速銳得視角—數(shù)字化能源新時代的影響挑戰(zhàn)趨勢

數(shù)字化正在改善能源系統(tǒng)的安全性、生產(chǎn)力、普及率和可持續(xù)性，但是同時數(shù)字化也引發(fā)了新的安全和隱私風(fēng)險，此外，市場、企業(yè)和工作崗位也受數(shù)字化的影響，改變工種結(jié)構(gòu)，在數(shù)字化新時代來臨前，正在發(fā)生一些細微的變化，新的商業(yè)模式嶄露頭角，而傳統(tǒng)的老舊模式會影響到很多企業(yè)推出數(shù)字化的舞臺。

在未來十年內(nèi)，數(shù)字技術(shù)將使得全球能源系統(tǒng)更加互聯(lián)互通、智能而高效，具備高可靠性和可持續(xù)發(fā)展。這是一個長遠的戰(zhàn)略。當前在大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析方法和互聯(lián)互通等方面取得了令人矚目的進展，在數(shù)字化系統(tǒng)平臺下，能識別出用能方，并在正確的時間、正確的地點，以最低的成本提供能源，但要讓這一切順利付諸實踐并非易事。

越來越多的情況下，政策定制者、企業(yè)高管、其他利益相關(guān)方需要在不完善和不完整的信息環(huán)境中做出正確而復(fù)雜的決策。而能源系統(tǒng)通常建立在大規(guī)模、長周期的物理基礎(chǔ)設(shè)施和資本上，其極端復(fù)雜特性將帶來額外的挑戰(zhàn)。

能源數(shù)字化新時代？

能源行業(yè)是數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)，比如我們的電力部門，早在20世紀80年代就奠定了自己的數(shù)字先鋒的角色，利用新興技術(shù)推動電網(wǎng)管理和運營。而石油和天然氣公司長期以來用數(shù)字技術(shù)進行勘探和開采建模。

5G時代，數(shù)字技術(shù)的進步和發(fā)展趨勢驚人，數(shù)據(jù)量正在以指數(shù)速度增加，例如我們的個人手機，所有的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，已經(jīng)不亞于一個移動硬盤，互聯(lián)網(wǎng)流量在過去2年就增長了5倍，全球移動電話用戶量超過了人口總量，我個人就有3臺手機、2個平板，其中3個連接了移動網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)的進步、成本的降低和無處不在的互聯(lián)正在打開能源生產(chǎn)和消費新模式的大門，數(shù)字化具有構(gòu)建能源互聯(lián)系統(tǒng)新架構(gòu)的潛力，如破除用能和供應(yīng)的傳統(tǒng)界限。

這些數(shù)字技術(shù)的巨大進展及在能源領(lǐng)域的快速普及帶來一些很好的問題，我們是否迎來了一個能源數(shù)字化的新時代？如果是，新興的趨勢是什么？

所有用能行業(yè)都已經(jīng)受到數(shù)字化影響

數(shù)字技術(shù)已廣泛用于各終端用能行業(yè)，并且部分前裝變個性技術(shù)廣泛部署已經(jīng)初見曙光，如我們車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經(jīng)常提及的自動駕駛車輛、汽車大數(shù)據(jù)的采集與分析應(yīng)用、汽車底層CAN數(shù)據(jù)的采集與解碼、智能家居系統(tǒng)和AI機器學(xué)習(xí)等等，雖然這些技術(shù)能提高效率，解決不少場景下的數(shù)字化應(yīng)用，但部分也會引發(fā)回彈效應(yīng)導(dǎo)致整體能耗提高。

像我們熟悉的交通行業(yè)、家用車、商用車、飛機、船舶、高鐵及基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)變得越來越智能和互聯(lián)，安全性和效率也在提升。數(shù)字化在公路物流運輸行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，互聯(lián)性和自動化也改變了原有汽車制造的工業(yè)，重塑了整個行業(yè)。但與此同時，柔性定制也走出了不一樣的道路，客戶提出需求，廠家根據(jù)需求建立數(shù)字模型，然后實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，汽車的柔性定制，最具代表性的就是上汽大通，大家可以多了解關(guān)注一下。與此同時，數(shù)字化對交通運輸行業(yè)能源消耗的整體影響存在高度不確定性。因為不同年份的車與品牌車型，在不同的人使用，行駛在不同的環(huán)境，區(qū)別太大。

從長期看，通過自動化和共享出行提高效率的最佳情景下，能源消耗量相對目前的水平能夠?qū)崿F(xiàn)減半，但同時，效率沒有得到實質(zhì)性的提升，并且自動化的回彈效應(yīng)導(dǎo)致更多的出行行為，能源消耗量反而會翻番。例如，大量的公共設(shè)施比如地鐵、公交等能降低足夠多的能耗，要是人少的區(qū)域，地鐵和公交的觸達，反而成本增加成本，一個道理。

在建筑行業(yè)，通過使用實時數(shù)據(jù)來提高運行效率，數(shù)字化能夠削減10%的能源消耗量。智能溫控能夠預(yù)測用戶行為，例如根據(jù)氣溫提高熱水溫度，用戶洗澡時長會增加，房東的熱水消耗量會帶來更大收益，這就是利用實時天氣預(yù)報更好地預(yù)測供暖和制冷的需求。智能照明不僅能夠隨時隨地提供照明，還能夠?qū)?a target="_blank">LED與傳感器集成起來，耦合其他系統(tǒng)提供定制化的供暖和制冷服務(wù)，最典型的就是汽車自動大燈、居家入室的空調(diào)自動開啟等等。

工業(yè)上，許多企業(yè)長期以來都在使用數(shù)字技術(shù)改進安全性和提高產(chǎn)量，例如特斯拉。通過先進的過程控制能夠?qū)崿F(xiàn)具有經(jīng)濟效益的深度節(jié)能，并通過耦合智能傳感器和數(shù)據(jù)分析能夠預(yù)測設(shè)備故障。3D打印、AI機器學(xué)習(xí)和互聯(lián)將具有更深遠的影響，例如金屬3D打印能夠用戶制造更輕量化的飛行器，同時減少制造原料和燃料的需求。

速銳得的數(shù)字化，涉及到的領(lǐng)域都是最基礎(chǔ)層面的，有基于煤炭領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用，基于化工工業(yè)的數(shù)字化應(yīng)用，基于交通出行的數(shù)字化應(yīng)用，基于汽車大數(shù)據(jù)的數(shù)字化應(yīng)用，基于醫(yī)療保障體系的數(shù)字化應(yīng)用，基于礦卡能源消耗管理的數(shù)字化應(yīng)用，回頭一一給大家分別講解。

能源供應(yīng)商將獲得更高的生產(chǎn)力并改善安全性

石油和天然氣長期以來一直使用數(shù)字技術(shù)，特別是在上游行業(yè)，并且數(shù)字化仍然具有進一步提高運營效率的重大潛力。數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以將生產(chǎn)成本降低10%-20%，包括通過先進的地震數(shù)據(jù)處理、使用傳感器和增強儲層建模等，使得全球石油和天然氣技術(shù)可以采儲量可因此增長5%，其中頁巖氣的預(yù)期增幅最大。

在煤炭行業(yè)，數(shù)字技術(shù)越來越多用戶地質(zhì)建模、工藝優(yōu)化、自動化、預(yù)測性維護、物流與貨運管理、裝載卸貨排隊監(jiān)控以及改善工人健康和安全。具體案例包括無人駕駛卡車以及中控調(diào)度室對設(shè)備的遠程遙控、數(shù)字化管理平臺對車輛運輸調(diào)度配送等。

在電力行業(yè)，數(shù)字化有潛力每年節(jié)省約800億美元，這可以通過降低運營成本、提高發(fā)電廠與電網(wǎng)效率、減少意外停機和故障，為家庭節(jié)約用電（忘了關(guān)）等實現(xiàn)設(shè)備運行的壽命延長及家庭沒必要的用電開銷。這一方面的一個例子是使用無人機對鋪設(shè)在數(shù)千千米崎嶇地形上的輸電線的低成本監(jiān)控。

數(shù)字互聯(lián)系統(tǒng)能從根本上改變電力市場

數(shù)字化轉(zhuǎn)型最大的潛力是它能夠打破能源各行業(yè)之間的界限，提高能源系統(tǒng)的靈活性并實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集成。電力行業(yè)是這一轉(zhuǎn)型的核心，數(shù)字化模糊了發(fā)電和用電之間的區(qū)別，特別是農(nóng)村太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)換等，帶來了四個相互關(guān)聯(lián)的機遇。

一、智能需求響應(yīng)。在住宅領(lǐng)域，10億戶家庭和110億智能家電積極參與到電力系統(tǒng)互聯(lián)，這些家庭和智能家電在從電網(wǎng)獲得電力的時候能夠靈活調(diào)節(jié)工作和休眠，將提供出185GWh（吉瓦時）的系統(tǒng)靈活性，冬季更高，185GWh等同于澳大利亞和意大利現(xiàn)有電力供應(yīng)能力的總和，這可以為新建電力基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)省2700億美元的投資。智能家電接入到電力系統(tǒng)，因為是一筆好買賣。

二、數(shù)字化有助于波動性可再生能源并網(wǎng)，從而使電網(wǎng)更好地匹配用能和光伏及風(fēng)力資源的利用，就我們國家，到2040年，擴大應(yīng)用儲能技術(shù)?數(shù)字化需求響應(yīng)技術(shù)，能夠?qū)夛L(fēng)棄光率從7%降低到1%，從而減排3000萬噸二氧化碳。

三、開發(fā)應(yīng)用于電動汽車的互聯(lián)智能充電技術(shù)，可有助于將充電時間轉(zhuǎn)移到電力需求低且供應(yīng)充足的時段，從2020年到2040年，這項舉措可預(yù)計節(jié)省，用于新增電力基礎(chǔ)設(shè)施的1000億-2800億美元投資。

四、數(shù)字化可促進分布式能源開發(fā)，如果家用太陽能光伏和儲能設(shè)備，通過制定更好的激勵政策，使生產(chǎn)者（這里不管是農(nóng)村還是城市）更容易儲存和向電網(wǎng)出售剩余電力，加上區(qū)塊鏈技術(shù)有助于推動當?shù)啬茉瓷鐓^(qū)內(nèi)的交易，端到端的交易。

數(shù)字技術(shù)的直接能耗與挑戰(zhàn)

那些能實現(xiàn)以上潛在效益的數(shù)字技術(shù)本身也會消耗能源。未來數(shù)年數(shù)十億臺新設(shè)備實現(xiàn)并網(wǎng)，他們將增加數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的電路需求與能耗，然而，能源效率的持續(xù)增長可以在很大程度上控制數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)的整體用能增幅。

雖然數(shù)字化可以帶來很多正面效益，但是它也會使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，網(wǎng)絡(luò)攻擊時間對能源造成的破壞性較小。

隱私和數(shù)據(jù)所有權(quán)也是消費者主要關(guān)注的問題，尤其是越來越多的互聯(lián)設(shè)備或設(shè)施將收集更詳細的數(shù)據(jù)，例如，智能電表收集家庭能耗數(shù)據(jù)可用于判斷住戶何時在家、何時淋浴或者泡茶。集成和匿名的個人能耗數(shù)據(jù)可以加強運營商和用戶對能源系統(tǒng)的了解，如負荷曲線幫助降低個人消費者的成本。

數(shù)字化影響了各個能源行業(yè)的工作崗位和職業(yè)技能，改變著其工作模式和任務(wù)。在這一些地區(qū)創(chuàng)造出新的就業(yè)機會，但同時在其他地區(qū)也造成了一些工作崗位的流失，但是對于裁員的企業(yè)來說，是個利好。

再就是ZF和市場涉及對于引導(dǎo)數(shù)字化增強型能源系統(tǒng)，向高效、安全、普及和可持續(xù)方向發(fā)展至關(guān)重要，例如，如何幫助到14億人獲得可控電力與補貼，新的數(shù)字工具可以促進可持續(xù)發(fā)展，包括利用衛(wèi)星驗證溫室氣體排放和追蹤?quán)徑貐^(qū)空氣污染的技術(shù)等等。

結(jié)語

神閑氣靜，智深勇沉，這是做大事所須具備的主要能力，我們更應(yīng)該注重那些能夠轉(zhuǎn)化為商業(yè)成功的實用戰(zhàn)略，找到合適的價值驅(qū)動方向，在更短的時間內(nèi)搭建起數(shù)字化團隊。漫漫長路，上下求索，道阻且長，行則將至，我們領(lǐng)頭企業(yè)家們，我們有做了規(guī)劃了嗎？

審核編輯：湯梓紅