透視全球電力行業(yè)數(shù)字化趨勢(shì)，數(shù)字技術(shù)支撐各領(lǐng)域差異化需求

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。功能是將一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

主要負(fù)責(zé)利用發(fā)電動(dòng)力裝置將化石燃料(煤炭、石油、天然氣等)的熱能、核能、水能及太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿绒D(zhuǎn)換為電能。主要經(jīng)營(yíng)模式是發(fā)電廠，主要包括化石燃料發(fā)電廠、核電廠、水電廠及光伏、風(fēng)電廠等，所產(chǎn)生的電力通過輸電和配電線路輸送至最終用戶。發(fā)電廠是資產(chǎn)密集型組織，所有類型的發(fā)電廠都有大量需要維護(hù)的資產(chǎn)，包括汽輪機(jī)（燃?xì)廨啓C(jī)）、泵、電機(jī)、熱交換器、壓縮機(jī)、蒸汽疏水閥等。資產(chǎn)績(jī)效對(duì)電力公司來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，意外故障與停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)不僅影響電力公司的收入，且對(duì)品牌聲譽(yù)也會(huì)有損害。因此，對(duì)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)營(yíng)維護(hù)以保持可靠性和正常運(yùn)行時(shí)間是電廠的首要任務(wù)之一，以最大限度提高基礎(chǔ)設(shè)施的投資回報(bào)。燃?xì)廨啓C(jī)或蒸汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，絕大多數(shù)電力公司可以通過人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)提高電力資產(chǎn)的可見性和預(yù)測(cè)性維護(hù)的準(zhǔn)確率，同時(shí)有效延長(zhǎng)和管理設(shè)備設(shè)施的剩余使用壽命（RUL）。

主要由輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（DSO）來(lái)管理運(yùn)營(yíng)。

TSO主要提供從發(fā)電機(jī)到配電網(wǎng)絡(luò)的電力傳輸，他們將參與電網(wǎng)規(guī)劃、維護(hù)和實(shí)時(shí)監(jiān)控。鑒于用電客戶不斷增長(zhǎng)的能源需求，他們還將要面對(duì)維持電網(wǎng)彈性、擴(kuò)展和智能化改造的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng) TSO 可以通過使用數(shù)字空生、3D模型、傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化來(lái)提高其電網(wǎng)的可見性，最大限度地減少中斷和停電。

配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商管理并運(yùn)營(yíng)向工業(yè)、商業(yè)與家庭輸送電力的低壓配電網(wǎng)絡(luò)。DSO負(fù)責(zé)本地配電、維護(hù)變電站和變壓器以及響應(yīng)問題或停電。由于分布式能源和虛擬電廠的建設(shè)，DSO在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中的角色正在發(fā)生變化。配電網(wǎng)規(guī)劃主要是預(yù)測(cè)出負(fù)載需求的演變，首先確定配電網(wǎng)中的當(dāng)前約束、不同資源的能力和可用性。然后考慮到極端條件下的故障應(yīng)對(duì)方式。最后則進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)會(huì)分析，獲得在低風(fēng)險(xiǎn)條件下的成本效益最大化的配電網(wǎng)規(guī)劃方案。在傳統(tǒng)集中式供電的模式下，負(fù)載變化的振幅低、確定性高，配電網(wǎng)規(guī)劃的可復(fù)制性強(qiáng)。但當(dāng)分布式能源滲透率不斷增加時(shí)，其間歇性和波動(dòng)性的特性將給配電網(wǎng)帶來(lái)更多不確定性，導(dǎo)致配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)越來(lái)越接近極限。在這種情況下，要綜合計(jì)算負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電量、分布式能源和電動(dòng)汽車及其充電基礎(chǔ)設(shè)施的滲透率、技術(shù)性約束以及法規(guī)和政策要求等多種參數(shù)，同時(shí)考慮到潛在的電壓越限、過載、電壓驟降、繼電保護(hù)設(shè)置等。

電力供應(yīng)商/零售商采購(gòu)能源并向家庭、企業(yè)和工業(yè)的能源分配和輸送，維護(hù)和運(yùn)營(yíng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施，提供客戶服務(wù)來(lái)管理賬戶、處理賬單和幫助用戶了解他們的能源使用情況并有效管理他們的賬戶。未來(lái)，其他增值服務(wù)還包括能源效率計(jì)劃、個(gè)性化能源計(jì)劃和可再生能源選擇。IDC對(duì)電力行業(yè)調(diào)研的數(shù)據(jù)顯示，有39%的供電公司將客戶滿意度置于其他業(yè)務(wù)優(yōu)先事項(xiàng)（如成本、效率、創(chuàng)新等）之前，有62%的供電公司表示，其將專注于增強(qiáng)客戶體驗(yàn)?zāi)芰?lái)提高客戶的參與度、滿意度、凈推薦值等。在客戶體驗(yàn)方面，可以結(jié)合GenAI、AR等數(shù)字技術(shù)輔助，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的服務(wù)對(duì)話功能，通過人工智能與自然語(yǔ)言處理技術(shù)，更準(zhǔn)確地識(shí)別客戶意圖。如杜克能源公司(總部位于北卡羅來(lái)納州)為約730萬(wàn)客戶提供電力供應(yīng)，其新系統(tǒng)利用AI/ML技術(shù)，使客戶能夠查看、跟蹤能源消耗情況，接收警報(bào)和通知，并隨時(shí)隨地與供電公司的客服人員進(jìn)行連接。這種數(shù)字化的全渠道CE解決方案使杜克能源增加用戶登錄與新注冊(cè)、減少注冊(cè)的缺陷數(shù)量。

在能源轉(zhuǎn)型方面，IDC全球未來(lái)運(yùn)營(yíng)調(diào)查的數(shù)據(jù)表示，46%的電力行業(yè)企業(yè)表示他們?nèi)狈ψ銐虻挠嘘P(guān)能源使用或碳排放的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)衡量進(jìn)展或提高減排效率。由于數(shù)字技術(shù)的實(shí)施，全球40%的獨(dú)立電力生產(chǎn)商表示其ESG指標(biāo)得到了改善，47%的電力公司表示其在能源使用效率上取得了突破。雖然有一部分電力公司開始在碳捕獲、循環(huán)、分布式能源中使用數(shù)字技術(shù)，但以能源轉(zhuǎn)型為重點(diǎn)的數(shù)字解決方案仍處于早期階段。技術(shù)提供商們需要關(guān)注最終用戶的低碳驅(qū)動(dòng)力及凈零目標(biāo)，提供配套的排放數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告生成等解決方案。應(yīng)用業(yè)務(wù)流自動(dòng)化及計(jì)量技術(shù)提高流程與運(yùn)營(yíng)的可見性，并協(xié)助最終用戶建立在長(zhǎng)期目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型路線圖，尤其是核心業(yè)務(wù)的脫碳計(jì)劃。同時(shí)，可以在此過程中沉淀“能源即服務(wù)”或“脫碳即服務(wù)”的成熟解決方案，將其復(fù)制到其他碳密集型運(yùn)營(yíng)或產(chǎn)業(yè)。

在資產(chǎn)管理方面，全球的電力公司正在對(duì)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各種活動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化，IT-OT融合已在服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)效率和安全性等方面顯示出廣泛優(yōu)勢(shì)，基于IDC全球未來(lái)運(yùn)營(yíng)調(diào)研的數(shù)據(jù)，超過47%的全球電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商希望通過IT-OT融合來(lái)提高電網(wǎng)吞吐量和服務(wù)可靠性。發(fā)電廠和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商十分關(guān)注APM、數(shù)字孿生和遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理等解決方案。技術(shù)提供商需要幫助最終用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)物理資產(chǎn)與數(shù)字資產(chǎn)的雙重管理。在物理資產(chǎn)方面，多源融合設(shè)備數(shù)據(jù)，基于溫度、壓力、振動(dòng)、電流、電壓等數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌智能診斷算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備從響應(yīng)式維護(hù)，到預(yù)防性維護(hù)，再到預(yù)測(cè)性維護(hù)。在數(shù)字資產(chǎn)方面，輔助最終用戶合理收集運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)并創(chuàng)建以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的資產(chǎn)維護(hù)管理計(jì)劃，積極推進(jìn)IT-OT架構(gòu)，連接跨基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備、人員，提升遠(yuǎn)程協(xié)作管理能力。

在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施方面，未來(lái)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施將是分布式的、高度自治的、以云為中心的基礎(chǔ)設(shè)施。通過采用云技術(shù)，全球有超過25%的的電力公司在簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化IT基礎(chǔ)設(shè)施和PaaS平臺(tái)方面得到了改善。技術(shù)提供商們需要通過解決最終用戶的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，如大量應(yīng)用集成、大量運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)可訪問性等，來(lái)支持其IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。