能源数字化是未来发展的必然趋势

能源数字化的概念及其发展

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。

对于能源企业而言,数字化被视为实现能源转型的重要途径。首先,世界能源转型进程遇到新挑战。虽然能源消费结构持续优化,以煤炭、油气等一次能源为主体的传统能源消费结构逐渐向基于电力系统的光伏、风电等二次能源调整转型,但全球气候变化和环境保护的双重压力依然存在,国际大能源公司有选择地适度发展新能源,试图抢占先机。目前新能源主要用于电力系统,数字化的优势更符合电力系统发展的需求。

其次,能源数字化符合能源转型降本增效绿色的核心要求。在互联网时代,能源全产业链,从能源勘探、生产、运输、销售和服务等各环节势必与数字平台深度融合,急需高效计算、海量数据、即时通讯等技术,促进能源降本增效绿色发展,实现能源行业的加速转型。根据IEA《数字化和能源》预测,数字技术的大规模应用将使油气生产成本减少10%—20%,使全球油气技术可采储量提高5%,页岩气有望获得最大收益。仅在欧盟,增加存储和数字化需求响应就可以在2040年将太阳能光伏发电和风力发电的削减率从7%降至1.6%,从而到2040年避免3000万吨二氧化碳排放。与此同时,数字化还可以使碳捕获和储存等特定的清洁能源技术受益。

再次,传统能源行业发展模式在经济数字化时代遭遇瓶颈。传统油气企业需要从只提供油气产品向“产品+服务”的综合服务企业转型,优先踏入数字化领域的企业带来的竞争优势,倒逼能源从业者转型,传统能源行业开始向数字化敞开大门。

传统能源行业与数字企业的融合

受国际油价低迷、新兴产业迅猛崛起等影响,传统油气行业发展动力缺乏的问题严重,根据IEA《世界能源投资报告(2018)》显示,2017年全球油气上游投资依旧低迷,并在短期内难有很大改善,寻找与新科技、新业务的合作促发展,成为传统能源行业的第一要务。

面对如此巨大的发展市场,IBM、微软、GE、华为等国际知名科技公司纷纷与油气公司合作。从2014年开始,油气公司与IT技术公司的合并逐渐升级。具体体现在三个方面。

第一是用于油气田的操作与维护。2014年,斯伦贝谢油服公司与谷歌公司合作,把谷歌眼镜用于油气田的操作与维护,不再用计算机手持设备,就可以向工人提供指令清单、数据等,与公司的数字直接连接。同时,斯伦贝谢建立了软件技术创新中心,专注于研究高性能计算、云、大数据、物联网、工业互联网转件等技术应用。2016年4月,壳牌公司通过与惠普的合作,将传感器数据通过光缆传输至专有服务器,将潜在油田数据与世界上其他油田数据作对比,由此地质学家能够对井位做出更加准确的判断。2017年4月,IBM与油服公司Flotek宣布达成协议,旨在共同发展一项系统,用于石油和天然气工业的操作与维护。2018年4月,道达尔和谷歌宣布达成协议,将在石油人工智能领域开启联合,为油气开发提供全新解决方案。

第二是用于提高传统油气公司的运营效率。2017年5月,IBM和KBR油服公司宣布开展合作,将利用物联网和大数据技术,帮助石油公司提高运营效率。2017年7月,远景能源联合微软、埃森哲等,在硅谷成立“全球能源物联网与智慧城市技术联盟”。2017年10月,威德福与英特尔联合,将物联网技术应用到油田服务,建立一个从端到端的数字油田解决方案,在上游油气行业获得更高效能。能源与物联网领域科技巨头携手,加速推动全球能源数字化转型进程。2017年8月,哈里伯顿也与微软达成战略协议,共同致力于推动油气行业数字化转型,力求实现在油气勘探开发技术上规模空前的数字化变革。2017年10月,雪佛龙与微软签订协约,共同组建一家公司作为雪佛龙主要的云服务提供商,推动雪佛龙公司业绩发展和提升公司生产效率。2017年10月,京东和中国石化签署战略合作协议,双方将围绕抽取数据建模分析、优化供应链管理等方面展开先行试点,通过门店科技的整合,实现加油站及便利店的场景数据化、数据网络化、网络智能化。

第三是用于能源公司与科技公司之间开展新的合作和创新。2017年7月,GE油气和贝克休斯合并成立新公司BHGE,将利用数字化技术对传统石油行业进行智能化升级改造,打造石油工业全新模式。按预计230亿美元的年营业收入计算,BHGE将超越哈里伯顿,成为世界第二大油田服务公司。2018年2月,BHGE和英伟达联合,将推进人工智能在油气领域的应用。2018年5月,华为与中化集团签署战略合作协议,计划在能源化工互联网、智能制造等领域开展合作和创新。2018年7月,中石油与华为签署战略合作协议,双方将在云计算、移动应用、大数据、人工智能、物联网等领域开展深入合作,推动共同发展。2018年7月,BP英国石油公司和通用电气签署协议,以加快为客户提供工业物联网服务。2018年7月,GE与微软扩大合作伙伴关系,将运营技术和信息技术结合起来,消除工业企业在推进数字化转型项目方面面临的障碍。

传统油气公司通过与科技公司合作,利用最新的信息化技术、大数据、云计算等整合能源与数字技术,构筑全新的能源生态系统,优化管理流程、降低生产成本、提高安全运营、创新合作模式、优化能源结构。

了解能源行业数字化转型方案

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。

一是智能化推动能源数字化转型进入新阶段。智能化发展可以基于海量大数据分析和人工智能为能源行业提供技术、经验和有价值的信息,大幅提高能源各领域的效率、降低成本,提高能源行业的竞争力。

二是智能化是能源数字技术迭代的发展方向。智能化是全球科技领域发展的大趋势,能源行业转型将深受其影响。当使用智能机器人的成本低于人工成本,工作效率、安全性等高于人工时,智能机器人势必代替人工,能源数字化发展也将进入智能化时代。例如,在石油勘探领域智能机器人的应用,将解禁全球之前大量无法开采或者高成本开采的油气田,全球能源可开采量将发生巨大变化。智能化电网系统的应用发展将可以实现对电力系统实时监测、分析、分配和决策等,实现电力分配、使用的效率最大化。

三是智能化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。例如,通用电气公司成立人工智能公司,主要是利用大数据分析、机器人和人工智能技术等为客户提供先进的监测服务。

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。

我国应进一步加快能源数字化转型的步伐

作为世界上最大的能源消费国,我国能源转型迫在眉睫。2016年我国发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,旨在促进能源与现代信息技术的深度融合,推动能源生产管理和营销模式变革,重塑能源产业链、供应链和价值链。利用数字技术、智能化管理模式使分布式能源生产、输送、交易、消费等环节得以高效运转,实现光伏、风电、核电等清洁能源的健康有序发展。与此同时,发挥互联网高科技企业能源转型中的积极作用,主动与能源企业开展战略合作。

然而,目前我国传统能源行业与高科技技术的融合只限于建立试验平台、模拟实验室、超级计算以及通信与数据的应用等,仅仅停留在能源数据的电子化和互联网化,即能源管理系统的平台化,在能源生产关系层次上没有根本性改变,尤其在能源行业下游环节缺乏数字化技术应用的支撑,能源数字化仍处于起步探索阶段,因此我国更应借助国际能源转型的契机实现能源企业自身的转型升级,加快向能源全面数字化和智能化迈进。

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