在新一輪產(chǎn)業(yè)革命與技術(shù)革命的推動下，我國已邁入互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字經(jīng)濟時代。2019年10月，十九屆四中全會首次明確提出“數(shù)據(jù)可作為生產(chǎn)要素按貢獻(xiàn)參與分配”，標(biāo)志著數(shù)據(jù)將在未來國家社會的生產(chǎn)生活、公共服務(wù)及公共管理等方面發(fā)揮舉足輕重的作用。數(shù)字革命與能源革命的深度交互將為能源電力行業(yè)運營管理提質(zhì)增效、清潔能源消納水平提升、能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展等提供全新動力與可能性。
數(shù)字革命定義與內(nèi)涵
數(shù)字革命的定義
現(xiàn)階段國內(nèi)外對數(shù)字革命（Digital Revolution）雖無統(tǒng)一定義，但在統(tǒng)籌考慮各類研究成果的基礎(chǔ)上，可定義數(shù)字革命是依托先進(jìn)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息化技術(shù)的推廣與應(yīng)用，通過挖掘與外化數(shù)字信息內(nèi)含的價值，推動數(shù)字信息向要素化、商品化、產(chǎn)業(yè)化等方向發(fā)展，進(jìn)而推動經(jīng)濟社會各個領(lǐng)域的發(fā)展與變革的過程，是全新一輪工業(yè)革命的重要組成部分。
數(shù)字革命的內(nèi)涵
習(xí)近平總書記強調(diào)“在全球信息領(lǐng)域，創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈整合能力越來越成為決定成敗的關(guān)鍵”，數(shù)據(jù)信息是重要的生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)革命應(yīng)通過發(fā)掘數(shù)據(jù)信息潛在價值，從而引領(lǐng)技術(shù)流、資金流、人才流等方面的變革，為國家社會經(jīng)濟的發(fā)展注入源源不斷的新動能。
數(shù)字革命助力能源革命
自2014年6月習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組工作會議提出開展能源革命的戰(zhàn)略要求以來，我國在能源的生產(chǎn)、消費、體制改革與技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域取得了一定成績，但是在當(dāng)前我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、消費模式轉(zhuǎn)變的新形勢下，我國能源革命仍面臨諸多挑戰(zhàn)。數(shù)字革命將以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)為載體，通過“云大物移智鏈”等先進(jìn)信息技術(shù)在傳統(tǒng)能源電力行業(yè)的應(yīng)用，加速信息技術(shù)與能源電力產(chǎn)業(yè)的深度融合，引導(dǎo)能源電力行業(yè)向數(shù)字化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型發(fā)展，為傳統(tǒng)能源電力行業(yè)的全方位、全鏈條的產(chǎn)業(yè)升級、業(yè)態(tài)創(chuàng)新、服務(wù)拓展及生態(tài)構(gòu)建提供了全新的可能性。
數(shù)字革命助力能源生產(chǎn)革命
一方面，數(shù)字革命將進(jìn)一步推動能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。數(shù)字革命將助力電力系統(tǒng)提供更安全、更智能的輸電服務(wù)，有效支撐集中式清潔能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離傳輸以及分布式清潔能源的規(guī)?；?、經(jīng)濟化利用，平抑供應(yīng)側(cè)大規(guī)模清潔能源出力波動性和需求側(cè)電力消費不確定性等雙側(cè)隨機性對系統(tǒng)運行帶來的沖擊，從而改善能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式、提高能源系統(tǒng)中清潔能源的生產(chǎn)和供應(yīng)比例。
另一方面，能源的生產(chǎn)和供應(yīng)模式將發(fā)生顯著變化。能源生產(chǎn)和供應(yīng)將從單一化供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣?yīng)模式，包括供應(yīng)主體的多元化、能源產(chǎn)品的多元化和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的多元化等。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字服務(wù)等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的發(fā)展又將不斷催生新的市場主體，這些主體的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、產(chǎn)品類別、供應(yīng)方式的增加將使得能源生產(chǎn)和供應(yīng)環(huán)節(jié)的模式發(fā)生根本性改變，從而推動能源生產(chǎn)革命。
數(shù)字革命助力能源消費革命
一方面，數(shù)字革命賦予了用戶更廣泛的消費選擇權(quán)，新業(yè)態(tài)、新模式將不斷涌現(xiàn)。隨著“云大物移智鏈”等信息技術(shù)及智能化終端設(shè)備在能源電力行業(yè)的應(yīng)用，終端消費用戶可實現(xiàn)對信息的即時化接收和處理，并根據(jù)市場信息做出用能時間、用能品種等多樣化決策，進(jìn)而豐富了能源消費選項。傳統(tǒng)的“物理能源”消費理念逐步過渡到“能源、信息、服務(wù)”綜合消費理念，從而催生出更加豐富多元的能源消費類型。
另一方面，數(shù)字革命能夠支撐用戶對自身能效水平的即時、全面感知，輔助用戶進(jìn)行用能決策。數(shù)字化與智能化用能輔助工具的廣泛使用，將實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)能源供給、消耗的全面監(jiān)測，從而支撐綜合能效分析和多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)管控優(yōu)化，通過智能化的綜合能源服務(wù)管理系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的供、用能策略，進(jìn)而從供應(yīng)側(cè)反向推動實現(xiàn)能源電力系統(tǒng)運行優(yōu)化與效率提升。
數(shù)字革命助力能源技術(shù)革命
數(shù)字革命將進(jìn)一步推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源電力系統(tǒng)的融合，原有能源電力系統(tǒng)運行與管理模式將向高度的智能化、精確化和標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變：一是邊緣層的系統(tǒng)末梢信息數(shù)據(jù)采集，設(shè)備級乃至元件級的信息將能夠被及時感知；二是基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）的能源電力信息即時、安全傳輸，“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)、各主體的信息將能夠被實時送達(dá)；三是平臺層（PaaS）的能源電力信息大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化存儲和智能化處理，各主體、各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息數(shù)據(jù)將能夠被統(tǒng)一、智能、規(guī)范管理；四是應(yīng)用層（SaaS）的能源電力信息有效應(yīng)用，數(shù)據(jù)服務(wù)與數(shù)據(jù)應(yīng)用將支撐管制性輸配電業(yè)務(wù)、競爭性綜合能源服務(wù)及互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈建設(shè)等多種業(yè)務(wù)的開展。此外，數(shù)字革命引領(lǐng)的信息-物理融合技術(shù)也將推動能源領(lǐng)域的技術(shù)框架和信息通訊領(lǐng)域的技術(shù)體系緊密融合，帶動能源區(qū)塊鏈等一批新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從而推動和支撐能源技術(shù)革命。
數(shù)字革命助力能源體制革命
依托數(shù)字革命，依照“平臺+生態(tài)”思路，建設(shè)互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，創(chuàng)新能源電力系統(tǒng)的運營管理機制，發(fā)展共享經(jīng)濟和平臺經(jīng)濟，實現(xiàn)能源電力產(chǎn)業(yè)上下游及周邊產(chǎn)業(yè)各類主體協(xié)調(diào)發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈涵蓋能源“發(fā)—輸—配—用”各環(huán)節(jié)的企業(yè)、用戶以及上下游的設(shè)備制造商、互聯(lián)網(wǎng)公司、政府部門、科研院所、金融公司等主體。建設(shè)互惠共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈就是發(fā)揮電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、裝備制造企業(yè)、科研院所、互聯(lián)網(wǎng)公司、金融企業(yè)等各類主體優(yōu)勢，打通服務(wù)流、信息流、資金流，提升資源要素配置效率，為能源電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級和能源互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展創(chuàng)造良好平臺，以共享經(jīng)濟、平臺經(jīng)濟的發(fā)展模式創(chuàng)新能源電力系統(tǒng)運營的體制機制，進(jìn)而支撐能源體制革命。
數(shù)字革命在能源革命中的典型應(yīng)用場景
數(shù)字革命驅(qū)動能源革命不是簡單的信息技術(shù)的堆砌，也不是照搬電力系統(tǒng)信息化建設(shè)的套路，而應(yīng)重點突出核心功能，以實用實效、解決問題為導(dǎo)向。新形勢下，能源電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中應(yīng)注重解決能源電力行業(yè)“卡脖子”問題，以更好地服務(wù)于社會、政府、廣大人民群眾，帶動能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
尖峰時段供需結(jié)構(gòu)優(yōu)化、清潔能源消納、能源數(shù)據(jù)生態(tài)和綜合能源服務(wù)是新時期、新形勢下能源電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的幾個關(guān)鍵問題，數(shù)字革命與能源革命的融合將為以上四個問題的解決提供新思路與新方案。
數(shù)字革命在“尖峰負(fù)荷”場景應(yīng)用
保障供需平衡是能源電力網(wǎng)絡(luò)的重要任務(wù)之一。一方面，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，需求側(cè)大功率設(shè)備的增加導(dǎo)致的“尖峰負(fù)荷”現(xiàn)象日益顯著；另一方面，“穩(wěn)健投資、精準(zhǔn)投資”的任務(wù)進(jìn)一步提升了對于投資科學(xué)性的要求。在數(shù)字革命驅(qū)動能源革命的過程中，可依托海量數(shù)據(jù)的分析，利用需求側(cè)多元主體的用能轉(zhuǎn)移、削減和轉(zhuǎn)換彈性，在規(guī)劃、運營和消費等環(huán)節(jié)針對“尖峰負(fù)荷”問題形成相應(yīng)的解決思路。
在規(guī)劃階段，數(shù)字革命“賦能”精準(zhǔn)規(guī)劃。電網(wǎng)作為連接供需兩側(cè)的核心樞紐，可依托能源互聯(lián)網(wǎng)開放、包容接入的特點，一方面，通過對能源電力系統(tǒng)中各類能源生產(chǎn)設(shè)備、轉(zhuǎn)換設(shè)備、管網(wǎng)系統(tǒng)等全工況感知，構(gòu)建多設(shè)備全工況運行模型；另一方面，依托集成的海量多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，對多元用戶開展精準(zhǔn)畫像，掌握用戶用能特征。以供需特征為依據(jù)、供需平衡為前提，挖掘多能互補協(xié)同與綜合需求響應(yīng)的削峰潛力，從而實現(xiàn)穩(wěn)健投資、精準(zhǔn)規(guī)劃。
在運營階段，數(shù)字革命“賦能”科學(xué)運營。在廣泛采集與集成用戶用能數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)、多能源市場交易數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，通過對海量數(shù)據(jù)的分析與發(fā)掘，準(zhǔn)確掌握包括用能種類、用能傾向、用能彈性等多元用戶用能特性，從而揭示多元用能負(fù)荷轉(zhuǎn)移、負(fù)荷削減以及異質(zhì)能負(fù)荷轉(zhuǎn)換的潛力，從而為能源電力系統(tǒng)的需求側(cè)管理與需求響應(yīng)規(guī)則制定提供支撐，從而引導(dǎo)需求側(cè)參與尖峰負(fù)荷的削減與平抑。
在消費終端，數(shù)字革命“賦能”高質(zhì)消費。能源電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦予多元用戶充分掌握自身用能情況、能源市場動向及各類能源設(shè)備信息的機會與權(quán)利，能量流與信息流的深度交互有利于充分調(diào)動用戶參與需求響應(yīng)的積極性。此外，用戶參與需求響應(yīng)的需求將進(jìn)一步倒逼智能自動響應(yīng)終端、用戶聚合的虛擬電廠等新技術(shù)與新業(yè)態(tài)的發(fā)展與進(jìn)步，從而推動需求側(cè)主動實現(xiàn)尖峰負(fù)荷的削減與平抑。
數(shù)字革命在“可再生能源消納”場景應(yīng)用
隨著能源革命的推進(jìn)，“兩個50%”（即一次能源清潔化率50%與終端電氣化率50%）將成為我國能源發(fā)展的重要目標(biāo)，高比例可再生能源接入將成為未來能源電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字革命下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源電力系統(tǒng)的融合將為供給側(cè)與消費側(cè)提供一個能量流與信息流深度交互的平臺，進(jìn)而從能源生產(chǎn)模式、技術(shù)體系和體制機制等方面推動變革，保障清潔能源的高效消納。
從平臺功能看，能源電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型能夠為我國新能源的發(fā)展提供有力支撐，為可再生能源的順利消納提供智能化平臺。國家電網(wǎng)公司2020年重點任務(wù)之一就是“推動‘平臺+生態(tài)’建設(shè)”，其中的新能源云部署了包括電力供需預(yù)測、消納能力計算、新能源大數(shù)據(jù)分析服務(wù)平臺等十幾項子功能模塊，涵蓋新能源的規(guī)劃輔助決策、出力與運行管理、設(shè)備與廠商管理、消納與電價分析等各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，能夠為新能源產(chǎn)業(yè)各類主體辦理各類業(yè)務(wù)提供智能化的基礎(chǔ)平臺。
從技術(shù)體系看，一方面，數(shù)字革命呈現(xiàn)的信息—物理融合特性將推動能源領(lǐng)域的技術(shù)框架和信息通訊領(lǐng)域的技術(shù)體系緊密融合，帶動諸如新能源大數(shù)據(jù)、能源區(qū)塊鏈、智慧能源管理系統(tǒng)等一批新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，開辟新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新研究方向。另一方面，“云大物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)在新能源運行控制、終端用戶綜合能源服務(wù)等方面的應(yīng)用，將促進(jìn)能源信息雙向流動和開放共享，為各類資源靈活匯聚、系統(tǒng)運行智能決策、用戶用能提質(zhì)增效提供支撐，全方位提升風(fēng)電、光伏的生產(chǎn)消費占比。
從體制機制看，一方面，以區(qū)塊鏈等信息技術(shù)為支撐，推動能源靈活自主微平衡交易，實現(xiàn)分布式能源、分布式儲能主體與工業(yè)大用戶及個人、家庭級微用能主體間的點對點實時自主交易，進(jìn)而為創(chuàng)新綠色能源認(rèn)證、綠色貨幣、綠色證書等清潔能源新型商業(yè)模式的推廣提供可能。另一方面，利用電網(wǎng)公司“樞紐”和“平臺”優(yōu)勢，創(chuàng)新能源電力系統(tǒng)的運營管理機制，實現(xiàn)能源電力系統(tǒng)及周邊產(chǎn)業(yè)各類主體協(xié)調(diào)發(fā)展，發(fā)揮電網(wǎng)公司、裝備制造企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、金融企業(yè)等各類主體優(yōu)勢，提升資源要素配置效率，以共享經(jīng)濟的發(fā)展模式創(chuàng)新能源電力系統(tǒng)運營的體制機制。
數(shù)字革命在“能源數(shù)據(jù)生態(tài)”場景應(yīng)用
隨著能源生產(chǎn)、消費與大數(shù)據(jù)理念的深度融合，能量流與信息流交互不斷深化，能源大數(shù)據(jù)所蘊含的巨大價值不斷凸顯。盡管大數(shù)據(jù)存儲、挖掘等相關(guān)技術(shù)逐步成熟，但能源大數(shù)據(jù)發(fā)展模式仍處于相對分散、無序的狀態(tài)。在數(shù)字革命的統(tǒng)籌引導(dǎo)與驅(qū)動下有利于打造一個健康持續(xù)發(fā)展的能源大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮更大的聚集效應(yīng)，進(jìn)而助力智慧城市建設(shè)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、支撐能源生產(chǎn)和消費革命。
在平臺構(gòu)建上，數(shù)字革命為能源數(shù)據(jù)生態(tài)構(gòu)建提供平臺支撐。能源互聯(lián)網(wǎng)開放、包容的技術(shù)特性，為設(shè)備制造商、能源服務(wù)商等能源行業(yè)上下游主體以及政府、金融服務(wù)商等多元第三方主體的廣泛接入與互動提供了平臺載體，通過分析與研究多元主體之間數(shù)據(jù)流、價值流與業(yè)務(wù)流的流向及交互機理，掌握與揭示能源數(shù)據(jù)生態(tài)圈中多元主體功能定位及其行為特征，進(jìn)而為明確能源數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)演化的關(guān)鍵因素及未來發(fā)展趨勢與建設(shè)路徑提供決策參考。
在價值發(fā)掘上，數(shù)字革命為能源數(shù)據(jù)價值發(fā)掘提供技術(shù)支撐。依托感知計量、信息通信、數(shù)據(jù)集成與數(shù)據(jù)挖掘等覆蓋能源數(shù)據(jù)產(chǎn)生、傳輸、保存和利用等全環(huán)節(jié)、全周期的關(guān)鍵技術(shù)，能有效針對設(shè)備及用戶開展特征畫像，從而進(jìn)一步明確設(shè)備運行優(yōu)化潛力及用戶潛在業(yè)務(wù)需求，進(jìn)而為實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)潛在價值發(fā)掘與變現(xiàn)、能源電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、能源數(shù)據(jù)生態(tài)圈可持續(xù)發(fā)展提供重要技術(shù)支撐。
在商業(yè)模式上，數(shù)字革命為能源數(shù)據(jù)生態(tài)商業(yè)模式構(gòu)建提供全新思路。能源數(shù)據(jù)生態(tài)能有效打破多元主體間的壁壘，實現(xiàn)橫向能源生產(chǎn)商設(shè)備制造商多主體互聯(lián)，縱向能源生產(chǎn)、交易、消費多環(huán)節(jié)互通。從頂層設(shè)計看，可協(xié)同石油、天然氣、熱力、互聯(lián)網(wǎng)運營商及制造商合作，組成綜合解決方案供應(yīng)商或成立商業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)對能源的綜合供應(yīng)、調(diào)控；從能源利用終端看，可廣泛聚集客戶資源與數(shù)據(jù)資源，以用戶需求為驅(qū)動，促進(jìn)全要素供需對接，倒逼催生新服務(wù)與新業(yè)態(tài)，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上下游共同發(fā)展。
數(shù)字革命在“綜合能源服務(wù)”場景應(yīng)用
在當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型和電力體制改革的新形勢下，能源電力行業(yè)發(fā)展由“資源驅(qū)動”轉(zhuǎn)型“服務(wù)驅(qū)動”已初成定局，綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)已成為能源電力行業(yè)重要發(fā)展方向之一。隨著“云大物移智鏈”、邊緣計算等信息通信技術(shù)的涌現(xiàn)，在數(shù)字革命的驅(qū)動下，綜合能源服務(wù)的價值與內(nèi)涵將不斷發(fā)展與延伸，進(jìn)而為公司模式創(chuàng)新與效率提升提供重要支撐。
在模式創(chuàng)新方面，數(shù)字革命催生綜合能源服務(wù)的新業(yè)態(tài)、新模式將不斷涌現(xiàn)。通過“云大物移智鏈”等信息技術(shù)與多種智能化終端應(yīng)用，依托用戶畫像了解與洞悉市場與用戶的潛在需求，通過提供個性化、創(chuàng)新性綜合能源服務(wù)實現(xiàn)供需精準(zhǔn)對接，推動傳統(tǒng)的“物理能源”消費理念逐步過渡到“能源、信息、服務(wù)”綜合消費理念，進(jìn)而不斷豐富與拓展綜合能源服務(wù)的業(yè)務(wù)模式與體系。
在效率提升方面，數(shù)字革命助力綜合能源服務(wù)優(yōu)化提升能源電力系統(tǒng)整體效率。在數(shù)字革命驅(qū)動下，能源電力系統(tǒng)中智能化用能輔助工具的廣泛使用將為系統(tǒng)內(nèi)能源供給、消耗的全面監(jiān)測提供堅實數(shù)據(jù)信息支撐，通過開展綜合能效分析、多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)管控優(yōu)化等綜合能源服務(wù)以實現(xiàn)能源電力系統(tǒng)供、用能策略動態(tài)調(diào)整，進(jìn)而實現(xiàn)從供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)雙向優(yōu)化系統(tǒng)運行，改善系統(tǒng)運行狀態(tài)，提升系統(tǒng)運行效率。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年04期，作者曾鳴、許彥斌、方程供職于華北電力大學(xué)
