Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 用户侧综合智慧能源与虚拟电厂融合创新与思考 国家电投集团山东电力工程咨询院 国新毅 2024 年 07 月 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 知识产权声明 is permitted without the prior written permission of SPIC. ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 3 立足一期，推广二期 前言 在“双碳”目标下，随着可再生能源尤其是分布式新能源快速 发展，以及终端用能电气化尤其是电动汽车等新型电力负荷的高速 增长，导致电力系统供给侧与需求侧的随机性越发显著。 Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 （二）用户侧融合开发的机遇与挑战 CONTENTS 目 （一）虚拟电厂发展面临的问题 录 （三）创新实践与布局 （四）相关认识与思考 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 5

Month Year 融合生态 拥抱智能： 2030中国智能制造 及自动化行业展望 2025年6月 伴随工业4.0的蓬勃发展和生成式AI领 域的技术颠覆，全球智能制造和工业自 动化行业变革提速。麦肯锡从自动化延 展性、自我组织、数据分析、数字化技术 栈、数字化工人、生态融合和商业模式 七个维度分析智能制造行业发展情况。 我们认为，到2030年，中国、日韩和西欧 等先进制造市场有望率先实现自动化革 励和支持行业发展。《“十四五”智能制 造发展规划》提出推进智能制造的总 体路径是：立足制造本质，紧扣智能特 征，以工艺、装备为核心，以数据为基 础，依托制造单元、车间、工厂、供应链 等载体，构建虚实融合、知识驱动、动 态优化、安全高效、绿色低碳的智能制 造系统，推动制造业实现数字化转型、 网络化协同、智能化变革。到2025年， 规模以上制造业企业大部分实现数字 化网络化，重点行业骨干企业初步应用 智能化。到2035年，规模以上制造业企 化PLC、人工智能、工业大模型等多项 创新技术令更多自动化、智能化场景成 为可能。制造业企业应全面拥抱“开放、 智能、融合”的智能制造软硬件平台， 选择开放融合的合作伙伴，抓住工业自 动化行业技术变革带来的效率提升机 会。 融合生态 拥抱智能： 2030中国智能制造及自动化行业展望 1 融合生态 拥抱智能： 2030中国智能制造及自动化行业展望 2 制造企业智能化转型也需要因时而变， 从四个方面内外兼修，实现成功变革。

（三）技术装备持续迭代升级 ............................ 12 （四）煤矿信息化产业基础日益夯实 ...................... 16 （五）数实融合发展稳步推进 ............................ 18 （六）标准体系逐步统一和完善 .......................... 19 （七）协同创新生态初步形成 ................................ 26 第四章 我国煤矿智能化科技攻关方向与重点任务 ............ 28 （一）信息基础设施向网络综合承载与数据融合应用发展 .... 28 （二）地质保障向精准探测与隐蔽致灾精准防控方向发展 .... 29 （三）掘进系统向数智少人化方向发展 .................... 30 （四）综采智能化向高阶数智开采方向发展 33 （八）供电智能化向数字低碳方向发展 .................... 34 （九）煤矿灾害预警向多模态智能防控方向迈进 ............ 35 （十）煤矿大模型向通专融合的高价值场景驱动发展 ........ 36 （十一）煤矿机器人向具身智能方向发展 .................. 37 （十二）选煤厂智能化向全流程智能协同方向迈进 ........

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真贯彻党 的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，深入落实 “四个革命，一个合作”能源安全新战略，坚持新发展理念，加快新 一代信息技术与煤炭产业深度融合，推进煤炭产业高端化、智能 化、绿色化转型升级，实现煤炭开采利用方式的变革，提升煤矿 智能化和安全水平，促进煤炭行业高质量发展。 （二）基本原则 ——分类建设，分级达标。针对我国煤矿智能化建设基础与 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 全保障、经营管理等全过程的智能化运行。新建煤矿及生产煤矿 应根 制自动化、安全本质化、管理信息化、业务协同化、知识模型化、 决策智能化的目标进行相应的业务模块应用设计，实现煤矿地质 勘探、巷道掘进、煤炭开采、主辅运输、通风、排水、供液、供 电、安全防控、经营管理等各业务系统的数据融合与智能联动控 制。 2.生产煤矿智能化建设技术路径 生产煤矿应根据矿井的地质条件、建设基础、建设目标制定 科学合理的智能化升级改造方案，可以按照“基础系统高容量—采 5 掘系统高可靠—感

CHINA SOUTHERN POWER GRID 13 新型电力系统的透明化 新型电力系统是信息技术、计算技术、通信技术、传感技术、控制理论和控制技术、运筹学、 人工智能、互联网等与电力系统的深度融合。 新型电力系统中配置的小微智能传感器及其传感网络无处不在，构建含泛在电力物联网的基础 设施；先进通信技术、大数据技术、云计算技术、人工智能技术等在电网中广泛应用，实现电网的 自由 ( 无限、海量 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 透明电网 -- 透明电力系统 透明电网是信息技术、计算技术、传感技术、控制理论和控制技术、人工智能、 互联网等与电力系统的深度融合。 透明电网中配置的小微智能传感器及其传感网络无处不在；设备功能与信息融 合，设备与先进传感、通讯、计算、人工智能技术有机结合；实现电网的自由 ( 无限、海量 ) 数据采集、自由 ( 无限、海量 口我国电力系统人工智能大模型研发呈现出蓬勃发展的态势，众多企业和机构积极投入研发。 口结合国家“双碳”目标、新型电力系统建设以及能源数字化转型需求，电力行业正积极探索大模型 技术在发电、输电、配电、用电等全环节的深度融合。 口 我国电力大模型研发已从理论探索进入规模化应用初期，在设备巡检、新能源预测等领域成效显著 , 但仍需突破数据共享、实时计算、安全可信等技术瓶颈。未来随着政策支持和跨领域合作深化，电

所处的创新阶段， 工程前沿可分为侧重理论探索的工程研究前沿和侧重实践应用的工程开发前沿。 2024 年度全球工程前沿研究采用专家与数据多轮交互、迭代遴选研判的方法，通过专家研判与数据分 析深度融合，在 9 个领域共遴选出 92 个工程研究前沿和 92 个工程开发前沿，并重点解读 29 个工程研究 前沿和 29 个工程开发前沿。各领域前沿数量分布如表 1.1 所示。 工程前沿研究基本流程包 等。围绕船舶全生 命周期，目前相关研究主要集中在数字孪生驱动的船舶设计、建造、故障预测与健康管理、运营管理等。 未来具体的技术发展趋势包括基于数字孪生的船舶设计建造一体化、基于数字孪生的船舶虚实融合试验、 多学科船舶数字孪生模型精准构建与同步演化、船岸虚实平行运维管控等。 表 2.1 机械与运载工程领域 Top 10 工程研究前沿 序号 工程研究前沿 核心论文数 被引频次 篇均被引频次 平均出版年 基站大尺度 / 长基线约束下的 快速高精度定位方法，基于低轨星座导航信号增强、复杂时空碎片化观测数据的 GNSS 定位性能提升算法， 融合智能手机等操作终端特性的低成本平台高精度定位算法，面向室内外全景无缝定位覆盖的异构异质 GNSS/ 多传感器数据融合技术等。 （6）快速超分辨超声成像 超声成像是利用超声波扫描人体或者材料内部结构，通过接收和处理反射信号来获得内部组成的图像。 超声成

景，促进其在不断的探索与验证中完成 技术创新与迭代。特别是新型电力系 统，作为联接清洁能源生产与消费端的 桥梁和优化资源配置的关键枢纽，毫无 疑问地成为这一变革中的焦点。数字化 智能化技术与电力系统的融合，不仅带 来了清洁能源开发与消纳的更优方案， 驱动电力系统低碳转型，还将孕育出如 虚拟电厂和共享储能等创新业态，深刻 影响工业进程和我们的生活方式。 在此背景下，德勤中国和远景智能携手 撰写了本报告。凭借我们在电力领域多 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 高度复杂的新型能源体系需要更强大的数字化智能化手段保障 通过数 字化手段提升电力系统的灵活性和智能化水平。展望未来， 数字技术在能源领域的应用将不断深化，不仅优化能源管理 流程，更将通过其强大的数据处理和分析能力，为能源系统 注入智慧，推动跨行业融合，引领能源系统形态的革新。 图 1：全球多国相继制定能源数字化战略 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 主要经济体 欧盟 • 《塑造欧洲数字未来》（2020）

景，促进其在不断的探索与验证中完成 技术创新与迭代。特别是新型电力系 统，作为联接清洁能源生产与消费端的 桥梁和优化资源配置的关键枢纽，毫无 疑问地成为这一变革中的焦点。数字化 智能化技术与电力系统的融合，不仅带 来了清洁能源开发与消纳的更优方案， 驱动电力系统低碳转型，还将孕育出如 虚拟电厂和共享储能等创新业态，深刻 影响工业进程和我们的生活方式。 在此背景下，德勤中国和远景智能携手 撰写了本报告。凭借我们在电力领域多 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 高度复杂的新型能源体系需要更强大的数字化智能化手段保障 通过数 字化手段提升电力系统的灵活性和智能化水平。展望未来， 数字技术在能源领域的应用将不断深化，不仅优化能源管理 流程，更将通过其强大的数据处理和分析能力，为能源系统 注入智慧，推动跨行业融合，引领能源系统形态的革新。 图 1：全球多国相继制定能源数字化战略 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 主要经济体 欧盟 • 《塑造欧洲数字未来》（2020）

国家的双碳战略、城市更新等政策给我们指明了方向；而物联网、数字化和人工智能技术的爆发作为时代的主要技术特征，也给 了致力于成为暖通智控世界追梦者难得的机遇。 暖通智控是BA的主要部分，它的发展方向之一是与AI的融合和应用：包括但不限于空调负荷建模与预测（目的是实现HVAC能 量的供需平衡）、HVAC系统的动态优化控制、电力负荷预测与需求响应、建筑设备的故障检测与诊断AFDD等等。暖通智控的产 品商应更多地 标准化，边缘侧常驻程序的数量将有质的飞跃。我国暖通智控生产厂商应当紧紧抓住这一机遇，跳出内卷陷阱，谋取大的发展。 《中国暖通智控行业白皮书》对我国暖通智控行业的发展进行了系统梳理和深入分析，提出了未来应用中亟需解决的问题及行 业融合的趋势，内容具有创新性和前瞻性，相信能对我国暖通智控行业的发展有借鉴和指导作用。 赵哲身 住建部智能建筑发展推广中心专家委员 上海大学 自动化系 教授 CONTENTS 目录 前言 第一章 第五章 行业发展的挑战与机遇 �.� 技术挑战 �.� 商业挑战 �.� 标准与互操作性挑战 �.� 数据安全与专业人才挑战 �.� 政策驱动与“双碳”带来的新机遇 �.� 暖通智控技术融合趋势与跨行业合作 �.� 从产品走向平台：智能运维与数据平台 �.� 暖通智控“出海”机遇与国际化发展路径 第六章 暖通智控技术未来的应用与展望 �.� AI算法驱动 �.� 云边协同架构