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

電力系統是由發(fā)電廠(chǎng)、送變電線(xiàn)路、供配電所和用電等環(huán)節組成的電能生產(chǎn)與消費系統。功能是將一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應到各用戶(hù)。為實(shí)現這一功能，電力系統在各個(gè)環(huán)節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶(hù)獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

主要負責利用發(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、地熱能等轉換為電能。主要經(jīng)營(yíng)模式是發(fā)電廠(chǎng)，主要包括化石燃料發(fā)電廠(chǎng)、核電廠(chǎng)、水電廠(chǎng)及光伏、風(fēng)電廠(chǎng)等，所產(chǎn)生的電力通過(guò)輸電和配電線(xiàn)路輸送至最終用戶(hù)。發(fā)電廠(chǎng)是資產(chǎn)密集型組織，所有類(lèi)型的發(fā)電廠(chǎng)都有大量需要維護的資產(chǎn)，包括汽輪機（燃氣輪機）、泵、電機、熱交換器、壓縮機、蒸汽疏水閥等。資產(chǎn)績(jì)效對電力公司來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，意外故障與停機風(fēng)險不僅影響電力公司的收入，且對品牌聲譽(yù)也會(huì )有損害。因此，對發(fā)電設施的運營(yíng)維護以保持可靠性和正常運行時(shí)間是電廠(chǎng)的首要任務(wù)之一，以最大限度提高基礎設施的投資回報。燃氣輪機或蒸汽輪機的結構復雜，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，絕大多數電力公司可以通過(guò)人工智能與大數據技術(shù)提高電力資產(chǎn)的可見(jiàn)性和預測性維護的準確率，同時(shí)有效延長(cháng)和管理設備設施的剩余使用壽命（RUL）。

主要由輸電系統運營(yíng)商（TSO）和配電系統運營(yíng)商（DSO）來(lái)管理運營(yíng)。

TSO主要提供從發(fā)電機到配電網(wǎng)絡(luò )的電力傳輸，他們將參與電網(wǎng)規劃、維護和實(shí)時(shí)監控。鑒于用電客戶(hù)不斷增長(cháng)的能源需求，他們還將要面對維持電網(wǎng)彈性、擴展和智能化改造的挑戰。傳統 TSO 可以通過(guò)使用數字空生、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(jiàn)性，最大限度地減少中斷和停電。

配電系統運營(yíng)商管理并運營(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負責本地配電、維護變電站和變壓器以及響應問(wèn)題或停電。由于分布式能源和虛擬電廠(chǎng)的建設，DSO在電網(wǎng)運營(yíng)中的角色正在發(fā)生變化。配電網(wǎng)規劃主要是預測出負載需求的演變，首先確定配電網(wǎng)中的當前約束、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對方式。最后則進(jìn)行風(fēng)險和機會(huì )分析，獲得在低風(fēng)險條件下的成本效益最大化的配電網(wǎng)規劃方案。在傳統集中式供電的模式下，負載變化的振幅低、確定性高，配電網(wǎng)規劃的可復制性強。但當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，導致配電網(wǎng)的運行狀態(tài)越來(lái)越接近極限。在這種情況下，要綜合計算負荷預測、發(fā)電量、分布式能源和電動(dòng)汽車(chē)及其充電基礎設施的滲透率、技術(shù)性約束以及法規和政策要求等多種參數，同時(shí)考慮到潛在的電壓越限、過(guò)載、電壓驟降、繼電保護設置等。

電力供應商/零售商采購能源并向家庭、企業(yè)和工業(yè)的能源分配和輸送，維護和運營(yíng)所需的基礎設施，提供客戶(hù)服務(wù)來(lái)管理賬戶(hù)、處理賬單和幫助用戶(hù)了解他們的能源使用情況并有效管理他們的賬戶(hù)。未來(lái)，其他增值服務(wù)還包括能源效率計劃、個(gè)性化能源計劃和可再生能源選擇。IDC對電力行業(yè)調研的數據顯示，有39%的供電公司將客戶(hù)滿(mǎn)意度置于其他業(yè)務(wù)優(yōu)先事項（如成本、效率、創(chuàng )新等）之前，有62%的供電公司表示，其將專(zhuān)注于增強客戶(hù)體驗能力來(lái)提高客戶(hù)的參與度、滿(mǎn)意度、凈推薦值等。在客戶(hù)體驗方面，可以結合GenAI、AR等數字技術(shù)輔助，實(shí)現更精細化的服務(wù)對話(huà)功能，通過(guò)人工智能與自然語(yǔ)言處理技術(shù)，更準確地識別客戶(hù)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(hù)提供電力供應，其新系統利用AI/ML技術(shù)，使客戶(hù)能夠查看、跟蹤能源消耗情況，接收警報和通知，并隨時(shí)隨地與供電公司的客服人員進(jìn)行連接。這種數字化的全渠道CE解決方案使杜克能源增加用戶(hù)登錄與新注冊、減少注冊的缺陷數量。

在能源轉型方面，IDC全球未來(lái)運營(yíng)調查的數據表示，46%的電力行業(yè)企業(yè)表示他們缺乏足夠的有關(guān)能源使用或碳排放的優(yōu)質(zhì)數據來(lái)衡量進(jìn)展或提高減排效率。由于數字技術(shù)的實(shí)施，全球40%的獨立電力生產(chǎn)商表示其ESG指標得到了改善，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(kāi)始在碳捕獲、循環(huán)、分布式能源中使用數字技術(shù)，但以能源轉型為重點(diǎn)的數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(hù)的低碳驅動(dòng)力及凈零目標，提供配套的排放數據監測、數據分析、報告生成等解決方案。應用業(yè)務(wù)流自動(dòng)化及計量技術(shù)提高流程與運營(yíng)的可見(jiàn)性，并協(xié)助最終用戶(hù)建立在長(cháng)期目標下的能源轉型路線(xiàn)圖，尤其是核心業(yè)務(wù)的脫碳計劃。同時(shí)，可以在此過(guò)程中沉淀“能源即服務(wù)”或“脫碳即服務(wù)”的成熟解決方案，將其復制到其他碳密集型運營(yíng)或產(chǎn)業(yè)。

在資產(chǎn)管理方面，全球的電力公司正在對資產(chǎn)運營(yíng)的各種活動(dòng)進(jìn)行數字化，IT-OT融合已在服務(wù)質(zhì)量、運營(yíng)效率和安全性等方面顯示出廣泛優(yōu)勢，基于IDC全球未來(lái)運營(yíng)調研的數據，超過(guò)47%的全球電網(wǎng)運營(yíng)商希望通過(guò)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(chǎng)和電網(wǎng)運營(yíng)商十分關(guān)注APM、數字孿生和遠程資產(chǎn)管理等解決方案。技術(shù)提供商需要幫助最終用戶(hù)實(shí)現對物理資產(chǎn)與數字資產(chǎn)的雙重管理。在物理資產(chǎn)方面，多源融合設備數據，基于溫度、壓力、振動(dòng)、電流、電壓等數據，內嵌智能診斷算法，實(shí)現對設備從響應式維護，到預防性維護，再到預測性維護。在數字資產(chǎn)方面，輔助最終用戶(hù)合理收集運營(yíng)數據并創(chuàng )建以數據為驅動(dòng)的資產(chǎn)維護管理計劃，積極推進(jìn)IT-OT架構，連接跨基礎設施、設備、人員，提升遠程協(xié)作管理能力。

在數字基礎設施方面，未來(lái)的數字基礎設施將是分布式的、高度自治的、以云為中心的基礎設施。通過(guò)采用云技術(shù)，全球有超過(guò)25%的的電力公司在簡(jiǎn)化和標準化IT基礎設施和PaaS平臺方面得到了改善。技術(shù)提供商們需要通過(guò)解決最終用戶(hù)的關(guān)鍵挑戰，如大量應用集成、大量運營(yíng)數據存儲、數據可訪(fǎng)問(wèn)性等，來(lái)支持其IT基礎設施的建設。