華爲BAT、谷歌IBM都盯上了能源數字化

到了年終，回顧今年的經濟不難發現頹勢盡顯。

但該結論並不適用於所有行業，比如能源領域便實現了逆勢增長。根據中國礦業網數據，2022年1-11月煤炭開採和洗選業實現利潤總額9594.5億元，同比增長47%；石油和天然氣開採業實現利潤總額3867.8億元，同比增長113.1%。

近年來，華爲、百度、阿里、騰訊等大廠紛紛入局，以AI、大數據、雲計算、物聯網等高新技術爲能源的開採、調度和儲存賦能。國內政策更是每月不間斷，持續爲能源數字化的發展助力。

政策猛發力

開採數字化是第一步

根據政府公開數據，2022年光是智慧礦山相關的政策就至少頒佈了五條。而黑龍江、內蒙古、山西、山東、貴州、雲南、青海等多個地區也相繼出臺地方政策支持智慧礦產行業發展。各地方政府強調實行“5G+智慧礦山”，建立健全採礦生產運行監測、管理和調度信息服務網絡，採用自動化、數字化、智能化裝備保質、提效。

智慧礦山改造相關政策（數據來源：智研諮詢）

根據國家礦山安全監察局數據，2022年初，我國智能化採掘工作面已達687個，其中智能化採煤工作面431個，佔比63%，智能化掘進工作面256個，佔比37%；已有26種煤礦機器人在煤礦現場實現不同程度的應用。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年採掘智能化工作面將達到1000個以上，有智能化的礦井產能達到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範的生態：

對礦山的智慧化建設與改造更是催生了萬億市場，據瞭解，依據標準體系框架並結合煤礦實際升級改造案例，估算單礦投資改造費用，並在煤礦種類方面，劃分爲新建礦井及生產礦井兩種類型，在年產能方面，以120萬噸和500萬噸爲線，劃分爲三種產能等級。經測算，已有生產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地吸引到了科技巨頭的注意，以華爲與百度爲例，二者近年來便是在開採數字化的工程上持續發力。

華爲工程的主要切入點爲多設備間的互聯互通。針對中國第一個2億噸煤炭生產基地國能神東——1370多家主要設備供應商，10萬臺各類設備、10餘類操作系統、500多種需要適配對接的通信協議。由於設備間操作系統、文件格式的差異，導致數據共享、信息互通的難度倍增，隨着數據量不斷增大，其痛點也愈發明顯。

直到2021年9月，在國能神東與華爲煤礦軍團合作下，華爲基於鴻蒙操作系統開發出了專爲採礦業服務的物聯網操作系統——礦鴻操作系統。而這套系統能爲不同的智能終端設備提供統一的操作語言，實現人與設備、設備與設備間的互通與協同，有效破除存在已久的信息壁壘。

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

不過，礦山的數字化開採也僅是一個場景，據瞭解，在其他能源如石油和天然氣的數字化開採上，國外科技巨頭包括谷歌、惠普、IBM等對能源+物聯網的佈局更早也更廣。

早年間，斯倫貝謝油服公司就與谷歌公司合作，把谷歌眼鏡用於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、數據等，與公司的數字直接連接。之後，殼牌公司通過與惠普的合作，將傳感器數據通過光纜傳輸至專有服務器，對潛在油田數據與世界上其他油田數據作對比，由此地質學家能夠對井位做出更加準確的判斷。

再後來，IBM與油服公司Flotek、谷歌道和達爾分別宣佈達成協議，兩邊都希望開發一項系統，將人工智能技術用於石油和天然氣工業的操作與維護。

不過對於能源而言，開採僅是第一步，在能源數字化中，智慧調度更爲重要。

國內外科技巨頭紛紛佈局

調度數字化是第二步

說到能源調度，人們最先想到的一定是電。而傳統的電力系統，由於“發電-輸電-配電-儲電-用電”節點難以協同，存在一個“不可能三角”。即整個系統無法同時滿足可持續長期供給、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網和雲計算解決，二者靠數字化技術實現了全鏈路的智能化協同。

據瞭解，在和華能集團的合作中，騰訊雲通過引入無人機、智能手環、GIS地圖，搭建了工地現場監管雲平臺，快速完成軟硬件數據對接，實現無人機巡檢、手環預警、智能數據分析等，用“一張圖”實現全天候、全方位、無死角的在線管理。

騰訊的數字化改造完成之後，數據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的合作中，爲100萬平方公里超2.5億人口改造了電力調度系統，實現了每秒處理消息超過6萬、全系統70秒一鍵佈署、10秒快速擴容等諸多特性。極大縮短了原有系統的響應時間、提升了系統運行效率、降低了運維人員的管理難度。

當然，能源調度同樣不止於電力一個場景，石油與天然氣的智慧調度同樣備受關注。而國內外近幾年也有很多企業在進行佈局。

據瞭解，IBM已和KBR油服公司宣佈開展合作，將利用物聯網和大數據技術，幫助石油公司提高運營效率。之後，遠景能源聯合微軟、埃森哲等，在硅谷成立“全球能源物聯網與智慧城市技術聯盟”。再後來，威德福與英特爾聯合，將物聯網技術應用到油田服務，建立一個從端到端的數字油田解決方案，在上游油氣行業獲得更高效能。

而國內也不只有騰訊阿里在進行相關佈局，更早的時候，京東就和中國石化簽署戰略合作協議，雙方將圍繞抽取數據建模分析、優化供應鏈管理等方面展開先行試點，通過門店科技的整合，實現加油站及便利店的場景數據化、數據網絡化、網絡智能化。另一方面，中石油與華爲也簽署戰略合作協議，雙方將在雲計算、移動應用、大數據、人工智能、物聯網等領域開展深入合作，推動共同發展。

在燃氣方面，中國電子雲同華電電科院、華電南自華盾公司合作，在燃氣發電的重點場景，以業務痛點切入，開發出國內首個行業級自主可控燃機智慧運維雲平臺，填補行業空白。該平臺基於國產化自主可控的設備和技術，採用“1+N”雲邊協同、運管分離的部署架構，充分利用雲計算、大數據和人工智能等技術，構建起全新的燃機運維體系，並在部署的六家電廠的降本增效中初顯身手。

不難發現，近幾年能源數字化工程已有非常多企業參與其中。在數字經濟和產業變革的浪潮下，隨着政策日益完善，數字化已落地爲企業級的行動，成爲能源企業發展戰略中的組成。

不過對於能源而言，在開採和調度之後，最關鍵也是最重要的還是儲能環節，並且，儲能數字化是“雙碳”背景下的重點工程。

綠色能源是大勢所趨

儲能數字化是第三步

新中國成立以來，我國能源發展取得了顯著成就，已經逐步建成了較爲完備的能源工業體系。隨着我國進入新發展階段，能源行業的進一步發展也面臨新的機遇和挑戰，呈現新的趨勢和特徵。

隨着“雲大物移智鏈”等新一代信息通信技術在能源行業的廣泛應用，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，數據交互日益複雜，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導致的大停電事件。對於信息安全風險帶來的能源系統非傳統風險，是能源高質量發展不可忽視的問題，數字化轉型一方面助力能源行業質量效益不斷提升，推動智慧能源系統建設，另一方面堅持統籌發展與安全，提高能源系統信息安全風險抵禦能力，促進系統安全平穩轉型。

據業內人士透露，規模化電化學儲能數據密集，行業缺乏統一的智慧運維，若現在不進行規範，隨着未來儲能電站項目的增加，再進行調整會更棘手。相較於電動汽車，儲能電站數據更爲分散，參與廠家更多。儲能電站數字化建設的難點在於數據的質量和準確性。將電池內部檢測的可靠性提升到90%以後，再提升一個點都是很難的事情，這需要整個行業長時間的積累。

如今已有不少企業聯合地方政府開發了智能儲能系統。據瞭解，華爲在《數字能源十大趨勢白皮書》提到，採用AI、大數據、雲、IoT等技術，實現儲能系統的自組網和雲化智能管理。通過AI和大數據，使用更精準的電化學模型，提升儲能管理精度，同時可對儲能系統進行狀態、壽命和風險預測，保障系統的可靠運行和安全。智能儲能系統應用場景更加豐富，如與電網協同，實現調頻調峰；與業務協同，實現錯峰運營效率最大化。在中國浙江，通過智能儲能系統的AI自錯峰，節省電費近17%。

結語

整體來看，能源數字化是我國未來十年發展的重要經濟方向，且不說整個生態中的軟硬件、系統設備互聯充滿商機，其本身也是我國經濟實現彎道超車的重點。

一方面，數字化是賦能傳統能源行業轉型升級的重要路徑。傳統能源企業通過信息化、數字化、智能化建設，將信息系統和信息技術引入生產經營流程，大幅提升企業生產率和經營效益，降低資源消耗、成本開支和碳排放；傳統能源行業中積累的大量生產、設備、運行數據等，也是其謀求業務轉型和創新的要素資源基礎。

另一方面，數字化轉型是培育壯大能源領域新興業態的必由之路。當前能源行業中，除了傳統的煤炭、油氣等化石能源外，新能源領域技術快速迭代，多能互濟、智慧互聯已成爲能源行業創新的必然趨勢。隨着數字技術在能源行業的研發設計、生產製造、運維管理、能耗監測、風險預警、消費服務等各環節中日益深度應用和融合發展，能源行業正經歷着巨大變革和深刻重構，數字化已經成爲這些新興業態發展必不可少的物理和技術基礎。