能源产业是国民经济的重要组成部分，也是经济发展的基础性产业。数字经济时代，国内外能源企业正以数据要素为驱动、以数据技术应用融合为主线加快转型。实现“碳达峰、碳中和”，能源是主战场。低碳化和数字化是未来发展的必然趋势，聚焦能源培育数据驱动的未来产业。统筹能源与碳排放，构建多能互补互通的能源互联网和能源大数据平台。主动应对能源生产输送消费的全链条革命，集成数字化、大数据、人工智能、区块链、数字孪生等技术，积极推广分布式能源云网解决方案，发展虚拟电厂、负荷聚合商、绿色微电网等新业态。推动能源企业数字化转型，建设智能电网、智慧热网，构建全领域、全过程数字化智能化的能源系统。促进软硬件一体化、光储充一体化，研发并推广既适应交通、园区、建筑等多种场景又互联互通的新型储能产品和技术、数字能源装备和分布式能源系统。大力发展数字能源技术，把促进数字技术与能源及其关联产业融合，加快形成带动产业升级的新增长点。

（一）能源发展的特点和趋势

能源是人类文明进步的基础和动力，能源是经济发展的基石和现代社会的血液，攸关国计民生和国家安全，关系人类生存和发展，对于促进经济社会发展、增进人民福祉至关重要。能源发展史揭示了从煤炭取代木柴开始，能源发展进程就向越来越清洁的方向发展，就是不断降低能源使用过程中碳的比例，增加氢的比例的过程。能源的每一次更替，都在降低碳的比例，增添了更多清洁氢的成分，换言之就是能源的“氢化”过程。这一“氢化”“脱碳”过程从人类开始使用能源已经持续了200多年。

碳达峰，是指二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经过平台期进入持续下降的过程，也是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。碳中和，就是指通过能效提升和能源替代将人为活动排放的二氧化碳减至最低程度，然后通过森林碳汇或碳捕集等其他方式抵消掉二氧化碳的排放，实现源与汇的平衡。

《Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change》指出，2010年至2019年全球温室气体年平均排放量处于人类历史上最高水平，但增长速度已经放缓。不立即在所有部门进行深度减排，将全球变暖限制在1.5摄氏度就毫无可能，要将升温限制在2摄氏度左右仍需要全球温室气体排放最迟在2025年前达峰，并在2030年前减少四分之一。在减缓和适应气候变化影响方面，加快采取公平的气候行动对可持续发展至关重要。一些应对方案可以吸收和储存碳，同时帮助社区限制与气候变化有关的影响。

图1 世界主要国家零碳目标情况

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，向国际社会正式做出承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。之后，习近平主席又多次在一些重要的场合，强调中国的“双碳”目标，力争用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。

生态兴则文明兴。面对气候变化、环境风险挑战、能源资源约束等日益严峻的全球问题，中国树立人类命运共同体理念，促进经济社会发展全面绿色转型，在努力推动本国能源清洁低碳发展的同时，积极参与全球能源治理，与各国一道寻求加快推进全球能源可持续发展新道路。新时代中国的能源发展，为中国经济社会持续健康发展提供有力支撑，也为维护世界能源安全、应对全球气候变化、促进世界经济增长作出积极贡献。

（二）数字经济和数字产业

数据的爆炸性增长意味着我们需要重新思考数据驱动型经济的规则，机构以及私营部门在向真正的数据导向文化过渡的过程中发挥着巨大作用，公司将需要在人的层面上将数据制度化，迎接崛起的新挑战，并且必须推动数据驱动经济的发展，以实现向善的变革。虽然许多日常生活和经济活动在新冠疫情期间的某个时刻陷入了停顿，但数字、技术转型并没有停止。摩尔定律，一项关于技术快速进步的预言，认为微芯片上可容纳的晶体管数目每两年会翻一番。如今，其他数字领域，特别是数据领域以更加惊人的增长超越了这一预言。世界在未来三年内产生的数据可能比过去30年还多。数据的爆炸性增长不只归功于“人类”的活动，因为高达40%的互联网流量是由机器人产生、在机器人之间产生的。这一趋势可能会继续下去，并在未来几年内加速发展。到2030年，世界上联网设备的数量预计将达到惊人的1250亿。

《全球数字经济白皮书（2022年）》显示，2021年，全球47个主要国家数字经济增加值规模达到38.1万亿美元，其中，中国数字经济规模达到7.1万亿美元，占47个国家总量的18.5%，仅次于美国、位居世界第二。数字技术创新仍是全球战略重点，数字化转型正由效率变革向价值变革、由企业内向产业链价值链拓展，面向实体经济的工业/产业互联网平台快速发展，释放数据要素价值成为各国共同探索的方向。我国数字经济近年来蓬勃发展.是其国民经济中的核心增长要素之一。

当前，数字产业正在成为经济转型升级的新动能，以数字化转型为载体驱动能源行业结构性变革、推动能源行业低碳绿色发展，既是现实急迫需求，也是行业发展方向。数字化生产、数字化运营和数字化生活正在成为我国社会的新常态。作为继农业经济、工业经济之后的主要经济形式，以数据为核心生产要素、以数字技术为驱动力的新的生产方式在能源领域的具体应用将助力双碳愿景目标的实现。

《中国数字经济发展白皮书（2022年）》显示，2012年以来我国数字经济年均增速高达15.9%，显著高于同期GDP平均增速。在宽带中国，5G及工业互联网推动下，2021年，数字经济规模达到45.5万亿元，同比名义增长16.2%。2021年，我国数字产业化规模为8.35万亿元，同比名义增长11.9%，占数字经济比重为18.3%，占GDP比重为7.3%，数字产业化发展正经历由量的扩张到质的提升转变。2021年，产业数字化规模达到37.18万亿元，同比名义增长17.2%，占数字经济比重为81.7%，占GDP比重为32.5%，产业数字化转型持续向纵深加速发展。

《“十四五”数字经济发展规划》提出，到2025年，数字经济核心产业增加值占国内生产总值比重达到10%，数据要素市场体系初步建立，产业数字化转型迈上新台阶，数字产业化水平显著提升，数字化公共服务更加普惠均等，数字经济治理体系更加完善。展望2035年，力争形成统一公平、竞争有序、成熟完备的数字经济现代市场体系，数字经济发展水平位居世界前列。

数字化是在数字技术的支撑下实现数字世界与物理世界的深度融入，是推动企业构建泛在感知、智能决策、敏捷响应、动态优化的生产新范式。数字经济时代的到来使得实体经济与数字技术融合发展加快，并且逐渐成为经济发展的主流。

以习近平同志为核心的党中央高瞻远瞩，抓住全球数字化发展与数字化转型的重大历史机遇，系统谋划、统筹推进数字中国建设。习近平总书记强调，加快数字中国建设，就是要适应我国发展新的历史方位，全面贯彻新发展理念，以信息化培育新动能，用新动能推动新发展，以新发展创造新辉煌。

2017年，党的十九大报告明确提出建设“网络强国、数字中国、智慧社会”，数字中国首次写入党和国家纲领性文件。2021年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》专篇部署“加快数字化发展建设数字中国”，《“十四五”国家信息化规划》、《“十四五”数字经济发展规划》等重大战略规划相继出台，擘画“十四五”时期数字中国建设的美好蓝图。

《数字中国发展报告（2021年）》介绍了数字中国建设取得的显著成就：

•  我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施。

• 数据资源价值加快释放。

• 数字技术创新能力快速提升

• 数字经济发展规模全球领先。

•  数字政府治理服务效能显著增强。

• 数字社会服务更加普惠便捷。

• 数字化发展治理取得明显成效。

• 数字安全保障能力大幅提升。

• 数字领域国际合作稳步拓展。

图2 数字中国发展建议关键词

（三）世界能源产业发展

能源产业是国民经济的重要组成部分，也是经济发展的基础性产业。数字经济时代，国内外能源企业正以数据要素为驱动、以数据技术应用融合为主线加快转型。全球一半以上的温室气体排放来自能源行业，要实现社会经济绿色可持续发展，能源生产和消费模式将发生深刻变革。能源结构由化石能源向可再生能源转型，通过多能互补互济，全面提升能源利用效率；各行业通过电能替代及电气化改造，推行用能领域多能协同和综合梯次利用，实现节能减排和能效提升。面向碳中和目标，未来能源系统将面临高比例新能源接入、高灵活能源调度、综合化能源需求、多元化能源交易等诸多挑战，能源转型任务艰巨。

图3 全球能源投资及预测

《World Energy Investment 2022》提出，在全球能源危机的背景下，预计2022年全球能源投资总额将增长8%，达到2.4万亿美元，远高于疫情前的水平。其中主要增长来自于清洁能源，但仍不足以解决当前多维度的能源与气候问题，应继续加大投资力度，提高能源利用效率，加快清洁能源转型。将更多清洁和负担得起的能源引入系统的投资正在增加，但还不足以迅速走出今天的危机，或在本世纪中叶将排放量降至净零——这是世界需要应对的关键但艰巨的挑战。如果不大幅提高效率、电气化和低碳供应方面的支出，全球对能源服务不断增长的需求将无法以可持续的方式得到满足。

图4 全球清洁能源投资及预测

主要发达国家和地区能源政策的共同特征。尽管美国、欧盟、日本等国家和地区能源政策各有侧重，但仍呈现出一些共同特征：

• 资源禀赋是各国制定能源政策的基础，国际社会约束是重要影响因素。

• 能源多元化和清洁高效利用是各国能源政策的共同目标。

• 科技创新是实现能源政策目标的重要抓手，协同创新是科技创新重要组织形式。

图5 按最终行业划分的二氧化碳排放量（2018年）

当前能源系统正在从化石能源绝对主导向低碳多能融合方向转变。全球能源生产与消费革命正在不断深化，新兴产业与新业态不断发展壮大。主要发达国家在能源转型过程中以科技创新为先导，以体制改革为抓手，致力于解决主体能源向绿色低碳过渡、多能互补耦合利用、终端用能深度电气化、智慧能源网络建设等重大战略问题，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，抢占能源科技革命和产业变革的战略制高点。能源技术创新处于高度活跃期，新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代，正孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术。

发达国家能源科技创新研发趋势。尽管各发达国家/地区的发展理念、资源禀赋和制度背景不同，但均将能源科技创新放在能源转型战略的核心位置，其研发重点共性趋势：

图6 2050年全球能源转型情景预测

o o 能源生产端，大力开发大型风电、高效低成本太阳能、生物能等可再生能源技术，积极研发碳捕集与利用技术，以期降低化石能源利用的碳排放，并将氢能开发利用作为重要战略储备技术和新兴产业培育。

o o 能源消费端，研发新工艺、新材料，并利用自动化控制以及智能能源管理系统，提高建筑、工业和交通等行业终端用能效率。

o o 能源系统集成层面，融合储能、智能微网、大数据分析、计算机仿真模拟、物联网等技术，优化各类能源系统，构建高效、经济、安全的新型智慧化能源系统。

（四）我国能源产业发展

中共十八大以来，中国发展进入新时代，中国的能源发展也进入新时代。习近平主席提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，为新时代中国能源发展指明了方向，开辟了中国特色能源发展新道路。中国坚持创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，以推动高质量发展为主题，以深化供给侧结构性改革为主线，全面推进能源消费方式变革，构建多元清洁的能源供应体系，实施创新驱动发展战略，不断深化能源体制改革，持续推进能源领域国际合作，中国能源进入高质量发展新阶段。

中国在全球能源格局中至关重要的地位赋予了自身雄厚的能源实力。中国开始构建本国全球能源战略，更积极地参与全球能源治理。一方面，中国积极拓展与IEA、国际能源论坛等已有机制的合作，另一方面，通过创建以“一带一路”能源合作伙伴关系和以GEIDCO为代表的一系列新的国际机制，积极为全球能源治理贡献“中国方案”。

中国能源发展面临的问题。能源结构不合理、浪费严重、供需矛盾突出。中国的能源资源储藏总量不足，人均能源资源拥有量更低，中国经济的快速增长推动了其对资源的旺盛需求，资源进口量不断增加，同时对能源的需求量越来越大。温室气体排放量巨大、空气质量差、环境污染问题严重。中国已成为全球第一大二氧化硫和二氧碳排放国，国际环保责任压力大。经济快速增长伴随能源消耗不断加大，同时还付出了环境污染严重的代价，目前我国环境污染问题日益严峻。能源进口来源集中、对外依存度大、能源安全问题突出。

加强技术创新，促进新能源开发和使用效率的提高。政府应加大在能源领域的研发投入，根据终端能源需求选择国家关键技术；建立能够形成有效竞争的市场结构和规范的公司治理结构，形成不断推动企业创新的有效激励机制，使技术创新步入良性发展轨道，从而提高新能源开发和使用效率。

《"十四五"现代能源体系规划》提出，到2025年国内能源年综合生产能力达到46亿吨标准煤以上，原油年产量回升并稳定在2亿吨水平，天然气年产量达到2300亿立方米以上，发电装机总容量达到约30亿千瓦，能源储备体系将更完善。

实现"碳达峰"和"碳中和"的目标是中国对全世界的郑重承诺。现阶段，中国正处于经济发展的恢复发展期，能源结构依旧以碳排量较大的化石能源为主，产业结构也在进一步转型升级中，完成该项目标将面临巨大挑战"。作为GDP占世界总量第二的重要经济体，占全球二氧化碳排放量的三分之一，我国推动“双碳”战略的落地对于世界范围内的经济发展和生态保护都有深刻的影响力。在全球努力将全球变暖控制在1.5°C以内的过程中，我国的减排步伐将是一个重要因素。

中国作为世界上最大的能源生产国和消费国，始终高度重视能源转型发展。习近平总书记在十九大报告中强调，中国将坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，壮大清洁能源产业，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。中国愿与国际能源署加强合作，共同推进中国能源绿色发展和能源国际合作。

《An energy sector roadmap to carbon neutrality in China》提出，中国已经为世界清洁能源发展做出了贡献，尽管碳排放量仍在上升，但在2030年之前实现碳达峰是可行的，实现碳中和要求中国能源体系快速而深度转型，2030年前实现碳达峰将依赖于提高能效、发展可再生能源和减少煤炭使用等关键领域的进展，中国每个行业部门都有可行的路径来实现深度减排，中国能源转型需要跨部门技术领域深度创新，加快实现2030年碳减排目标可以减少2030年以后的减排负担，其社会经济效益不仅限于应对气候变化，到2060年实现碳中和需要大幅加速清洁能源创新，应妥善利用中国创新体系，以激励广泛的低碳能源技术进步。

图7 我国初级能源需求结构

图8 我国现有主要行业碳排放预测

积极推进能源技术创新。习近平总书记强调：“推动能源技术革命，带动产业升级。”要充分发挥社会主义市场经济条件下的新型举国体制优势，加强能源技术创新平台建设，发挥企业创新主体作用，打通能源、电力等领域的产学研用各环节，着力解决关键核心技术“卡脖子”问题。瞄准新型电力系统、安全高效储能、氢能、新一代核能体系、二氧化碳捕集利用与封存、天然气水合物等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技示范项目。完善重大自主可控核心技术成果推广应用机制，推动首台（套）重大技术装备示范和推广，促进能源新技术产业化规模化应用。

图9 2020年能流图

图10 我国能源转型趋势

当今世界，新冠肺炎疫情影响广泛深远，百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，全球气候治理呈现新局面，新能源和信息技术紧密融合，生产生活方式加快转向低碳化、智能化，能源体系和发展模式正在进入非化石能源快速发展的新阶段。加快构建现代能源体系是保障国家能源安全的内在要求，也是推动高质量发展的重要支撑。

《中国“十四五”能源需求预测与展望》指出：“十四五”时期中国的能源发展将进入新阶段，能源系统的安全清洁低碳高效转型在各级政府和各部门工作中的权重将显著增大，流入能源转型相关领域的国有资本和社会资本将显著增多，智慧能源产业将成为重要的经济增长点并支撑能源系统的清洁高效低碳转型，非化石能源规模和比重将大幅提升。

能源产业是实体经济的命脉，我国应当坚持能源产业保供给、稳生产的基础性定位，以智能化促进产业转型升级，增强产业的风险应对能力，帮助企业把握"危中之机"，在变局中谋求发展。

（五）数字能源产业

碳达峰、碳中和目标驱动下，智能化、低碳化成为未来主要确定性发展趋势，而智能化需要数字化技术，低碳化则离不开电子电力技术，全球能源产业正从资源依赖型走向技术驱动型，融合了数字技术和电子电力技术的万亿级产业——数字能源应运而生。也有智慧能源提法。

科技创新日新月异，5G、大数据、物联网、人工智能、区块链、数字孪生等新兴技术不断涌现，“互联网+”智慧能源、数字能源、智慧能源、能源互联网、储能、区块链、综合能源服务等一大批能源新技术、新模式、新业态正在蓬勃兴起。新旧动能加快转换，能源生产消费方式面临一场更为深刻的变革。

能源数字化指的是利用数字技术，引导能量有序流动，构筑更高效、更清洁、更经济的现代能源体系，提高能源系统的安全性、生产率、可及性和可持续性。数据、分析和连接在能源领域的运用无处不在，在很大程度上可以提高运营效率，将减少约10%的能源使用量。数字化了的能源系统能够准确判断谁需要能源，并明确如何能够在合适的时间、合适的地点以最低的成本提供能源，新的能源商业模式正在形成。

数字能源技术是指将数字智能（比特）与能源技术（瓦特）进行深度融合，实现信息流与能量流互动，实现对能源转换、存储和控制的数字化、网络化、智能化，从而促进能源产品高密集成、高效运行。

智慧能源被视为掀起第三次工业革命浪潮的基础原动力。智慧能源的系统集成和信息管理优势，可以有效协调和对接能源供需，改变一直以来能源供应被动满足需求的模式。互联网技术、数字通讯技术、人工智能技术以及区块链技术正在与能源产业深度融合，支撑和推动能源革命，

新兴数字技术的大量涌现和使用，推动了社会经济的数字化变革，并通过数字产业化、产业数字化、数字化治理和数字价值化的基本构建渗透到经济、文化及社会治理，引发颠覆性变革。能源产业是工业经济的基底，为人类世界的工业化贡献了不可磨灭的力量，世界工业体系长期依赖于石油、天然气等能源供给。新时期，受国际竞争格局及国内生态环境保护双重约束，我国能源产业正面临节能减排、提质增效的转型压力。以大数据、人工智能、区块链等为代表的新一代数字技术大规模应用带来了能源产业转型的机遇。

智能化是能源数字化未来发展必然趋势。全球能源转型的趋势是推动能源结构向低碳化、清洁化、终端能源电气化发展，而数字化技术在此过程中将发挥无可替代的作用。随着数字化技术与能源行业的高度融合，智能化将成为能源数字化发展的高阶阶段。智能化推动能源数字化转型进入新阶段，是能源数字技术迭代的发展方向，将为能源数字化发展提供全新的用户体验，针对能源系统客户的不同需求，打造适合不同层次客户的个性化业务需求。全球能源供需在不断变化，并向着更个性化、更清洁化、更电气化方向发展。在可预见的未来，能源数字化将实现跨越式发展，绘制一张智能化能源的蓝图。

整体而言，能源产业与数字经济应用融合发展趋势：

o o 业务融合方面。关键技术与边缘技术双向突破，服务应用升级。能源企业依靠技术沉淀，努力克服关键技术障碍，实现边缘技术、云计算和大数据的无缝互联；同时，新型网络技术深度应用于生产、储运和经营管理场景，导致数据萃取、数据分析、数据预测和生产维护的持续优化和升级。

o o 经营管理融合方面。技术标准和技术规范加速形成，多维数据平台延伸。数字经济向实体经济尤其是以能源产业为代表的传统产业延伸的同时，形成了控制数据标准、数据安全标准、数据服务应用标准等数字标准体系；随着生态圈的升级与演进，由多单元、多功能、多维度构成的互联网平台得以繁荣。

o o 市场融合方面。技术联盟与市场联盟协同共生，产业生态拓展。基于工业互联网平台的技术创新联盟助推产业生态圈生成，以产、学、研协同创新为根本模式的工业互联网多重生态结构日益丰富和完善。

能源转型迈向数字化智能创新时代。人工智能、大数据、物联网等数字技术为能源行业重大挑战提供全新的数字化解决方案，数字化创新集中在数字技术和数据的智能使用上。

从智慧能源产业发展走向看，产业链上各环节企业传统业务相对独立，包括传统发电、储能、传感计算、网络通信，但在智慧能源的带动下呈现交叉融合趋势。

积极拥抱数字技术推进能源数字化转型。在大数据时代，能源行业的数字化转型已然大势所趋。未来的几十年内，数字技术将使全球能源系统变得更加紧密互联、智能、高效、可靠和可持续。因此需要坚定不移地推进能源和数字技术深度融合，以引导能量有序流动，构筑更高效、更清洁、更经济、更安全的现代能源体系。需要制定灵活政策以适应新技术发展需求，探讨跨部门广泛应用，并对从业人员进行数字技术专业技能培训。此外，还需要从系统观出发来考量能源数字化转型的成本和收益，密切追踪数字化转型对全球能源消费需求变化的影响，充分考虑和评估能源数字化转型过程中面临的潜在风险，提供公平的竞争环境，以更好地服务各利益相关方，并加强国际合作分享能源数字化转型的成功案例和经验。

智慧能源产业链及关键环节。智慧能源产业链从能源本身运作、能源信息采集处理、用户侧能源综合利用及检测认证等环节。

图11 数字（智慧）能源产业链及关键环节示意图

“互联网+”智慧能源是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合，正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。能源互联网是推动我国能源革命的重要战略支撑，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。

当前，我国正处于能源低碳转型爬坡过坎的攻坚期，能源偏煤、结构偏重和效率偏低等诸多结构性矛盾依然突出。与发达国家相比，中国实现碳达峰、碳中和远景目标时间更紧、幅度更大、困难更多、任务异常艰巨，需要实现全社会经济体系、能源体系、技术体系等系统性低碳绿色变革。事实上，在推进数字产业化和产业数字化的过程中，大数据、物联网、人工智能、5G产业等新一代信息技术，加速传统能源产业与数字产业深度融合，打造具有国际竞争力的数字能源产业集群，优化能源产消、能源供需两侧，将能够直接或间接减少能源活动产生的碳排放量。

能源数字经济是降碳减排的主要路径。2020年，全国能源消费产生的二氧化碳排放占二氧化碳排放总量的85%，约占全部温室气体排放的70%，其中电力部门的碳排放在能源排放中约占40%，因此深度减排需重点关注能源行业低碳转型。在数字经济时代，云计算、区块链技术等数字技术在能源的生产、消费、交易、贮存、管理等链条和环节的广泛应用能够显著削减经济活动的碳排放强度和总量。

从发电行业来看，国际能源署（IEA）预测，采用数字化技术，可使2016年至2040年年发电成本降低800亿美元，相当于全球发电总成本的5%。

（六）数字能源产业双碳主要政策

2016年以来，国家及地方政府数字能源产业发展相关规划陆续出炉。

2016年，《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》提出，2019-2025年，着力推进能源互联网多元化、规模化发展：初步建成能源互联网产业体系，成为经济增长重要驱动力。建成较为完善的能源互联网市场机制和市场体系。形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化，引领世界能源互联网发展。形成开放共享的能源互联网生态环境，能源综合效率明显改善，可再生能源比重显著提高，化石能源清洁高效利用取得积极进展，大众参与程度大幅提升，有力支撑能源生产和消费革命。

2021年，《“十四五”能源领域科技创新规划》提出，聚焦新一代信息技术和能源融合发展，开展能源领域用智能传感和智能量测、特种机器人、数字孪生，以及能源大数据、人工智能、云计算、区块链、物联网等数字化、智能化共性关键技术研究，推动煤炭、油气、电厂、电网等传统行业与数字化、智能化技术深度融合，开展各种能源厂站和区域智慧能源系统集成试点示范，引领能源产业转型升级。

2022年，《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》提到，构建国家能源基础信息及共享平台，整合能源全产业链信息，推动能源领域数字能源发展。

2022年，我国建立数字经济发展部际联席会议制度。

（七）数字能源双碳实现路径探索

数字技术赋能，助力“双碳”目标实现。从能源的供给侧来看，数据爬虫、数字孪生技术重构了现代能源管理系统，促进能源利用方式的重构、能源商业模式的演化、能源资源配置的优化，提高能源供给侧管理的精细化水平和能源利用的整体效率。从能源的需求侧来看，数字经济给现有的能源需求体系注入了新的活力，数字技术的应用有助于促进碳排放等气候类信息的披露，并使碳排放源锁定、碳排放检测及其他环境指标的测算成为可能，这为全国统一碳排放权交易市场的形成与碳登记结算计量等相关配套设施的作用发挥创造了契机。从能源的交易环节来看，数字技术缓解了信息不对称性与时间不确定性，深度学习的算法算力优化了能源产消、能源供需两侧的信号传递过程，降低了能源交易过程中的无效损耗。在数字经济下，平台企业雨后春笋般涌现，共享经济获得井喷式发展，能源市场主体通过多边平台实现点对点精准交易，极大地提高了能源交易效率和资源配置效率。聚焦能源产业双碳进程中的数据监测、碳排放与吸收测算、双碳进程预测、双碳路径和相关政策规划及实施等工作，探索大数据、AI、区块链、数字孪生等技术实现能源行业双碳目标的主要路径。

1、标准是智慧能源产业创新发展的支柱

智慧能源并不仅仅关注能源本身，其还意味着在结合"互联网+"之后整个能源系统的运行方式。智慧能源产业创新和能源互联网建设是推动能源革命的技术措施和可以落地的具体行动，标准和标准化则是智慧能源产业创新发展的重要技术支撑。

2、智慧能源生态平台助力碳减排是我国能源行业数字化转型的缩影

能源行业在持续迭代演进过程中，受限于自身经验、数据等短板，强烈期望借助新一轮科技革命和产业革命引领下的数字经济，带动生产、经营等全链路的提质增效。加之国家碳中和战略决策的提出，能源行业追求绿色低碳转型的紧迫性再上台阶。

3、大数据技术实现碳排放精准计量及预测

在宏观层面，能源大数据可在一定程度上引导各类能源政策协同推进，与“双碳”目标相匹配，在微观层面，也能引导能源消费者和供应主体的部分行为。对能源行业双碳进程进行计量和预测，并评估不同技术条件和政策情景下的差异是一项复杂的系统工程，涉及对能源行业各部门经济活动碳排放水平的测算、对自然环境碳吸收水平的估测，以及对社会经济发展的推演等问题。利用大数据技术和方法开展碳排放和碳吸收计量及预测，有效提高精准度和预测效果。通过大数据技术实现对排放因子的优化调整，实现碳排放和碳吸收的全面精确计量，实现多情景双碳进程的精准预测。

4、AI技术是解决能源行业复杂系统控制与决策问题的有效措施

在能源行业的深入应用，有助于推动清洁能源生产，降低碳排放以实现由高碳向低碳、再由低碳向碳中和的转变。在能源行业，降低能耗成本和减少污染物排放同等重要。因此，在确保能源系统供能可靠性和高质性的同时，应用AI技术实现能源高效调度和利用，成为碳减排的重要实践举措。AI可实现能源高效调度利用，助力实现能源精准调度，助力实现能源高效利用。

5、区块链技术实现能源市场高效运转和低碳行为的激励

未来能源交易市场具有多主体、多模式、多规则的特点，这对能源市场交易透明性、实时性、数据安全性提出了需求与挑战。面向“放开两端”能源交易市场服务要求的“主体对等、智能互信、交易透明、信息共享”，结合区块链技术的“去中心化，透明安全，不可篡改，信息可溯”四大技术特征，形成新型分布式能源交易市场，可以为我国碳中和目标实现提供具体实施手段。区块链技术推动分布式能源市场创新，优化能源市场架构及交易流程，实现碳中和低碳行为激励

6、数字孪生技术助力双碳精准规划

数字孪生是一种实现真实物理环境向信息空间数字化模型映射的关键技术；其通过数字化方式创建物理实体的虚拟实体实现模拟、验证、预测和控制物理实体全生命周期过程，充分利用布置在物理系统各部分的传感器，对物理实体进行数据分析与建模，将物理实体在不同真实场景中的全生命周期过程反映出来。健全从碳排放数据采集、监测到碳中和精准规划的全生命周期数字化管理。基于数字孪生技术的二维或三维的可视化碳地图模型建立，构建排放驱动因素追踪、减排动态模拟推演、能耗告警检测分析等能力，从而建立清晰的碳排放监测、管控、规划和策略实施路径。数字孪生技术实现社会及企业的碳排放精准监测和计量，助力碳减排与碳中和精准规划实施。

（八）数字能源产业双碳展望

当今世界正经历百年未有之大变局。生态环境事关人类生存和永续发展，需要各国团结合作，共同应对挑战。中国将秉持人类命运共同体理念，继续与各国一道，深化全球能源治理合作，推动全球能源可持续发展，维护全球能源安全，努力实现更加普惠、包容、均衡、平等的发展，建设更加清洁、美丽、繁荣、宜居的世界。

《数字能源2030》提出，未来十年，人类将进入数字能源时代，全面推进低碳化、电气化、智能化转型。光伏、风电等新型可再生能源将逐步撼动传统化石能源地位，电力电子技术和数字化技术正深度融合，实现整个能源系统的“比特管理瓦特”，并在“能源云”上实现各种智能化应用。《数字能源十大趋势白皮书》提出，数字能源未来十大趋势包含能源数字化、绿电无处不在、全链路高效、AI加持、融合极简、能源网自动化驾驶、综合智慧能源、智能储能系统、随时随地超级快充、安全可信等。华为《发展数字能源产业 共建低碳智能社会》提出了发展愿景：融合数字技术和电力电子技术，发展清洁能源与能源数字化，推动能源革命，共建绿色美好未来。华为与德勤（中国）《全球能源转型及零碳发展白皮书》通过对全球及中国碳中和与能源转型现状和趋势分析，明确指出建立零碳智慧能源体系是未来能源发展的方向，提出“三个目标、一张蓝图、五大特征、三元转型、四流融合”的未来能源体系框架，描绘出电力、油气和煤炭行业的能源转型路径，明晰能源数字化转型能力框架，为全球能源转型和零碳发展提供有价值的建议和方案。国家电网《2021年能源数字化转型白皮书》重点分析了能源数字化在赋能产业经济和区域经济方面的实践现状及未来趋势，旨在探索能源企业数字化创新实践路径，推进我国能源数字化进程。国家电力投资集团有限公司的综合智慧能源是指以数字化、智慧化能源生产、储存、供应、消费和服务等为主线，追求横向“电、热、冷、气、水、氢”等多品种能源协同供应，实现纵向“源-网-荷-储-用”等环节之间互动优化，构建“物联网”与“互联网”无缝衔接的能源网络，面向终端用户提供能源一体化服务的产业。国家电投负责牵头能源工业互联网平台建设和运营工作，该平台汇聚能源生产、经济、消费、安全等四类数据，重点开展能源工控安全态势感知、能源大数据应用、智慧能源项目开发、能源金融衍生服务等4类业务，为能源行业管理和决策提供有力支撑，有效保障国家能源体系安全运行，高质量推进能源行业转型升级和绿色发展。

科技进步与能源转型相互促进，正在深刻改变能源发展的前景，唯有认清趋势，才能迎接未来的挑战，唯有立足当下，才能把握时代的机遇。新“数字能源”时代下，更需要全人类携手共进，建立新的联盟、寻找新的方式，实现跨价值链和生态系统的协作，为世界能源创新和发展提供力量，共同推动低碳化、电气化、智能化的数字能源变革，共建绿色美好未来。

图12 零碳智慧能源体系框架

俄罗斯入侵乌克兰凸显了能源转型的“危与机”，政策是关键所在，Niccolò Machiavelli曾写到，“创新者以在旧有条件下得势的人们为敌；缺乏热情的守旧者则以在新环境下蓬勃发展之人们为敌”。“保守”行业内部业务重组较为困难，推进数字化转型需更多的时间及资金。政府目前面临双重任务：一方面应制定透明稳定的游戏规则，降低新技术用户潜在风险；而另一方面须确保数字应用监管的灵活性。

全球气候变化、能源枯竭正对人类社会的生存和发展构成重大威胁，越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略。数字化提供了更好的分布式能源信息和更清晰的愿景，为改变这一现状和提高能效政策提供了巨大的潜力。这可以使新的政策设计方案成为可能，使能源效率市场以更大的规模运行。能源数字经济不仅仅是用数字技术为能源系统赋能，而是将一种数字时代特有的新发展理念、新要素组织方式、新市场规则引入现有能源体系，即通过以数据为核心生产要素、以数字技术为驱动力对能源领域进行扬弃，让能源革命和数字革命深度融合，惠及社会民生，从而构建更为清洁、高效、安全和可持续的现代能源体系，最终为“双碳”目标下的可持续发展做出贡献。推动能源革命、实现“双碳目标”，亟需发挥能源数字化作用，加快能源系统的数字化、智能化转型。

图13 零碳智慧体系蓝图