拥抱能源产消一体化 双碳背景下的企业用能转型 施耐德电气商业价值研究院 与上海交通大学 ESG 研究院联合出品 https://www.acem.sjtu.edu.cn https://www.se.com/cn 施耐德电气商业价值研究院成立于 2021 年 5 月。遵循严 格的方法和为社会做贡献的使命，我们通过对中国经济、产业 和商业进行严谨、实用和创造性的研究，为公众和商界提供融 ESG研究院介绍 目录 CONTENTS 前 言 01 核心发现与洞察 03 第一章： 破解碳中和四大挑战，亟待用能企业能源转型 05 第二章： 技术为基，构建全生命周期“能源新质生产力” 10 第三章： 经济为翼，能源转型打造全新商业竞争力 26 第四章： 用能企业转型的未来 38 1 前言： 全球气候危机日益严峻，中国实现双碳目标更是一场前所未有的挑战。面对这一历史使命， 内涵从“供给侧”拓展到 更广泛的“用能侧”。本报告旨在唤醒用能侧资源，探索通过创新的技术手段与商业策略深度融 合，启发和指引用能企业如何更有效地融入和实现能源转型，加速推动“双碳”目标的实现。 报告的核心发现聚焦于用能企业在能源转型中的关键角色与路径。首先，碳中和目标的实现 高度依赖于用能企业能源系统的根本性转型，这是企业不可回避的责任与机遇；其次，用能企业 将从传统的能源消费模式，逐步

安全的必然选择。在全球迈向绿色低碳发展的趋势中，构建以 高比例新能源接入为核心的新型能源体系至关重要。要实现碳 达峰、碳中和目标，传统能源生产和消费模式的转型势在必 行。与此同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速应 用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 供 应体系，电、氢、热、气等多种能源网络的高效灵活转换、互 济互通将实现多种能源的灵活配置，极大优化能源综合利用效 率。另一方面，伴随能源系统的演进而涌现的新兴技术和新兴 市场机制将重新定义用能模式，能源网络与交通网络、算力网 络等跨行业的融合，将催生车网互动、虚拟电厂、零碳算力中 心等新兴场景，引入跨领域主体深度参与能源互动，共同组成 朝气蓬勃的能源生态。 1.2 数字化战略深刻影响能源体系建设 大数据平台，以加速能源领域重点技术的研发。此外，在电力 系统数字化场景中，电力消费者越来越受到重视。欧盟计划通 过数字工具和服务帮助消费者优化用能管理，英国也提出部署 智能化技术，支持消费者参与灵活性服务，降低用能成本。 1. GSMA, Smart Energy System: Connectivity for a zero‑emissions future 5 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统

安全的必然选择。在全球迈向绿色低碳发展的趋势中，构建以 高比例新能源接入为核心的新型能源体系至关重要。要实现碳 达峰、碳中和目标，传统能源生产和消费模式的转型势在必 行。与此同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速应 用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 供 应体系，电、氢、热、气等多种能源网络的高效灵活转换、互 济互通将实现多种能源的灵活配置，极大优化能源综合利用效 率。另一方面，伴随能源系统的演进而涌现的新兴技术和新兴 市场机制将重新定义用能模式，能源网络与交通网络、算力网 络等跨行业的融合，将催生车网互动、虚拟电厂、零碳算力中 心等新兴场景，引入跨领域主体深度参与能源互动，共同组成 朝气蓬勃的能源生态。 1.2 数字化战略深刻影响能源体系建设 大数据平台，以加速能源领域重点技术的研发。此外，在电力 系统数字化场景中，电力消费者越来越受到重视。欧盟计划通 过数字工具和服务帮助消费者优化用能管理，英国也提出部署 智能化技术，支持消费者参与灵活性服务，降低用能成本。 1. GSMA, Smart Energy System: Connectivity for a zero‑emissions future 5 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统

方 案 提 供 商 工业软件，国之重器 “科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、 基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻 坚，加快突破一批药品、医疗器械、医用设备、疫苗等领域关键核心技术。” 业 应 用 领 域 行 业 应 用 软 件 中望龙腾 塑胶模 中望景园 中望CAD 建筑版 中望CAD 机械版 中望结构 中望龙腾 冲压模 3D One 3D One Plus 3D One Cut 3D One AI CADbro 实训评价 通 用 平 台 中望CAD Windows 中望CAD Linux 中望3D Windows 中望3D Linux 云CAD 品 矩 阵 可 信 赖 的 A l l - i n - O n e C A x 解 决 方 案 提 供 商 高 度 兼 容 易 学 易 用 全面兼容主流文件格式，熟悉的界面和功能命令，零成本切换 强 大 A P I 丰 富 行 业 应 用 提供LISP/VBA/.NET/ZRX等二次开发接口，支持各行业多专业应用 多 系 统 跨 平 台 支持Windows、Linux系统，移动版助力跨平台设计

次提及矿山智能化工作，明确要求 “推动中小型矿山机械化升级改造和大型矿山自动化、智能化升级改 造，加快灾害严重、高海拔等矿山智能化建设，打造一批自动化、智 能化标杆矿山”“推进矿山信息化、智能化装备和机器人研发及应 用”“统筹资金渠道，加强智能化矿山建设等经费保障”。为深入贯 彻落实习近平总书记重要指示批示精神，按照国务院常务会议部署， 2024 年 1 月，国务院安全生产委员会印发了《关于防范遏制矿山领 域 点任务。2021 年，国家发展改革委等四部门联合印发了《能源领域 5G 应用实施方案》，在智能煤矿板块提出建设煤矿井上井下 5G 网络基 础系统，搭建智能化煤矿融合管控平台、企业云平台和大数据处理中 心等基础设施，打造“云-边-端”的矿山工业互联网体系架构。2023 年，工业和信息化部、应急管理部、国家矿山安全监察局等 17 部门 联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》，要求推动研制矿山机 智能化采掘工作面（其中采煤工作面 1035 个、掘进工作面 771 个）， 建成智能化工作面的煤矿达 907 处，煤矿智能开采产能占比超过 50%， 超 1.6 万个固定岗位实现无人值守，推动了 5G、工业互联网、云计 算、大数据和人工智能等技术进入广泛部署和应用新阶段，带动了煤 炭开采模式变革、煤矿生产组织关系持续优化、煤炭企业管控方式转 型升级等，煤矿智能化建设成效初步显现，成为支撑煤矿安全生产和 煤炭全产业链数字化转型升级的战略基石。

本篇报告由量子科技服务平台光子盒下属光子盒研究院撰写和发布。 感谢包括但不限于以下公司给予技术和素材的支持： 致谢 4 1. 2024产业发展概览 2. 上游核心设备与器件 3. 硬件整机 4. 软件算法 5. 云平台 6. 下游应用 7. 主要国家现状与分析 8. 投融资分析 9. 供应商评价 10.产业分析与预测 11.产业展望 12.附件 8 24 42 62 75 83 93 2024产业发展概览 01 01 02 03 04 05 06 第一章 2024产业发展概览 01 2024产业发展概览 目录 上游供应积极适配 中游整机不断迭代 下游应用仍在探索 云上“量超”已成大势 全球融资逐渐回暖 产业成长预期积极 9 2024年，全球量子计算在理论原理、技术研发、产品开发、应用探索和投融资 等方面均取得了显著的进展，与此同时，随着全球量子计算的竞争愈加激烈焦灼， 下游应用方面，随着量子优越性的演示以及量子计算云平台的搭建，更多的行 业领域开始尝试使用量子计算处理实际问题。但受限于目前的量子计算机硬件水平， 全球范围内的应用仍以探索尝试为主。 第一章 2024产业发展概览 10 量子计算 产业链 量子比特测控系统 其他 芯片制备 超导 离子阱 量子应用软件 光量子 半导体 量子系统软件 中性原子 化工 交通运输 医药 金融 2024全球量子计算产业生态图谱 云平台 图表

二、农业进入大数据时代 三、农业大数据的关键技术 四、大数据技术在农业中的应用 五、存在的问题和未来展望 一、大数据、农业大数据的概念  大数据（ big data ），指无法在一定时间范围内用常规软件工具 进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的 信息资产。目前，大数据企业达到了 8900 多家，大数据产业规模总 农业大数据思维  数据文化：尊重事实、强调精准 推崇理性  万物皆比特，一切皆数据 !  数据制度：数据立法、用数机制 尚数环境  数据治理：事前管理、科学决策 数据创新  资源配置：精准化、智能化、高 效化 三、农业大数据的关键技术 农业大数据的发展对传统的数据处理 《中国农业云大数据》、《中国网络菜市场》两大项目的云数据电 商平台已落户贵州，旨在依托贵州良好的生态、区位、资源、气候等 方面的优势，将贵州打造成为全国第一个“数据农业、智慧农业、电商 农业、旅游农业”一体化的示范省份。《中国农业云大数据》是以贵州 省为中心，面向全国各省份，在贵州集聚、存储、应用、处理农业数 据资源的项目，其由 33 朵省级云和若干市级云、县级云组成，每朵云 的主要职能是负

尔英福科技有限公 司、上海易碳数字科技有限公司、江苏擎天工业互联网有限公司、 陕西能碳宝科技有限公司、中化能科碳资产运营有限公司、湖州新 能源云碳中和研究院、上海智洋数能科技有限公司、北京建谊集 团、鲲鹏智慧健康科技（深圳）有限公司、徐工汉云技术股份有限 公司、中国联合网络通信集团有限公司、南京旗云中天科技有限公 司、罗克佳华科技集团股份有限公司、中海华壹科技、中电科普天 科技股份有限公司、普天通信有限责任公司 87亿 KW，同比增长 45.2%，风电装机容量约 5.21亿 KW， 同比增长 18.0%。我国新能源装机累计已超过 12 亿 KW，提前实现“2030 碳达 峰”新能源装机的承诺目标。新能源云（又称新型能源数字经济平台）作为全球 规模最大的国家级资源优化配置平台，自 2020 年 1 月投运以来，有力推动了新 能源行业的高质量发展，一是实现了风光新能源、新型储能和常规电源项目全流 程 完善的区域绿色产业链供应链服务体系，依托集群内企业供应链耦合关系，联合 实施绿色低碳升级改造，针对共性工艺环节探索建立高标准绿色工厂、零碳工厂， 系统性提升集群绿色发展水平；集群可以根据产业链上下游生产过程用能特点， 9 建设产品碳足迹公共服务平台和新型能源综合供应系统，实现集群规模化应用绿 电、绿氢、绿色甲醇等，提高能源资源综合利用水平，有效降低产品碳足迹。 新能源富集区促进新型绿色

处理、再生水综合利用等过程。 • 技术结构：在这个过程中，智能水表硬件终端、 NB-IoT/LoRa 通信、云计算、系统方案集成等 一系列技术相辅相成，以此实现由传统水务向智 慧水务的高效能转变。 • 参与主体：“智慧水务”行业由两大主体组成： 水务集团和解决方案提供商，其中后者包含工业 设备系统集成商、软件系统集成商、云服务商等， 并且工业设备系统集成商又包含电气自控类企业、 水表类企业、水泵类企业等等一系列相关企业。 （独立计量分区）：利用水表 (Metered) 和阀门的方式将一个完整的供 水管网区域（ Area ）分成若干的独立小 分区（ District ）。 SMS ( 智能计量系统 ) ：通过远程方式自动收集用 户水表中的数据并记录用水量。依赖于 AMR 智能 读表技术（ Automated Meter Reading ）。是 一项自动收集能源计量设备（水表）用量和状态 数据，并将数据传输到中心数据库以便收费、排 管网压力智能控制系统 – 水源井远程控制系统 – 管网巡检系统 – RFID 抄表管理系统 – 短距离无线抄表系统 – 消防栓管理系统 – 化验室水质管理系统 – 移动信息化平台 – SCADA 云平台解决方案 – 应急调度解决方案 – 管网建模解决方案 – 渗漏预警系统解决方案 – 智慧农村供水 – 供水分区计量管理系统 – 物联户表集抄系统 • 智慧排水 – 排水 / 污水泵站远程监控系统

智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。 新建露天矿应高起点建设信息基础设施，构建露天矿信息传输、 处理、存储平台和集中管控体系，开采过程实现远程智能控制， 建设露天煤矿智能化综合管控平台，实现基于大数据分析、云计 算、数字孪生为基础的智能开采。 3.选煤厂智能化建设目标 已建选煤厂应进行基础设施升级，以主要工艺环节、重要装备、 3 安全防控智能化为建设重点，开展无人操作设备、无人值守系统的 研发 感知、智能控制、智能管理与智能决策，主要工艺环节、主要操作 岗位及重要设备实现智能无人操控，建成安全、节能、环保的智能 化选煤厂。 二、煤矿智能化总体设计 智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机 器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面 感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的 智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安 选煤厂智能化建设技术路径 第一阶段：重点开展智能化选煤厂标准建设、关键技术攻关、 基础装备完善工作，适时进行成熟技术推广，开展示范工程建设。 第二阶段：强化大数据技术与选煤专业知识的深度结合与应 用，建设选煤专家知识库，推进重点单元的智能化研究，建成完 善的选煤厂生产执行系统，实现生产过程控制和管理智能化。 第三阶段：全面实现智能化，对主要工艺环节、主要管理岗 位及重要设备实现智能感知、智能决策、自动执行的智能化体系；