电网数字孪生和人工智能技术的融合发展思路 南方电网能源发展研究院 徐梦 2025 年 9 月 ©CSG 2023. All Rights Reserved 2025-9-29 第 1 页 02 南方电网数字孪生领域技术发展现状 01 南方电网人工智能领域技术发展现状 05 系统融合发展思路 04 数字孪生和人工智能融合发展场景 03 融合的背景与必要性 目录 / Contents ©CSG 2023. All Rights Reserved 01 南方电网人工智能发展历 程 ©CSG 2023. All Rights Reserved 早期自动化 1960 1990 应用突破阶段 2015 2020 n 伴随着人工智能技术的发展 管理信息化水平不断提升 ，从单体软件应用发展为信息集成应用。 • 2022 年底 ， Chatgpt 发布 ，以 Transformer 为基础的大模型行业应 用开始快速发展。 • 2023 年 ，智能客服大模型开始广泛部署。 • 2024 年 ，大瓦特 -CV 视觉大模型试点应用。 • 多模态大模型 ，时序预测大模型、科学计算大模型研究近期实现突破 • 专家系统、正则表达式等人工智能手段在电力行业数据采集，

郎丰利于 2023 年 8 月整理制作，碳排放数字化建设及数字化驾驶舱建设综合解决方案 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 智慧能源系统解决方案 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 内容 为什么需要智慧能源？ 1 智慧能源的基本结构 2 4 大数据下的智慧能源 3 智慧能源的重要应用——智能电网 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利 1519 制作时间： 2023 年 睿利而行 整理制作：郎丰利

间， 在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东和深圳“两省五市” 先后启动碳排放权交易地方试点。随后，作为中国首个生 态文明试验区的福建省于2016年启动了其省级碳排放 权交易市场，四川省则于2023年向中央政府申请在四川 联合环境交易所开展CCER交易。 经过多年的实践，七个试点碳排放权交易市场与福建省 碳排放权交易市场共同组成了八个地方碳排放权交易市 场，每个市场均建立了明确的规则和有效的监管框架。同 至2025年6月，中国全国碳排放权交易市场已完成三个 履约周期，目前处于第四个履约周期。第一个履约周期覆 盖电力行业2019-2020年度的排放；第二个覆盖电力行 业2021-2022年度排放；第三个履约周期覆盖电力行业 2023年度排放；第四个履约周期覆盖电力、钢铁、水泥和 铝冶炼行业2024年度排放。每一个履约周期均包括碳排 放监测、报告、核查，配额预分配和调整，配额交易和配额 清缴的完整流程。在前两个履约周期的探索之后，中国全 核算报告指南 和核查指南 10月：发布2023、2024 年度全国碳排放权交易 发电行业配额总量设定 和分配实施方案 1月：发布钢铁行业核算报告指南和核查指南 3月：发布《全国碳排放权交易市场覆盖钢铁、水泥、铝冶炼行业工作方案》 1月：全国温室 气体自愿减排 交易市场启动 2月：国务院 发布《碳排放 权交易管理 暂行条例》 2020 2021 2023 2024 2026 2022

图新闻动态 政务公开 目政务服务 含首页》政务公开》政策 > 通知 国 家 发 展 改 革 委 等 部 门 关 于 加 快 建 立 产 品 碳 足 迹 管 理 体 系 的 意 见 发改环资〔 2023 〕 1529 号 各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团发展改革委、工业和信息化主管部门、市场监管局 ( 厅、 委 ) 、 住房城乡建设厅 ( 委 ) 、交通运输厅 ( 局、委 《 中 并 中 ¥ 国 苦 士 霸 年 缮 手 塑 福 年 会 落 L ( 要 ) 四 堡 程 德 ( 曾 要 号 里 ‘ 目 爆 区 草 螺 串 亩 “ 发改环资〔 2023 〕 1529 号 a 页 1 类 案 E I 世 1 唱 1 无 o 0 ○ 危就池 (24)88T 乡建片 ( 画，昔勇，眉》。空通运愉行 ( 降，要 ), 国路，流节 95383 2023-07-17 111.48091 328.87103 2023-07-18 105.10248 310.05453 2023-07-19 95.879234 282.84564 2023-07-20 83.11245 245.18344 2023-07-21 79.54884 234.67079 2023-07-22 73.45566 216.69559 2023-07-23

35.0%。这一比例在2023年上升至43.8%，预计到2029年将达到63.6% 。此外，2019年，全球可再生能源发电量占全球总发电量的25.2%。这 一比例在2023年上升至29.1%，预计到2029年将达到45.0%。以上因素 均表明可再生能源在全球电力系统中的重要性日益提高。 可再生能源装机容量占比，全球，2019&2023&2029E 2019 2023 2029E 单位：% 单位：% 单位：% 单位：% 可再生能源发电量占比，全球，2019&2023&2029E 2019 2023 2029E 单位：% 单位：% 单位：% 来源：IEA，IRENA，沙利文研究 4 全模块化储能行业发展白皮书｜2025/05 光伏产业的发展现状及其在全球能源结构中的重要地位  从2019年到2023年，全球可再生能源发电量从6,676TWh增加到 8,454TWh，复合年增长率为6 太阳能光伏是所有可再生能源中发电量增长最快的部分，太阳能光伏发 电量从2019年的660TWh激增至2023年的1,469TWh，复合年增长率为 22.2%。由于其适用性和灵活性，太阳能光伏发电量预计将从2024年的 1,960TWh进一步增加到2029年的5,850TWh，占可再生能源总发电量 的36.3%。风力发电量从2019年的1,416TWh增加到2023年的 2,338TWh，复合年增长率为13.4%，预计2029年将达到5

的大背景下，其重要性愈发凸显。 AI 应用落地带动数据中心用电量加速提升。从整体耗电量角度来看，AI 应用范围的拓展将带动算力需求 的提升，进而推动用电量规模的加速提升。根据中国信通院统计，2023 年我国数据中心用电规模约 1500 亿千 瓦时。同时，根据 IDC 对我国算力增长的预期，到 2025 年我国通用算力和智能算力有望增长至 86EFlops(FP32 精度）和 617EFlops(FP16 食 品 饮 料 交 通 运 输 煤 炭 电 力 银 行 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 2023/02 2023/05 2023/08 2023/11 2024/02 2024/05 2024/08 2024/11 2025/02 电力公用事业 沪深300 4 行业动态报告 请务必阅读正文之后的免责条款和声明。 5月 7月 9月 11月 2023年 2024年 2025年 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1月 3月 5月 7月 9月 11月 2023年 2024年 2025年 400 450 500 550 600 650 700 750 800 1月 3月 5月 7月 9月 11月 2023年 2024年 2025年

来零碳园区的发展和实践提供一定的参考。 参考文献 [1] 新华社．中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发 展理念做好碳达峰碳中和工作的意见[EB/OL]．北京： 中 国 政 府 网 ， 2021[2023-04-25] ． http://www.gov.cn/ zhengce/2021-10/24/content_5644613.htm． Xinhua News Agency. Opinions Network, 2021 [2023-04-25] http://www.gov.cn/zhengce/2021-10/ 24/content_5644613.htm(in Chinese). [2] 国务院．国务院关于印发国家环境保护“十一五”规划 的 通 知 [EB/OL] 北 京 ： 政 府 信 息 公 开 专 栏 ， 2008 [2023-04-25] ． http://www Environmental Protection [ EB/OL ] Beijing: column on Government Information Disclosure, 2008[2023-04-25]. http://www. gov.cn/zhengce/content/2008-03/28/content_4877.htm(in Chinese)． [3] 郭扬，

、现代农业与 生态文明建设等方面持续发力，这些社会经济发展战略对能源需求和碳排放的未来走向产生深远影响，要求在保 持经济活力的同时，加快低碳转型步伐。 当前，江西省经济总体处于全国中游位置，2023 年 GDP 达 32200.1 亿元，占全国 2.6%，人均 GDP 为 71216 元， 三次产业结构调整为 7.6 ∶ 42.6 ∶ 49.8，城镇化率为 63.13%，均略低于全国平均水平。伴随人口增长与城镇化 （一）江西省经济社会发展现状 经济发展水平处于全国中游，GDP 增速放缓。2023 年，江西省地区生产总值（GDP）达 32200.1 亿元 1，较 2022 年增加 125.4 亿元，增速约为 0.4%。GDP 全国排名上升至第 15 位，约为全年国内生产总值的 2.6%。从产 业结构来看，江西省第二产业占比在 2011 年达峰后明显下降，2023 年全省三次产业结构为 7.6: 42.6: 49.8。工 增长贡献最大。 2023 年全省战略性新兴产业占规模以上工业比重为 28.1%，新能源产业中，锂电产业、光伏产业和新能源汽车 产业分别增长 12%、26.6% 和 39.6%。 人口呈增长趋势，城镇化率低于全国水平。江西省 2023 年常住人口 4515.01 万人，比上年末减少 12.97 万 人，全国排名第 13 位，占大陆地区总人口的 3.2%。江西省是人口生育及人口流出大省，2023 年全省城镇化率

CSEE，2022，42(2)：573-588(in Chinese)． [9] 邱迪，刘东，高飞，等．基于离散混合自动机的园区综合能源系 统多模式建模与日前优化[J]．中国电机工程学报，2023，43(1)： 135-146． QIU Di，LIU Dong，GAO Fei，et al．Multi-scenario modeling and day-ahead optimization optimization of park multiple energy system based on discrete hybrid automaton[J]．Proceedings of the CSEE，2023，43(1)： 135-146(in Chinese)． [10] 李笑竹，陈来军，殷骏，等．面向低碳供能的多园区共享氢储能 系统容量规划[J]．高电压技术，2022，48(7)：2534-2544． Equipment， 2021，41(9)：148-155(in Chinese)． [12] 林卓然，王守相，王绍敏，等．考虑阶梯型碳交易机制的区域电- 热综合能源系统分布协同调度方法[J]．电网技术，2023，47(1)： 217-225． LIN Zhuoran，WANG Shouxiang，WANG Shaomin，et al．Distributed coordinated dispatching

21-2022 年，青岛炼化 相继对 2 台 6 万千瓦发电机组进行了通流面积改造，发电效率大幅提升，供电标 煤耗下降 16.01 克标准煤/千瓦时，年节能约 1.35 万吨标准煤。2022-2023 年，结 合实际运行工况合理采用变频调速、液力耦合调速、永磁调速等技术，对常减压 常顶油泵、重整混合二甲苯泵、催化分馏塔顶循环回流泵等 7 台机泵实施了永磁 耦合调速改造，对双脱液化气原料泵、汽油首站转输泵等 布的“能效领跑者标杆企业”荣誉称号，连续 4 年荣获中国石油和化学工业联合会 评选的“水效领跑者标杆企业”荣誉称号。近 3 年连续获得国家工信部等部委联合 评选“重点用能行业能效领跑者”荣誉称号。2023 年荣获中国工业经济联合会评 选的“碳达峰领跑者企业”称号。 图 2 青岛炼化厂区图 2. 案例能效水平及运行情况 2.1 能效水平 自 2008 年投产以来，青岛炼化认真贯彻落实国家及行业的各项节能法律、 “管理节能”与“技术节能”，深入地开展各项节能降碳工作，实现各项节能指标稳 步下降。近年青岛炼化单因能耗指标从 2019 年 6.44 千克标油/吨•能量因数，到 2022 年 6.41 千克标油/吨•能量因数、2023 年 6.31 千克标油/吨•能量因数，不断 突破历史最好水平，较国家标杆水平低 15.9%。 青岛炼化主要炼油装置的综合能耗均低于《炼油单位产品能源消耗限额》 （GB 30251）炼油生产