数字化再生能源有哪些

新能源一般是指在新技术基础上开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面和深层之间的热循环。此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而煤炭、石油、天然气、水能等已经广泛使用的能源被称为常规能源。随着常规能源的局限性和环境问题的日益突出，环境保护和可再生新能源越来越受到重视。

中国未来发展新能源的战略可以分为三个阶段。第一阶段是到2010年实现部分新能源技术的商业化。第二阶段，到2020年，大量的新能源技术将被商业化，新能源将占到一次能源总量的18%以上。第三阶段是全面实现新能源商业化，大规模替代化石能源，到2050年能源消费总量达到30%以上。明年，汽车行业 "电动化 "的趋势将越来越明显，市场竞争也将越来越激烈。补贴将被取消，原材料成本将增加，芯片短缺等问题将继续困扰整个行业。

我们从产品与服务、市场与政策、产业与配套三个方面回顾了2021年的新能源汽车，并展望了新能源汽车的未来。今年是新能源汽车产业快速发展的一年。在疫情、缺芯等情况的影响下，整个产业链的销量实现了快速增长，这让我们看到了新能源汽车市场的增长潜力。2022年，随着新动力产品线的不断丰富，传统车企的加速转型，以及互联网企业的跨界进入，新能源汽车市场的竞争将越来越激烈。

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能源大数据以数据开放共享为核心理念，是应用互联网机制与技术改造传统能源系统的最佳切入点，是推进能源系统智慧化转型升级的有效手段。能源大数据是打破行业壁垒，促进各种能源系统融合的助推剂，将催生一批智慧能源新兴业态，亦是实现能源行业转型升级、打造新的经济增长点的关键技术。

能源大数据能够将电力、石油、煤炭等能源领域数据以及人口、地理、气象等诸多领域数据，进行综合采集、处理、分析与应用，发展能源大数据将加速推进能源产业发展及商业模式创新。随着能源行业科技化和信息化程度的加深，以及各种监测设备和智能传感器的普及，大量包括石油、煤炭、太阳能、风能等等的数据信息得以产生并被存储下来，这就为构建实时、准确、高效的综合能源管理系统提供了数据源，可以让能源大数据发挥作用。

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未来能源向我们走来，但若要取代化石能源，并非易事。

“我们以碳中和来推动能源转型，从对化石能源系统的依赖转到以新能源、电气化为主体的方向上来，这里面遇到的挑战和问题也不少。” 7月8日，北京大学能源研究院特聘研究员杨福强在未来能源大会上表示。

国家电投集团吕锡嘉表示，“不论是做CCUS（碳捕集、固定与利用），还是做氢能储能，未来很长一段时间都是高投入低回收的阶段，因为技术的更新换代，技术产业链的成熟，需要的是碳市场，包括国家政策、金融市场的完善。”

挑战不小，机遇也很大。清洁能源成本在降低，技术难关也正在被攻破。从2015年到2020年，车用燃料电池技术跨越式发展，已经形成产业化；氢能的储存和载体技术将逐渐成熟；电力系统数字化、智能化应用越来越广泛。

光伏技术日渐成熟

作为清洁能源的一个重要方向，光伏技术越来越成熟，产业规模也日渐扩大。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。利用的是可再生的太阳能，中国幅员辽阔，太阳能资源丰富。

光伏产业链包括硅料、硅片、电池组、并网逆变等多个环节，近年来各个环节的技术均有突破提升，从而降低了光伏发电的成本。

今年以来，光伏产能扩张狂飙突进。根据黑鹰光伏统计，2021年上半年光伏企业产能层面的投资接近4000亿，投资规模同比增长接近一倍。

其中，单个投资在10亿元以上的项目有59个之多，在100亿元以上的项目达13个，从数量上看，分别较去年同期增长了59.46%和62.50%。

近期国家能源局下发了通知，准备在全国启动整县（市、区）屋顶分布式光伏建设。通知要求，党政机关单位建筑屋顶的面积，安装光伏发电的比例不能低于50%；学校、医院等公共屋顶的总面积不得低于40%；另外，一些厂房的比例不低于30%。

而光伏发电为直流电，直流电应用范围较小，需要变换成交流电才可以广泛使用，而且光伏发电有波峰波谷的阶段，这样就造成弃光弃电的现象，储能的重要性凸显出来。这便需要利用另一种绿色能源——氢能。

氢能储运是难题

中国科学院院士欧阳明高最钟情于氢能，他认为电和氢未来将取代柴油、汽油、煤油，成为储能和新能源 汽车 的主要载体。

“氢能在新能源革命中占有战略地位，其战略意义在于可再生能源转型中的大规模能量储存与多元化利用需求。”欧阳明高指出，氢能储能是新能源电力系统的核心技术，交通会是氢能利用的先导领域，将带动氢能的全面发展。

欧阳明高预测了新能源 汽车 的市场潜力，“2021年前五个月中国新能源 汽车 总销量已经突破 汽车 总销量的10%，保有量超过600万，以后还会持续增长，今年估计产量会超过200万。我们估计明年会400万，后年600万，现在就是到了快速增长的时候了。2030年预计会到8000万，2035年1.6亿，2040年3亿。3亿辆电动车，意味着我们的储能潜力是多大呢？如果一辆车耗用65度电，车载储能的容量就是大约200亿度电，这是什么概念？相当于目前中国每天的总电量。”

不过，氢能面临着运输、储存经济性不高的问题。

“车载储氢是个问题，无论是技术还是成本，都不太理想，比如我们现在主流的高压气频，储氢的密度和成本都还不够理想，储氢密度大概100公斤5公斤氢，成本偏高，它的下降会比燃料电池发动机下降的幅度要慢，所以重载商用车车载的储氢密度和成本目前是不理想的，是我们当前的一个技术挑战。”欧阳明高表示。

而在氢能储运技术方面，现在已经有了一些设想。

欧阳明高介绍称，第一是可以利用特高压输电线路，把电从新疆等地输送过来，然后再制氢，这个成本是比较低的；第二是利用氢能载体，液氨很容易分解出氢，而且分解的能耗很低，液氨的质量储氢密度和体积储氢密度都是最高的，这样就可以先制氨，运输，再制氢。

电是最高品位能源？

在中国能源网首席研究员韩晓平看来，电是唯一最高品位能源，没有之一。

“其实氢是电的延伸，绿氢就是绿电，如果把这个问题想明白以后就知道，氢是一种边际能源，解决一些边际特定需求，主要的需求还是要靠电，如果我们不靠电，转个圈去用氢的话，那就违反了第一性原理。没有必要把一个简单的事情复杂化，增加了很多成本和损耗浪费，最后达到的还是同样一个目标。”韩晓平说道。

他还认为，碳中和其实就是电力系统最主要的任务，当电力系统能够覆盖所有能源90%的时候，才可能真正实现碳中和，维持电力系统的可靠性、稳定性，将成为下一步电力工作持续的目标。

关于电力能源数字化，国网能源研究院数字经济所孙艺新描述了三个场景。第一个场景是将一些数字化技术应用到传统的能源生产消费平台之中；第二个场景是把需求侧资源充分的挖掘出来，实质上这个也是一种增加能源供给的方式；第三个场景是，把数字能源作为用能权交易的统一媒介，可以解决目前能源在生产端、流转端，乃至消费端，多个链条之间存在结算、赋税，可能都存在一些断点的问题。

华为数字能源总工程师张广河讲述了一个智能光伏的概念，“分布式光伏遇到的最大的问题是安全问题，这是非常大的挑战。其次是散点部署，对于这种颗粒度非常小的站点管理，华为公司非常有经验。如果是零零散散的，最后这张网可能就废了。所以第一要保障系统安全，不能着火，不能让老百姓受伤；第二必须得做主动安全的设计和全网管理。发电量要发的清清楚楚，用的明明白白。”

行业主要上市公司：目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。

本文核心内容：新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。

行业概况

1、定义

新能源又称非常规能源，一般指在新技术基础上，可系统地开发利用的可再生能源，包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。

根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T

4754-2017)》，新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441)，包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。

2、产业链剖析

新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商，以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中：新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等，目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。

新能源行业中游作为整条产业链的重要环节，主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等

新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业，主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。

我国新能源行业具体产业链布局如下图：

行业发展历程：行业处在突飞猛进阶段

新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用，根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间，国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜，多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。

“十五”计划(2001-2005年)时期，国家层面提出加快技术进步和机制创新，推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始，规划提出按照“因地制宜，多元发展”的原则，在继续加快小型水电和农网建设的同时，大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期，国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点，大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年)，合理把握新能源发展节奏，着力消化存量，优化发展增量，新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期，根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面，对我国新能源行业的发展做出了全面指引。

行业政策背景：政策加持，行业发展迅速

近年来，国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策，内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容，2014-2022年6月，我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下：

注：查询时间截至2022年6月20日，下同。

行业发展现状

1、新能源发电装机容量逐年上升

2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年，我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦，占总发电装机容量的47.10%。其中，水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。

2、新能源发电量稳步增长

2017-2021年新能源发电量稳步增长，2021年，全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时，较2020年增长11.63%，其中，水电13401亿千瓦时，同比下降1.1%风电6526亿千瓦时，同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时，同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时，同比增长23.6%。

3、新能源消费量分析

根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示，2016-2020年，中国新能源消费量呈逐年上升的趋势，从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦，复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到，2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。

4、新能源行业消纳情况分析

2022年1月，全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况，其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。

5、新能源发电占总发电比重逐年递增

根据中国电力企业联合会公布的数据显示，2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年，中国新能源发电占总发电比重为34.9%，比2017年增长了5.3个百分点2021年，中国新能源发电占总发电比重达到35.6%，同比提高0.7个百分点。

行业竞争格局

因目前新能源行业可量化指标较多，故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以：各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以：2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。

1、区域竞争：青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队

根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》，30个省(区、市)中，可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个，分别为青海、四川和云南40-80%的6个，分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个，分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个，分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。

注：截至2022年6月22日，国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。

2、企业竞争格局分析

(1)光伏行业竞争格局

根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》，以光伏组件出货量来看，2021年光伏组件出货量前十名厂商中，中国企业包揽八席，隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三，光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍，2021年全球光伏行业实现跨越式发展，光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦，市场份额超过90%。

(2)风力发电行业竞争格局

中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示，新增装机容量方面，2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家，新增装机容量5592万千瓦，排名前5家市场份额合计为69.3%，排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面，2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%，前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中，金风科技累计装机容量超过8000万千瓦，占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦，占比分别为11.1%和9.6%。

(3)水力发电行业竞争格局

因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等，目前，我国水电行业运营企业的数量不多，主要大型集团包括：长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算，2020年按在水电装机总容量分析，长江电力的市场份额达12.32%，其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析，长江电力的市场份额达16.75%，其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。

注：截至2022年6月22日，除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告，故此处仅以2020年数据为例，对我国水电行业市场竞争格局进行分析。

行业发展前景及趋势预测

1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求，财政金融手段支持新能源发展

近年来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，装机规模稳居全球首位，发电量占比稳步提升，成本快速下降，已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时，新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引：

《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用，坚持分布式和集中式并举，突出模式和制度创新，在四个方面提出了新能源开发利用的举措，推动全民参与和共享发展：

传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和，必须加快构建新型电力系统，适应新能源比例持续提高的要求，在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排：

鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等，《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求，继续深化“放管服”改革，重点在简化管理程序、提升服务水平上：

经过多年发展，我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下，我国新能源产业必须强化创新驱动，统筹发展与安全，促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此，《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展：

与传统能源相比，新能源能量密度较低，占地面积大。随着新能源规模快速扩大，土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障，通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施，推动解决制约新能源行业发展的用地困境：

“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网，财政政策支持的方向和模式需要与时俱进，金融支持政策力度需要加大，进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措：

2、“十四五”新能源行业发展趋势：基础设施建设能力显著提高，向国际一流水平迈进

作为绿色低碳能源，新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。

国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示，在“十三五”的基础上，“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升，到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%，据此，前瞻初步预测至2025年末，我国新能源装机容量可达到17亿千瓦，至2027年末，我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。

随着新能源装机量的稳步增长，预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增，前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末，我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时，至2027年末，新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。

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来自权威研究机构的统计数据显示，我国二氧化碳排放总量的80%以上来自能源活动。因此，降低能源活动的碳排放量是我国实现“碳中和、碳达峰”目标的有效途径和关键环节。

当前，能源革命正在与数字革命走向深度融合，数字化成为能源领域实现高质量发展的重要途径和必然选择。各国纷纷加快在能源领域推广大数据、云计算、人工智能等数字化技术，积极 探索 能源数字化转型的可行路径。

作为数字经济在能源领域的具体应用，能源数字经济通过在能源的生产、消费、传输、运营、管理、计量、交易等环节和链条进行广泛应用，将能够直接或间接减少能源活动产生的碳排放量，助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。

陈光 郑厚清 尹莞婷

能源数字经济是碳减排主要路径

在能源生产环节，大数据、云计算、物联网、传感器等数字化技术能够提升能源生产侧的高效采集和广泛互联能力，实现能源生产过程的精细化、在线化、智能化。各种数字化技术在能源生产侧的广泛应用是新能源大规模消纳的必要前提，也是能源生产运行安全可靠的底层基础。

国际能源署（IEA）在《数字化和能源》一书中预测，通过大规模应用数字化技术，2040年全球可以将太阳能光伏发电和风力发电的弃电率从7%降至1.6%，届时可减少3000万吨二氧化碳排放。

宁夏银川市的宝丰农光一体化产业基地是全球最大的农光互补电站。通过积极应用人工智能、云计算、智能传感器等数字化技术和设备，宝丰农光一体化产业基地构建起一套智能化的光伏解决方案，实现了对电站运行信息的实时数据收集和分析。自2017年建成至2020年底，该基地累计减少二氧化碳排放204.7万吨，相当于新种植约8900多万棵树。

在能源消费环节，大数据、人工智能等数字化技术改变了能源的消费方式，降低了能源需求，推动形成能源消费的新理念，提升了能源使用效率，增强了需求侧响应的灵活性，助力工业、商业、住宅等领域的传统消费者从单纯的“能源消费者”转向“能源产消者”，最终以各种直接或间接的方式降低了能源消耗的总量和强度。

《BP技术展望（2018年版）》曾预测，通过技术变革，能源使用效率将大幅提高，一次能源消费可节约40%。该报告进一步指出，在未来所有可能的技术革命中，无论是油气、可再生能源还是氢能、核能，都无法脱离数字化带来的影响。报告预计，到2050年，建立在云计算基础上的传感器、超级计算机、数据分析、自动化和人工智能等数字工具的应用可以使全球一次能源需求和成本减少20%—30%。

在能源传输环节，无论是适应新能源的大规模、高比例并网，还是分布式能源、储能、电动 汽车 等交互式、移动式设施的广泛接入，都需要以数字化技术为能源传输赋能，推动传统电网尽快地转型升级成为更安全、更智慧、更友好的能源互联网。

建设能源互联网，特高压是关键，而各种数字化技术则是支撑我国特高压工程顺利推进的幕后英雄。来自全球能源互联网发展合作组织的数据显示，依托特高压电网，我国清洁能源装机占比从2010年的25%提高到目前的43%，每年减排二氧化碳15亿吨。

在能源运营环节，大数据、人工智能、物联网等数字化技术以及数据中台、业务中台等新型IT架构模式能够优化决策流程、提升决策效率、缩短决策时间，减少传统生产要素的投入数量。

能链快电是中国最大的第三方充电平台。通过大数据与精准算法，能链快电可将新能源车主导向最优质的充电场站，提高充电桩的使用效率，通过“大数据+算法”这一组合的“高效运转”减少甚至是取代了人员、车辆等传统生产要素的“实际流动”，以“数据+算法”的“多跑”实现了其他要素的“少跑”。仅在2020年，能链快电就助力减少碳排放达180万吨。

在能源管理环节，工业互联网、云计算等数字化技术支持了平台经济、共享经济等能源数字经济新业态的涌现，推动形成了合同能源管理、环境污染第三方治理、环境托管、虚拟电厂等能源开发利用的新模式，实现了能源利用方式的重组、能源商业模式的重构、能源配置方式的优化，提高了能源管理的精细化水平和能源利用的整体效率。

联元智能是一家能源领域的工业互联网SaaS平台提供商，致力于为工业、商业、数据中心、楼宇等高耗能的B端用户提供整体性的能效解决方案。联元智能通过助力某上海领先的热电企业开展智慧能源服务，使该企业的年碳排放量下降4.42万吨，年能耗量下降17000吨标煤。

在能源计量环节，大数据、云计算、区块链、数据爬虫、数字孪生等数字化技术能够在碳排放源锁定、碳排放数据分析、碳排放监管和预测预警等方面发挥重要作用，实时监测企业进行碳排放的全过程，支撑监管机构构建完整的碳排放监控体系，服务国家治理现代化。

在发电侧和电网侧，浙江省能源大数据中心成功研发了电力系统碳排放监测平台，用于监测浙江全省发电及电网企业的二氧化碳排放情况，能够为发电企业和电网企业控制与管理电厂、机组和设备的碳排放量提供准确的决策依据；在需求侧，南方电网公司率先在国内建成了能源消费侧碳排放监测平台，能够实现对南方电网公司经营范围内各区域、各行业乃至各企业的碳排放总量、单位GDP碳排放强度的测算及动态监测，有助于政府及相关方及时了解企业的碳排放情况和碳中和发展进程，为制定相关政策提供参考。

在能源交易环节，大数据、区块链、人工智能、云计算等数字化技术能够支撑数字化交易平台的建设，促进碳资产管理、碳交易、碳税征收、绿证交易、绿色金融等相关制度和机制的建设和完善。

基于上述分析，能源数字经济必将对我国实现“碳达峰、碳中和”双碳目标发挥关键作用。

三大举措发力能源数字经济

一是着力打通数据壁垒，推进能源大数据的汇聚、融通。当前，受到我国尚未制定全国统一的能源大数据的管理标准、能源大数据的开发利用仍然缺少健全、规范的法律制度以及能源企业主动开放共享自身数据的动力不足和机制不完善等因素的影响，我国能源大数据的汇聚、融通仍然处于初级阶段。下一步，有必要从制定能源行业的数据管理标准和法律规范、健全能源企业之间的数据互换和共享机制等方面入手，着力打通能源数据壁垒，充分发挥和释放能源大数据的巨大价值。

二是打造智能化、智慧化、综合性的能源资源配置平台。融合大数据、云计算、物联网等数字化技术与新能源业务，加快推进能源管理云平台建设，为发电企业和客户提供项目并网、运维、交易、结算等在内的一站式服务。加快推进以电为中心、以电网为平台的能源物联网建设。积极构建能源互联网生态圈，布局能源产业链、创新链、供应链、价值链，实现能源资源在更大范围的优化配置。

三是完善电力市场和碳排放权交易市场体系。面对市场化交易带来的更多商业机遇与挑战，能源消费侧的工业、商业和居民用户对挖掘数据价值的需求将显著提升。通过完善电力市场和碳排放权交易市场相关机制，建设全国统一的电力市场和碳排放权交易市场，我国将能够充分利用不同地区、行业、企业在碳减排方面的成本差异，以最低的经济成本实现预期的碳减排目标。

（作者均供职于国网能源研究院有限公司）

2低碳化，可再生能源成本出现大幅下降，将在2020年前后与常规化石能源平价上网。

3电力化，电力在未来全球能源系统中的作用更加突出。

4数字化，数字技术在能源供给与需求中的广泛应用，将提高能源供给能力、降低成本，也将提高能效、节约成本。分布式能源将成为新的能源供给方式。

气候变化是人类面临的全球性问题，在2020年12月18日闭幕的中央经济工作会议上，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年的重点任务之一，环境的倒逼、消费升级、国家政策推动，也加速了能源产业的变革。

在2021 MWC上海大会期间，华为副总裁兼数字能源产品线总裁周桃园发布了数字能源零碳网络解决方案，旨在助力运营商实现零碳网络战略，并加速世界绿色可持续发展进程。

“零碳网络已成为全球领先运营商的重要战略目标。”周桃园表示，在碳中和的大背景下，全球能源大变局的序幕已拉开，未来可再生能源将成为能源界的重磅角色，与此同时，全球ICT能耗持续增长，预计到2030年达全球总电量的5%，数据中心10年TCO中电费占比将超过60%。低碳化和低能耗两条平行轨道，无疑是运营商未来发展的两大方向。

运营商身陷能耗“黑洞”

随着5G、云计算、AI、大数据等技术不断成熟，海量新兴应用不断繁荣，这都对5G网络覆盖与数据中心需求将呈爆发式增长，使得站点与数据中心数量的激增，相关预测指出，2025年，通信行业将消耗全球20%的电力，运营商在赋能行业数字化转型的同时，也面临更高的能耗挑战。

当前，能耗问题已经成为运营商建网过程中主要考量因素之一，基站作为耗电大户，大约80%的能耗均来自广泛分布的基站，众所周知，移动通信接入使用了成千上万的基站，基站能耗以电为主，随着电力成本的增加，移动网络的扩大，基站机房电费支出逐渐增大，并且由于覆盖范围的衰减，5G基站的需求数量又是成倍增加。

与此同时，移动通信基站机房均为全封闭机房，机房内的电源设备、发射设备、传输设备等都是较大的发热体，而为保障设备在恒温下运行，不因为温度过高而宕机，制冷系统就要不间断地为基站降温，这也直接导致了电量居高不下。

而在数据中心总能耗中，空调制冷系统依然是能耗大户，据悉，传统空调制冷系统能耗占比高达28%以上，随着数据流量和计算需求爆发式增长，数据中心的能耗压力势必给广大，相关数据预测，到2025年，数据中心能耗将占全球能源消耗的5%。

需要指出的是，刨除环境治理等问题，5G网络与数据中心的功耗增加也给运营商OPEX带来不小挑战，据周桃园透露，某运营商在加入5G基站后，整体OPEX增加了34%，这其中很大一部分是电费的增长，因此我们可以清晰看到，我们的能源基础设施，距离碳中和目标还有很大挑战。

助力运营商迈向“零碳网络”

毋庸置疑，节能增效对于运营商不仅仅是技术问题，更是商业与 社会 责任，对此电信企业也正积极行动，目前，全球已有超过50家运营商制定节能减排目标，在媒体沟通会上，周桃园首提“零碳网络”并发布华为数字能源零碳网络解决方案，包括极简站点、极简机房、极简数据中心、无处不在的绿电、智慧能源云，助力运营商引入绿电、节能减排，实现零碳网络，助力实现碳中和。

在站点方面，华为通过站点形态极简化，从室内站点到室外站点，进一步发展到室外刀片，让房变柜、柜变杆，全面杆站化，实现降低能耗、省电费、省租金。

而在机房的构建上，华为对于新建场景，以机柜替代机房对于扩容场景，免增机房、免改线缆、免增空调，从而节省能耗、空间及工程。

对于传统数据中心的建设，周桃园认为，当前数据中心建设模式主要通过采购不同的部件来形成整个能源设施，这种建设模式势必会导致基础设施能耗高、建设周期长。

华为推出的极简数据中心，通过全预制化、模块化建设重构架构，建设周期从20个月缩短至6个月，并且通过融合高密、高效节能的方案重构供电，提升效率，并实现预测性维护，在制冷方面，通过间接蒸发冷却和iCooling等解决方案，最后通过智能运维解决方案重构运维，提升运维效率。

“绿电”则是华为智能光储解决方案，通过将绿电引入站点、机房、数据中心等场景，实现全场景叠光，自发自用，降低用电成本。

“零碳网络的提出，将显著提高运营商的经济价值与 社会 价值。”谈及构建数字能源零碳网络解决方案的初衷，周桃园指出，华为对于数字能源零碳网络解决方案的构建，是由三个层面逐层递进，首先要消除浪费，提升能效其次要将运营商从能源的消费者变为绿色能源的生产者最后是将运营商的能源基础设施打造为具备数字化和智能化的能源网络，最终全面实现零碳网络，构建 社会 价值。

做大“绿电” 加速碳中和进程

据国际能源机构(IEA)的统计，过去三十年全球能源消耗增长了超过70%，碳排放累计增加近80%，能源消耗激增导致全球温室效应加剧。

周桃园认为，未来世界有两大主要驱动力，一是全球数字化、智能化转型趋势，二是以碳中和为目标的能源革命，即从传统的化石能源走向以太阳能光伏、风能为代表的可再生能源、绿色能源。

以上海地铁龙阳路基地光伏项为例，作为海地铁四大基地分布式光伏项目之一，华为智能光伏解决方案通过对地铁车库屋顶进行太阳能板改造，共安装了近13000个280瓦组件，所发的光伏电力并网接入基地内的综合变电所，供地铁就近使用。

据悉，该光伏电站一年的发电量，大约可供8节编组的一辆2号线列车跑20万公里，相当于行驶1560多个来回。是“光伏+地铁”应用典范，实现了绿色能源为绿色交通赋能，助力上海提前实现碳达峰目标。

目前，华为智能光伏解决方案已广泛应用于60多个国家，累计减少二氧化碳排放1.48亿吨，相当于种植超过2亿棵树。由此可见，加大可再生能源的使用，提高能源利用效率和效益，推动能源结构向绿色化方向发展，不仅在生态文明建设中有着十分重要的作用，也是应对能源危机和气候变化的重大举措。

“为世界碳中和做贡献是目标和使命。”正如周桃园指出，华为数字能源零碳网络解决方案将积极助力产业链合作伙伴向低碳可持续发展，加速世界碳中和进程。

以风能、光伏发电为代表的新能源产业发展迅速，可再生能源发电与现代电网的融合成为了世界能源可持续转型的核心，发电技术继续沿着大规模、高效率和低成本方向持续进步。如果一定要有个比较的话，风电受到强风弱风影响比较大，光伏项目则在有光的地方即可发电。再者，风电项目对选址的要求比较高，而光伏项目中的分布式项目，只需要在适合的屋顶上安装即可，要求较低。这些因素，都会让光伏行业继续发展，而不会被风电淘汰。

综合因素考虑，其实风电和光伏发电之间并没有没有好坏发展之分，应该按照当地实际情况来合理规划发展。光电和风电都属于清洁可再生能源，光伏发电要求与风力发电相比相对较低，分布更广，有阳光就可以发展光伏发电项目，所以也更适合分布式项目的开发。能源领域是数据智能最有潜力的应用领域之一，不论风电还是光伏发电。

这个时代能源行业加快从传统的重资产投资和生产业务，向低碳、清洁能源、综合能源服务、能源数字化等方向转变，以后的科技实力的加持下风电和光伏发电前景的更是不可估量。许多能源企业已开始与可辅助进行数字化转型的科技企业合作，如Hightopo的三维数据可视化技术能将其产生的海量数据通过深度挖掘、分析、图表呈现出来应用价值，极大提升企业的运营效率，降低各类成本。

数据可视化能实现分布式能源的集中化、集约化，实现主动配电网集成项目的运行可视化——将以炫酷震撼的可视化效果展示出来。通过对各业务的组成框架和运营模式进行1：1还原，将业务运行模式与地理位置信息、三维模型、动画渲染等充分结合，实现其核心能力的可视化介绍，展示光伏能源或风电的数据应用场景。

数据的远程复制、备份、恢复与应用容灾，已成为能源信息化安全建设的重点。未来，我们一方面要积极拥抱能源数字化变革，一方面要筑牢数据应用安全的信息化堡垒。基于数字化技术，能源服务商能够实现对能源的合理规划和控制以及管理的可视化，真正做到生产、供电、供水、供气、供热等设施运转状态的全链条实时监控，为能源规划和控制提供可靠的数据依据，提高业务效率、节约管理成本，提升能源使用效率与节能增效水平。