一、能源行業(yè)數(shù)字化轉型是助力“雙碳”目標實現(xiàn)的重要途徑

世界正進入數(shù)字經濟快速發(fā)展的時期，近年來我國也積極推進數(shù)字產業(yè)化、產業(yè)數(shù)字化，推動數(shù)字技術同經濟社會發(fā)展深度融合。能源行業(yè)數(shù)字化轉型不僅是供給側結構性改革主線下能源行業(yè)升級和高質量發(fā)展的重要內容，也是能源領域助力實現(xiàn)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

能源活動是碳排放的最主要來源，能源行業(yè)轉型升級也成為我國碳達峰、碳中和目標落實和路徑選擇中的重點。“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)以提高質量和效率為導向，轉變長期以來高投入、高消耗、低效率的粗放式發(fā)展方式，切實推進質量變革、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、從產業(yè)鏈上中下游、從產供儲運銷各環(huán)節(jié)，全方位推進減污降碳，壯大清潔能源、節(jié)能環(huán)保等綠色產業(yè)，助力碳達峰和碳中和目標實現(xiàn)。

2. 數(shù)字化是能源行業(yè)轉型的發(fā)展趨勢，也是助力“雙碳”目標實現(xiàn)的基礎保障

數(shù)字化已成為推進碳減排的重要途徑。世界經濟論壇研究顯示，數(shù)字技術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(zhàn)略，如《歐洲綠色新政》、日本《綠色發(fā)展戰(zhàn)略》等，提出通過數(shù)字化促進綠色低碳轉型。隨著工業(yè)化與信息化、能源革命與數(shù)字革命走向深度融合，數(shù)字技術在能源系統(tǒng)的應用范圍也不斷擴大。數(shù)字化不僅是能源行業(yè)轉型升級的必然選擇，其在能源領域碳減排過程中的重要性也日益凸顯。

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經營流程，大幅提升企業(yè)生產率和經營效益，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、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。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、技術裝備、標準等薄弱環(huán)節(jié)，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(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)正經歷著巨大變革和深刻重構，數(shù)字化已經成為這些新興業(yè)態(tài)發(fā)展必不可少的物理和技術基礎。

3. 能源行業(yè)數(shù)字化轉型是應對非傳統(tǒng)風險的重要手段

新中國成立以來，我國能源發(fā)展取得了顯著成就，已經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。從國外看，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。

二、能源行業(yè)數(shù)字化轉型在政策和實踐方面已取得初步進展

近年來，隨著數(shù)字經濟的蓬勃發(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(shù)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)也開始積極探索數(shù)字化轉型的新技術、新模式和新業(yè)態(tài)。

1. 能源行業(yè)數(shù)字化轉型相關政策陸續(xù)出臺

能源行業(yè)數(shù)字化轉型作為能源行業(yè)轉型升級的重要內容，已經形成了不斷完善的政策體系。在“雙碳”目標下，我國對通過數(shù)字化轉型助推能源領域碳減排和產業(yè)變革的重視程度也明顯上升。

國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局作為能源行業(yè)主管部門，在能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、產業(yè)政策等的制定過程中，對能源行業(yè)數(shù)字化轉型給予了越來越多的考慮。《能源生產和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出要促進能源與現(xiàn)代信息技術深度融合，重塑產業(yè)鏈、供應鏈、價值鏈。煤炭、電力、可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃中都提到了產業(yè)數(shù)字化相關內容，具體包括：應用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術，建設智能高效的大型現(xiàn)代化煤礦;全面提升電力系統(tǒng)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，滿足多元用戶供需互動;全面實行可再生能源行業(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，《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》等專項政策紛紛出臺專項政策，促進細分能源行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。

此外，其他相關部門出臺的圍繞數(shù)字化的政策，也對能源行業(yè)數(shù)字化轉型有積極作用。例如，2020年，《關于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉型工作的通知》提出了促進國有企業(yè)數(shù)字化轉型，提升產業(yè)基礎能力和產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平的重點舉措?？萍疾?、人民銀行等部門也從科技創(chuàng)新、金融支持等方面出臺了支持數(shù)字化轉型的相關政策。各地在推進產業(yè)結構升級和能源轉型的過程中，也因地制宜越來越多地引入數(shù)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)絡打造智能煤礦，推動能源行業(yè)轉型發(fā)展。

2. 不同細分產業(yè)多元化探索數(shù)字化轉型路徑

煤炭、油氣、電力等不同能源細分產業(yè)根據(jù)特定需求和發(fā)展條件，多元化探索數(shù)字技術應用和產業(yè)數(shù)字化轉型，在改善生產流程、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)在地質建模、采礦流程優(yōu)化和自動化、預測性維護等方面逐步推廣數(shù)字化技術應用。例如，借助低成本傳感器隨時掌握采礦關鍵設備的狀態(tài)，并通過數(shù)據(jù)分析和計算機輔助模擬對實際配置和生產流程進行優(yōu)化，從而改善采礦的限制因素，提高采煤產出并減少其對環(huán)境的影響;又如，數(shù)字化預測維護的引入改進了設備的運行性能，有益于煤礦安全生產。

油氣行業(yè)的數(shù)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)均不同程度地進行了油氣生產自動化、數(shù)字化建設。上游勘探和生產環(huán)節(jié)是油氣行業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重點。例如，通過超大數(shù)據(jù)集描述油藏輪廓和結構，通過高度復雜的傳感器優(yōu)化井眼定位，通過數(shù)據(jù)分析和通信遠程控制作業(yè)鉆頭的實時動態(tài)等，這些數(shù)字化的措施顯著提升了油氣開采率和生產效率。此外，在下游運營環(huán)節(jié)，也可以通過智能終端、數(shù)據(jù)分析等探索零售服務新模式。

電力行業(yè)在能源行業(yè)數(shù)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(tǒng)“雙高”“雙隨機”特征日益明顯，分布式能源、儲能、電動汽車等交互式設施廣泛接入，數(shù)字化成為新型電力系統(tǒng)建設的必要組成，深入源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)，在監(jiān)測控制、設備運維、供需預測、調度優(yōu)化、綜合能源管理等領域越來越多地應用。例如，在發(fā)電側和電網(wǎng)側，數(shù)字傳感器和數(shù)據(jù)分析的廣泛應用能夠匯集發(fā)電廠、電網(wǎng)輸配各環(huán)節(jié)的實時狀態(tài)信息，提升系統(tǒng)全息感知、靈活控制、系統(tǒng)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，不僅通過數(shù)字化幫助用戶優(yōu)化用電行為，節(jié)約用電成本，也使用戶有條件以需求響應等方式越來越多地參與源荷互動，促進電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展。

3. 能源企業(yè)探索數(shù)字化轉型的積極性也不斷高漲

在數(shù)字經濟和產業(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。通過引入數(shù)字技術，對企業(yè)的戰(zhàn)略決策、業(yè)務流程、經營管理模式等進行重塑，提升能源企業(yè)的生產經營效率和競爭力，形成多元化的數(shù)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(shù)據(jù)中心、能源互聯(lián)網(wǎng)等新型數(shù)字基礎設施建設，運用數(shù)字技術改造提升傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務，并積極拓展能源電商、智慧車聯(lián)網(wǎng)、電力大數(shù)據(jù)征信等新興業(yè)務。中國石油集團大力推動油氣行業(yè)數(shù)字化轉型，著力構建物理石油與數(shù)字孿生融合交互系統(tǒng)，打造基于數(shù)據(jù)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(shù)字化轉型戰(zhàn)略》，圍繞產業(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(tǒng)布局智能生產、智慧管理和智慧運營體系。中國節(jié)能環(huán)保集團探索“互聯(lián)網(wǎng)+”污染治理技術，并將節(jié)能環(huán)保產業(yè)數(shù)字化作為重要內容納入了企業(yè)規(guī)劃。

三、能源行業(yè)數(shù)字化轉型面臨的挑戰(zhàn)和要求

“雙碳”目標下，能源行業(yè)數(shù)字化轉型的迫切性和重要性顯著提升，但是在政策落地和實踐推進的過程中，仍面臨多方面挑戰(zhàn)和新的更高要求。

1. 數(shù)字化和碳減排有待協(xié)同

數(shù)字化不僅是產業(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(shù)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(shù)字化與碳減排的相互融合和互促互濟較弱，兩者協(xié)同推進的路徑仍需進一步明確。一是目標協(xié)同，能源行業(yè)數(shù)字化轉型要以構建綠色低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系為目標，通過數(shù)字化促進節(jié)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、產業(yè)轉型等路徑外，對能源行業(yè)數(shù)字化轉型的發(fā)展趨勢及碳減排效果要提高重視，切實增強數(shù)字技術賦能能源行業(yè)轉型的成效。三是政策協(xié)同，要將數(shù)字化相關的政策嵌入到碳達峰、碳中和各項配套政策之中，以更好地促進能源領域數(shù)字化和碳減排的良性互動。

2. 安全問題是首要考量

安全是發(fā)展的前提。能源行業(yè)數(shù)字化轉型面臨來自數(shù)字經濟本身的安全問題與能源安全問題相疊加的雙重挑戰(zhàn)。首先，能源行業(yè)數(shù)字化互聯(lián)后，無論是能源生產端還是用戶端，一旦數(shù)據(jù)安全沒有得到有效保護，其數(shù)據(jù)隱私尤其是涉及到商業(yè)秘密、知識產權、關鍵業(yè)務等的敏感數(shù)據(jù)，將面臨在網(wǎng)絡中暴露的潛在風險。其次，能源行業(yè)是一國重要的戰(zhàn)略性產業(yè)，能源安全是國家安全的重要內容，能源行業(yè)數(shù)字化轉型還需要考慮能源安全面臨的新挑戰(zhàn)。

3. 數(shù)據(jù)孤島問題是普遍挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)孤島是由物理因素、邏輯因素等造成的數(shù)據(jù)分散，無法集中匯聚、開放共享，是各行各業(yè)數(shù)字化轉型進程中面臨的普遍挑戰(zhàn)。由于能源是國家重要的戰(zhàn)略資源，加上能源行業(yè)本身的技術物理特性，數(shù)據(jù)共享面臨多重挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)孤島問題突出。其一，能源行業(yè)在信息化建設的過程中，由于數(shù)據(jù)標準不一，數(shù)據(jù)質量管理體系不健全，產生了海量多源異構數(shù)據(jù)，甚至出現(xiàn)“數(shù)據(jù)打架”現(xiàn)象，對數(shù)據(jù)的兼容和關聯(lián)分析帶來嚴重阻礙。其一，“雙碳”目標下能源行業(yè)的數(shù)字化轉型，涉及能源行業(yè)中各細分產業(yè)的數(shù)據(jù)，還有能源與環(huán)境、生態(tài)、碳減排等諸多數(shù)據(jù)的協(xié)同，跨部門數(shù)據(jù)開放共享難度更大。

4. 商業(yè)模式問題是關鍵制約

能源行業(yè)數(shù)字化轉型目前仍然更多側重于傳統(tǒng)意義上企業(yè)內部信息化建設和信息化管理的強化。在數(shù)字經濟背景下，能源行業(yè)數(shù)字化更需要從新興概念的普及進一步轉變?yōu)樯虡I(yè)模式的清晰，進而實現(xiàn)數(shù)字化和業(yè)務的交融，形成具備規(guī)模的新業(yè)態(tài)。例如，隨著能源行業(yè)信息化程度的加深和各種監(jiān)測設備、智能傳感器的普及，能源領域已積累了海量數(shù)據(jù)，并與經濟、環(huán)境等數(shù)據(jù)密切關聯(lián)，能源大數(shù)據(jù)應用具有很大潛力空間，然而目前能源大數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)服務平臺雖然建了不少，但是權責歸屬、盈利方式等尚不清晰，產品服務模式不成熟，能源大數(shù)據(jù)的商業(yè)化潛力和資源價值遠未得到充分發(fā)揮。

四、推進能源行業(yè)數(shù)字化轉型的建議

能源行業(yè)的數(shù)字化轉型涵蓋能源各品種、產供儲運銷各環(huán)節(jié)，是涉及能源資源、數(shù)據(jù)、技術、流程、管理、安全等的復雜系統(tǒng)工程。“雙碳”目標下能源行業(yè)數(shù)字化轉型要堅持系統(tǒng)觀念，從政策、安全、數(shù)據(jù)、模式等方面重點發(fā)力，推動產業(yè)數(shù)字化和低碳化協(xié)調發(fā)展。

1. 安全為先，綜合提升數(shù)字化轉型基礎

強化網(wǎng)絡安全意識、安全技術及保障，全面構建能源數(shù)據(jù)安全管理體系。一是加強能源數(shù)據(jù)安全技術攻堅，如加密傳輸、訪問控制、數(shù)據(jù)脫敏等安全技術，增強網(wǎng)絡安全和網(wǎng)絡彈性。二是制定并完善能源行業(yè)數(shù)據(jù)安全相關法律法規(guī)，構建能源數(shù)據(jù)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(jiān)督管理責任;提升從業(yè)人員數(shù)據(jù)安全意識，維護能源數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡安全。三是制定能源行業(yè)數(shù)據(jù)安全標準，建立完善能源數(shù)據(jù)要素分級評估體系，重點梳理核心數(shù)據(jù)要素、實施分級保護，降低網(wǎng)絡安全維護成本。四是強化能源數(shù)據(jù)安全預警能力建設，能源企業(yè)在網(wǎng)絡安全防御和數(shù)據(jù)安全上需要主動出擊，提高態(tài)勢感知、測試評估、預警處置的能力與水平，持續(xù)測試維護升級安全防御系統(tǒng);此外，建立完備的應急預案體系，實現(xiàn)閉環(huán)管理，全面保障數(shù)據(jù)安全。

2. 數(shù)據(jù)破局，充分激發(fā)能源數(shù)據(jù)要素潛力和價值

在能源數(shù)據(jù)培育、采集與共享方面，構建完整貫通的能源數(shù)據(jù)流。支持能源企業(yè)進行設備數(shù)字化改造，引導能源設備企業(yè)積極開放數(shù)據(jù)接口，推動能源數(shù)據(jù)全面采集。加快推進能源行業(yè)的數(shù)據(jù)共享標準體系的建設與完善，提高能源行業(yè)與其他相關領域通信協(xié)議的兼容性，解決跨能源品種、跨業(yè)務數(shù)據(jù)標準不一、統(tǒng)計口徑不同等問題;建立健全數(shù)據(jù)跨行業(yè)合規(guī)流通管理機制，進一步打破數(shù)據(jù)壁壘，建立多級聯(lián)動的國家級能源數(shù)據(jù)庫，推動能源數(shù)據(jù)高質量匯聚。

在能源數(shù)據(jù)創(chuàng)新與深化應用方面，積極開展資源調度、監(jiān)測管理、深入分析等關鍵共性技術攻關突破，推動物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、數(shù)字孿生等前沿技術與能源行業(yè)的融合;共建安全可信的能源數(shù)據(jù)共享空間，推動建立完善能源數(shù)據(jù)資產評估與價格形成機制，構建公平開放透明的數(shù)據(jù)交易規(guī)則，完善相關的財稅政策，促進綠色金融和科技金融協(xié)同支持，建立互惠互利共贏的能源數(shù)據(jù)流通共享機制，激發(fā)能源數(shù)據(jù)市場活力，提高全要素生產率和創(chuàng)新水平。

3. 模式創(chuàng)新，構建能源行業(yè)數(shù)字化生態(tài)體系

在相關部門指導下，充分調動能源企業(yè)、裝備設備制造企業(yè)、信息技術企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、大數(shù)據(jù)企業(yè)等市場主體的活力和創(chuàng)造力，發(fā)揮產業(yè)聯(lián)盟、協(xié)會等行業(yè)組織的作用，構建能源行業(yè)數(shù)字化生態(tài)體系，以新業(yè)態(tài)新模式為引領加快能源行業(yè)數(shù)字化轉型。一是夯實數(shù)字化轉型基礎，進一步深化能源企業(yè)信息化建設，建設敏捷高效的新一代數(shù)字技術基礎設施，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。二是多元化促進各能源細分產業(yè)數(shù)字化轉型，促進5G通信、大數(shù)據(jù)、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)生產經營過程深度、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，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)業(yè)務的數(shù)字化、智能化運行。三是堅持數(shù)據(jù)驅動業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，通過全面匯聚和開發(fā)能源行業(yè)相關數(shù)據(jù)，促進以數(shù)據(jù)為基礎的新型產品和服務，尤其是以能源需求側和綜合能源服務為重點，形成為用戶提供更高質量用能服務的新興業(yè)務。四是以“雙碳”目標為引領，通過數(shù)字技術和能源技術的創(chuàng)新迭代和跨界融合，以數(shù)字化促進節(jié)能環(huán)保、新能源、新型儲能、分布式能源等領域的快速發(fā)展，提高能源行業(yè)的發(fā)展質量和效益。