“ 雙碳 ”目標下，能源行業(yè)轉型升級面臨的新任務(wù)和迫切要求

我國力爭2030年前實(shí)現碳達峰，2060年前實(shí)現碳中和，需要廣泛而深刻的經(jīng)濟社會(huì )系統性變革，而能源綠色低碳發(fā)展是其中的關(guān)鍵。能源行業(yè)是推進(jìn)能源綠色低碳發(fā)展的主戰場(chǎng)、主陣地，能源行業(yè)轉型升級是實(shí)現“雙碳”目標的重要路徑和必然選擇。當前適逢新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮，產(chǎn)業(yè)數字化已成趨勢。通過(guò)數字化轉型助推能源行業(yè)綠色低碳發(fā)展，是“雙碳”目標下能源行業(yè)轉型升級面臨的新任務(wù)和迫切要求。
一.能源行業(yè)數字化轉型是助力“雙碳”目標實(shí)現的重要途徑
世界正進(jìn)入數字經(jīng)濟快速發(fā)展的時(shí)期，近年來(lái)我國也積極推進(jìn)數字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數字化，推動(dòng)數字技術(shù)同經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展深度融合。能源行業(yè)數字化轉型不僅是供給側結構性改革主線(xiàn)下能源行業(yè)升級和高質(zhì)量發(fā)展的重要內容，也是能源領(lǐng)域助力實(shí)現碳達峰、碳中和目標的重要途徑。
1. “雙碳”目標對能源行業(yè)轉型提出了新的要求
能源活動(dòng)是碳排放的最主要來(lái)源，能源行業(yè)轉型升級也成為我國碳達峰、碳中和目標落實(shí)和路徑選擇中的重點(diǎn)。“雙碳”目標對我國能源行業(yè)轉型提出了新的更高要求。一方面，要求能源行業(yè)以提高質(zhì)量和效率為導向，轉變長(cháng)期以來(lái)高投入、高消耗、低效率的粗放式發(fā)展方式，切實(shí)推進(jìn)質(zhì)量變革、效率變革;另一方面，要求能源行業(yè)以綠色和低碳為導向，從不同能源品種、從產(chǎn)業(yè)鏈上中下游、從產(chǎn)供儲運銷(xiāo)各環(huán)節，全方位推進(jìn)減污降碳，壯大清潔能源、節能環(huán)保等綠色產(chǎn)業(yè)，助力碳達峰和碳中和目標實(shí)現。
2. 數字化是能源行業(yè)轉型的發(fā)展趨勢，也是助力“雙碳”目標實(shí)現的基礎保障
數字化已成為推進(jìn)碳減排的重要途徑。世界經(jīng)濟論壇研究顯示，數字技術(shù)有助于在全球范圍減少約15%的二氧化碳排放。各國應對氣候變化戰略，如《歐洲綠色新政》、日本《綠色發(fā)展戰略》等，提出通過(guò)數字化促進(jìn)綠色低碳轉型。隨著(zhù)工業(yè)化與信息化、能源革命與數字革命走向深度融合，數字技術(shù)在能源系統的應用范圍也不斷擴大。數字化不僅是能源行業(yè)轉型升級的必然選擇，其在能源領(lǐng)域碳減排過(guò)程中的重要性也日益凸顯。
一方面，數字化是賦能傳統能源行業(yè)轉型升級的重要路徑。傳統能源企業(yè)通過(guò)信息化、數字化、智能化建設，將信息系統和信息技術(shù)引入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程，大幅提升企業(yè)生產(chǎn)率和經(jīng)營(yíng)效益，降低資源消耗、成本開(kāi)支和碳排放;傳統能源行業(yè)中積累的大量生產(chǎn)、設備、運行數據等，也是其謀求業(yè)務(wù)轉型和創(chuàng )新的要素資源基礎。如國家電網(wǎng)提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)等，但受限于基礎設施、技術(shù)裝備、標準等薄弱環(huán)節，能源互聯(lián)網(wǎng)應用尚停留在較淺層次和局域范圍。
另一方面，數字化轉型是培育壯大能源領(lǐng)域新興業(yè)態(tài)的必由之路。當前能源行業(yè)中，除了傳統的煤炭、油氣等化石能源外，新能源領(lǐng)域技術(shù)快速迭代，多能互濟、智慧互聯(lián)已成為能源行業(yè)創(chuàng )新的必然趨勢。隨著(zhù)數字技術(shù)在能源行業(yè)的研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運維管理、能耗監測、風(fēng)險預警、消費服務(wù)等各環(huán)節中日益深度應用和融合發(fā)展，能源行業(yè)正經(jīng)歷著(zhù)巨大變革和深刻重構，數字化已經(jīng)成為這些新興業(yè)態(tài)發(fā)展必不可少的物理和技術(shù)基礎。
3. 能源行業(yè)數字化轉型是應對非傳統風(fēng)險的重要手段
新中國成立以來(lái)，我國能源發(fā)展取得了顯著(zhù)成就，已經(jīng)逐步建成了較為完備的能源工業(yè)體系。隨著(zhù)我國進(jìn)入新發(fā)展階段，能源行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也面臨新的機遇和挑戰，呈現新的趨勢和特征。隨著(zhù)“云大物移智鏈”等新一代信息通信技術(shù)在能源行業(yè)的廣泛應用，大量智能巡檢設備、無(wú)人機、充電樁、智能表計等多元智能終端接入能源系統，數據交互日益復雜，原有安全防護體系已不再適用。從國外看，黑客入侵能源設施的案例屢見(jiàn)不鮮，如2015年黑客攻擊烏克蘭電網(wǎng)導致的大停電事件。對于信息安全風(fēng)險帶來(lái)的能源系統非傳統風(fēng)險，是能源高質(zhì)量發(fā)展不可忽視的問(wèn)題，數字化轉型一方面助力能源行業(yè)質(zhì)量效益不斷提升，推動(dòng)智慧能源系統建設，另一方面堅持統籌發(fā)展與安全，提高能源系統信息安全風(fēng)險抵御能力，促進(jìn)系統安全平穩轉型。

二.能源行業(yè)數字化轉型在政策和實(shí)踐方面已取得初步進(jìn)展
近年來(lái)，隨著(zhù)數字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展以及工業(yè)化和信息化融合步伐的加快，能源行業(yè)數字化轉型受到的政策重視程度有所提升，地方和能源企業(yè)也開(kāi)始積極探索數字化轉型的新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)。
1. 能源行業(yè)數字化轉型相關(guān)政策陸續出臺
能源行業(yè)數字化轉型作為能源行業(yè)轉型升級的重要內容，已經(jīng)形成了不斷完善的政策體系。在“雙碳”目標下，我國對通過(guò)數字化轉型助推能源領(lǐng)域碳減排和產(chǎn)業(yè)變革的重視程度也明顯上升。
國家發(fā)展和改革委員會(huì )、國家能源局作為能源行業(yè)主管部門(mén)，在能源發(fā)展戰略規劃、產(chǎn)業(yè)政策等的制定過(guò)程中，對能源行業(yè)數字化轉型給予了越來(lái)越多的考慮?！赌茉瓷a(chǎn)和消費革命戰略(2016-2030)》提出要促進(jìn)能源與現代信息技術(shù)深度融合，重塑產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、價(jià)值鏈。煤炭、電力、可再生能源發(fā)展“十三五”規劃中都提到了產(chǎn)業(yè)數字化相關(guān)內容，具體包括：應用大數據、物聯(lián)網(wǎng)等現代信息技術(shù)，建設智能高效的大型現代化煤礦;全面提升電力系統的智能化水平，提高電網(wǎng)接納和優(yōu)化配置多種能源的能力，滿(mǎn)足多元用戶(hù)供需互動(dòng);全面實(shí)行可再生能源行業(yè)信息化管理，建設可再生能源項目全生命周期信息化管理體系，等等。此外，《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見(jiàn)》《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》等專(zhuān)項政策紛紛出臺專(zhuān)項政策，促進(jìn)細分能源行業(yè)的數字化發(fā)展。
此外，其他相關(guān)部門(mén)出臺的圍繞數字化的政策，也對能源行業(yè)數字化轉型有積極作用。例如，2020年，《關(guān)于加快推進(jìn)國有企業(yè)數字化轉型工作的通知》提出了促進(jìn)國有企業(yè)數字化轉型，提升產(chǎn)業(yè)基礎能力和產(chǎn)業(yè)鏈現代化水平的重點(diǎn)舉措?？萍疾?、人民銀行等部門(mén)也從科技創(chuàng )新、金融支持等方面出臺了支持數字化轉型的相關(guān)政策。各地在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構升級和能源轉型的過(guò)程中，也因地制宜越來(lái)越多地引入數字化轉型的內容。例如，山西提出聚焦“六新”創(chuàng )新突破，依托5G網(wǎng)絡(luò )打造智能煤礦，推動(dòng)能源行業(yè)轉型發(fā)展。
2. 不同細分產(chǎn)業(yè)多元化探索數字化轉型路徑
煤炭、油氣、電力等不同能源細分產(chǎn)業(yè)根據特定需求和發(fā)展條件，多元化探索數字技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)數字化轉型，在改善生產(chǎn)流程、降本增效和提高安全性等方面，取得了積極成效。
煤炭行業(yè)在地質(zhì)建模、采礦流程優(yōu)化和自動(dòng)化、預測性維護等方面逐步推廣數字化技術(shù)應用。例如，借助低成本傳感器隨時(shí)掌握采礦關(guān)鍵設備的狀態(tài)，并通過(guò)數據分析和計算機輔助模擬對實(shí)際配置和生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，從而改善采礦的限制因素，提高采煤產(chǎn)出并減少其對環(huán)境的影響;又如，數字化預測維護的引入改進(jìn)了設備的運行性能，有益于煤礦安全生產(chǎn)。
油氣行業(yè)的數字化轉型起步較早，走在前列。目前我國各大型油氣田企業(yè)均不同程度地進(jìn)行了油氣生產(chǎn)自動(dòng)化、數字化建設。上游勘探和生產(chǎn)環(huán)節是油氣行業(yè)數字化發(fā)展的重點(diǎn)。例如，通過(guò)超大數據集描述油藏輪廓和結構，通過(guò)高度復雜的傳感器優(yōu)化井眼定位，通過(guò)數據分析和通信遠程控制作業(yè)鉆頭的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)等，這些數字化的措施顯著(zhù)提升了油氣開(kāi)采率和生產(chǎn)效率。此外，在下游運營(yíng)環(huán)節，也可以通過(guò)智能終端、數據分析等探索零售服務(wù)新模式。
電力行業(yè)在能源行業(yè)數字化轉型中最為迫切和必要，并具備良好的基礎條件和潛力前景。當前電力系統“雙高”“雙隨機”特征日益明顯，分布式能源、儲能、電動(dòng)汽車(chē)等交互式設施廣泛接入，數字化成為新型電力系統建設的必要組成，深入源網(wǎng)荷儲各環(huán)節，在監測控制、設備運維、供需預測、調度優(yōu)化、綜合能源管理等領(lǐng)域越來(lái)越多地應用。例如，在發(fā)電側和電網(wǎng)側，數字傳感器和數據分析的廣泛應用能夠匯集發(fā)電廠(chǎng)、電網(wǎng)輸配各環(huán)節的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，提升系統全息感知、靈活控制、系統平衡等能力，優(yōu)化電力決策行為。又如，在消費側，智能家電、智能電表等智能終端的安裝推廣，不僅通過(guò)數字化幫助用戶(hù)優(yōu)化用電行為，節約用電成本，也使用戶(hù)有條件以需求響應等方式越來(lái)越多地參與源荷互動(dòng)，促進(jìn)電力系統源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展。
3. 能源企業(yè)探索數字化轉型的積極性也不斷高漲
在數字經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)變革的浪潮下，隨著(zhù)政策日益完善，數字化已落地為企業(yè)級的行動(dòng)，成為能源企業(yè)發(fā)展戰略中的組成。通過(guò)引入數字技術(shù)，對企業(yè)的戰略決策、業(yè)務(wù)流程、經(jīng)營(yíng)管理模式等進(jìn)行重塑，提升能源企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率和競爭力，形成多元化的數字化轉型樣板。
例如，國家電網(wǎng)公司加強綠色國網(wǎng)、電力物聯(lián)網(wǎng)、能源大數據中心、能源互聯(lián)網(wǎng)等新型數字基礎設施建設，運用數字技術(shù)改造提升傳統電網(wǎng)業(yè)務(wù)，并積極拓展能源電商、智慧車(chē)聯(lián)網(wǎng)、電力大數據征信等新興業(yè)務(wù)。中國石油集團大力推動(dòng)油氣行業(yè)數字化轉型，著(zhù)力構建物理石油與數字孿生融合交互系統，打造基于數據的新模式和新業(yè)態(tài)。國家能源集團編制了《國家能源集團數字化轉型戰略》，圍繞產(chǎn)業(yè)智能化升級目標，積極建設智能礦山、智能電站、智能運輸、智能化工等，系統布局智能生產(chǎn)、智慧管理和智慧運營(yíng)體系。中國節能環(huán)保集團探索“互聯(lián)網(wǎng)+”污染治理技術(shù)，并將節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)數字化作為重要內容納入了企業(yè)規劃。

三.能源行業(yè)數字化轉型面臨的挑戰和要求
“雙碳”目標下，能源行業(yè)數字化轉型的迫切性和重要性顯著(zhù)提升，但是在政策落地和實(shí)踐推進(jìn)的過(guò)程中，仍面臨多方面挑戰和新的更高要求。
1. 數字化和碳減排有待協(xié)同
數字化不僅是產(chǎn)業(yè)轉型升級的需要，也是碳減排的需要，綠色低碳發(fā)展和數字化轉型相疊加已成為能源行業(yè)發(fā)展的新趨勢。然而當前數字化與碳減排的相互融合和互促互濟較弱，兩者協(xié)同推進(jìn)的路徑仍需進(jìn)一步明確。一是目標協(xié)同，能源行業(yè)數字化轉型要以構建綠色低碳、安全高效的現代能源體系為目標，通過(guò)數字化促進(jìn)節能減排和降本增效，助力“雙碳”目標。二是路徑協(xié)同，在碳達峰、碳中和具體路徑中，除了能源、產(chǎn)業(yè)轉型等路徑外，對能源行業(yè)數字化轉型的發(fā)展趨勢及碳減排效果要提高重視，切實(shí)增強數字技術(shù)賦能能源行業(yè)轉型的成效。三是政策協(xié)同，要將數字化相關(guān)的政策嵌入到碳達峰、碳中和各項配套政策之中，以更好地促進(jìn)能源領(lǐng)域數字化和碳減排的良性互動(dòng)。
2. 安全問(wèn)題是首要考量
安全是發(fā)展的前提。能源行業(yè)數字化轉型面臨來(lái)自數字經(jīng)濟本身的安全問(wèn)題與能源安全問(wèn)題相疊加的雙重挑戰。首先，能源行業(yè)數字化互聯(lián)后，無(wú)論是能源生產(chǎn)端還是用戶(hù)端，一旦數據安全沒(méi)有得到有效保護，其數據隱私尤其是涉及到商業(yè)秘密、知識產(chǎn)權、關(guān)鍵業(yè)務(wù)等的敏感數據，將面臨在網(wǎng)絡(luò )中暴露的潛在風(fēng)險。其次，能源行業(yè)是一國重要的戰略性產(chǎn)業(yè)，能源安全是國家安全的重要內容，能源行業(yè)數字化轉型還需要考慮能源安全面臨的新挑戰。
3. 數據孤島問(wèn)題是普遍挑戰
數據孤島是由物理因素、邏輯因素等造成的數據分散，無(wú)法集中匯聚、開(kāi)放共享，是各行各業(yè)數字化轉型進(jìn)程中面臨的普遍挑戰。由于能源是國家重要的戰略資源，加上能源行業(yè)本身的技術(shù)物理特性，數據共享面臨多重挑戰，數據孤島問(wèn)題突出。其一，能源行業(yè)在信息化建設的過(guò)程中，由于數據標準不一，數據質(zhì)量管理體系不健全，產(chǎn)生了海量多源異構數據，甚至出現“數據打架”現象，對數據的兼容和關(guān)聯(lián)分析帶來(lái)嚴重阻礙。其一，“雙碳”目標下能源行業(yè)的數字化轉型，涉及能源行業(yè)中各細分產(chǎn)業(yè)的數據，還有能源與環(huán)境、生態(tài)、碳減排等諸多數據的協(xié)同，跨部門(mén)數據開(kāi)放共享難度更大。
4. 商業(yè)模式問(wèn)題是關(guān)鍵制約
能源行業(yè)數字化轉型目前仍然更多側重于傳統意義上企業(yè)內部信息化建設和信息化管理的強化。在數字經(jīng)濟背景下，能源行業(yè)數字化更需要從新興概念的普及進(jìn)一步轉變?yōu)樯虡I(yè)模式的清晰，進(jìn)而實(shí)現數字化和業(yè)務(wù)的交融，形成具備規模的新業(yè)態(tài)。例如，隨著(zhù)能源行業(yè)信息化程度的加深和各種監測設備、智能傳感器的普及，能源領(lǐng)域已積累了海量數據，并與經(jīng)濟、環(huán)境等數據密切關(guān)聯(lián)，能源大數據應用具有很大潛力空間，然而目前能源大數據庫、大數據服務(wù)平臺雖然建了不少，但是權責歸屬、盈利方式等尚不清晰，產(chǎn)品服務(wù)模式不成熟，能源大數據的商業(yè)化潛力和資源價(jià)值遠未得到充分發(fā)揮。

四.推進(jìn)能源行業(yè)數字化轉型的建議
能源行業(yè)的數字化轉型涵蓋能源各品種、產(chǎn)供儲運銷(xiāo)各環(huán)節，是涉及能源資源、數據、技術(shù)、流程、管理、安全等的復雜系統工程。“雙碳”目標下能源行業(yè)數字化轉型要堅持系統觀(guān)念，從政策、安全、數據、模式等方面重點(diǎn)發(fā)力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數字化和低碳化協(xié)調發(fā)展。
1. 安全為先，綜合提升數字化轉型基礎
強化網(wǎng)絡(luò )安全意識、安全技術(shù)及保障，全面構建能源數據安全管理體系。一是加強能源數據安全技術(shù)攻堅，如加密傳輸、訪(fǎng)問(wèn)控制、數據脫敏等安全技術(shù)，增強網(wǎng)絡(luò )安全和網(wǎng)絡(luò )彈性。二是制定并完善能源行業(yè)數據安全相關(guān)法律法規，構建能源數據安全責任體系，明確安全責任歸屬和企業(yè)安全主體責任，以及各級政府監督管理責任;提升從業(yè)人員數據安全意識，維護能源數據與網(wǎng)絡(luò )安全。三是制定能源行業(yè)數據安全標準，建立完善能源數據要素分級評估體系，重點(diǎn)梳理核心數據要素、實(shí)施分級保護，降低網(wǎng)絡(luò )安全維護成本。四是強化能源數據安全預警能力建設，能源企業(yè)在網(wǎng)絡(luò )安全防御和數據安全上需要主動(dòng)出擊，提高態(tài)勢感知、測試評估、預警處置的能力與水平，持續測試維護升級安全防御系統;此外，建立完備的應急預案體系，實(shí)現閉環(huán)管理，全面保障數據安全。
2. 數據破局，充分激發(fā)能源數據要素潛力和價(jià)值
在能源數據培育、采集與共享方面，構建完整貫通的能源數據流。支持能源企業(yè)進(jìn)行設備數字化改造，引導能源設備企業(yè)積極開(kāi)放數據接口，推動(dòng)能源數據全面采集。加快推進(jìn)能源行業(yè)的數據共享標準體系的建設與完善，提高能源行業(yè)與其他相關(guān)領(lǐng)域通信協(xié)議的兼容性，解決跨能源品種、跨業(yè)務(wù)數據標準不一、統計口徑不同等問(wèn)題;建立健全數據跨行業(yè)合規流通管理機制，進(jìn)一步打破數據壁壘，建立多級聯(lián)動(dòng)的國家級能源數據庫，推動(dòng)能源數據高質(zhì)量匯聚。
在能源數據創(chuàng )新與深化應用方面，積極開(kāi)展資源調度、監測管理、深入分析等關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)突破，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區塊鏈、大數據、邊緣計算、數字孿生等前沿技術(shù)與能源行業(yè)的融合;共建安全可信的能源數據共享空間，推動(dòng)建立完善能源數據資產(chǎn)評估與價(jià)格形成機制，構建公平開(kāi)放透明的數據交易規則，完善相關(guān)的財稅政策，促進(jìn)綠色金融和科技金融協(xié)同支持，建立互惠互利共贏(yíng)的能源數據流通共享機制，激發(fā)能源數據市場(chǎng)活力，提高全要素生產(chǎn)率和創(chuàng )新水平。
3. 模式創(chuàng )新，構建能源行業(yè)數字化生態(tài)體系
在相關(guān)部門(mén)指導下，充分調動(dòng)能源企業(yè)、裝備設備制造企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、大數據企業(yè)等市場(chǎng)主體的活力和創(chuàng )造力，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、協(xié)會(huì )等行業(yè)組織的作用，構建能源行業(yè)數字化生態(tài)體系，以新業(yè)態(tài)新模式為引領(lǐng)加快能源行業(yè)數字化轉型。一是夯實(shí)數字化轉型基礎，進(jìn)一步深化能源企業(yè)信息化建設，建設敏捷高效的新一代數字技術(shù)基礎設施，依托多種形式的能源設備互聯(lián)，形成模式業(yè)態(tài)創(chuàng )新的基礎支撐。二是多元化促進(jìn)各能源細分產(chǎn)業(yè)數字化轉型，促進(jìn)5G通信、大數據、人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、機器人等與能源行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程深度、全面融合，建設企業(yè)乃至行業(yè)的知識互聯(lián)平臺和智能決策平臺，實(shí)現各環(huán)節業(yè)務(wù)的數字化、智能化運行。三是堅持數據驅動(dòng)業(yè)態(tài)創(chuàng )新發(fā)展，通過(guò)全面匯聚和開(kāi)發(fā)能源行業(yè)相關(guān)數據，促進(jìn)以數據為基礎的新型產(chǎn)品和服務(wù)，尤其是以能源需求側和綜合能源服務(wù)為重點(diǎn)，形成為用戶(hù)提供更高質(zhì)量用能服務(wù)的新興業(yè)務(wù)。四是以“雙碳”目標為引領(lǐng)，通過(guò)數字技術(shù)和能源技術(shù)的創(chuàng )新迭代和跨界融合，以數字化促進(jìn)節能環(huán)保、新能源、新型儲能、分布式能源等領(lǐng)域的快速發(fā)展，提高能源行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和效益。