到了年終，回顧今年的經(jīng)濟不難發(fā)現(xiàn)頹勢盡顯。

但該結論并不適用于所有行業(yè)，比如能源領域便實現(xiàn)了逆勢增長。根據(jù)中國礦業(yè)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022年1-11月煤炭開采和洗選業(yè)實現(xiàn)利潤總額9594.5億元，同比增長47%；石油和天然氣開采業(yè)實現(xiàn)利潤總額3867.8億元，同比增長113.1%。

近年來，華為、百度、阿里、騰訊等大廠紛紛入局，以AI、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術為能源的開采、調(diào)度和儲存賦能。國內(nèi)政策更是每月不間斷，持續(xù)為能源數(shù)字化的發(fā)展助力。

政策猛發(fā)力

開采數(shù)字化是第一步

根據(jù)政府公開數(shù)據(jù)，2022年光是智慧礦山相關的政策就至少頒布了五條。而黑龍江、內(nèi)蒙古、山西、山東、貴州、云南、青海等多個地區(qū)也相繼出臺地方政策支持智慧礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展。各地方政府強調(diào)實行“5G+智慧礦山”，建立健全采礦生產(chǎn)運行監(jiān)測、管理和調(diào)度信息服務網(wǎng)絡，采用自動化、數(shù)字化、智能化裝備保質(zhì)、提效。

智慧礦山改造相關政策（數(shù)據(jù)來源：智研咨詢）

根據(jù)國家礦山安全監(jiān)察局數(shù)據(jù)，2022年初，我國智能化采掘工作面已達687個，其中智能化采煤工作面431個，占比63%，智能化掘進工作面256個，占比37%；已有26種煤礦機器人在煤礦現(xiàn)場實現(xiàn)不同程度的應用。按照煤礦安全專項整治三年行動實施方案，在即將結束的2022年采掘智能化工作面將達到1000個以上，有智能化的礦井產(chǎn)能達到10億噸至15億噸，建成一批100人以下少人智能化礦井。

目前，智慧礦山已有一套規(guī)范的生態(tài)：

對礦山的智慧化建設與改造更是催生了萬億市場，據(jù)了解，依據(jù)標準體系框架并結合煤礦實際升級改造案例，估算單礦投資改造費用，并在煤礦種類方面，劃分為新建礦井及生產(chǎn)礦井兩種類型，在年產(chǎn)能方面，以120萬噸和500萬噸為線，劃分為三種產(chǎn)能等級。經(jīng)測算，已有生產(chǎn)型礦井單礦智能化改造升級費用約在1.49億元人民幣至2.63億元人民幣之間，而新建型礦井單礦改造費用約在1.95億元人民幣至3.85億元人民幣之間。

高額的市場價值理所應當?shù)匚搅肆丝萍季揞^的注意，以華為與百度為例，二者近年來便是在開采數(shù)字化的工程上持續(xù)發(fā)力。

華為工程的主要切入點為多設備間的互聯(lián)互通。針對中國第一個2億噸煤炭生產(chǎn)基地國能神東——1370多家主要設備供應商，10萬臺各類設備、10余類操作系統(tǒng)、500多種需要適配對接的通信協(xié)議。由于設備間操作系統(tǒng)、文件格式的差異，導致數(shù)據(jù)共享、信息互通的難度倍增，隨著數(shù)據(jù)量不斷增大，其痛點也愈發(fā)明顯。

直到2021年9月，在國能神東與華為煤礦軍團合作下，華為基于鴻蒙操作系統(tǒng)開發(fā)出了專為采礦業(yè)服務的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——礦鴻操作系統(tǒng)。而這套系統(tǒng)能為不同的智能終端設備提供統(tǒng)一的操作語言，實現(xiàn)人與設備、設備與設備間的互通與協(xié)同，有效破除存在已久的信息壁壘。

不同于華為，百度是在硬件上對智慧礦山的建設與改造進行發(fā)力。2021年，百度在內(nèi)蒙古投放了8臺阿波羅無人駕駛礦用卡車，實現(xiàn)24小時全天候無人化作業(yè)，完成采煤、洗煤、運煤、賣煤一體化作業(yè)，運輸效率超過人工運作效率30%，單車運營成本節(jié)省超百萬元，同時解決了煤礦工人不夠的問題。

不過，礦山的數(shù)字化開采也僅是一個場景，據(jù)了解，在其他能源如石油和天然氣的數(shù)字化開采上，國外科技巨頭包括谷歌、惠普、IBM等對能源+物聯(lián)網(wǎng)的布局更早也更廣。

早年間，斯倫貝謝油服公司就與谷歌公司合作，把谷歌眼鏡用于油氣田的操作與維護，不再用計算機手持設備，就可以向工人提供指令清單、數(shù)據(jù)等，與公司的數(shù)字直接連接。之后，殼牌公司通過與惠普的合作，將傳感器數(shù)據(jù)通過光纜傳輸至專有服務器，對潛在油田數(shù)據(jù)與世界上其他油田數(shù)據(jù)作對比，由此地質(zhì)學家能夠對井位做出更加準確的判斷。

再后來，IBM與油服公司Flotek、谷歌道和達爾分別宣布達成協(xié)議，兩邊都希望開發(fā)一項系統(tǒng)，將人工智能技術用于石油和天然氣工業(yè)的操作與維護。

不過對于能源而言，開采僅是第一步，在能源數(shù)字化中，智慧調(diào)度更為重要。

國內(nèi)外科技巨頭紛紛布局

調(diào)度數(shù)字化是第二步

說到能源調(diào)度，人們最先想到的一定是電。而傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，由于“發(fā)電-輸電-配電-儲電-用電”節(jié)點難以協(xié)同，存在一個“不可能三角”。即整個系統(tǒng)無法同時滿足可持續(xù)長期供給、清潔化、低價維持三個條件。

但這個問題，已被騰訊和阿里利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算解決，二者靠數(shù)字化技術實現(xiàn)了全鏈路的智能化協(xié)同。

據(jù)了解，在和華能集團的合作中，騰訊云通過引入無人機、智能手環(huán)、GIS地圖，搭建了工地現(xiàn)場監(jiān)管云平臺，快速完成軟硬件數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)無人機巡檢、手環(huán)預警、智能數(shù)據(jù)分析等，用“一張圖”實現(xiàn)全天候、全方位、無死角的在線管理。

騰訊的數(shù)字化改造完成之后，數(shù)據(jù)可快速推送至各級管理人員，施工、檢修、應急等決策效率提升，每天巡檢時間直接從5個小時降低到40分鐘。

而阿里則是在與南方電網(wǎng)的合作中，為100萬平方公里超2.5億人口改造了電力調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)了每秒處理消息超過6萬、全系統(tǒng)70秒一鍵布署、10秒快速擴容等諸多特性。極大縮短了原有系統(tǒng)的響應時間、提升了系統(tǒng)運行效率、降低了運維人員的管理難度。

當然，能源調(diào)度同樣不止于電力一個場景，石油與天然氣的智慧調(diào)度同樣備受關注。而國內(nèi)外近幾年也有很多企業(yè)在進行布局。

據(jù)了解，IBM已和KBR油服公司宣布開展合作，將利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術，幫助石油公司提高運營效率。之后，遠景能源聯(lián)合微軟、埃森哲等，在硅谷成立“全球能源物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市技術聯(lián)盟”。再后來，威德福與英特爾聯(lián)合，將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到油田服務，建立一個從端到端的數(shù)字油田解決方案，在上游油氣行業(yè)獲得更高效能。

而國內(nèi)也不只有騰訊阿里在進行相關布局，更早的時候，京東就和中國石化簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將圍繞抽取數(shù)據(jù)建模分析、優(yōu)化供應鏈管理等方面展開先行試點，通過門店科技的整合，實現(xiàn)加油站及便利店的場景數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化、網(wǎng)絡智能化。另一方面，中石油與華為也簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在云計算、移動應用、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領域開展深入合作，推動共同發(fā)展。

在燃氣方面，中國電子云同華電電科院、華電南自華盾公司合作，在燃氣發(fā)電的重點場景，以業(yè)務痛點切入，開發(fā)出國內(nèi)首個行業(yè)級自主可控燃機智慧運維云平臺，填補行業(yè)空白。該平臺基于國產(chǎn)化自主可控的設備和技術，采用“1+N”云邊協(xié)同、運管分離的部署架構，充分利用云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術，構建起全新的燃機運維體系，并在部署的六家電廠的降本增效中初顯身手。

不難發(fā)現(xiàn)，近幾年能源數(shù)字化工程已有非常多企業(yè)參與其中。在數(shù)字經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)變革的浪潮下，隨著政策日益完善，數(shù)字化已落地為企業(yè)級的行動，成為能源企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的組成。

不過對于能源而言，在開采和調(diào)度之后，最關鍵也是最重要的還是儲能環(huán)節(jié)，并且，儲能數(shù)字化是“雙碳”背景下的重點工程。

綠色能源是大勢所趨

儲能數(shù)字化是第三步

新中國成立以來，我國能源發(fā)展取得了顯著成就，已經(jīng)逐步建成了較為完備的能源工業(yè)體系。隨著我國進入新發(fā)展階段，能源行業(yè)的進一步發(fā)展也面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，呈現(xiàn)新的趨勢和特征。

隨著“云大物移智鏈”等新一代信息通信技術在能源行業(yè)的廣泛應用，大量智能巡檢設備、無人機、充電樁、智能表計等多元智能終端接入能源系統(tǒng)，數(shù)據(jù)交互日益復雜，原有安全防護體系已不再適用。

在國外，黑客入侵能源設施的案例屢見不鮮，如2015年黑客攻擊烏克蘭電網(wǎng)導致的大停電事件。對于信息安全風險帶來的能源系統(tǒng)非傳統(tǒng)風險，是能源高質(zhì)量發(fā)展不可忽視的問題，數(shù)字化轉型一方面助力能源行業(yè)質(zhì)量效益不斷提升，推動智慧能源系統(tǒng)建設，另一方面堅持統(tǒng)籌發(fā)展與安全，提高能源系統(tǒng)信息安全風險抵御能力，促進系統(tǒng)安全平穩(wěn)轉型。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，規(guī)?；娀瘜W儲能數(shù)據(jù)密集，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的智慧運維，若現(xiàn)在不進行規(guī)范，隨著未來儲能電站項目的增加，再進行調(diào)整會更棘手。相較于電動汽車，儲能電站數(shù)據(jù)更為分散，參與廠家更多。儲能電站數(shù)字化建設的難點在于數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準確性。將電池內(nèi)部檢測的可靠性提升到90%以后，再提升一個點都是很難的事情，這需要整個行業(yè)長時間的積累。

如今已有不少企業(yè)聯(lián)合地方政府開發(fā)了智能儲能系統(tǒng)。據(jù)了解，華為在《數(shù)字能源十大趨勢白皮書》提到，采用AI、大數(shù)據(jù)、云、IoT等技術，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的自組網(wǎng)和云化智能管理。通過AI和大數(shù)據(jù)，使用更精準的電化學模型，提升儲能管理精度，同時可對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)、壽命和風險預測，保障系統(tǒng)的可靠運行和安全。智能儲能系統(tǒng)應用場景更加豐富，如與電網(wǎng)協(xié)同，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰；與業(yè)務協(xié)同，實現(xiàn)錯峰運營效率最大化。在中國浙江，通過智能儲能系統(tǒng)的AI自錯峰，節(jié)省電費近17%。

結語

整體來看，能源數(shù)字化是我國未來十年發(fā)展的重要經(jīng)濟方向，且不說整個生態(tài)中的軟硬件、系統(tǒng)設備互聯(lián)充滿商機，其本身也是我國經(jīng)濟實現(xiàn)彎道超車的重點。

一方面，數(shù)字化是賦能傳統(tǒng)能源行業(yè)轉型升級的重要路徑。傳統(tǒng)能源企業(yè)通過信息化、數(shù)字化、智能化建設，將信息系統(tǒng)和信息技術引入生產(chǎn)經(jīng)營流程，大幅提升企業(yè)生產(chǎn)率和經(jīng)營效益，降低資源消耗、成本開支和碳排放；傳統(tǒng)能源行業(yè)中積累的大量生產(chǎn)、設備、運行數(shù)據(jù)等，也是其謀求業(yè)務轉型和創(chuàng)新的要素資源基礎。

另一方面，數(shù)字化轉型是培育壯大能源領域新興業(yè)態(tài)的必由之路。當前能源行業(yè)中，除了傳統(tǒng)的煤炭、油氣等化石能源外，新能源領域技術快速迭代，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。隨著數(shù)字技術在能源行業(yè)的研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運維管理、能耗監(jiān)測、風險預警、消費服務等各環(huán)節(jié)中日益深度應用和融合發(fā)展，能源行業(yè)正經(jīng)歷著巨大變革和深刻重構，數(shù)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基礎。