如，在電動汽車充電樁和充電站的規劃中，通過整合道路交通信息、配網運行信息、區域經濟狀況和群體行為習慣等數據，可以輔助充電站布點規劃，緩解電動汽車充電資源緊張的問題，并為其提供參與源網側互動的機會。在綜合能源系統規劃中，大數據可以全面反映地區能源系統的生產、輸送和消費情況，識別能源供需鏈的薄弱環節，為區域能源網絡規劃和運行決策提供重要支持。在城市能源數字化運行管理方面，大數據技術可以提供充足的經驗支持和先進的控制方法。例如，利用海量

87、歷史數據精準地預測擁有高比例可再生能源的地區供給和用戶側需求的市場互動，準確把握能源輸送網絡的狀態，為經濟調度能源和合理分配資源提供保障。大數據技術還可以增強城市能源數字化的安全性和可靠性，提高系統的災害預警水平和事故應對能力。通過對能源系統的運行數據、歷史故障數據和自然環境數據等進行關聯分析，大數據技術能夠評估災害風險，實時掃描系統薄弱環節，提升系統的抗災能力。大數據技術還可以促進各類能源交易的開展，孵化新的能源商業業態，增強能源市場的活力和韌性。城市能源數字化的市場具有參與主體多元化、交易場景復雜化、交易地點在線化和交易標的多樣化的特點。通過大數據技術對市場的歷史交易情況進行分析，可以尋找

88、市場規律，提高自身決策水平，促進市場發揮資源優化配置的作用。大數據技術還能促進城市能源相關數據在政治、經濟、社會等各個領域發揮價值，為能源行業之外的各類產業提供服務。例如，通過分析能源需求側的數據，可以了解本地不同行業的能耗情況，分析產業的優勢和劣勢，制定合理的產業發展政策。35數字基礎共性技術新能源充電安全監管大數據平臺目前，新能源充電安全接入數據覆蓋新能源汽車、充電基礎設施、動力電池等物聯網數據類型，終端種類不一、通信協議各不相同導致的數據采集難、接入兼容性難度高，融合分析難度高。另外，現有新能源汽車數據大多為靜態數據，在數據融合基礎上，迫切需要發掘海量數據的價值。最后，車、樁、電池數據割

89、裂，亟需構建標準、一致的全域數據中心，打通業務壁壘，消除數據孤島。騰訊云新能源充電安全監管大數據平臺改變原有新能源汽車、充電基礎設施服務、動力電池數據割裂的現狀，服務地方安全監管機構，構建三網數據融合的大數據平臺，構建立體、全生命周期的新能源設施大數據安全監管體系，推進充電基礎設施、新能源汽車、動力電池數據的融合，基于物聯網、大數據技術助力新能源充電相關安全監管機構提升監管與社會服務水平。(1)新能源充電設施監管：基于新能源汽車運行數據、新能源汽車動力電池溯源數據，整合國內外行業/企業標準查詢、政策和市場情況、電池生產、回收利用及產業鏈配套信息，提供數據分析和數據可視化，為相關負有安全監管責任

90、的機構提供動力電池全生命周期管理、新能源車輛全生命周期管理與運行狀態監控告警、充電基礎設施運行狀態監控與告警等大數據應用。(2)新能源汽車安全監管：建立車輛發動機燃料、動力電池運行狀態、車輛溫度等運行狀態數據的采集與全方位立體透視模型，對于新能源設施運行極值如：動力電池溫度極值、車輛溫度極值、動力電池電壓極值等臨界狀態、車輛告警數據等進行安全監控告警，實時監測車輛的行駛狀態和安全狀態。車輛行駛或者充電過程中，監控平臺通過統計分析在線車輛是否正常運行，通過平臺掌握車輛的安全信息狀態并及時預警。(3)新能源資訊服務與政府決策指導：政府對新能源汽車企業和產品監控信息查詢、企業信息查詢、車輛信息查詢，

91、以及了解電動汽車產業國內外標準的窗口，為相關企業查詢最新標準動態信息，通過多維度的數據感知、標準一致的數據管理及實時互動的數據呈現，為政府監管機構提供決策參考。(4)面向企業、社會的運營服務平臺：基于騰訊數據中臺能力，構建三網融合的大數據平臺，融合多系統數據，打破數據壁壘，為充電設施運營、車主服務等應用提供平臺支撐。(五)自主學習人工智能技術人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。習總書記于2019年3月19日主持召開中央全面深化改革委員會第七次會議，通過了 關于促進人

92、工智能和實體經濟深度融合的指導意見。2021年3月發布的“十四五”規劃綱要和2035年遠景目標綱要指出“十四五”期間，我國新一代人工智能產業將著重構建開源算法平臺，并在學習推理與決策、圖像圖形等重點領域進行創新。隨著人工智能技術的成熟發展和商業應用，城市能源數字化迎來了全新的智能解決方案。這些解決方案在城市能源系統的穩定性和高效運行方面發揮重要作用，并為城市能源電力相關業務的多元化發展和改進提供有效支持，提升電力系統的精益化和安全化運行水平。智能電網作為城市能源數字化發展的必然趨勢，其核心在于實現電網的智能化。在這一過程中，人工智能技術扮演著關鍵角色。通過利用人工智能技術，可以實現智能電網的自

93、適應控制和狀態自感知，從而提高電網運行的安全性、經濟性和可持續性。此外，在電力設備智能制造領域，人工智能技術也被廣泛應用。例如，在變壓器、鐵塔、線纜等電力設備的生產過程中，借助人工智能技術對生產人員行為、生產設備狀態和生產質量進行監測，可以充分提升電力設備生產過程的智能化水平。36數字基礎共性技術電力設備圖像識別 輸電線路部件視覺檢測基于人工智能的故障識別和診斷技術管網漏點預警 電網故障診斷基于用電行為的用戶側負荷預測 配電網可靠性評估基于人工智能的模式識別和預測技術電力系統穩定性預測 極端天氣下輸電線路損毀預測大電網調度策略 配電網檢修優化決策基于人工智能的控制和優化技術(1)用氣負荷預測：

94、基于歷史供氣數據，結合節假日、氣象數據等信息，進行用戶需求量預測，支持短期（如次日、小時級預測），中長期（月度、年度）負荷預測，用戶需求預測、彈性分析和調節潛力分析?？蓪Υ笥脩舴诸愵A測，對大用戶用氣異常事件提前預測并發出預警。(2)輔助城市燃氣企業經濟性采購：提供全國天然氣市場的供需形勢和價格研判，預判全年需求，輔助年度采購合同；基于歷史數據，預測高峰期（冬季）月度需求，結合民生、供暖以及工商業等不同保障度水平的需求量，預測供氣缺口，基于冬季保供計劃，輔助調整經營策略。(3)輔助運營安全：結合仿真平臺進行管網監測，發現管網壓力異常點，確保生產運營安全。(4)計劃填報輔助與數據接入：支持調度人員

95、在系統填報大用戶的計劃用量、未來的用戶發展量等計劃數據。計劃值與用戶發展量等計劃數據參與負荷預測。37城市燃氣負荷預測解決方案燃氣企業生產系統普遍存在多個系統獨立建設、數據割裂的歷史遺留問題，多個系統數據不一致，數據質量不高，對于大數據匯聚、分析帶來巨大困難。市燃氣負荷預測除了企業內生產系統以外，還需要氣象、節假日事件等公網數據，對于需求企業來說，獲取以上數據的成本比較高。通過報表方式進行預測，結果傳遞具有一定的延遲性，在發生突發事件時無法發揮真正作用；亟需結合用戶用氣特點及行業發展趨勢提供用氣需求側的智能預測。騰訊云城市燃氣負荷預測解決方案助力以用能為中心的燃氣企業服務向需求側管理轉型，將預

96、測方式從“依賴專家經驗”向“科學預測”的升級轉型，從而提升預測精度，實現采銷一體化管理。(六)分布自治邊緣計算技術在城市能源數字化轉型的進程中，城市配電網絡呈現分布式、智能化、全互聯的特征，使得算力需要分布式部署。而邊緣計算可以在離數據來源和用戶或設備更近的節點處理、執行計算，且擁有更大的可擴展性、更高的數據安全和主權及更多的數據處理和更低的響應延遲，因此，邊緣計算在城市能源數字化轉型中應用越來越廣泛。數字基礎共性技術(七)可信區塊隱私計算技術區塊鏈技術是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。具有去中心或弱中心化、不可篡改、全程留痕、可追溯、集體維護、公開透

97、明等特點，基于區塊鏈能夠解決信息不對稱問題，實現多個主體之間的協作信任與一致行動。近日國家能源局發布的指導意見指出，將充分發揮現代科技手段在事中事后監管中的作用，依托互聯網、大數據、物聯網、云計算、人工智能、區塊鏈等新技術推動監管創新，而隱私計算在這其中可以起到核心基礎關鍵作用。隱私計算技術使得區塊鏈落地成為可能。單獨的區塊鏈的功能從技術角度局限在存證或溯源，但是完成具體業務不僅需要鏈上存儲，還需要“計算”，鏈上計算或鏈下計算。因此，隱私計算和區塊鏈的結合將會形成互補優勢，更好的支持業務場景的落地，提升應用效果。38數字基礎共性技術能源安全是國家的重中之重，而電網的安全和堅強是首先要保障的，大

98、量控制保護技術的應用都為此目的服務。尤其隨著我國電網逐漸從建設周期向維護周期轉向，電網的安全運行面臨很大的在智能配電自動化下，泛在電力物聯網則采用點對點連接模式，結合子站/主站模式，主站下沉，實現就近控制，時延可以降低到毫秒級。這一模式變化必然使得計算資源下沉部署，驅動邊緣計算得到應用?；谶吘売嬎愕碾娋W保護類業務能源場站多位于城市偏僻無人的地方，如光伏電站、風電場等以及大量的變電站等。不管是從提高生產和管理效率的角度，還是從電網安全的角度，都需要實現無人化的運維，要求在發電場、變電站部署算力，提升及時性和減少網絡的依賴性。同時，電力設備的預測性維護，由于其數據的短期有效性，需要將計算能力部署

99、在邊緣，并集成AI能力，降低電網的故障概率。這些業務如果采用傳統中心式部署的話，存在傳輸數據量大、時延長等缺點，通過部署邊緣計算，降低了通信的時延，可以實現大部分巡維操作的本地處理，減少了大量數據傳輸的同時也減少了數據安全風險?；谶?緣計算的巡檢及運維類業務39圖23：區塊鏈技術在城市能源數字化轉型中的應用區塊鏈技術將極大改變能源系統生產和交易模式，能源交易主體可以點對點實現能源產品生產和交易、能源基礎設施共享，并保證用戶進行電力市場交易時的交易信息公開透明、數據安全存儲，并且區塊鏈可以將用戶與電力市場之間達成的協議自動生成智能和與，達成長期的市場化交易；能源區塊鏈還可實現數字化精準管理，未

100、來將延伸到分布式交易微電網、能源金融、碳證交易和綠證核發、電動汽車等能源互聯場景，區塊鏈的去中心化、智能合約等特征正在被應用到城市能源價值鏈的多個環節。隨著城市能源數字化轉型發展，海量分布式電源、市場化交易等新型能源業務涉及更多能源形式、更廣泛參與主體和更多元互動模式，這些維度的升級對能源系統內共識和信任建立、價值的轉移提出很大挑戰。區塊鏈技術核心功能就是不依靠中心或者第三方機構，保障數據的真實可信，打破信任壁壘，極大降低了業務開展需要支付的信任成本，促進業務的高效開展。因此，區塊鏈的優勢特性將在能源電力領域發揮巨大的應用價值。如圖23所示，區塊鏈技術在城市能源數字化下的應用可以從功能維度、對

101、象維度和屬性維度等3個方面進行歸納和分析。在功能維度主要包括計量認證、市場交易、組織協同、能源金融四個方面；對象維度則可以分為源、網、荷、儲等多個能源生產、傳輸、存儲、消費環節；屬性維度主要包括能源數字化轉型中的能量流、信息流和價值流。區塊鏈的應用可以有效的匹配城市能源政策發布、能源監管協同、能源容量分配、跨區電網穩定、電力供應安全、并網協議認定等各類能源管理場景，同時還將打破能源管理部門、能源監管機構、輸配電運營商、電力供應網絡之間的信息孤島，使之形成自治、自洽的能源聯盟平臺。數字基礎共性技術屬性維度對象維度功能維度能量信息010101011010010價值能源金融源網荷儲組織協同市場交易計

102、量認證北京冬奧綠電溯源國家電網公司經過四年的實踐探索，已建成國內最大的能源區塊鏈公共服務平臺“國網鏈”。公司依托國網鏈群打造包含綠電生產-交易-輸配-消納各環節參與的行業性/地域性綠電聯盟，實現綠電生產、交易、消納等全過程信息上鏈建立安全共識、互信高效的綠電交易通道與綠電溯源機制（圖24）。為實現2022年冬奧綠電100%覆蓋，北京冬奧場館用戶在北京電力交易中心及首都電力交易中心通過市場化直購電的方式與可再生能源電廠簽訂購電合同，并通過冬奧專項配電網工程為冬奧場館輸送綠電。北京冬奧綠電溯源應用通過集成電力營銷、調控、交易等業務系統，獲取冬奧綠電全流程關鍵環節原始信息，并以區塊鏈多方共識、不可篡

103、改等技術特性為基礎，依托國網鏈，有效確保全鏈條各環節信息的真實性，構建可追溯的冬奧綠電信息體系，實現冬奧綠電來源、綠電結構、綠電傳輸、綠電使用等溯源信息可信、實時、多維度可視化展示。該方案為北京2022年冬奧會、冬殘奧會100%使用清潔能源供電提供可信數據支撐，從而實現基于區塊鏈的冬奧綠電可信溯源。40數字集成應用技術7資料來源：區塊鏈創新應用平臺。國家電網-基于“國網鏈”的綠電消納與溯源應用。https:/ 數字集成應用技術(一)多能流能量管理 在能源傳輸環節，多能流能量管理尤為重要。多能流是城市能源網區別于傳統電網的關鍵特征，冷、熱、電、氣等多類能量在能源網中的流動，充分體現了多類能量相互

104、轉換、耦合和作用的物理特性。多能流能量管理通過信息流調控能量流，可看作電力系統運行的大腦和神經中樞，其核心技術包括電力系統的監測、狀態估計、潮流分析、安全分析、優化調度與閉環控制。多能流是能源網區別于傳統電網的關鍵特征，冷、熱、電、氣等多類能量在能源網中的流動，充分體現了多類能量相互轉換、耦合和作用的物理特性。新一代能源能量管理系統，需要在能源互聯網基礎上，基于物聯網、云計算和大數據分析等先進技術，突破原有不同能量形式割裂化管理的窠臼，實現冷、熱、電、氣、交通等多種能量形式的協同調度和實時動態管理，以用戶為中心，滿足其不同品位的能量需求，實現能源梯度利用。能量管理系統（Energy Manag

105、ement System，EMS）在功能上可以實現數據采集和監控、態勢感知、協同優化調度、安全分析和安全控制等，安全分析功能保證了電力系統處于安全運行狀態，當感知到系統處于不安全狀態時，通過安全控制策略將系統拉回安全狀態。將傳統電網能量管理問題拓展到包含電力、天然氣和冷熱等多能流系統的綜合能量管理問題，提出涵蓋不同動態特性的多能流耦合建模與狀態估計技術；通過多能流的協同計算，統一求解電網潮流、熱網水力和熱力工況及天然氣網工況，進而提出多能流系統多時間尺度安全分析方法和嚴重性評估指標；通過多能流協同能量管理，可顯著提高終端用戶的綜合用能水平。另外，通過“云邊端”的能源管理技術，可以將城市分散區域

106、的能量管理系統搬到云端，將基礎的數據采集服務、設備控制執行留在本地，通過通信技術實現遠程的監控與管理，在云端進行數據匯集、大數據分析、數據預警等，提供關于監控、分析、優化、交易等一系列的解決方案綜合能源服務。41數字集成應用技術42數字集成應用技術智慧電廠解決方案在新型智慧電廠建設過程中，存在多家應用服務商各自建設，交付的應用、數據完全割裂的情況，對客戶的統一管理、運維、分析帶來巨大困難。智慧電廠涉及專業領域多，不能通過單一應用簡單復制來滿足各類用戶需求，需要支撐應用服務多樣性的一站式服務平臺。此外，隨著移動應用的普及，電力企業傳統信息化由傳統的PC端向多端應用發展、對信息化系統的改造升級要求

107、迫切。騰訊云智慧電廠解決方案可應用于智慧電廠底座平臺、工業大數據平臺、工業APP、智慧電廠AI平臺等，利用云計算、大數據分析、物聯網、人工智能、移動平臺、虛擬現實等新概念和新技術，對傳統電廠進行系統升級，建設更安全、更高效、更經濟、更環保的現代化智慧電廠。在數字化技術日新月異發展的背景下，數字化賦能傳統產業轉型升級步入新常態，發電側需要轉變粗放型管理模式，推進提升管控力度、降本增效，在此背景下，智能發電服務的興起既順應時代發展，又是傳統發電側自我革新的必經之路?；诖髷祿?、AI服務、工業APP、SaaS化服務、數字孿生等的智能發電服務對傳統電廠進行系統升級，建設更安全、更高效、更經濟、更環

108、保的現代化智慧電廠?！爸悄馨l電”是以自動化、數字化、信息化為基礎，綜合應用互聯網、大數據等資源，充分發揮計算機的信息處理能力，集成統一的一體化數據平臺、一體化管控系統、智能傳感與執行、智能控制和優化算法、數據挖掘以及精細化管理決策等技術，形成一種具備自趨優、自學習、自恢復、自適應、自組織等特征的智能發電運行控制與管理模式，以實現安全、高效、環保的運行目標，并具有強大的外界環境適應能力。通過建設發電設備狀態檢測、廠級監控、運行優化、故障診斷和評估等系統，可以對發電機組啟動、調試、正常運行、停運和維修進行全過程的電能質量、發電煤耗、環保排放等質量問題進行在線診斷追溯，及時發現異常原因并進行相應處置

109、，實現發電生產過程質量問題全程追溯，以消除各類生產質量問題，保障發電生產持續開展。(二)智能發電服務 43數字集成應用技術(1)智慧電廠底座平臺：內置通用業務、工具業務和工業場景微服務，并為各類工業APP的開發、部署提供一體化技術支撐平臺。以數據為核心要素實現全面連接，構建起全要素、全產業鏈、全價值鏈融合的新制造體系和新產業生態，是數字化轉型的關鍵支撐和重要途徑。(2)智慧電廠AI平臺：基于機器學習、深度學習，構建鍋爐優化模型、設備故障分析預警模型等智能化預警模型。通過視頻AI分析，基于企業實際場景，實現智能判斷，例如安全帽檢測，明火檢測，工作規程檢測等，實現實時安全監控，切實降低企業風險。(

110、3)工業大數據平臺：全面支撐海量工業實時數據、非結構化數據、結構化數據的存儲和分析?；跀祿驮O備機理相結合的模型構建提供設備故障預測、診斷等智能化運維應用，通過數據治理平臺，圍繞工業企業的核心業務流程進行數字化建模，并構建領域主題庫及業務關鍵指標分析。運維業務提升方案電廠存在廠區大、設備多、環境復雜等特點，巡檢工作重，需要消耗大量人工。此外，電廠設備多且工藝流程復雜，生產過程中存在許多風險區域，安全的生產需要運檢人員能夠熟練掌握工藝和設備運行原理，而運檢人員大多通過圖紙與文檔的方式學習，需要通過多年工作實踐進行積累。隨著電廠“少人值守”的建設趨勢，運維人員工作量越來越大，對運維人員能力和工作

111、效率要求越來越高。騰訊通過運檢業務提升方案，減少IT維護工作量，減少電廠運維人員工作負荷；將AI圖像識別用在日常巡檢工作，提升人員工作效率；通過設備三維可視化，幫助運檢人員更快速理解電廠工藝流程，提升專業能力。電廠運檢業務提升方案通過超融合一體機解決方案，實現電廠信息化資源“云化”。通過搭建數字化孿生平臺，連接電廠數據，將人員定位、視頻識別等數據進行融合，實現實時直觀的呈現?；谀茉磾底謱\生EnerTwin的AI圖像識別能力，對現場作業風險行為進行監測，對設備缺陷進行識別，同時也提供一站式AI訓練運行平臺，對于不同場景模型訓練提供支撐能力，滿足更多智能應用的開發。數字集成應用技術44圖 25：

112、智慧風電服務軟件移動端展示(1)降低IT成本，減少運維工作量：針對電廠數據安全需求高和IT運維能力有限的特點，提出TStack超融合一體機解決方案，此方案降低IT投資和運維成本，為電廠“上云”提供了解決方案。(2)提高巡檢效率，降低運營風險：利用AI圖像識別技術和算法，實現電廠采集數據分析，提高數據分析效率和分析質量，減輕巡檢人員工作強度、提高工作效率，降低運營風險。(3)提高運檢人員專業技能，減少培養周期：運行、檢修人員更直觀、實時監測到設備工作原理和狀態，便于深化理解生產工藝原理，提高專業技能水平。同時，當故障發生時，可以更加快速、準確定位到故障點，提高工作效率。EnerTwin全面賦能數

113、據連接TStack超融合一體機數據連接其他IT服務資源賦能監控高效檢維修信息告知可視化賦能自動化告警智能化監控實時監控故障識別廠區可視化設備可視化安全預警能源連接器Tencen EnterLink EnerTwin-3DEnerTwin-Al運行班監控人員檢修班檢修人員45智慧新能源解決方案建設智慧新能源體系，不僅是實現新能源電站運行期的運營維護，而是支撐新能源業務板塊前期、運行、檢修、優化全生命周期復雜的市場經營、運行維護、運營優化過程。新能源場站建設投資規模較大，因此建設前的規劃設計仿真特別重要，建設過程的監管也是新能源電站成功的保障。騰訊云智慧新能源解決方案基于云計算、物聯網、大數據、人

114、工智能等先進技術，為光伏、風電等新能源企業提供面向研發設計、運行維護、運營管控的全周期智慧化服務。(1)智慧光伏：電站數據采集與對接通過架設必要的物聯網數據采集設備，構建成物物相連的網絡系統，對所有電站數據進行實時采集，匯聚至大數據云平臺；通過先進的大數據技術對數據進行存儲和完善的分析處理，再由訂閱系統按需求推至綜合應用平臺；應用平臺通過電站分析、故障預警、智能報表、智能運維、基礎支撐系統，采用實現光伏電站運維智能化。光伏電站運維監控實現多級狀態監視、主要參數、指標的歷史數據以及趨勢的顯示?？梢哉故舅泄夥娬镜碾娬緺顟B、實時告警、越限警示、電站PR、等效利用小時數和在線診斷的統計數據與分析。

115、(2)智慧風電：如圖26的智慧風電服務軟件移動端展示，智能辦公主界面的實時監控模塊可以遠程查看各個風電場能源并網、待機、維修、中斷、故障等相關信息，判斷區域內所有風機所處的細分狀態，比如風機在并網時，根據其他數據可以細分為可限負荷或自降容狀態；風機處于待機狀態下根據風速對風角度以及歷史操作記錄可以細分為可啟動狀態或不啟動狀態；風機處于故障狀態下，結合首出故障點以及是否可復位的專家知識庫可以細分為可自動復位狀態或不可自動復位狀態；根據風機所處狀態進行對應的干預：啟動、停機、復位、有功限制等；實現風電集中監控系統，具備對區域內所有風機關鍵數據的完全監控權，包括故障后的自動復位、待機風機的自動啟動、

116、風機異?；蛘哧P鍵數據超溫后的自降容運行以及自動停機。圖26：智慧風電服務軟件移動端展示數字集成應用技術(三)綜合能源服務平臺目前，綜合能源服務面臨著多種需求尋找不同供應商建設應用、集成成本高，不同項目不同平臺產生數據孤島，線上線下連接困難、難以形成用戶與數據積累等問題。綜合能源服務平臺可以通過積木式組裝不同供應商應用、輕松連接數據孤島，滿足各類細分場景需求，包括用能企業能源管理、園區能源管理、地方能源產業平臺、地方大數據平臺等，提供配電監測、設備用能監測、建筑用能監測等能耗在線監測與多種能源統一監測、儲能管理、用能深度分析、電費與交易管理等綜合能源管理，形成源-網-荷-儲智能協同的智慧能效管理

117、解決方案。綜合能源服務平臺可以為城市能源的數字化轉型提供一攬子的綜合服務，如虛擬電廠、新能源發電站建設維護、碳排放核查、售電服務等，是城市進行綜合能源服務商轉變的基礎。針對售電業務，城市售電公司通過與上游發電企業協商，降低客戶和自身的購電成本，通過電力交易平臺開展雙邊協商交易或集中交易。在此過程中，售電公司需要完全打通發電方和購電方，一方面要把發電廠的發電成本實時統計出來，一方面要精準預測用電量，幫助企業更經濟穩定的運營，平臺需要具備供購售電競價、成本計算、售電營銷、客戶服務、合同管理、購電管理、負荷預測、能效管理、偏差考核等全方位信息化的解決方案。46綜合能源服務平臺解決方案綜合能源服務具有

118、產業鏈長、專業性強、高度細分的特點，服務商很難僅依靠自身資源，滿足多樣化的需求，需要以平臺化的方式，整合產業鏈各環節資源，通過高效匹配、組合和對接，用戶提供“量身定制”的綜合能源服務方案。此外，綜合能源領域有眾多的細分供應商，其產品和服務之間往往采用煙囪式建設，造成數據孤島。在綜合能源服務項目上集成這些產品的復雜度和成本高，實施周期長。平臺運營方亟需借鑒互聯網平臺運營思維，采用科學的運營工具，通過用戶畫像、行為分析等數據洞察快速觸達用戶，智能化匹配供需雙方，實現運營數據常態分析與業務持續提升閉環管控?；隍v訊能源連接器 Tencent EnerLink，通過模塊預集成、松耦合的方式，快速構建滿

119、足多樣化需求的綜合能源服務平臺。該平臺采用互聯網思維設計，匯集綜合能源企業及生態伙伴的產品和服務，提供能源數據匯接、能源應用連接、低代碼開發、智能營銷等一系列技術組件及互聯網平臺運營工具，打通產業鏈關鍵環節流程和數據，降低集成難度和成本；幫助綜合能源平臺運營商快速觸達用戶，建立供需之間的對接和綜能生態，并幫助實現持續的平臺商業化運營。數字集成應用技術47圖 27：騰訊綜合能源服務平臺解決方案數字集成應用技術物聯接入/物聯安全/能源物聯協議能源數據匯接與資產管理BI可視化工具 碳引擎能源監測與分析地熱能太陽能Solar薄膜發電風能節能設計墻體保溫地面保溫充電預約全渠道統一交互中心用戶畫像精準營銷

120、積分商城資產租賃資產融資保險變電房代運維安裝；維護、修理排水管道等碳排查碳監測無人機自主巡檢巡檢機器人備品備件庫存優化物流跟蹤空調節能控制防盜/鎖具一氧化碳監控基于數據的遠程診斷和建議智能表計優化調度低代碼開發統一賬號管理區塊鏈開發應用接口連接器企業微信/微信互通智能客服智能營銷能源電商服務平臺能源行業主題倉庫能源生態協同工作臺微信小程序H5開發支撐平臺能源連接器（Tencent EnerLink）能源數據匯接能源清潔能源碳資產管理節能施工服務電動汽車營銷服務一體化客戶能源管理遠程智能巡檢透明工廠綜合能源服務商零碳園區能源電商低碳建筑預測性維護綠色供應鏈清潔能源維修服務金融服務設備運行狀態監測

121、設備用戶服務能源業務集成用戶連接生態互聯面向領域(1)平臺提供了數據匯接、應用集成、低代碼開發、電商平臺等底層技術能力，生態伙伴可靈活調用，快速構建創新應用，減少應用集成的復雜度，能快速響應客戶需求。同時應用開發商可以聚焦自己的核心能力，專注于自己擅長的特定業務領域。(2)用能企業可以根據業務場景需求，靈活選擇最適合自己的綜能應用組合，通過一站式選配、樂高式按需組裝，快速構建自己的能源管理平臺，大大縮短平臺的建設時間和成本。(3)利用數字化營銷平臺，建立標準化、智能化的運營流程，形成平臺管理閉環機制，實現業務在線化、社交化、一體化協同，提升服務和運營效率。幫助平臺運營商快速觸達用戶，打通上下游

122、，拓展雙碳、能效優化、代運維和供需撮合交易等增值服務。(四)能源服務機器人在工業領域，機器人早已成為制造業皇冠頂端的明珠?！笆奈濉睓C器人產業發展規劃指出，到2025年，我國將成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。與此同時，機器人的全面普及也正在加速，其中服務機器人的普及及應用成為了一片藍海。從數據看，2021 年全球服務機器人需求端銷售額達到 146 億美元，增速 32.2%，特斯拉、戴森等企業也紛紛投身到服務機器人的研發與制造領域。按照國際機器人聯盟（IFR）的定義，服務機器人是指用于非制造業、以服務為核心的自主或半自主機器人。服務機器人應用于能源行業有助于降低行業

123、的危險性，服務于能源生產、轉換/傳輸、消費、存儲各環節的特種機器人具有一種或多種的功能，可替代或輔助設備巡檢、帶電搶修和維護作業，同時還可以提高生產效率和工作的精度，推動能源行業的進一步發展。能源服務機器人可以逐步替代人工作業，并可以越來越多的開展一些重復、繁瑣、危險以及人力無法完成的工作，應用場景也在不斷擴展，主要包括發電廠的機器人巡檢、水電站的水下機器人檢測、輸電線路變電站巡檢，其產業發展前景頗具規模。48數字集成應用技術如風電行業，風力發電機在經年累月的運行過程中，容易產生物理缺陷，風機葉片巡檢無人機可搭載光學、聲學等傳感器對風機葉片、主機進行非接觸式檢測，用以判斷設備健康狀態，評估進一

124、步檢修的必要性。輸電線路巡檢無人機結合無人機機場，巡檢路徑自動規劃，可完成巡檢過程全自主，無需人工干預即可完成對設備外觀等物理檢測，大大節省人工到達所耗費的時間，提高檢測效率，節省用工成本，實現輸變配現場作業向自動化，智能化轉型，逐步實現人工智能輔助或替代人工設備巡視和狀態研判。很多電力營業廳中都引進了智能服務機器人，該機器人能夠使用人工智能技術代替人工客服接聽用戶電話，提供查詢、咨詢、預訂、投訴等來電接聽服務，解答客戶問題，采集客戶信息。智能服務機器人的應用很大程度減少了營業廳業務人員的壓力，可以在人流量的高峰期進行優化服務，提供相關業務辦理服務，增強客戶的體驗，同時也促進了營業廳智能服務的

125、進步。能源生產領域能源轉換傳輸領域能源消費領域智慧變電站解決方案變電站部署的監測裝置、攝像頭等系統越來越多，但是對采集到的監控數據特別是圖像和視頻數據的分析，主要還是依靠人工，一方面分析效率低、人工分析的工作量大，另外數據分析的質量和完整性也難以保證。此外，變電站現場施工和檢修作業的安全非常重要，傳統上主要采用在現場派人監督的方式，既存在安全監督工作量大、人手不足的問題，又容易造成管理上的漏洞，需要考慮利用數字化手段提高安全監督的工作效率和管理質量。騰訊智慧變電站解決方案利用AI和圖像識別技術，對巡檢機器人、攝像頭、監測裝置等采集的圖像數據進行智能識別，自動發現變電站設備、系統運行狀態、內外部

126、環境和現場作業的異常狀況，并以全景智慧監控的形式進行實時、直觀展示，幫助運行人員快速掌握變電站關鍵信息并及時響應。49圖 28：騰訊智慧變電站解決方案 數字集成應用技術云端-電網數字孿生平臺Tencent EnerTwin模型下發邊緣側-變電站邊緣物聯代理視頻流視頻采集感知設備視頻監控多維展示狀態分析故障診斷數字運檢安全生產移動作業時序數據物聯感知告警信息出現了分體式移動儲能充電機器人。新能源汽車帶給用戶良好駕乘、出行體驗，但在使用過程中續航焦慮、充電難、充電體驗差等問題，也迅速暴露出來。針對這些痛點，移動充電是很重要的一條技術路線。分體式移動儲能充電機器人，協同智能移動充電模塊、機器站，為新

127、能源汽車提供移動充電綜合服務的系統解決方案，可廣泛應用于商場、寫字樓、小區、園區等多種停車場環境，實現“車樁分離”，徹底解放了固定充電停車位。能源存儲領域50(1)全天候、準實時：通過巡檢機器人、高清攝像頭、無人機等終端，可實現變電站無人值守、離線任務規劃、遠程精細化高頻常態自動作業，保障全天候在線和實時性監控、巡檢作業。(2)智能化、無人化：利用AI圖像識別技術和算法，實現對變電站采集數據的智能化分析，大大提高數據分析效率和分析質量，幫助工作人員減輕工作強度、提高工作效率，從而逐步替代人工現場巡視，為最終實現變電站無人化巡視奠定基礎。(3)降成本、保安全：通過數智化手段賦能變電站安全作業管控

128、，規范現場人員操作，有效節省了管控成本，降低了安全事故風險。數字集成應用技術(五)電碳服務平臺我國目前采用區域或省級平均碳排放因子來計算用電間接碳排放量，隨著可再生能源發電比例的上升，用電碳排放因子的時空差異性將日益明顯。為了解決用電碳排放因子的精確核算問題，碳排放流理論通過給電力潮流打上“碳標簽”的方式，對用戶的每一度電進行碳排放溯源。應用該方法能夠計算不同時間、地區度電含碳量差異化用電碳排放因子，實時、精準的呈現電力系統碳排放從產生到傳輸的全過程畫像。電碳服務平臺由實時碳追蹤和綜合碳分析兩大主要功能模塊組成，實時碳追蹤模塊基于電網實時運行數據，利用數字化專業技術底座，匯聚的海量電網全域量測

129、數據，依托數據中臺強大算力，動態解析電網實時拓撲，實現億級數據量的分鐘級計算，基于內嵌的碳排放流算法，支撐電網實時潮流分析、電碳測算和碳流追蹤分析，可實現電網全環節碳排放的實時在線計算與分析，并且計算碳排放在不同時段和不同地區的流動與分布情況，綜合碳分析模塊基于碳排放流計算結果，分析源網荷多維度碳排放強度與累積排放信息。電碳服務平臺形成了電力間接碳排放核算的中國方案，可為政府開展碳“雙控”、電力企業開展碳管理、服務用戶碳減排提供數據基礎與決策依據，相關成果將有效支撐新型電力系統建設，助力電力系統碳減排。51碳引擎多數企業或單位，其排放活動水平的源數據分散在各個應用系統內。數據收集難度高、工作量

130、大、易遺漏、易丟失，導致最終盤查結果不準確。另外，碳盤查過程中會涉及大量、瑣碎、分散的數據，以及復雜、嵌套的計算公式。從數據拉取到完成最終計算，需要消耗大量的人力成本和時間成本。同時在面對小數位數多的情況時，在校對數據單位、處理單位換算等過程時，人工計算都極易出錯使得最終結果有誤。碳引擎提供高時效、高精準、高靈活、行業全覆蓋的碳排放盤查工具，特有的數據匯接能夠輕松接入不同系統的源數據，自動計算，保證計算高時效不再人工抄錄數據；含國家排放核算方法、參數推薦值、排放因子，便捷引用；可視化自由算式編輯，無限級子算式及求和運算，適應所有類型碳盤查計算；盤查方案一次設計、持續使用，便捷高效一勞永逸。數字

131、集成應用技術圖 28：騰訊碳引擎產品頁面供應商騰訊AI、區塊鏈雙碳管理碳盤查碳資產管理碳交易輔助碳足跡碳普惠 已適配 騰訊官方技術應用產品類型軟件類-工具應用擴展標簽 產品能力碳引擎綜能應用 綜能規劃產品界面產品詳情TencentCloudv5Tenc.tan-ins-12345678 盤查實例名稱十五個字盤查邊界及數據排放源大類直接排放?范圍一輸入能源類間接排放范圍二條目名稱條目名稱聚合頻次計入時間最后編輯時問管理數據(是否完成管理數據管理數據管理數據管理數據管理數據管理數據設置計入時間-2021-06-02 19:19:19一次性統計無煙煤煙煤天然氣液化石油氣焦油煤油一次性統計算子頻次未統

132、一一次性統計1天1天共 1000 條條/頁102021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:192021-06-02 19:19:19交通運輸間接排放范圍三組織使用產品的問接排放使用組織生產產品的間接排放范圍三范圍三其他來源的間接排放范圍三盤查結果盤查年份 2021新增子類新增排放條目排放源子類排放源子類名稱1排放源子類名稱2排放源子類名稱3排放源子類名稱4重命名刪除已完成已完成已完成已完成已完成已完成/100頁1操作

133、復制條目復制條目復制條目復制條目復制條目復制條目重命名重命名重命名重命名重命名重命名刪除刪除刪除刪除刪除刪除圖29：騰訊碳引擎平臺示例52物聯網設備洞察產品 IoT Insight2022 年 6 月 24 日，在首期 TechoDay 騰訊技術開放日活動上，騰訊云正式對外發布了物聯網設備洞察產品 IoT Insight，該產品是騰訊云首個面向工業、能源、政務、園區、交通等不同行業企業資產洞察的物聯網平臺產品，旨在通過輕簡化企業資產轉型流程，為企業資產的建模、分析、洞察和可視化提供一站式產品服務，助力企業資產快速實現數字化轉型升級，向“雙碳目標”加速邁進。以某智慧零碳園區客戶為例，騰訊云 Io

134、T Insight 幫助客戶匯集光伏、儲能等設備資產的量測及運行數據，并支持其能源資產管理、分析、預測和優化，實現了碳排放一目了然、碳管理精準高效。如今，該園區有超過 100 個資產孿生模型、10 萬+設備接入，推送數據量 1300 萬條，預計每年減少數十萬噸碳排放。數字集成應用技術提供通過統一的接口規范和可擴展的數據模型，可視化零代碼進行數據匯接，輕松完成數據互通。碳 排 放計算支持將排放源進行大類分級和多個方案，便于用戶對比不同計算方法的結果，選取最優方法；支持通過模板快速搭建盤查方案，內置國家24個行業核查方法作為模板；參數庫內置國家行業核查方法的參數推薦值、排放因子；支持拖拽式自定義計

135、算公式，將參數和數據源進行多種運算，并有自動的公式試算和格式校驗；支持根據自定義計算公式，隨著源數據的頻率，靈活每小時、每天、每周、每月進行碳計算。碳 資 產管理融合騰訊云的IoT、大數據、BI等產品能力，打造碳排放數據可視化設備，支持碳排放數據的多時間維度（年、月、日、時）統計與展示，實現碳排放數據監測與分析，優化能源結構及資產配置。支持統計與分析碳排放數據，平衡碳排放指標，實時統計抵消量。數據匯接能力53數字集成應用技術IoT Insight：以輕簡流程實現企業資產的建模、分析、洞察和可視化泛在連接孿生建模資產分析資產計算指標計算多維分析洞察/可視化生產管控MES能耗監控設備管理質量管理數

136、字孿生集團控制塔開放/應用工業組態設備可視化表盤資產時序分析、SQL分析、異常檢測實時計算、轉換、時序對齊采集OT數據 200+主流協議 支撐50萬點/s 點位在線配置拖拽式開發 豐富的組態 數據動態綁定關聯 結構化數據 非結構化數據 多級資產結構異構協議設備連接上位機&HMI網關資產模型CNC&RobotPLC DCS RTU資產分析騰訊云 IoT Insight 還會針對企業不同場景業務需求，完成對產量、損耗、異常檢測、故障發現等資產數據時序分析的工作任務，保障企業在離線狀態下還能平穩進行多維度數據分析。同時，IoT Insight 還能夠對設備數據源數據快速預處理，用戶直接獲取到業務所需

137、數據，降低了用戶處理數據的開發與維護成本。騰訊云 IoT Insight 用數字化定義物理設備和工藝流程數據，專注構建物理世界設備資產的數字孿生體，比如通過統一建模，可以實現集中化定義新的計算指標并一鍵生效，同時實現實例化資產自動更新，大大提升了資產管理效率。資產建模圖 30：騰訊云IoT產品示意圖 54深圳低碳星球碳普惠平臺碳排放盤查工具開放性自助接入各類碳普惠項目數據，能夠靈活可視化的配置減排方法學，搭配積分商城激勵方法，助力碳普惠項目。根據2021年11月發布的深圳碳普惠體系建設工作方案，深圳市生態環境局將借助互聯網科技的力量，探索個人碳賬戶與碳交易打通。深圳率先通過低碳星球小程序試點開

138、通和運營個人碳賬戶。作為目前深圳碳普惠首個授權運營平臺，“低碳星球”可將用戶通過騰訊乘車碼參與的公共出行行為，科學核算二氧化碳減排量，積累相應碳積分。隨著用戶公共出行次數以及微信步數的增加，小程序中的“低碳星球”小游戲將不斷獲得成長值。低碳星球通過趣味性、互動性的創意形態，鼓勵用戶通過綠色出行等行為減少碳排放量，正向引導公眾養成低碳生活、低碳消費的習慣，具有非常重要的創新示范價值和社會意義。數字集成應用技術圖31：低碳星球小程序界面55-城市能源數字化的發展趨勢-趨勢一：能源終端即插即用56能源終端即插即用是城市更好地服務能源終端用戶，更充分地利用本地可再生能源資源，更靈活地盤活海量分布式能源

139、資源的重要基礎。指導意見明確提出：“推動不同能源網絡接口設施的標準化、模塊化建設，支持各種能源生產、消費設施的即插即用與雙向傳輸，大幅提升可再生能源、分布式能源及多元化負荷的接納能力”。即插即用（Plug-and-Play）來源于計算機術語，表示計算機能夠自動識別設備如板卡的插入和拔出等，最具代表性且廣為人知的就是 USB（通用串行總線）標準及相關設備。其實在能源尤其是電力領域，終端設備早已實現即插即用。用戶只需要將插頭插入插座，臺燈就能亮起，電視就能打開，洗衣機就能運轉。尤其是近來隨著 USB 的發展，用電終端的即插即用到了新的階段?，F在一個 USB Type-C 的充電頭既可以輸出 5 伏

140、 2 安給手機充電，還可以輸出 20 伏 5A 給筆記本電腦供電。在 2021 年 5 月 25 日 USB-IF 組織更新的 v2.1版本 USB Type-C 線纜和接口標準中，其供電能力最高可達 240 瓦，并被命名為擴展電力范圍（Extended Power Range）。隨著相應的技術和標準的不對發展，各種用電設備可能不再需要用戶關注電壓、電流和功率，實現“盲插”級的即插即用。USB Type-C 體現了一個真正的數字化供電特征。供電前先通過數字手段進行聯系，雙方商量好電壓、電流，實現數據級的握手，再實現電力握手。在未來，這樣的形態將延伸到能源供給端和網絡端。分布式發電并網不再像傳統

141、方式檢同期，即電壓幅值相同、相角相同、頻率相同才可以并網，而是采用數字化手段直流自動控制實現即插即用。在城市能源互聯網中，新的設備或者系統接入時，可被自動地感知和識別，進而被自動地管理，也可以隨時斷開，具有良好的可擴展性和即插即用性。能源路由器、能源集線器、微網、代理、集群、虛擬電廠等技術的發展為設備的即插即用提供有效手段，分層控制、分布式控制、對等控制技術發展也將支撐開放對等接入。1能源終端即插即用趨勢一趨勢二：能源設備模塊組合57能源設備模塊組合、靈活適配，是有效提升能源系統效率的重要趨勢。傳統的發電機、變壓器等設備都是大塊頭，而且越大的塊頭一般對應更高的最佳運行效率。實現最佳運行效率需要

142、設備處在額定功率下，但隨著用能需求的逐日、逐月、逐年的變化，城市電力系統的各個設備并不能時刻保持在額定功率下。事實上，以目前的系統設計建設的方式，設備的額定功率會按照用能負荷最大值設計，這就意味著除了在年度負荷峰值的那短短的時間里，99%以上的情況下設備運行在低效率的狀態，造成了巨大的浪費。在新能源為主體的新型電力系統形態下，新能源將帶來更大的波動性，使得傳統發電機、變壓器等設備處于最佳運行效率工況下的時間更加短暫，帶來更加巨大的損耗。隨著電力電子技術的發展，電力設備將從“模擬”態轉變為“數字”態。從發電角度看，風電場、光伏電站這樣的新能源已經改變了傳統的發電機的模式。這樣的新能源電站在總體上

143、和一個火電機組功率相當，但其是由一個可以獨立關斷、可以實現0/1控制的風機或者光伏組件組合而成的。傳統的單個大型發電機組變成了一個模塊式的、獨立小型個體組合式的發電群組。這樣的發2能源設備模塊組合趨勢二趨勢三：能源網絡軟件定義58能源網絡實現軟件定義既是能源系統在運行時隨著工況變化動態組織實現效率最優，又是能源系統在應對擾動、故障時自動恢復實現可靠運行的必然趨勢。傳統的能源網絡是單向網絡，由配電方對用戶進行電力調配和傳輸。隨著新能源尤其是用戶側分布式新能源占比不斷提升，能源網絡上的能量流動已經由單向朝著雙向改變。此外，隨著終端用能逐步被電力替代，城市電網將越來越復雜。因此，城市能源網絡安全穩定

144、運行和靈活經濟調控的壓力越來越大。2022年5月投產的粵港澳大灣區直流背靠背電網工程是探索能源網絡軟件定義的重要嘗試，其運用柔性直流技術把分區電網進行柔性互聯，正常時可以相互送電，在故障情況下可以在不到0.1秒的時間里快速進行功率支援，大幅提高了粵港澳大灣區電網的安全穩定水平。軟件定義網絡（Software Defined Network,SDN），是一種新型網絡創新架構，是網絡虛擬化的一種實現方式，其核心技術通過將網絡設備控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能?；ヂ摼W作為雙向傳輸網絡，其網絡架構也正在向去中心化、異構化演進。能源網絡可以充分可以參考和

145、借鑒SDN的技術和架構，使網絡架構更為靈活，還可以支撐未來業務和技術的發展。電群組可以實現0到N的自由組合控制。從變電角度看，模塊化的變流器尤其是新能源并網核心裝備逆變器將更大規模更快增速的發展。國內領先的逆變器企業都對傳統集中逆變器進行重大革新，發布了其模塊化逆變器產品，通過并聯擴展實現靈活配置，實現新能源電站設計更靈活、發電量更高、運維更高效。在儲能角度，集裝箱式鋰電池儲能系統是模塊化儲能的代表。能源設備模塊組合實現了各模塊獨立運行，當單一模塊出現故障，其他模塊可正常運行，確保設備更高在線率，減少停運損失。設備模塊化也能有效提升運維效率，縮短維護時間，設備內部地的器件也能夠實現如同計算機內

146、存那樣輕松更換、即插即用極大降低運維成本。此外，模塊化還能夠實現能源設備靈活移動，從而支撐系統更高效的配置與優化，尤其在應急保障中具有不可替代的作用。2021年7月，為應對河南地區洪澇災害帶來的供電問題，電網公司和燃氣發電公司調動大量應急供電車、微燃氣輪機，有效緩解了民眾生活受到的影響。3能源網絡軟件定義趨勢三59實現能源網絡軟件定義需要“軟硬兼施”，其基礎支撐需要前述的能源終端即插即用和能源設備模塊組合，還需要基于電力電子技術的能源路由器的廣泛部署，此外還需要能源虛擬化技術的快速發展和應用。虛擬化是指通過軟件方式將物理資源抽象成虛擬資源，以提升物理資源利用率。能源虛擬化在物理基礎層按照共享、

147、可調度、可重用的模式設計而形成物理資源池，以按需分配、靈活組裝、動態調度的方式來提供物理資源服務。通過對物理資源的描述、抽象、配置、調度等，來實現物理資源池的虛擬化。多個虛擬資源聚合形成虛擬資源池，在虛擬資源池之上，形成虛擬網絡。虛擬化前，無論是電力系統還是石油天然氣網絡系統，其硬件與軟件資源獨立，軟件必須與硬件緊耦合。虛擬化后，硬件和軟件資源抽象成共享資源池；軟件與硬件解耦，上層操作系統從資源池中分配資源。當軟件與硬件徹底解耦時，可以實現軟件定義一切（Software Defined Everything，SDE）。圖 32：能源網絡軟件定義趨勢三：能源網絡軟件定義從軟件定義網絡（SDN）到

148、軟件定義一切（SDX）全棧資源的軟件定義？車聯網人類社會物理世界信息世界智能家居農業校園硬件資源硬件資源也可被 軟件定義！應用數據平臺傳感電能計算存儲網絡計算存儲網絡機器人物聯網工業設備城市趨勢四：能源系統信物融合60能源系統的信息物理融合是前述所有趨勢的基礎。指導意見 指出：“推進信息系統與物理系統在量測、計算、控制等多功能環節上的高效集成，實現能源互聯網的實時感知和信息反饋；建設信息系統與物理系統相融合的智能化調控體系，以集中調控、分布自治、遠程協作為特征，實現能源互聯網的快速響應與精確控制?！痹趥鹘y的有關信息系統和物理系統的觀念中，信息空間與物理空間是相對解耦的，在能源系統信物融合的趨勢

149、下，通過在物理系統中嵌入計算與通信內核，可以實現計算進程與物理進程的一體化。計算進程與物理進程通過反饋循環方式相互影響，從而實現嵌入式計算機與網絡對物理進程可靠、實時和高效的監測、協調與控制。如騰訊推出的產品能源數字孿生 Tencent EnerTwin（圖 33）可以快速構建 3D 可視化模型，實現遠程高逼真、沉浸式的能源管控；同時，依靠高性能運算和 AI 技術，能源數字孿生可以對監控圖像、視頻數據進行智能分析，自動識別設備缺陷和環境異常，全面提升能源企業生產效率和安全水平。這對生產線、海上風電場等復雜設施、高危作業環境尤為關鍵。要構建信息物理融合的系統（Cyber-Physical Sys

150、tem），首先要實現信息物理融合的個體，可稱為信息物理綜合體（Cyber-Physical Synthesis）。信息物理綜合體是把傳感器、邊緣計算等4能源系統信物融合趨勢四圖 33：騰訊數字孿生一站建模趨勢五：能源管理多級聯動61能源管理是能源系統的大腦，在能源系統信物融合的支撐下，其將實現多級聯動，成為能源網絡軟件定義的各級指揮中心。包括各級各類的源、網、荷、儲等城市能源系統的每一個信息物理綜合體、每一個信息物理子系統，都將具備一個能量管理系統（Energy Management System,EMS）。各個、各級EMS會根據自身的目標和獲取的信息進行自主決策，并和其他EMS進行互動，從而

151、形成多級協同的EMS家族，如圖32所示。面向城市能源互聯網的EMS家族，其管理對象不僅包括電力系統，還包括供熱系統、天然氣系統等其他能源系統，也覆蓋能量生產、傳輸和使用的所有環節，并采取了新的互聯網、計算機技術。EMS平臺通過將不同能源、不同環節的信息流進行協同處理，從而可以實現多種能源系統的協同管理，打破原來不同能源系統的孤立、割裂管理的狀況，發揮多能協同系統的優勢。多能協同能量管理平臺由眾多分布的EMS構成，這些EMS組成EMS家族，以自律-協同的方式實現能源互聯網的運行與控制。另外，多能協同能量管理平臺需要一套適應調度系統需求的支撐平臺，并能夠滿足電、熱、冷、天然氣多能協同系統的綜合能量

152、管理需求。多能協同能量管理平臺采用基于冗余的開放式分布應用環境，整個軟硬件體系結構滿足開放性、安全性、標準化和模塊化要求。其各個模塊都需要突破原來只以電為對象的限制，而要把電、熱、冷、天然氣多能協同系統作為管理對象，解決復雜系統帶來的問題，實現EMS的升級。5能源管理多級聯動趨勢五數字化技術充分應用到各級設備中。智能電網時代的智能裝備如智能變壓器、智能斷路器是信息物理綜合體的源起。智慧能源時代的智能風機是典型的信息物理綜合體，一臺風機擁有數百個傳感器，通過數百萬行代碼，實現自學習、自組織、自運行，支持優化控制。隨著數字技術尤其是傳感器技術的水平得以大幅提升，使得信息物理綜合體得以在能源系統廣泛

153、涌現。一個個的智能風機在一起，就成為一個智能的風電廠，也就是場站級的信息物理系統。風電、光伏、儲能、各類用戶、電網等各種信息物理系統有機結合，就構成一個真正的信息物理融合的能源系統。能碳場景能碳數據能碳應用火電 天然氣能碳計量能碳監測能碳優化能碳生態再生資源復用余熱發電碳捕集利用生產效率優化工藝路線優化生產配料優化煤炭分級利用燃氣替煤清潔能源引入空壓機優化換熱網絡優化制冷設備優化新能源車替代綠電EnerLinkEnerTwin光伏儲能空壓機換熱器 反應裝置泵樓宇運輸車輛其他設備能耗優化設備結構優化生產工藝優化資源循環利用碳服務企業生產企業監管部門園區運營方62騰訊基于能源連接器EnerLink

154、數據匯接和碳計算引擎，建立園區能源數據采集和集成，內置算法和排放因子計算模板，可以快速搭建應用計算和模擬各場景的碳排放；基于能源數字孿生EnerTwin的數字孿生和AI能力，協助園區綜合利用能源結構優化、用能設備降耗、工藝優化降碳、能源尾氣回收等手段實現能碳全過程、全周期管理，實現從高碳到低碳、低碳到零碳的轉變（圖34）。趨勢五：能源管理多級聯動W-EMS:S-EMS:B-EMS:風電場變電站樓宇P-EMS:D-EMS:H-EMS:光伏電站配 電 網家庭T-EMS:V-EMS:-EMS:輸電網電 動 汽 車微電網的EMS源W-EMSP-EMST-EMSS-EMSD-EMSV-EMSB-EMSH

155、-EMS-EMS網荷圖 35：騰訊園區零碳管理解決方案圖34：多能協同能量管理系統趨勢六：能源交易多方互動63還原能源商品屬性是能源體制革命的重要方向，市場交易是商品屬性的根本特征，參與主體的多元化是市場交易發展水平的核心體現，數字技術則是能源交易多方互動的基礎保障。指導意見指出：“發揮市場在資源配置中的決定性作用，推動建立公平競爭、開放有序的能源市場交易體系。建立健全能源市場的準入制度，鼓勵第三方資本、小微型企業等新興市場主體參與市場，促進各類所有制企業的平等、協同發展。允許市場主體自主協商或通過交易平臺集中競價等多種方式開展能源商品及靈活性資源等能源衍生品服務交易，最大限度地激發市場活力。

156、”隨著雙碳目標的提出，能源交易將和碳交易緊密聯動，綠色交易將成為市場化新動能，數字技術的基礎保障價值將進一步凸顯。以物聯網為基礎的能源、碳排放計量監測體系，可以實時采集各個設備的能源生產、能源消費、碳排放、碳匯集等各類數據。5G等新型通信技術可以為數據及時傳遞提供高速度、低時延、泛在的通信基礎，而數據中心、云平臺可以提供交易結算、出清等業務的算力支撐與業務支撐。區塊鏈技術通過數據全過程鏈式結構存儲，結合高強度加密以保證數據不可篡改和不可偽造，從而構成了交易系統的確權支撐體系。此外，基于大數據、人工智能為代表的數據技術，結合各類能源數據要素的多方交易服務也將加速涌現，支持B2B（企業對企業）、B

157、2C（企業對消費者）、C2B（消費者對企業）、C2C（消費者對消費者）、O2O（線上線下）等多種形態的商業模式，培育能源云服務、虛擬能源貨幣等新型商業模式。例如，需求側響應作為能源交易多方互動趨勢下的典型場景，通過電力供給側和需求側的雙向互動，提升城市電力系統的穩定性、提高電網對可再生能源的消納能力，降低電力系統峰谷差、延緩電網的建設投資。數字技術可以為參與的用戶提供用能優化建議，為負荷聚合商提供最優獲益模式。電網運營商家庭消費者雙向合同雙向合同與電網運營商簽訂條款從銷售方購買電力銷售方電力生產商交易所主要消費者出售至交易所從交易所購買與銷售方簽訂條款與電網運營商簽訂條款從交易所購買圖36：能

158、源交易多方互動6能源交易多方互動趨勢六趨勢七：能源數據多域賦能64以大數據深度挖掘和融合應用為主要特征的數字經濟，正成為我國經濟社會高質量發展的新動能。2022年6月22日，中央全面深化改革委員會第二十六次會議，審議通過了關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用的意見。習近平總書記在主持會議時繼續強調要促進數據高效流通使用、賦能實體經濟。能源數據具有覆蓋面廣、實時性強、準確性高的特點，蘊藏著大量的經濟信息和民生信息，不僅可以準確反映國民經濟的運行情況，輔助預測經濟發展趨勢，為制定宏觀經濟調控政策提供參考，還能了解產業發展狀況、居民生活情況和消費結構，為產業轉型發展和民生保障提供數據支撐。能源領

159、域已經開展了積極和廣泛的行動。行業政策從指導意見到“十四五”現代能源體系規劃（發改能源 2022 210號）均體現了對能源大數據的重視和引領。能源企業相繼成立大數據的專門機構，為國家大數據戰略實施和經濟發展提供電力數據支撐。多個省市相繼建立能源大數據中心，探索能源數據在經濟、環保、交通、水利、健康、旅游、民生等領域的創新應用。例如，電網公司通過“電力大數據+社區網格化”算法，精準判斷區域內人員流動量和分布，對地方政府科學決策與準確行動提供了堅實支撐。能源大數據在國計民生多領域賦能方面具有嵌入性、鏈接性的鮮明特點，有助于提升各個領域的相關主體的數據搜集、處理和分析能力，時效性、精準性和有效性；有

160、助于打破各個主體、領域之間的隔閡障礙，促進信息共享與溝通互動，實現效益最大化。例如通過打通用電量數據、用戶檔案信息，綜合電網數據、氣象數據、社會經濟數據等，建立宏觀經濟預測模型，研判區域產業協同狀況，可以為城市建設部門了解和預測行業、產業發展狀況及用能狀況提供基礎，為政府在能源規劃、產業結構調整、經濟調控等方面做出合理決策提供依據，輔助支撐政府推進城市群區域整體規劃發展。7能源數據多域賦能趨勢七公共安全城市建設民生保障環境保護生產運行醫療服務交通運輸治安風險監測火災監控預警違法案件整治疫情防控管理房地產市場投資園區生命周期管理圖37：能源大數據多領域賦能人力格局規劃產業規劃建設勞資風險監管扶貧

161、成色評估服務上門管理特殊群體監測低碳減碳治理重污企業管制重污企業監察重污行業排查企業景氣度分析生產風險監測復工復產保障電力信用就醫醫療物資生產保障醫療用電保障新能源消納評估充電網絡構建趨勢八：能源服務共創共享65能源數據多域賦能將產生海量的服務供給與需求，需要大眾創新、多方參與，實現能源服務共創共享。指導意見指出：“促進基于能源大數據的創新創業，開展面向能源生產、流通、消費等環節的新業務應用與增值服務；鼓勵能源生產、服務企業和第三方企業投資建設面向風電、光伏等能源大數據運營平臺，為能源資源評估、選址優化等業務提供專業化服務；鼓勵發展基于能源大數據的信息挖掘與智能預測業務，對能源設備的運行管理進

162、行精準調度、故障診斷和狀態檢修；鼓勵開展面向能源終端用戶的用能大數據信息服務，對用能行為進行實時感知與動態分析，實現遠程、友好、互動的智能用能控制?！贝送?，在能源革命、數字轉型的雙輪驅動下，城市能源系統的規劃、建設、運行、管理等各項業務，都需要通過系統性、整體性、協同性的方式開展。隨著城市能源系統愈加復雜，單一主體很難獨立完成。需要實現城市能源系統的管理者、建設者、運行者、使用方、供應方等多個相關主體協同一致地完成共同目標，構建多方合作、效益倍增、互利共贏的城市能源服務生態。需要通過數字化手段，打通設備、數據、業務，實現能源服務生態各主體內外部協同連接，賦能各主體最大化發揮自身能力，減少重復投

163、入，實現能源服務的共創共享。騰訊能源連接器（Tencent EnerLink）是一款多技術融合的數字平臺產品，提供可依托大數據、物聯網、邊緣計算等技術，實現綜合能源數據匯集、可視、分析和預測，盤查碳足跡；提供騰訊會議、騰訊千帆、騰訊企點等 200 多個應用連接工具，配合低代碼開發工具，助力企業一站式自由搭建能源管理協同平臺；基于小程序、企業微信等連接工具，幫助企業快速觸達用戶和產業鏈上下游伙伴，實現智慧營銷、供電管理、代運維等能力，持續助力生態構建和拓展。圖38：EnerLink產品能力8能源服務共創共享趨勢八賬號連接器、應用連接器、應用集成流 按需靈活配置和擴展功能 泛在物聯、協議適配 能碳

164、大數據全鏈路價值挖掘分析 IT-OT數據融合 生態聚合服務 供需撮合服務 供應鏈協同服務 全渠道觸達 精準營銷 智能客服能源連接器Tencent EnerLink連接業務連接用戶連接數據連接生態敏捷開發區塊鏈趨勢九：能源生態共建共贏66“營造開放共享的能源互聯網生態體系”是國家能源互聯網發展十大重點發展方向之一。需要充分利用數字技術領域的快速迭代創新能力，發揮互聯網創新模式在變革能源產業中的基礎作用，加快形成以開放、共享為主要特征的能源發展新形態。指導意見指出，需要推動能源基礎設施合理開放，促進能源生產與消費融合，提升大眾參與程度與用戶體驗，建立面向多種應用和服務場景下能源系統互聯互通的開放接

165、口、網絡協議和應用支撐平臺，支持海量和多種形式的供能與用能設備的快速、便捷接入；從局部區域著手，推動能源網絡分層分區互聯和能源資源的全局管理，支持終端用戶實現基于互聯網平臺的平等參與和能量共享。新型電力系統作為能源領域實現雙碳目標的核心形態，成敗關鍵在于共建新型能源生態。發輸配用、源-網-荷-儲，整個產業鏈條上的各環節都需要實現協同，需要新能源企業、化石能源企業、電網、用戶等共同參與，共建生態，合作推進。實現新型電力系統離不開綜合能源多網協同。電力系統將與天然氣、交通、建筑等多領域互聯互通，智能電網將與熱力管網、天然氣管網、交通網絡進行互聯互通，形成綜合能源供應，構成綜合能源系統。以智能合約、

166、區塊鏈為代表的數字技術可以通過構建能源價值互聯網，有效解決綜合能源系統面臨的多主體合作困難問題，實現各主體之間通過線下談判、決策+線上智能合約+區塊鏈防篡改的運營新模式，更好的促進綜合能源落地，實現共建共贏。實現能源數據多域賦能，需要通過隱私計算為代表的數字技術，保護數據安全的同時實現多源數據跨域合作，實現數據在發揮價值的同時“可用不可見”、“可算不可識”和“可用不可擁”。通俗地說，就是讓數據少跑路，讓算法多跑路，通過“數據不動模型動”破解數據保護與融合應用難題。圖39：能源生態共建共贏能源主體2能源主體1模型返回加密算法模型返回加密算法模型返回加密算法模型返回加密算法多方安全計算多方安全計算

167、用戶監管主體聯盟鏈節點綜合能源運營中心供熱主體供電主體供氣主體9能源生態共建共贏趨勢九67-結語-結語68城市能源數字化轉型意義重大，價值巨大，但要做好，難度也很大。做好城市能源的數字化轉型，需要以規劃引領、以技術落地、以人才支撐、以機制保障。城市能源數字化轉型應設置合適的城市能源規劃目標和內容，并注重以經濟、可持續為標準的效益評估和以互聯、協同為特征的規劃運維。城市能源規劃的目標是為了獲得一個安全、高效、清潔、智能的能源未來，在具體規劃過程中，需要根據本地的需求出發，符合上級單位的總體方向和方針，確定切合實際的規劃目標。合乎規劃效益的城市能源規劃需要考慮能源資源供應量、基建投資額限度、環境質

168、量要求、產業能源需求等等。通過統籌能源、經濟、環境三者之間的關系，實現能源經濟環境的協調發展。除此之外，城市能源規劃還應從建設過程中不同的參與者的角度進行效益分析，分析城市能源建設從哪些方面使不同參與者收益。城市能源數字化轉型應秉承著“雙化協同”的原則，以數字技術為支撐，以開放、高效、智能的信息平臺為基礎，以綠色低碳為目標，并爭取在轉型的過程中注重將技術創新轉化為發展動能，把握數字經濟總體形態與產業架構，結合自身稟賦與優勢，形成服務數字經濟的創新業務。城市能源數字化轉型需要領軍型、復合型、專業型人才。需要推動高校及企業建立多樣化人才培養和發展模式，對各級政府部門領導干部進行知識賦能，培養相關專

169、項管理能力及綜合能力。同時。政府部門也要探索適應數字化產業的能源管理與服務模式，推動形成良好的能源生態。期待在各方的共同努力下，持續推動城市能源數字化轉型，為實現雙碳目標貢獻應盡的力量！結語附錄 69城市能源數字化的典型案例2018年12月25日，該示范項目成功投運，是迄今為止世界容量最大、電壓等級最多，采用諸多原始自主創新關鍵技術的多端柔性直流配電網工程。此次成功投運的唐家灣三端柔性直流配電網工程，是該示范項目“基礎物理網絡智能升級”最為關鍵的部分，是國際首個10kV、375V、110V多電壓等級多端柔性直流配電網工程，也是目前世界容量最大的柔性直流配電網工程。珠海唐家灣三端柔性直流配電網工

170、程的成功投運是廣東電網公司珠海供電局推進“互聯網+”智慧能源示范項目的重要里程碑，項目全面建成后，可實現示范區內多能流協同能量管理、新能源和儲能靈活接入、需求側主動響應、多能源靈活交易、能源互聯網數據共享，良好構建起面向能源消費革命、具有廣泛示范意義的“互聯網+”智慧能源新模式，為城市能源數字化轉型提供生動示范樣本。另外，此次示范項目建成的綜合能源運營服務平臺，集成了示范項目的核心能源應用業務，實現了示范區多能流協同能量管理、新能源和儲能靈活接入、需求側主動響應、多能源靈活交易，能源互聯網數據共享，構建了面向能源消費革命、具有廣泛示范意義的“互聯網+”智慧能源新模式。綜合能源運營服務平臺（圖4

171、0）致力于打造開放共享的能源互聯網生態。電網企業、能源服務商、售電公司、能源用戶、分布式資源所有者等各類市場主體均可通過網站、APP等享受平臺提供的豐富的運營功能和能源服務。平臺解決了當前能源系統無法滿足多能綜合應用的問題；滿足案例一：珠海市城市-園區雙級能源互聯網示范 2016年7月，國家能源局發布關于組織實施“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范項目的通知，廣東電網有限責任公司珠海供電局申請的“支持能源消費革命的城市-園區雙級互聯網+智慧能源示范項目”獲批成為首批55個示范項目之一，并被南方電網公司列為智能電網重點建設項目。示范項目按照兩級（園區-城市）雙核（唐家、橫琴）開展“基礎物理網絡

172、智能升級”、“能源與信息的深度融合”、“多能協同”、“智慧用能新模式”四大主題示范建設，打造“基礎設施智能化”、“信息流動充分化”、“生產消費互動化”的能源互聯網生態系統。70珠海市城市-園區雙級能源互聯網示范01案 例示范項目之一首批55個案例二：廣州市四網融合能源互聯網示范71了新能源接入的迫切需求；實現了對用戶信息的有效采集利用與高效管理；化解了當前能源服務業務模式單一，缺乏市場化機制與有效經濟激勵的問題；支持了用能市場化和用戶定制化能源服務的需求。綜合能源運營服務平臺的建成和試運行是廣東電網公司珠海供電局推進“互聯網+”智慧能源示范項目的重要里程碑。項目全面推廣后，可實現示范區內物理系

173、統可靠互聯，信息數據智慧多元，應用模式靈活豐富，為國家能源互聯網戰略落地提供生動示范樣本。圖40：智慧能源運營服務平臺廣州市四網融合能源互聯網示范02案 例如圖41所示，南方電網廣州供電局牽頭的“面向特大城市電網能源互聯網示范項目”打造了1個“互聯網+”智慧能源綜合服務平臺、3個智慧園區、3個創新業態。該項目開展多元用戶互動、四網融合、車網協同、基站儲能、智慧路燈等新興業態的探索，提出了共建共享共治理念、方法及商業模式。另外，項目研究的分體式空調智能控制，實現智慧用能和節能控制，在滿足冷負荷需求的基礎上，通過運行管控、溫度調節等方式調節空調設備，避免冷負荷的過度利用造成的浪費。零售商 能源中間

174、商 代理商能源供應商能源消費者能源公司電網公司靈活性電源電力用戶冷熱用戶綜合用能用戶智慧能源運營服務平臺需求響應能量管理虛擬電廠現貨市場合同管理套餐服務增值服務綠證流通互聯網+1個智慧園區3個創新業態3個圖 41：面向特大城市電網能源互聯網示范項目案例三：蘇州市主動配電網綜合示范722016年12月，國網江蘇電力與蘇州市政府簽署戰略合作協議，共同建設國際能源變革發展典范城市。根據協議，在蘇州率先建設主動配電網綜合示范區，逐步打造數字化、網絡化、智能化城市配電網樣板。蘇州工業園區主動配電網綜合示范工程是國家電網有限公司第一批主動配電網示范項目，是目前中國建設規模最大主動配電網示范項目，屬于智能配

175、電網建設行動的重點項目，將實現高比例分布式能源靈活消納，高品質電能智能配置，網源荷儲協調控制，并探索配網直流供電新模式，有力支撐蘇州國際能源變革發展典范城市建設（圖42）。蘇州市主動配電網綜合示范03案 例本項目實現了基于互聯網價值發現、基于電動汽車、基于靈活資源及基于綜合能源服務的4個業態模式，并選擇中新知識城、南沙智慧島、從化明珠工業園等中新合作戰略高地、兼具自貿區和國家新區雙重戰略城市新興區域，因地制宜、點面結合，將廣州市打造成為“高效、綠色、共享、創新”的智慧城市，實現了“綜合能源高效利用、綠色低碳持續發展、靈活資源協調共享、業態創新多方共贏”四個核心目標，在城市多能源系統關鍵技術探索

176、方面取得了多項創新性成果。綜合能源高效利用、綠色低碳持續發展靈活資源協調共享、業態創新多方共贏解決問題升級并延伸能源服務交通污染和充電難提高能源設備利用率滿足城市低碳發展需求能源互聯網示范建設“互聯網+”智慧能源綜合服務平臺電動汽車充電設施建設車網協同傳統園區從化明珠工業園多元互動智慧新區中新知識城智能用能其他分布式閑散資源利用綜合能源南沙高可靠性低碳微電網示范項目電動汽車業態模式靈活資源業態模式綜合能源服務業態模式應用層平臺層物理層全面支撐廣州特色需求廣州能源互聯網項目蘇州主動配電網示范工程符合能源互聯網在配網側的建設要求，是能源互聯網在配網的一個典型應用，產生了巨大的成效：一是有效提升了資

177、源利用效率。針對2.5產業園區域負荷增長快速、新能源發展快速的實際情況，國網蘇州供電公司建設“即插即用”接口工程、柔性直流互聯工程、網源荷（儲）協調控制系統工程，充分發揮了分布式電源、多樣性負荷、儲能在配電網中的積極作用，促進各種資源利用更綠色、更高效。目前，2.5產業園內配電網外部輸入潮流控制比例達到50%，清潔能源滲透率達到50%；配電網網損降低3%，多能互補系統能源綜合使用效率提升10%以上。二是極大提高了供電可靠性。國網蘇州供電公司建成了全國首個20千伏配電網的四端口柔性直流換流系統。該系統好比一臺“能源路由器”，可以實現各端口間能量和信息的互聯互通，有序協調分布式能源與負荷，電能使用

178、效率和供電可靠性得到大幅提升。目前，環金雞湖區域潮流可控率提升了50%，供電可靠性由99.999%提升到了99.9999%。三是有力保障了電能質量。國網蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側安裝SVG設備和相關設備，完成了對示范區高效穩定的無功電壓控制，實現了區域內電能質量的整體解決。通過以上技術，該區域關鍵用戶電壓暫降次數降低95%，有效保證了對敏感負荷的可靠供電。20千伏配電網的四端口柔性直流換流系統全國首個圖42：蘇州市主動配電網示范總覽案例三：蘇州市主動配電網綜合示范2017年12月，國網蘇州供電公司開展主動配電網綜合示范工程建設，在環金雞湖區域、2.5產業園以及蘇虹路工業區，按

179、照“主動規劃、主動感知、主動控制、主動響應、主動參與、主動服務”的建設思路，開展高可靠性配電網應用示范工程、基于“即插即用”技術的主動配電網規劃應用示范工程、基于柔性直流互聯的交直流混合主動配電網技術應用示范工程、適應主動配電網的網源荷（儲）協調控制技術應用示范工程、高電能質量配電網應用示范工程共5個子項目的示范建設。2018年10月10日，蘇州主動配電網綜合示范工程順利投運。7374伴隨不同地域建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提高，與工業耗能、交通耗能相比，建筑耗能呈不斷上漲趨勢，建筑節能刻不容緩。國家電投總部大廈在綠色、低碳、管理效率、服務體驗等諸多方面已無法滿足國家、地方政府的發展要求和

180、企業發展的現實需求。2021年，騰訊云微瓴聯合國家電力投資集團有限公司共同打造清潔智能、綠色低碳、高效管理、體驗一流的總部大廈智慧綜合體（圖43）。該項目以“天樞一號”為基礎，首創性打造樓宇能源網、管理網、服務網“三網融合”，通過物聯網、大數據、人工智能及數字孿生相關技術，實現樓宇空間、人、物的融合聯動，助力數字綜合體與現實綜合體全過程、全要素的數字化管理，使運行狀態實時化、可視化，以及管理決策與服務的協同化、智慧化，從而實現樓內節能減排和資產管理、辦公管理、運維管理的高質高效。北京市建筑智慧能源綜合體04案 例圖 43：國電投總部大廈智慧管理平臺案例四：北京市建筑智慧能源綜合體60年節電量萬

181、千瓦時建設容量327千瓦其中，能源網聚焦清潔、低碳，建設屋頂光伏、地面光伏、幕墻光伏、微風機、智慧照明、智慧冷暖和儲能7個應用場景。其中，主樓南側立面建設BIPV幕墻光伏，主樓和裙樓屋頂、園區東側停車場和崗亭建設分布式光伏，大樓南側廣場建設微風風機，建設總裝機容量約327千瓦，年發綠電約30萬千瓦時，占大樓總用電量的7%，實現2號樓的零碳運行。能源網同步對大樓照明和空調系統進行了智慧化節能改造，年節電量約60萬千瓦時，占大樓總用電量的13%，年發電節能相當于節省標煤261噸，減少二氧化碳排放729噸。圖 44：高鐵站屋頂光伏實景案例五：雄安高鐵站片區智慧綠色綜合能源服務示范項目國網雄安綜合能源

182、公司在推動雄安新區近零碳示范城市建設中走前列、作表率，以創新驅動能源互聯網建設，加快推動能源生產清潔化、能源消費電氣化、能源利用高效化，引導綠色低碳生產生活方式，全方位打造了雄安高鐵片區智慧綠色綜合能源實踐示范項目，為雄安新區建設近零碳排放示范城市貢獻積極力量。雄安高鐵站是雄安新區首個大型基礎設施，通過打造“水滴上的明珠”雄安高鐵站屋頂光伏精品工程，建設“鐵路線網上的能源大腦”京雄鐵路全線能源管理系統，運營“全地下的智慧能源站”高鐵片區供熱（冷）項目，搭建“三網融合下的充電網絡”高鐵CEC充電站，構建了雄安新區首個片區級的綠色、智慧、高效的能源互聯網生態?！八紊系拿髦椤毙郯哺哞F站屋頂分布式光

183、伏項目。雄安站采用水滴狀橢圓造型（圖44），屋面安裝多晶硅光伏電池組件17808塊，鋪設面積4.2萬平方米，總容量5.97MWp，采用“自發自用，余電上網”的并網模式，年均發電960小時，發電量580萬千瓦時，每年可節約標煤約1800噸，相應減少二氧化碳排放4500噸，同時減少二氧化硫、氮氧化合物、煙塵等污染物排放，相當于植樹12公頃，在實現良好經濟效益的同時，為高鐵站輸出源源不斷的綠色電力。此外，該項目為了實現光伏電站精細化管理與運營，項目依托城市智慧能源管控系統（CIEMS）打造了包含：光伏電站概覽、能源監測、能源分析、能源服務等功能的光伏BIM可視化運維監控系統。該系統將云、大、物、移、

184、智等技術相結合，把運維、監控的每一個環節，都變成數字，融入智慧大腦，實現光伏電站數字孿生場景的構建，提高了電站的安全、可靠運行。75雄安高鐵站片區智慧綠色綜合能源服務示范項目05案 例鋪設面積萬平方米4.2小時年均發電960年節約標煤1800噸圖 45：全線能源管理系統架構系統對全線除牽引用能以外的能源消耗（包括站房、動車所、站區間能源消耗）進行在線計量管理，實現能耗在線監測、統計報表、能耗分析、節能診斷、能耗考核、基礎信息管理等功能，并向用能單位上報相應能耗數據，滿足鐵路各級節能管理的需要。系統建成后，將涵蓋北京、河北段全線6個站房（大興站、新機場站、固安東站、霸州北站、雄安站、動車所）和5

185、個區間段的4000余個能源數據采集、分析處理?！拌F路線網上的能源大腦”京雄鐵路全線能源管理系統。為解決鐵路系統能源管理存在單站孤立管理，數據不透明等行業痛點，建設“鐵路線網上的能源大腦”京雄鐵路全線能源管理系統，實現全線精確的分類、分戶、分項計量，滿足能源數據的采集和統計要求，更好的服務全線能源管理。京雄鐵路全線能源管理系統采用三級架構（圖45），自上而下依次為：全線能源管理系統平臺（系統管理層）、站所管理子系統（子站及區間管理層）、末端能耗數據采集。該系統涵蓋全線監控、智能監測、運行分析、綠色能源、智慧用能、能源導航等6大功能模塊（圖46），突破傳統分站所能源管控模式，可分析全線能耗的總量、

186、組成、動態，實現全線看能源；可進行用能排名、呈現能源指標，實現各級看能源。跳出能源自身管理，可通過計量表計健康狀況判斷全線管理水平，實現能源看管理；可分析城市人流、能流變化，記錄雄安發展軌跡，實現能源看雄安；可展現京雄全線綠色電力能源占比、二氧化碳減排等社會效益，實現能源看社會，切實可稱作“鐵路線網上的能源大腦”。76+能源數據處理4000案例五：雄安高鐵站片區智慧綠色綜合能源服務示范項目功能模塊6大圖 46：全線能源管理系統界面77年均收入萬元1826充電服務生態1+3+X案例五：雄安高鐵站片區智慧綠色綜合能源服務示范項目日均充電117次綜合能源%超70利用率“全地下的智慧能源站”高鐵片區供

187、熱（冷）項目建設運營服務。雄安高鐵片區統籌規劃集中供熱與分布式供冷模式，踐行綠色節能、清潔低碳、多能互補、安全高效的能源規劃理念，滿足區域內建筑群多種能源需求。國網雄安綜合能源公司負責建設運營管理的高鐵片區供熱（冷）項目，是新區首個投入使用的片區級能源站，該工程建立全系統可視化數字信息模型，設立熱網監控中心，保證安全、高效、智慧運行。能源站實現多能協同供應和能源綜合梯級利用，綜合能源利用率超70%，減少6%至7%的線損，年均收入1826萬元。實現多級綜合能源供應，清潔低碳、多能互補、安全高效?！叭W融合下的充電網絡”高鐵站CEC充電站建設。依托高鐵站城市交通樞紐功能，建設“交通網、信息網、能源

188、網三網融合下”的智慧充電網絡。充電站支持即插即充、無感充電，融合V2G、S2G、無線充電等功能，豐富數字貨幣應用場景，打造多模充電、多模支付場景，探索構建“1+3+X”充電服務生態，支撐新區智能高效交通需求及“90/80”（綠色交通出行比例90%，公共交通占機動化出行80%）出行目標。另外，為實現充電站智慧、可視化運營管理，建設了充電樁運營管理平臺，實時監控充電全過程數據，多層次、多維度、全方位呈現充電站運營情況，為站內運營人員、電動汽車充電用戶提供優質服務。高鐵站CEC充電樁支持電動公交車即插即充、無感充電，實現車、樁、網的互聯與高效互動，為公交用戶提供簡單、便捷、可靠的全新充電體驗。日均充

189、電次數117次，日充電量5991.59度，平均日服務費收益3594.95元。打造了綠色低碳及智慧交通體系，協助電網削峰填谷，為綠色交通出行提供動力源泉。江蘇省泰州市海陵區是全國工業百強區，其中海陵工業園、新能源產業園、物流園、高鐵商務區及周邊區域共370平方千米，有上萬家企業。區政府規劃以新能源產業園為起點、打造“太陽城”，推進“零碳城市”建設，但卻面臨新能源建設供應商分散、能源供給和需求復雜等困難。港華能源與騰訊聯合，基于港華能源40萬工商用戶基礎，以及在零碳園區規劃、分布式光伏等方面的優勢，和騰訊云物聯網、綜能工場、碳引擎等產品或技術，助力園區實現能源數據管理、分析、預測和優化等功能，探索

190、精準高效的能效管理和碳管理。未來，該平臺還能靈活擴展出能效管理、能源交易、碳交易等應用，幫助工業園區加速建設“零碳園區”。預計項目全部建成后，每年可實現年減碳量約數十萬噸。這個項目是港華能源和騰訊在智慧能源領域的創新合作探索。為積極響應國家“雙碳”目標，港華能源在香港中華煤氣的戰略指導和支持下，預計未來5年內在大陸投資約600億用戶側智慧能源項目，構建源網荷儲高度融合的區域智慧能源系統。為實現該目標，港華能源聯合騰訊打造智慧能源生態平臺（圖47），以工商業園區為主體，以綜能服務、控排減碳為抓手，達到“提質增效、生態賦能、匯聚用戶”的目的。平臺基于物聯網能力，可在數據系統匯集起包括光伏、儲能、充

191、電平臺等業務系統在內的量測、運行數據，并實現數據可視化，從而支撐園區對電、氣、熱等能源數據的智能化管理、分析、預測和優化。該平臺在“世界地球日”正式在江蘇省泰州市海陵區上線，目前該平臺數據系統已有8個數字孿生體模型、162個數據節點，推送數據量超過1300萬條，未來在工業園區完全落地后，預計每年可減少數十萬噸碳排放。圖 47：零碳園區智慧能源生態平臺案例六：泰州市智慧能源生態平臺78泰州市智慧能源生態平臺06案 例平方千米370工商用戶40萬數據節點162個用戶側智慧600億能源項目數字孿生體8個模型圖 48：廣州市能源管理與輔助決策平臺界面案例七：廣州市能源管理與輔助決策平臺廣州市能源管理與

192、輔助決策平臺項目，是面向特大型城市綜合能源管理及綠色發展的示范項目，是由廣州市發展和改革委員會主導、重點用能單位和第三方綜合能源服務商等共同參與建設的智慧能源互聯網平臺。該項目從政府對能源實施精細化管理及推進城市綠色發展角度出發，以廣州市能源數據為核心，通過積極建設，已建立起了較為完善的能源管理政策法規體系，旨在確保今后廣州市的綜合能源基礎設施建設能依法依規和可持續發展；建成了“廣州市能源大數據中心”，打通了全市各部門、重點用能單位以及互聯網公開渠道等各類能源信息匯集及共享的渠道；建立了政府側能源管理決策平臺（圖48），實現了全市能源發展規劃、建設管理、統計分析、能耗監測、油氣管道保護、信息發

193、布、輔助決策等很多功能；確立了用戶側智能化綜合用能解決方案，實現了重點用能單位能源數據在線接入，以帶動全市綜合能源服務市場發展，推動廣州市全社會的節能減排；還通過深入挖掘分析，積極探索基于能源大數據的智慧能源深入應用。該示范項目所建成的廣州市能源管理與輔助決策平臺，已成為支撐廣州市政府能源主管部門與廣州市重點行業領域主管部門、重點用能單位、科研機構、社會公眾等互動、共享、應用的信息化平臺。該項目的建設和落地應用，旨在創新政府科學化、精細化管理方式，滿足不同層面能源信息需求，營造全社會綠色發展氛圍，持續推動“互聯網+”智慧能源發展，以形成“政府搭臺、多方參與、應用開放、互聯共享”的特大型城市能源

194、管理新局面，項目建設成果可為其他城市開展相關工作積累可復制、可推廣的經驗。79廣州市能源管理與輔助決策平臺07案 例圖 49：“源網荷”物理碳表裝置的全鏈路部署案例八：常州市能源碳計量平臺電力系統是我國實現碳達峰碳中和的排頭兵，而如何精確計量每一度電產生的碳排放是實現雙碳目標的前提。但是，國內外尚未形成一套成熟完善的用電間接碳排放計量標準體系，清華大學電機系、清華大學四川能源互聯網研究院和國網常州供電公司聯合研發了基于碳流分析理論的實體碳表系統和能源碳計量平臺，實現了全球首個“全域碳計量-全鏈碳響應-全景碳足跡”的工程示范。目前，國網常州供電公司已在亞太電廠、500千伏茅山變、220千伏洮湖變

195、、110千伏指前變以及江蘇常州卿卿服裝進出口公司試點安裝了實體碳表，實現了“源網荷”物理碳表裝置的全鏈路部署（圖49）?！霸淳W荷”物理碳表裝置的率先落地應用，解決了電力系統直接與間接碳排放的實時計量問題，為電力系統全景碳足跡分析提出了新的思路，具有里程碑式的意義?；谔急硌b置的電力系統全域碳計量體系將為優化能源結構、組織碳市場、出臺碳排放控制政策提供數據基礎與決策依據，支撐以新能源為主體的電力系統建設，助力我國雙碳目標的實現?；谖锢硖急硌b置，清華大學電機系、清華大學四川能源互聯網研究院與國網常州供電公司聯合開發了“常州能源碳計量服務平臺”（圖50）。該平臺共分為能源碳總覽、全域碳計量、全鏈碳

196、響應、全景碳足跡四大功能模塊。80常州市能源碳計量平臺08案 例圖50：常州能源碳計量服務平臺界面“能源碳總覽”模塊匯聚了常州市能源供給與消費數據、重點行業碳排放數據，為常州市碳排放提供了全景概覽?！叭蛱加嬃俊蹦K描繪了常州市“多時空全景電-碳分布圖”，展示了電網中碳排放的實時流動與溯源，實現了電力系統“實時碳監測”?！叭溙柬憫蹦K匯集了市域范圍內的可響應資源，實現了用戶側需求響應管控及其碳減排量計量與分析功能?！叭疤甲阚E”模塊面向企業用戶提供碳足跡追蹤和減碳服務。能源碳計量平臺的上線，一方面指導企業低碳生產，助力行業節能減排，另一方面為政府部門制定全面的碳減排政策與效果評估提供量化支

197、撐。81案例八：常州市能源碳計量平臺案例九：北京城市副中心數字化低碳城市電網建設國網北京電力聚焦推動城市副中心能源清潔低碳轉型，以建設數字化低碳城市電網為核心目標，將城市電網與數字技術深度融合，通過建設碳監測服務、能源運營和數字化業務支撐三大平臺，提升輸電網絡安全性和城市供電可靠性，促進新能源發展和消納，實現源-網-荷-儲高效互動，降低地區總體能耗水平，服務全社會節能降碳?！笆奈濉逼陂g，國網北京電力率先啟動“兩池兩平臺”建設。通過建設車網互動項目，打造新型儲能資源池，探索“谷段充綠電、峰段有收益、出行零成本”的電動汽車充電新模式；建設虛擬電廠項目，打造綠電消納資源池，提升電網靈活調節能力和彈

198、性恢復能力；建設碳監測服務中心，打造首都碳監測服務平臺，實現分區域、分行業的碳排放監測；建設新型電力系統能源運營中心，打造能源運營物聯平臺，實現能源運行狀態全息感知、能效管理優質高效。預計至2035年，北京城市副中心供電可靠性將達到99.999%，外調綠電占外調電力比重70%，本地可再生能源100%消納，電能占終端能源消費比重達到50%以上，電動汽車、中央空調等可調負荷占比達到20%，有力支撐城市副中心綠色發展。日前，國網北京市電力公司正式發布北京城市副中心新型電力系統示范區建設方案。該方案提出，到2035年，北京城市副中心將建成數字化低碳城市電網，成為國內領先、世界一流的新型電力系統示范區。

199、按照該方案，從2022年至2035年，國網北京電力將在城市副中心重點建設“1+4”系列工程，即規劃建設“2+6+13”項110千伏及以上電網工程和具有“四維感知”的數字化支撐平臺，打造一張數字化堅強電網，提升電網保供能力和資源優化配置能力；聚焦“綠色能源、綠色交通、綠色建筑”三大領域，開展“片區、園區、社區、站點”四級示范建設，實施12項示范項目，推動源-網-荷-儲各側協同發展。82北京城市副中心數字化低碳城市電網建設09案 例系列工程1+4示范單位12項案例十：雄安新區近零碳智慧樓宇騰訊云攜手國網雄安綜合能源服務有限公司共同打造能源互聯網的“雄安模式”，助力“容東供電服務中心”項目建設，利用

200、物聯網、AI等各項新技術，為容東供電服務中心打造了一個開放性的數字孿生底座。項目圍繞“中國特色國際領先的能源互聯網企業”為戰略目標持續深化雄安智慧樓宇建設，貫徹落實“協同、共享、規范、高效”的總體思路，利用物聯網、AI等各項新技術，以建成“近零碳的清潔化、有智慧的電氣化、可感知的數字化”樓宇為目標，為未來零碳智慧建筑提供示范樣本（圖51），項目成果可快速復制到各類型的智慧樓宇/智慧園區中應用，具體的亮點如下：構建綠色樓宇可持續新模式。騰訊公司攜手國網雄安電力、國網雄安綜能共同，利用物聯網、AI等各項新技術，打造了一個開放性的樓宇數字孿生底座，實現了可快速復制的數字化綠色低碳樓宇管理新模式。打造

201、能源“新法寶”。為實現容東供電服務中心安全用電、節能減排的目標，利用傳感技術采集各項數據，搭建環境監測模塊，全面掌握園區能源動態。為其建設140.33kw分布式光伏，預計年平均發電15.44萬度，每年可減少碳排放131.7噸。實現辦公“新體驗”。騰訊以樓宇數字孿生技術為基底，從更加人性化的角度，真正做到連接人-設備-空間，打造一站式智慧辦公新體驗，構建有溫度的辦公空間，提升員工幸福感。助力物業“新模式”。打破建筑中原有的煙囪式管理模式，從樓宇設施設備的全生命周期角度，利用物聯網、BIM、GIS等技術，為用戶提供物業客戶服務、設施設備運營維護管理、專業知識庫管理的綜合資產管理系統，構建實時在線、

202、按需、智能、高體驗的設施管理服務運營模式。83雄安新區近零碳智慧樓宇10案 例圖 51：數字化綠色樓宇智慧綜合能源優化管理新模式分布式光伏140.33千瓦平均發電萬度15.44年減少碳排放131.7噸案例十一：青島能源集團有限公司“雙化協同”的智慧供熱管控平臺2021年9月，中央網信辦會同多個部門組織實施“雙化協同”行動計劃，圍繞推動數字產業綠色低碳發展、加快數字技術賦能綠色化轉型、發揮綠色化轉型對數字產業的帶動作用等方面部署行動。此次全國雙化協同典型案例的發布，是中央網信辦貫徹落實黨中央關于碳達峰碳中和重大戰略決策，深入推進數字化綠色化協同轉型發展，推動經驗交流和成果互鑒，加強宣傳推廣，發揮

203、示范引領作用的重要舉措。青島能源集團有限公司基于“雙碳”目標的熱氣一體化智慧供熱管控平臺成功入選由“中央網信辦信息化發展局”組織的“2022年度雙化協同典型案例征集活動”。青島能源集團智慧供熱能源管理平臺依托物聯網、大數據、云計算等現代信息技術的應用，實現熱源、熱力站、管網、熱用戶等能效系統的信息化，提升了公司原有智慧供熱發展等級，做到從熱源生產到換熱站、從區域管網到用戶終端的供熱量和用熱量全程可視化管理。既能對單戶室溫做到精準掌控，又能總體反映整個區域的供熱狀態，為達標供熱提供了可靠依據。室溫采集系統通過大數據分析和電動調節閥進行供熱參數的精準調控，實現廠網聯動、按需供熱。建立室溫采集系統。

204、通過在居民用戶家中安裝室溫采集器，以樓宇為單位，平均分布在邊戶、中戶、頂樓和底樓，做到平均覆蓋樓層，充分代表樓宇各個戶型。云平臺則由部署在云端服務器上實時溫度檢測系統和大數據運算系統組成，并通過電腦和手機可以隨時查看具體溫度參數。對供暖數據進行采集、傳輸，有利于第一時間發現供熱問題，督促各熱力站及時整改，確保節能高效、達標供熱。84青島能源集團有限公司“雙化協同”的智慧供熱管控平臺11案 例萬戶計量用戶9.66優化供熱分戶計量數據采集系統。公司居民分戶計量用戶9.66萬戶，共計916萬。為了強化供熱計量管理，在已有的供熱熱計量硬件設備和采集系統的基礎上，開發上位機軟件并升級版本，實現居民用戶計

205、量數據的實時監測、可視化展示、歷史數據查詢、竊熱住戶分析、水力平衡分析、能耗統計分析、大數據智能分析等功能，實現二次管網供熱系統經濟節能、安全可靠運行，平臺模塊功能滿足熱力個性化的需求，提高運行人員的工作效率。案例十二：德國“細胞”形態城市能源互聯網示范85建立能耗采集管理系統。將公司市區共計541個熱力站利用原有熱量表及各安裝一套智能電表、水表，采用webAPI的方式與公司PVSS系統對接，實現公司市區所有熱力站耗熱、耗水、耗電數據統一采集，單耗指標直接在線生成。實現對現場用能狀況的統一監視、測量、記錄以及遠程控制，并與其他能耗數據進行綜合分析，形成一個智能化數據管理體系。經測算，2019-

206、2020供暖季耗熱量同比降低10.8%，耗電量同比降低9.7%，體現了城市能源供應綠色化、數字化轉型的效益。德國一直高度重視信息化、數字化建設。2013年，德國提出“工業4.0”國家戰略，以信息物理系統和物聯網為基礎，利用先進信息通信技術對能源系統全環節進行數字化改造，能源領域信息化建設加快推進，為能源與信息深度融合奠定了基礎。為推動能源領域的數字化轉型，德國出臺了能源轉型數字化法案，推廣智能電表的安裝與使用，調動靈活性資源，促進市場供需平衡。除此之外，德國能源經濟部還資助了一批能源數字化項目。2016年12月，德國智慧能源展示計劃（SINTEG）正式啟動（圖52），該計劃在德國五個大型示范區

207、域進行能源數字化研究及試點項目。WindNODE（靈活的消費者）、C/sells（互通的“能源細胞”）、DESIGNETZ（3個聯邦州共同測試城市未來電網）、NEW4.0（數字技術）、enera（區域性電力市場）這五個示范項目代表五個“仿真”實驗室，其主要任務是開發和測試能源的數字化聯網解決方案，和能源轉型以及面對可再生能源電力占比不斷增加所帶來挑戰的解決方案。其中，C/sells示范項目在巴登-符騰堡、巴伐利亞和黑森三個聯邦州落地，其主要目標是建立一個由眾多小型“能源單元”(如城區、街區、居民住宅等)組成的互相溝通的電力系統。這些“能源單元”通過數字技術相互連接，都是系統中的能源產銷者，能夠

208、實現在自身生產電力富余或匱乏情況下的互相補給，供需自動平衡后仍然富余的電力則被儲存起來。C/sells示范項目建立起的分布式能源系統有助于促進城市的新能源消納，大幅降低棄風棄光率，提升城市整體的能源利用效率。德國“細胞”形態城市能源互聯網示范12案 例耗熱量降低10.8%耗電量降低9.7%案例十三：美國“蜂窩”形態城市能源互聯網示范86圖 52：“細胞”形態城市能源互聯網美國Civita項目位于加利福尼亞的圣地亞哥，是一個占地230英畝的小鎮，由圣地亞哥電力天然氣公司（SDG&E）服務（圖53）。Civita項目需要約70英畝的公園和開放空間，4780間住宅，一個約480000平方英尺的零售中

209、心，和420000平方英尺的辦公/商業區，預算為20億美元，由Sudberry公司開發。該公司在2012年與SDG&E合作“智能可持續社區”項目，作為在SDG&E服務的其他社區推廣復制的模型。在SDG&E的長期愿景中，公用電網將是相互連接的模塊化系統（如每個人都是蜂窩里的小單元），由智能分布微型電網（UDMs）構成，并和諧的提供功能可靠、智能、高效的能源。美國“蜂窩”形態城市能源互聯網示范13案 例圖53：“蜂窩”形態城市能源互聯網87項目計劃通過太陽能電池技術、電動汽車充電技術、燃料電池技術、電池儲能技術和能源管理技術的綜合應用建立這一地區第一個智能微網，并將Civita建成智能和能源可持續

210、發展的社區。此外，項目還可能通過自動開關將電池儲能和能源管理系統與本地發電廠并網，從而創建一個自我維持的微網，提高本地電力的可靠性。截至2015年，該項目大約完成了30%，并且預計還需要十年完工。SDG&E裝了145kW太陽能光伏陣列，能滿足近100%的公用區域電力需求。同時，Sudber-ry Properties公司在所有屋頂安裝了太陽能電池板。另外，SDG&E還安裝了自動智能開關，與安裝在房屋和社區的電器一起，通過智能電表的需求側響應技術，達到負載平衡。項目的預期收益包括負載平衡、解列運行和可靠性提升三個方面。其中，需求側管理技術和智能開關的配合使用，預計將減少區域10%的峰值負載。另外

211、，光伏發電和儲能與自動智能開關配合，能在主電網停電時為公用區域提供足夠的電力。最后，公共事業公司所有的光伏發電、儲能和自動智能開關能緩解停電影響的區域，縮小停電影響的程度，提升主網供電的可靠性。峰值負載減少區域10%案例十三：美國“蜂窩”形態城市能源互聯網示范千瓦太陽能光伏陣列145圖 54：柏葉新城AEMS區域能源管理示意圖8案例十四：日本柏葉智慧新城柏葉新城距離東京市中心25公里，占地面積2.73平方公里，自2000年開始由三井不動產主導，聯合20余家企業與東京大學等科研機構共同開發。柏葉城區在能源方面通過有效利用柏葉特有的豐富自然資源為地域資源，通過構建“節能創能蓄能”、新一代交通系統，

212、整治綠化等，力爭建設發生災害時能夠確保生命線、人與環境共存的未來型環境共生都市。柏葉新城在推進城市整體能源利用最優化的核心設施是數字化的區域能源管理系統（AEMS）（圖54）。多層級能源管理系統覆蓋片區、建筑、家庭等多能源場景，并通過AEMS實現整個城市的能源運用、管理和控制，實現能源管理的可視化和數字化。另外，柏葉新城擁有智能中心管理區域內的能源使用以及發生災害時的能源信息。掌握住宅、商業設施、辦公室等電力使用狀況，為生活和工作在這里的人們提供更高效節能相關的信息。此外還負責災情時期的電力再分配。實時掌握城市動態，引領城市變得更加環保。88日本柏葉智慧新城14案 例8資料來源：https:/

213、www.kashiwanoha- 55 所示工作日辦公用電需求增加，所以從“柏葉 LaLaPort”向“GATE SQUARE”輸送電力。而假日期間，商業設施電力需求增加，再從“GATE SQUARE”向“柏葉 LaLaPort”供應電力。通過這些措施，實現區域電力削峰約 26%，并可實現節能和減排低碳。案例十四：日本柏葉智慧新城%實現區域電力削峰269資料來源：https:/www.kashiwanoha- 2009 年，英國政府就發布了一份綱領性文件數字英國（Digital Britain），旨在通過改善基礎設施將倫敦打造為全球“數字之都”。在隨后的 2013 年，為了應對快速城市化面臨的

214、挑戰，英國政府提出智慧倫敦計劃（Smart London Plan），強調“利用先進技術的創造力來服務倫敦并提高倫敦市民的生活質量”。智慧倫敦計劃（Smart London Plan）中明確電能的管理是能源管理的一項重要內容，并推出Islingtons Bunhill Ward 作為倫敦智能電網的示范基地。智能電網可以很大程度提高用電效率，例如它可以收集和利用發電廠生產的多余電量、在用電高峰智能降低用電量等。智能水表可以更高效地管理和監測水消耗和泄露，也在倫敦智能能源管理的范疇。另外，大倫敦規劃(The London Plan)是大倫敦市政府的法定空間發展戰略，至今已頒布2004、2011、2021 三版。2021 年 3 月倫敦規劃 2021向社會公布，內容涵蓋經濟、環境、交通與社會，代表了倫敦的總體戰略計劃，是未來 20-25 年倫敦城市發展的綜合框架。在規劃中，倫敦將低碳社區作為城市低碳轉型的主體，帶動整個城市低碳化轉型，計劃在 2050 年成為零碳城市。其中，物聯網、大數據、云計算、人工智能等高科技在市政設施建設全面落地，范圍涵蓋智能電網、智能電表、智能交通指揮系統等工程。90英國倫敦特大城市零碳規劃15案 例