电力“新基建”发展模式和路径研究（上）

第一章 新基建支撑电力数字化转型的趋势和国际经验

1.1 “双碳”目标下的能源与数字融合发展趋势

针对“双碳”目标下的能源与数字融合发展趋势，在阐述“双碳”目标、能源革命与 数字革命的基础上，提出了电力“新基建”作为新基建中的融合类基础设施建设，将通过 发展覆盖发-输-配-用各环节的电力工业物联网、建设智慧能源系统，推动工业互联网与能 源电力系统的融合、构建互惠共赢能源生态圈，推动能源与数字的融合发展。

1.1.1 “双碳”目标

中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二 氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。到2030年中 国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费 比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装 机容量将达到12亿千瓦以上。体现了中国推动绿色可持续发展的信心和决心，彰显了中国在应对气候变化和环境保护问题上的负责任大国担当。

能源行业碳排放占我国碳排放总量的80%左右 ，“双碳”目标的提出将进一 步加快我国能源低碳转型，促进我国能源体系实现“双主导”“双脱钩”目标，即能源生 产清洁主导、能源消费电能主导，能源发展与碳脱钩、经济发展与碳排放脱钩。

1.1.2 能源革命

经过长期发展，我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，形成了煤炭、电力、 石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系，技术装备水平明显提高， 能源发展取得了巨大成绩，但也面临着能源需求压力大、能源供给制约较多、能源生产和 消费对生态环境损害严重、能源技术水平总体落后等挑战。为此提出推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、 能源体制革命和全方位加强国际合作等重大战略思想，为我国能源发展改革进一步指明了 方向。

“四个革命、 一个合作”能源安全战略的五点要求：第一，推动能源消费革命，抑制不合理能源消 费。坚决控制能源消费总量，有效落实节能优先方针，把节能贯穿于经济社会发展全过程 和各领域，坚定调整产业结构，高度重视城镇化节能，树立勤俭节约的消费观，加快形成 能源节约型社会。第二，推动能源供给革命，建立多元供应体系。立足于国内能源多元供 应的基本条件，大力推进煤炭清洁高效利用，着力发展非煤能源，形成煤、油、气、核、 新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系，同步加强能源输配网络和储备设施建设。 第三，推动能源技术革命，带动产业升级。立足我国国情，紧跟国际能源技术革命新趋势，以绿色低碳为方向，分类推动技术创新、产业创新、商业模式创新，并同其他领域高新技术紧密结合，把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点。第四， 推动能源体制革命，打通能源发展快车道。坚定不移推进改革，还原能源商品属性，构建 有效竞争的市场结构和市场体系，形成主要由市场决定能源价格的机制，转变政府对能源 的监管方式，建立健全能源法治体系。第五，全方位加强国际合作，实现开放条件下能源 安全。在主要立足国内的前提条件下，在能源生产和消费革命所涉及的各个方面加强国际 合作，有效利用国际资源。

1.1.3 数字革命

现阶段，在统筹考虑各类研究成果的基础上，可将数字革命理解为依托先进通信技术、互联网技术等信息化技术的推广与应用，通过挖掘与外化数字信息内含的价值，推动数字信息向要素化、商品化、产业化等方向发展，进而推动经济社会各个领域的发展与变革的过程，是新一轮工业革命的重要组成部分。以信息网络融合创新演进形成的5G、工业互联网、物联网、数据中心、云计算等新型数字基础设施，即数字新基建，是物理世界通向数字世界的桥梁，也是发展数字化、网络化、智能化的重要载体。因此，可 以认为数字新基建是推动数字革命的基础设施，将促进关联产业的发展以及传统产业的数 字化转型，推动智慧城市、数字政府、智慧民生等智能应用的落地，从而支撑数字经济高 质量发展，深化互联网经济与实体经济融合。

1.1.4 电力“新基建”助力能源与数字融合

电力数字化转型是能源革命与数字革命的交汇点，是实现“双碳”目标的重要途经， 电力“新基建”是支撑电力数字化转型的重要载体。电力“新基建”以新一代信息通信技 术为基础，深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统能源电力基础设施转型 升级，进而形成融合基础设施。依托电力“新基建”开展电力数字化转型，能够加速数字 信息技术与能源电力产业的深度融合，引导能源电力行业向数字化、网络化、智能化转型 发展，具体包括以下几方面内容：

一是通过电力“新基建”，融合发展覆盖发-输-配-用各环节的电力工业物联网，促进 新能源消纳，助推“双碳”目标的实现。一方面将提供更安全、智能的输配电服务，支撑 集中式清洁能源大规模、远距离传输，满足分布式清洁能源的规模化、经济化发展需求； 另一方面，电力系统内广泛布置的感知装置与边缘控制装置将实现电力系统的状态全面感 知与智能化运行，通过源-网-荷-储协调优化，有效平抑供应侧大规模清洁能源出力波动性 和需求侧电力消费不确定性等双侧随机性对系统运行带来的冲击，增强系统灵活性，改善 能源生产和供应模式，提高清洁能源比重，打造清洁低碳能源体系，助力“双碳”目标的 实现。

二是通过电力“新基建”，建设智慧能源系统，将新兴数字技术应用于海量数据的融 合、分析与管理，推动能源供需革命。一方面，全面、实时监测系统内能源的供给和消耗 情况，开展综合能效分析和多环节协调管控优化，使用户能够对自身能效水平进行即时、 全面感知，辅助用户用能决策，推动能源供给侧和需求侧改革，提高能源利用效率，优化 系统运行状态；另一方面，能源大数据资源与数字经济将驱动传统的“物理能源”消费理 念逐步过渡到“能源、信息、服务”综合消费理念，催生出更加丰富多元的能源消费类 型，为用户提供多样化、订制化的综合服务，促进新业态、新模式的涌现，加速数字经济 的发展。

三是通过电力“新基建”，推动工业互联网与能源电力系统的融合，加速5G、物联 网、大数据等创新技术的应用融合，推动数字技术在能源系统中的应用，助力能源技术革 命。电力数字化转型一方面支撑边缘层的系统末梢信息数据采集，实现设备级乃至元器件 级信息的及时感知，推动数字技术在能源领域的发展应用；另一方面，运用5G等移动通信 技术实现基础设施层能源电力信息的即时、安全传输，以及“源网储荷”各环节、各主体 信息的实时送达，运用大数据、区块链、云计算等数据管理技术实现支撑平台层的能源电 力信息大规模、标准化存储和智能化处理，运用数据挖掘、人工智能等技术实现应用层的 能源电力信息有效应用，服务于系统运行控制、综合能源服务、电力市场交易、企业运营 管理等多种业务的开展，将助力能源技术革命的实践落地，推动能源技术的发展，带动产 业升级。

四是通过电力“新基建”，打造跨行业国际平台，依照“平台+生态”思路，构建互惠 共赢能源生态圈，推动能源体制改革和国内国际双循环。电力数字化转型，发挥各类主体 优势，打通服务流、信息流、资金流，提升资源要素配置效率，为能源电力系统的转型升 级和能源互联网的快速发展创造良好平台；一方面，以共享经济、平台经济的发展模式创 新能源电力系统运营的体制机制和能源市场机制，进而支撑能源体制革命；另一方面，通 过跨行业国际平台，构建互惠共赢能源生态圈，有效促进新形势下国内国际双循环发展格 局的形成。

1.2 新基建支撑电力数字化转型的发展趋势

电力数字化转型是指将新一代数字化技术融入电力系统全环节和全过程，引导能量、 数据、服务有序流动，通过数字世界和物理世界的双向互动，构筑更高效、更绿色、更经 济的现代电力系统，增强电力系统的灵活性、开放性、交互性和经济性，从而赋予电力系 统更多的新特征和应用场景。随着能源电力行业朝着清洁化、智慧化、去中心化和综合化 的方向发展，电力数字化转型也呈现出再电气化、数字化、网络化和智能化的趋势特征。

1.2.1 再电气化趋势

随着电能替代技术经济性的不断提高以及数字经济产业的加速发展，电力源、网、荷 侧将同时实现电力数字化转型。预测我国终端需求总量在2025年前保持缓慢增长，2025-2030年达峰，2060年下降至24-31亿吨标准煤。终端电气化水平持续提升， 深度减排情景下2035年、2060年有望达到45%和70%，煤炭、石油、天然气消费（含原 料）占比均降至个位数。

电力数字化转型更加便利了终端用能的电气化，电力的利用规模和范围不断 扩大，呈现出深度替代的趋势。因此，电力数字化转型呈现出再电气化趋势，提升电力系 统发输配用等各环节的智能化水平，进而推动全社会电气化以及再电气化水平的提升。

1.2.2 数字化趋势

在电力数字化转型发展背景下，能源电力行业的信息数据资源数量众多、 来源广泛，呈现出数字化趋势。能源电力行业的数字化通常指数字信息技术在能源电力行 业各个环节的应用，通过建设云平台、企业中台、物联平台、分布式数据中心等为核心的 基础平台，提升电力系统全息、全链数字化连接感知和计算能力。电力数字化转型聚焦大 数据、工业互联网、5G、人工智能等领域，深入推进数字技术与能源电力融合发展，从而 实现电力系统全环节数字化转型。相较于原有的信息化，数字化是在信息化基础上的进一 步跨越和升级，其不仅仅是简单信息技术的融入，而是包含了分布式数据感知、归集、处 理等技术结合的数字信息化。

1.2.3 网络化趋势

电力数字化转型覆盖发-输-配-用各环节，实现能源电力系统各类设备的深度感知和互 联，建设能源技术与信息技术融合的电力物联网，进一步通过能源流、信息流与价值流的 深度融合，实现电力物联网到包含能源网、信息网、社会网的能源互联网。为电力“新基建”的实施提供数据基础、算力支撑与平台支持，并以“电力+算力”带动能源产业能级跃升，促进经济社会高质量发展。电力数字化转型过程中，分布式电源、数据中心、电动汽车及储能等新兴负荷部门蓬勃发展，改变了原有以单向潮流为主的电网形态，使得传统能 源电力系统向着源、网、储、荷多种要素之间互连互通、平等共享、供需平衡、优化互动 的能源互联网演进。集成变电站、充换电站、储能站、5G基站、北斗基站、分布式电源等 的多网融合新业态，打造了以电力系统为核心的智慧能源系统，以实现能源网、交通网、 信息网和社会网的交互融合。

能源的网络化是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的 能源产业发展新业态，即通过能量与信息的双向流动，实现电、热、冷、气、油、交通等 多种能源形式的综合利用和耦合互补，同时为能源行业与其他行业的相互融合提供交流媒介。因此，能源流、信息流与价值流深度融合是网络化趋势的关键特征之一，也是未来的 主要发展趋势。

1.2.4 智能化趋势

电力数字化转型将着力推进5G、人工智能、“云大物移智链”等先进信息技术在能源 电力系统中的规模化应用，通过建设智能风电场、智能光伏电站、智能工厂、智能家居、 智能电网、热力管网、天然气管网、智能城市等，加速信息技术与能源电力产业的深度融 合，改善能源生产、传输和应用模式。进一步地，电力系统内广泛布置的感知装置与边缘 控制装置将实现电力系统的状态全面感知与智能化运行，有效提高能源系统驾驭复杂系 统、应对复杂场景的能力，通过具有行业属性的智能设备、智能技术，智能采集、智能分析和智能操控来满足能源系统运行的安全、可靠、绿色、高效。

电力数字化转型将加速推进能源生产和消费领域智能化发展，呈现出智能化趋势。能源电力行业的智能化趋势是指系统全环节具备智能感知能力、实时监测能力、 智能决策水平，从而实现源网荷之间高度智能化的协同互动，全面提高电力系统安全、可 靠、绿色、高效运行水平。因此，电力数字化转型的智能化趋势具有自动化、数字化和互 动化的特点，通过智能调度提高电网接纳和优化配置多种能源的能力，通过智能管理实现 能源生产和消费的综合调配，通过提供智能服务满足多元用户的供需互动，从而全面提升 能源电力系统的智能化水平。

1.3 新基建支撑电力数字化转型的国际经验

1.3.1 美国

（1）智能电网

智能电网包括先进的通信、控制技术应用和电力输送基础设施，其技术正在全部 电网系统中应用，包括输电、配电和基于消费者的终端系统。其中，先进测量基础设施 （AMI），包括智能电表、通信网络和信息管理系统，正在提高公共事业的运作效率，为 电力客户提供信息，从而能够更有效地控制能源消费。住宅用户的可编程通信控制器以及商业和工 业用户的建筑能源管理系统，与智能电表共同使用，为消费者提供了能源的使用数据。智能电网应用可以实现自动定位、隔离错误，从而减少故障，动态地优化电 压和无功功率，提高用电效率、监测并指导维修。此外，公用事业正在升级和整合计算机 系统，从而提高电网合并运行的效率。先进的传感器和高速通信网络在传输系统中的应用 提高了高压变电站和整个输电网的检测能力和控制运行能力。同步相量技术通过相量测量 单元在整个输电网的应用，使数据传输速度提高了100倍，并且使电网运营商能确定和校正 系统的不稳定性，增大电力传输量。

（2）智慧综合能源服务

以智慧综合能源服务为代表的融合基础设施在美国得到了飞速发展，产生了丰富多样 的创新模式。在2019-2021年美国政府工业发展领域研发优先事项中，人工智能、量子 信息、通信网络、自动驾驶、智能制造、工业机器人等技术领域成为优先布局事项。美国 智慧能源服务与IT、金融、智能家居等行业的紧密结合发展方式，增加了智慧能源跨行业 创新发展的潜力。

（3）区块链

美国能源部着重促进区块链对电力等领域基础设施安全的保护，美国能源部 (Department of Energy，DOE)支持的区块链研发项目非常多。2019年，DOE主要支持的 项目有：1）资助佛罗里达国际大学集成区块链和机器学习技术研发新型平台，用于化石燃 料发电网络中的安全数据记录和处理(40万美元)；2）资助欧道明大学开发基于区块链的平 台，用于保护化石燃料发电网络传感器身份管理和数据流安全(40万美元)；3）资助北达科 他大学建立基于区块链的化石燃料发电网络安全保护系统(39.98万美元)；4）资助小企业开展“用于基础设施保护的区块链安全结构”项目。DOE的基础能源科学办公室、地热技 术办公室、化石能源办公室和电力办公室均已经开展了区块链的研发部署，研发支持领域 主要集中于利用区块链保护基础设施安全等。

布鲁克林微电网是由Transactive Grid公司运营的基于区块链的P2P能源交易平台，基 于智能合约和拜占庭共识算法，产消者可以将剩余能源直接卖给邻居。多余的能量由专门 设计的智能电能表测量，转换成等价的能量令牌用于社区市场的交易，通过区块链技术从 产消者的钱包转移到终端消费者。未来该平台的用户不仅可以根据自己的价格偏好，还可 以根据其他环境或社会价值的标准，决定向谁购买/出售能源令牌。

1.3.2 欧盟

（1）综合能源系统

欧洲能源转型智能网络技术与创新平台提出未来十年拟投入40亿欧元开展综合能源系统研究和创新优先活动，以推进实现欧洲2050年构建深度电气化、广泛数字化、完全碳中性的循环经济愿景。通过路线图的实 施，到2030年欧洲综合能源系统将实现系统运营商、终端用能部门的融合与合作。能源系 统以本地优化方式运行，通过智能、分布式优化控制平衡本地能源需求，面向消费者提供 集成数字化服务。同时对电网进行硬件设施升级，集成组件和系统。

针对集成数字化服务领域，法国施耐德电气推出了面向楼宇、数据中心、工业和电网 四大终端市场的Eco Struxure能效管理架构和平台。基于该平台，通过开放式端到端IP架 构，可实现物联网设备的快速连接，且更易于收集数据，并加快调试和变更速度;利用楼宇 管理系统可无缝连接建筑内部与第三方系统和设备，集中控制并强化协作。

（2）虚拟电厂

来自欧盟8个国家的20个研究机构和组织合作实施和开展了FENIX项目，旨在将大量的分布式电源聚合成虚拟电厂并使未来欧盟的供电系统具 有更高的稳定性、安全性和可持续性，通过将分布式能源资源聚合成大型虚拟电厂，最大限度地提高分布式能源对电力系统的贡献，摆脱传统对电力系统小单元的管理。欧盟 WEB2ENERGY项目是欧盟第七个研究和技术发展框架计划支持的欧洲项目，通过对所有 市场参与者开放端到端通信系统解决方案以支持基于IEC标准的开放式通信理念，将W2E 实际获得的经验引入IEC标准化工作，并实现商业推广，同时实施和批准“智能配电”的三 个支柱：客户集成、主动分销网络和通过自动化实现自我修复，提高智能配电自动化的供 应可靠性。

1.3.3 德国

（1）E-Energy计划

为了实现能源转型，德国联邦经济和技术部在智能电网的基础上启动“E-Energy-以 ICT为基础的未来能源系统”促进计划，提出打造新型能源网络的目标。E-Energy计划旨 在推动地区和相关企业积极参与创建基于ICT技术的能源系统，其目标不仅是通过供电系统 的数字联网保证稳定高效供电，还要通过现代信息和通信技术优化整个能源供应和消费系 统。

E-Energy计划包括：eTelligence项目的实施，使得灵活的能源市场与当地综合能源供应系统整合对接，通过电力市场和ICT技术的 应用联合组成一个虚拟发电站，使得该虚拟发电站能够像传统电站一样被控制，提高整个 系统的可再生能源消纳水平；Model city of Mannheim项目通过为用户安装能源与信息一体 化的数字化新型基础设施——能源管家，一方面给用户反馈市场中实时的能源价格、用户 实时的能源使用情况、碳排放情况，另一方面，能够根据实时电价控制家中用电设备的开 关，帮助用户实施最优的用电策略，从而构建了一整套能够将用户侧和发电侧联系起来的 新型能源体系架构；MeRegio项目通过在用户家中安装相应的控制设备，能够根据电网参 数，电力价格、能源使用效率等信号，调整用户的用电行为，相应地控制智能家电，从而 实现需求侧资源参与系统整体调控，保证系统稳定运行的目的；“智能瓦特”系统可通过 能源系统中的信息和控制模型，为市场参与者提供实时的能源生产和消费数据，通过实施 差异化电价，实现电力系统中端到端的用能优化和整体的资源优化配置。

（2）区块链

德国联邦经济与能源部确立德国发展区块链这一新兴技术的目标和原则，并在五个方面提出了具体的行动措施，包括保障稳定 与推动创新、促进创新走向成熟、使投资成为可能、促进技术应用、扩大信息传播，充分 开发其为数字化转型提供的潜力。

在能源领域，探索区块链在光伏发电网络中点对点交易中的应用，以及利用智能电表 网关来记录和控制能源设施。在工业互联网领域，积极推动区块链技术在智能设备身份识 别、智能机器之间的合同谈判和结算、数字网络智能协作等场景应用。积极支持技术创新 项目与区块链概念验证实验。

1.3.7 经验总结

一是国家宏观战略为支撑，以新理念新政策为引领。各个国家均依据自身产业发展情 况制定合理的能源数字化转型政策，上升为政府意志和国家战略。聚焦于现代交通、新能 源、5G通讯基站、智能电网、宽带网络、大数据等领域，提出创新理念，依靠新基建，电 力行业信息化、数字化、网络化、智能化发展加快，产业水平与产业结构将进入更高的发 展阶段。

二是包含能源、通信、财政等部门的多部门组织协调。电力“新基建”，不仅仅是 单一部门主导完成，需要多部门协调组织实现合作共赢。能源行业的信息化发展带来了更 高的技术融合要求，通信、能源部门在电力“新基建”的发展趋势下深度融合，技术与资 源互补，这不仅是工业的范式转变，也是社会范式的转变。政府部门需要进行深度协调融 合，提前研究数字化对制度设计、体制机制和监管等方面的影响，破解政策制定和监管中 的困局，并有效推动能源数字化的进程。

三是打造产业升级融合创新。电力数字化转型，不仅仅涉及到电力行业，更是跨界融 合，推动多产业协同发展，打造产业生态圈。能源数字化技术应用越来越广泛，大数据、 云计算、物联网、人工智能、区块链等新技术在不同场景下的组合应用，驱动能源电力产 业产供销等层面的转型升级和可持续发展，改变着能源生产、输送、交易、消费和组织 管理等模式，形成能源产业生态圈。

四是完善投资运营模式。保证基础设施的长远建设，必须为新基建构建合理的投资运 行模式，各国家也制定了不同的运营模式，构建互利共赢的基础设施生态圈。有针对性地 选择合适的投资运营模式，确保投资建设的经济性和有效性。此外，建议积极创新开展增 值服务，进一步挖掘有关新基建的商业模式，挖掘新基建的形成能源供应、能源管理、信 息服务和资源共享等多元盈利渠道。

第二章 电力“新基建”体系框架与现状问题

2.1 电力“新基建”内涵和主要特征

2.1.1 电力“新基建”内涵

（1）“新基建”内涵

“新基建”是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高 质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。主要包括信 息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三方面。

信息基础设施主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施。如以5G、物联网为代 表的通信网络基础设施，以人工智能、云计算为代表的算力基础设施等。

融合基础设施则是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施 转型升级，进而形成的融合基础设施，如智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。

创新基础设施指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施，如 重大科技基础设施，科教基础设施、产业技术创新基础设施等。

（2）已有电力“新基建”相关定义

（I）“互联网+”智慧能源：能源互联网以电为核心，综合运用先进的电力电子技术， 信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式能量储存装置和各种类 型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以构建能量双 向流动的能量对等交换与共享网络。能源互联网是互联网思维及技术与智慧能源系统的有 机交融，是促进可再生能源消纳，提高能源使用效率，构建低碳可持续能源系统的重要途 径。

（II）电力物联网：电力物联网是围绕电力系统各环 节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环 节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服 务系统，即运用新一代信息通信技术，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企 业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来，通过信息广泛交互和充分共享，以数字化 管理大幅提高能源生产、能源消费和相关领域安全、质量和效益效率水平。

（III）数字电网：数字电网是以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链 等新一代数字技术为核心驱动力，以数据为关键生产要素，以现代电力能源网络与新一代 信息网络为基础，通过数字技术与能源企业业务、管理深度融合，不断提高数字化、网络 化、智能化水平，而形成的新型能源生态系统，具有灵活性、开放性、交互性、经济性、 共享性等特性，使电网更加智能、安全、可靠、绿色、高效。

（2）电力“新基建”内涵

电力“新基建”以电力大数据为驱动，以5G、物联网等新一代信息网络 基础设施为基础，以与电力基础设施适配的专用信息网络基础设施建设为手段，推动云计 算、大数据、人工智能等通用数字技术应用于电力物联网和电力应用平台，促进电力数据 流动环节的源、网、存、算、用等设施与电力能量流动环节的源、网、储、荷等设施融合 发展，支撑电力基础设施的再电气化、数字化、网络化、智能化升级，进而实现电力系统 的精准负荷控制、现货交易、需求响应、低碳高效、智能控制。

2.1.2 电力“新基建”外延

电力“新基建”不仅将推动电力数字化转型，还将外延助力交通、楼宇建筑、工业制 造业等领域数字化转型，支撑国民经济数字化转型。

在交通领域，电力“新基建”通过发展电动汽车、布局充电桩构建智能充电网络，建 设城际高速铁路、城市轨道交通、智能海港空港，实现交通领域数字化和智能化转型。具 体来说，发展V2G技术（Vehicle-to-grid，车联网），建设智能充电网，使得充电设施成为 交通、城市、能源的综合节点，充电桩将由单纯的“充电插座”向“智慧终端”演变，收 集、汇总、分析海量充电数据信息，开展大数据应用，服务城市交通设施建设、电网规划 和城市规划；加快建设以新能源和新型电力电子技术为基础的城际高速铁路和城市轨道交 通建设，实现轨道交通的绿色化、智能化发展。

在楼宇建筑领域，电力“新基建”通过推动大数据、人工智能、5G等先进技术与基础 设施的深度融合，使得传统楼宇建筑发展为智能楼宇。具体来说，通过数字信息技术动态 调整建筑楼宇功能，以适应不断变化的用户需求或天气情况，对灾害进行监测与预警；通 过部署物联网设备，建筑楼宇能够及时捕捉大量数据，以洞悉周围环境，并主动响应人们 的需求，帮助人们实现科学决策和精细管理；通过智能管理和实时监控，分析楼宇和设备 产生的各种数据，降低建筑楼宇能耗和运营成本。

在工业制造业领域，电力“新基建”将带动产业的上下游，引导工业制造业领域的 相关企业进行数字化转型，从研发、设计、生产、销售、管理、服务等各个阶段深度参与 电力“新基建”的全生命周期建设，促进工业制造业领域的创新升级。同时，电力“新基 建”将比以往更加重视与需求侧，特别是与工业制造业这类用电大户的互动，通过电气化 和绿电交易助力工业制造业领域实现“双碳”目标，并通过需求侧响应、虚拟电厂等技术 在工业制造业领域提升能源利用效率，降低用能成本。

2.1.3 电力“新基建”主要特征

（1）国家长期战略性

基础设施的建设发展由国家顶层设计出发，进行跨行业跨领域的宏观战略布局，电力 “新基建”作为其中重要一部分，具有这一主要特征。数字化、网络化、智能化引领的数 字经济发展正在成为我国和全球未来经济发展的确切趋势，数字化、网络化、智能化的发 展趋势将会长期引领未来发展方向。这些发展方向需要基于国家长期战略的引领，搭建精 益设计的发展框架和执行流程，从顶层进行中长期宏观战略的设计。因此，从国家层面对 电力“新基建”的长期性战略建设部署是响应时代发展和变革的决策，是主动顺应新时代 经济的举措，具有重大意义和深远影响。

（2）开放基础公用性

电力“新基建”等基础设施建设是人民幸福之基、社会和谐之本，是服务于广大人 民群众的设施，因此其具有典型的基础公用特性，而基础设施的运行服务面向全社会开 放。开放的基础公共设施服务则是增进民生福祉的直接体现和重要保障。电力“新基 建”设施属于公共物品的范畴，具有公平性、普惠性和公共性的公共设施特征。其主要 目的为保障电力供应、提高生产效率、促进社会生产，提高社会福利。因此，如何为人 民群众提供公平、可及的电力服务，增强公共服务的公平性和可及性成了政府及相关企 业需要解决的问题。

（3）行业专有性

由于电力行业参与者具有的商业属性，电力“新基建”被赋予了“社会基础设施+商业 开放”的行业专有性，其本质是对于基础设施的创新赋能，实施对象主体都是基础设施， 对市场、对资本开放的商业属性是其与传统基础设施的显著区别，即“新基建”不仅是对 居民生活起到保障作用社会基础设施，，同时也是商业基础设施。因此需要广泛撬动市场 化资本和机制，吸引更多社会资本和各类市场主体参与新基建的建设和价值创造，带动产 业链上下游共同发展，与全社会共享发展成果。

（4）安全可靠性

电力“新基建”的建设是为了能源更加安全可靠供应、运行和使用，相较于原有基础 设施建设，其安全可靠性更强。未来电力系统将发展成一个庞大而复杂的信息物理社会耦 合系统，能量流、信息流和价值流的双向流动和深度融合对电力信息系统的安全可靠性提 出了更高的要求，未来电力“新基建”需要保证能源的可靠供应，保证电力、信息和业务 的安全稳定。以新一代信息通信网络为基础的电力“新基建”建设，将通过5G、区块链 等移动通信技术的创新与应用，使电力系统的数据传输速率更快，稳定性更强，安全性更 高，有效保障信息网络的安全可靠性。

（5）多元多样性

电力“新基建”在技术层面与产业层面均具有高度的多元性，支持源网储荷等层面多 元主体的接入参与。能源大数据资源与数字经济将驱动传统的“物理能源”消费理念逐步 过渡到“能源、信息、服务”综合消费理念，从而催生出更加丰富多元的能源生产和消费 类型，多种新型主体融入能源生态圈，能源服务商将为用户提供多样化、定制化的综合服 务，进而产生多种商业模式，并形成高度开放的多元生态系统。

（6）交叉融合性

电力“新基建”是能源和信息在经济、技术等层面的交叉融合，能源技术和信息技术 在能源供需过程中的交叉支撑。其中，能源技术包括了能源生产技术、存储技术、输送技 术及消费技术等，信息技术包括了网络技术、计算技术、软件技术及通信技术等，多种技 术在能源供应和消费过程应用，促进能源、信息和业务的交叉融合。随着技术的创新发展, 这两类技术正在逐渐靠近融合，因此电力“新基建”是一个多学科、多行业、多技术交叉 融合的产业,需要信息与能源的双向流动,需要信息产业和能源产业的深度融合。

2.2 电力“新基建”的体系框架

电力“新基建”的总体体系框架由物理层、信息层、功能层等层级结构、价值体系、 驱动力和关键技术等要素组成。

2.2.1 关键技术

针对电力“新基建”物理层、信息层、功能层等层级结构和价值体系的总体框架，本 部分初步提出了包含能源装备技术、数字信息技术、综合管理技术与交叉融合技术等四大 类关键技术在内的电力“新基建”技术框架。

（1）数字信息技术

1）能源虚拟化技术：研究虚拟电厂、分布式能源预测、区域多能源系统综合优化控制 及复杂系统分布式优化技术，研究能源虚拟化技术参与多能源系统的能量市场、辅助服务 市场、碳交易市场等支撑技术。在能源系统自动化程度较高、分布式能源较为丰富的地区 开展能源虚拟化技术参与市场交易试点工作。

2）能源大数据及其应用技术：研究能源互联网用户大数据、设备大数据、运行大数 据、交易大数据、金融大数据等各类大数据集成技术。研究多源数据集成融合与价值挖掘 关键技术。研究能源大数据在引导政府决策、提升企业业务水平与服务质量以及创新能源 产业商业模式等方面的支撑作用。完成大数据集成融合与价值挖掘，研究虚拟发电厂技 术，基于大数据分析对能源市场和需求侧响应等的影响。

3）能源信息通道技术：研究面向能源互联网的新型海量信息采集技术体系架构与高效 传输处理核心技术。研究支撑大规模分布式电源和负荷计量、监测等功能的各类新型传感 器件。研究信息物理系统数据、终端客户信息、物理网络数据等能源互联网海量信息技术 处理与融合技术与能源互联网信息安全技术。

4）数据共享与中台技术：研究分布式爬虫、智能采集调度、数据采集代理等多种数 据的捕捉与汇集技术；研究智能化标签技术对数据进行分类，通过增量实时索引技术对加 工后的标准化数据建立目录和索引，实现数据资产层数据快速检索；依托Strom、Spark、 Map-reduce等开发工具研究数据价值外化技术；研究能够直观动态地展现新能源发电预测 曲线、负荷分布情况、电网运行实时状态等的数据可视化技术；研究实现横向跨专业间、 纵向跨层级间的数据共享融通的数据共享技术。

（2）能源装备技术

1）能源互联网生产消费智能化技术：研究可再生能源、化石能源智能化生产，以及 多能源智能协同生产技术。研究智能用能终端、智能监测与调控等能源智能消费技术。研 究综合能源和智能建筑集成技术，将分布式能源发电和天然气网、建筑节能等相结合实现 冷、热、电三大能源系统的整合优化运行。

2）多能流能源交换与路由技术：研究灵活高效、标准化的能源互联网网络拓扑结构。 研究能源路由器、能源交换机、能量网卡等关键设备。研究适用于能源互联网的新型电力 电子器件、超导材料等基础技术。研究多能流能源交换与路由机制与方法，建立标准化的 能源交换机与路由器系统架构与功能指标。研究多能耦合的能源互联网运行及控制可靠性 技术，确保能源互联网的高可靠性运行。完成多能留能源交换与路由的机制分析和功能， 实现实际应用。

3）储能应用与管理技术：研发能源互联网各类应用场景下的支持即插即用、灵活交易 的分布式储能设备和电动汽车应用技术。研发支撑电、冷、热、气、氢、储等多种能源形 态灵活转化、高效存储、智能协同的核心装备。研发支撑储能设备模块化设计、标准化接 入、梯次化利用与网络化管理关键技术。

4）新型电力电子技术：研究无六氟化硫（SF6-free）环保中压开关技术，有效控制碳 排放，提升成本效益，助力配电网建设的绿色低碳可持续发展；掌握碳化硅和氮化镓等宽 禁带电力电子器件关键技术，进一步提高电力电子器件的电气性能、强度与可靠性，降低 应用损耗；研究新型直流输电和直流电网技术，推动直流输电和直流电网具有更大容量、 更高效率和更高可靠性；研发新型电力电子元件的交流FACTS装置和交直流能量路由器， 具备更高功率体积比和更低损耗，适用于构建直流配电网或作为微网功率转换装置，将给 中低压主动配网和微电网带来革命性变化。

（3）综合管理技术

1）智慧能源管理监管平台技术：研究基于能源大数据，支撑能源规划、改革和决策的 智慧能源精准管理技术；研究基于能源互联网，覆盖能源生产、流通、消费和国际合作等 全领域，且和智慧能源发展水平相适应的现代能源监管技术。

2）能源交易服务技术：研究基于区块链的交易结算机制、信用管理、智能合约设计、 供需平衡等方面的关键技术；研究基于区块链智能合约和共识机制，实现综合能源各主体 的自动交易撮合；研究基于区块链的能源电力行业存证和溯源技术；研究基于区块链的网 络安全防护技术，提升交易网络安全。

3）需求响应资源互动技术：研究基于智能用能的需求侧响应互动技术。研究基于用户 行为心理学等交叉学科手段进行需求响应建模技术。研究需求响应资源辨识与量化，需求 响应计量，需求响应参与辅助服务结算等关键技术。研究需求响应参与系统调峰、调频等 辅助服务市场支撑技术。

4）智能资产管理技术：研究基于资产全生命周期的智能化状态评估及预警技术。研究 以可靠性和风险评估为中心的资产状态检修技术。研究支撑交易成本效益智能分析，无人 化高效运维的智能机器人技术。

（4）交叉融合技术

1）能源信息与物理融合技术：研究能量信息数字化处理的理论架构和方法。研究信息 -能量耦合的统一建模与安全分析技术。研究系统结构优化、多元信息物理能源系统的网络 协同控制等信息物理能源系统融合技术。研究开放的信息物理能源融合技术接口标准。研 究利用能量信息化与网络化管控盘活碎片化存量灵活性能源资源技术。

2）能源交易服务平台技术：研究满足能源互联网各类功能的市场交易平台技术。研究 能源结构生态化、产能用能一体化、资源配置高效化的全新市场架构设计技术。研发基于 身份识别的自动交易和实时结算技术体系。研究基于能源互联网的金融服务技术。开发服 务于能源生产、传输、储存和消费等全寿命周期的能源互联网金融产品与融资工具。研究 能源自由交易情景下能源系统安全保障技术。

3）互联网金融服务技术：研究基于客户自身的理财需求、资产状况、风险承受能力、 风险偏好等因素,运用现代投资组合理论和人工智能技术,通过构建数据模型、搭建网络平台 为投资者提供智能化的理财顾问服务的智能投顾技术；研究基于增量超限学习机的金融服 务产品推荐系统；研究集支付账户、智慧出行、投资理财、消费金融、保险等服务于一体 的互联网金融平台技术，为消费者提供了全场景的能源综合金融服务。

2.2.2 层级结构

（1）物理层

物理层是以信息物理融合系统为核心的新型电力基础设施，具备柔性、可扩展能力， 由执行控制系统和终端感知系统两部分构成。执行控制系统由源、网、储等支撑系统运行 的智慧电力基础设施，电动汽车、分布式电源、分布式储能等新型用能设施以及外界环境 数据监测设备构成。终端感知系统利用传感技术、芯片化技术，实现对电力系统运行、用 户用能及外界环境等基础数据的监测、采集与感知，从而支撑分布式能源、多元负荷的即 插即用与双向互动。

（2）信息层

信息层是介于物理层和价值层之间的信息数据传输、处理、整合的新型信息基础设 施，由通信网络基础设施和平台基础设施构成。其中，通信网络基础设施包括电力专网、 卫星通信、5G网络、以太网和广域宽带物联网等，实现数据信息的感知采集和传输归集； 算力平台基础设施包括能源数据中心、物联管理平台、智慧能源平台、人工智能平台和区 块链交易平台，算力平台可以实现数据信息的加工处理和整合应用。

（3）功能层

功能层是挖掘“新基建”数据信息价值，全面连接能源领域全要素、全产业链、全 价值链的价值创造平台层，对内可实现提质增效，对外提供赋能增值服务。具体来说，对 内可依托先进的能源技术搭建能源系统的运行控制、能源市场交易、能源主体决策支持平 台，建立智慧能源服务和能源工业生态圈，促进能源产业链、价值链以及技术体系的融合 与协同；对外可为政府提供数据共享和决策支撑服务，为生产及制造企业提供节能改造和 清洁用能服务，为居民用户提供智能用电管理、分布式能源交易等服务。

2.2.3 价值体系

（1）系统运行管理体系

在能源革命推动下，发电出力具有随机性、波动性的风电、光伏等间歇性可再生能源 的高比例接入，为电力系统的安全稳定运行带来了挑战，是当前发、输、变、配四大业务 场景亟需解决的问题。电力“新基建”应依托电力物联网，建立涵盖系统优化调度、系统 优化规划、能源处理预测、系统智能运维等功能的系统运行管理体系，提高电力系统对可 再生能源的接纳能力。

在系统优化规划方面，加快整合煤炭、天然气、电力等能源资源，从而实现能源各系 统间协调规划、智能电网的精益规划，满足智能的输配电服务，满足集中式清洁能源大规 模、远距离传输需求以及分布式清洁能源规模化、经济化发展的需要。

在系统优化调度方面，依托广泛布置的感知装置与边缘控制装置实现电力系统的状态 全面感知与智能化运行，结合超实时计算对全网信息的实时分析，在线动态计算潮流，实 现系统安全态势量化评估与广域智能协同控制，提升高比例可再生能源电力系统运行的安 全性和经济性，改善能源生产和供应模式，提高清洁能源比重。

在能源发电出力预测方面，通过广泛布置风速仪、风向标、照度采集器等传感器装 置，实时获取气象环境数据，并应用机器学习、大数据分析等技术实现可再生能源发电出 力的精准预测。

在系统智能运维方面，基于系统全面感知与监测数据，及时发出故障预警，并基于人 工智能平台智能诊断故障来源，在快速隔离故障，实现自我恢复的同时，结合网络拓扑信 息，考虑人员技能约束、物料可用约束，通过智能的优化算法，制定抢修计划。

（2）综合能源服务体系

在能源互联网和综合能源系统的转型背景下，能源服务将从传统的以产品为中心的服 务模式，向以多类型用户为中心的综合能源服务模式转变。电力“新基建”结合大数据、 云计算、物联网等技术，建立综合能源服务体系，推动能效提升与能源服务升级。

在用能信息分析方面，通过智能电表、智能家居等终端设备采集用户用电信息，实 现电能计量、电能质量监测、用电行为分析、能效评估等多种应用，用户可通过移动终端 APP实时了解自己家庭的电力负荷分布与能效情况，进而进行精细的用能管理。

在区域能源管理方面，针对含分布式电源、储能的用户侧综合能源系统，依托物联网 技术，灵活定制组网，应用分布式计算技术，根据用户用能、分布式电源发电出力、储能 运行等采集数据，快速制定区域综合能源系统的优化调度方案，实现区域能源系统内部的 多能互补以及外部与大电网之间的协调运行。

在能源辅助交易方面，以能源灵活自主微平衡交易为重点，应用区块链等交易信息技 术，建设电力交易子平台，支撑分布式能源、分布式储能主体与工业大用户及个人、家庭 级微用能主体间的点对点实时自主交易，提高市场效率。

在节能低碳管理方面，以绿色低碳为方向，推动技术创新和产业创新，通过智慧能源 云平台为用户提供移峰填谷、负荷趋势预测、节能潜力挖掘等能源增值服务，实现能源服 务商与用户之间的双赢。

在能源生态圈构建方面，通过整合发电、电网、售电、用电、设备供应、技术服务等 环节的数据，形成数字化的能源新生态，打通各主体间服务流、信息流、资金流，实现各 主体间的数据共享与业务互动，建设互惠共赢能源互联网生态圈。

（3）多主体决策支持体系

基于时间、产业、地域等多维度的电力数据具有广泛感知社会、经济、民生状态优 势。电力“新基建”利用大数据等技术构建多主体决策支持体系，分析研判社会生产及经 济增长情况，服务企业和政府的科学决策。

在经营管理方面，通过资产管理技术对设备进行自动识别记录，实现物资流、信息 流、价值流合一的资产全过程、集约化、精益化管理。在仓库管理环节，通过RFID进行设 备批量登记、仓储监管、库存盘点等操作，可有效提高仓库管理的工作效率；在配送管理 环节，通过部署GPS终端实现配送物资的实时追踪，可提高物资配送过程中的透明度和安 全性；在闲置设备管理和报废设备处置环节，通过物联网技术开展环境监测与处置监测， 可确保闲置设备有效封存以及有害物资的妥善处理。

在资产管理方面，建立资产管理体系，统筹电力系统资产和数据资产的投资、建设与 运维全流程管理。针对电力系统资产，重点解决传统资产管理分布于计划、运检、物资、 财务等部门的“分块管理”问题，构建“规划计划-采购建设-运维检修-退役处置”全贯通 的资产全寿命周期闭环管理体系，实现风险、效能和成本的综合最优；针对数据资产，一方面广泛采集生产经营过程中的状态、行为、经营交易等方面的数据流，形成数据资产； 另一方面，构建“资产创建-数据处理-开发实施-增值应用-维护稽查-存档检索-更新-停用清 除”数据资产管理流程，重点结合“云大物移智”等数字技术，深挖数字化产品价值，实 现数据资产的增值服务。

在项目管理方面，可综合考虑规划项目重要性与紧迫性，针对已入库的规划项目进行 筛选，合理安排建设时序，并与资产管理、物资采购等互联互通，促进跨层级、跨系统、 跨部门、跨业务的高效协作，支持企业项目管理“全景看、全息判、全维算、全程控”， 进一步优化资源配置。

在政府决策支持方面，通过能源大数据中心等的建设，充分发挥电力数据资源和规划设 计等能力，为各级政府决策、城市规划、科研机构等提供数据和研究咨询，积极服务经济社 会发展，同时在现代服务体系的建设过程中寻求政府的政策支撑及其他社会资源共享。

2.2.4 驱动力

（1）国家政策驱动

在经济、环境等不同层面，国家政策的广泛提出，成为电力“新基建”的首要驱动 力，推动电力“新基建”的建设和发展。2019年10月，十九届四中全会上明确提出“数据 可作为生产要素按贡献参与分配”，标志着数据将在未来国家社会的生产生活、公共服务 及公共管理等方面发挥举足轻重的作用。2020年10月，十九届五中全会提出，加快推进能 源革命，加快数字化发展。此外，为应对气候变化、实现节能减排，我国提出了“30、60 双碳目标”及“气候雄心目标”，要求加快能源电力清洁化转型，大力发展可再生能源。 因此，在能源与数字革命相关政策以及气候环境相关政策的驱动下，电力“新基建”快速 发展。

（2）效率效益驱动

现阶段我国能源消耗总量居世界第二，能源利用效率较低，清洁能源占比低，难以 支撑经济又好又快发展，亟需通过数字化的手段实现提质增效，推动经济效益和能源利用 效率的提升。因此，在能源利用效率和经济效益的驱动下，以数字化为基础的电力“新基 建”充分利用5G、大数据、区块链、人工智能、物联网等新一代信息技术，更好地实现规 划、建设、运行、管理、调控。

（3）技术进步驱动

“云大物移智链”等新型信息技术和先进电力电子技术快速发展，能源领域与先进技 术结合的应用前景广阔。在技术进步的驱动下，通过信息技术在能源电力系统的快速融合 应用，推动电力“新基建”发展。

2.3 电力“新基建”的发展现状与问题

目前，各级政府及企业正在积极布局电力“新基建”，以推动能源转型升级和双碳 目标的实现。因此，本节在明确电力“新基建”内涵特征与体系框架的基础上，分析了电 力“新基建”的发展现状，并从战略规划、投资运营以及信息安全等层面剖析电力“新基 建”的现存问题，为电力“新基建”的发展建设路径提供借鉴。

2.3.1 电力“新基建”发展现状

自新基建理念提出以来，各级政府及企业均已积极行动起来，开展新基建部署。在电 力领域，国家电网公司发布了“数字新基建”十大任务，南方电网提出了数字电网概念加 速数字化转型，华能、大唐、华电、国家能源、国家电投、中核等发电企业纷纷布局“新 基建”项目，中国电建、中国能建等电力建设企业也都加大“新基建”项目的建设力度， 一些具有创新活力的民营企业也都通过各种形式参与电力“新基建”项目，目前电力“新 基建”在电力物联网、能源大数据中心、能源工业云网平台等方面已取得一定进展。

（1）电力物联网

2021年3月，《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提 出推进产业数字化转型，提出物联网和工业互联网支撑产业数字化。物联网技术被列为国 家战略性新兴产业加以培育和发展，根据国家宏观战略要求，各级政府及企业已开始布局 物联网发展。在电力领域，国家电网公司提出建设电力物联网，建设能源互联网企业的目 标，南方电网公司提出数字电网战略，重点开展了面向电力物联网的应用设计、智能电网 技术、装备制造、产品研发等实践应用布局。

在电力物联网应用设计方面，部分省市已经开始启动电力物联网核心业务场景应用工 作，大力拓展电力物联网功能应用。例如，积极研究探索电力杆塔商业化运营，推动云服 务产业发展，再如，部分省级电力公司编制完成2019年电力物联网建设方案，确定了智能 电表全覆盖升级改造、基础数据平台优化提升、配电物联网全业务管控平台建设三项重点 工作，涉及设备运检、电网运行、电力营销、物资管理等业务领域，同步开展同期线损、 多维精益管理体系变革、融合资金管理、物资智慧供应链等10大工程任务试点建设。

在智能电网装备制造和研发方面，国内部分省级电力公司已部署配电智能融合终端 研发，完成配电智能融合终端检测平台，使得区域电网具备配电智能融合终端到货全检能 力。配电智能融合终端通过物联协议接入物联管理平台，可实现台区设备状态全感知、故 障主动研判和抢修、用户用电体验提升、改善供电质量等边缘计算和决策功能。

（2）能源大数据中心

2016年，国家发改委、能源局等联合印发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指 导意见》，明确提出要发展能源大数据服务应用。2020年9月，国家能源局指出将以电力 系统为中心，加快能源互联网平台建设，推动能源产、运、储、销、用各环节设施的数字 化升级。能源大数据中心建设通常由政府主导，大型能源电力企业部署实施。目前，已在 天津、上海、重庆、河南、山东、青海、福建、湖南以及辽宁等多地开展建设工作，推进 跨品种能源数据整合。

其中，河南省能源大数据应用中心定位于促进能源行业数据统一归集、统筹管理， 有效强化政府部门能源宏观管理和综合服务能力，促进能源行业企业协同创新发展，目前 初步实现了能源全行业数据的统一归集和管理，能源领域数据可以与经济社会、政务、环 境、气象等5行业、6领域的相关数据进行有机融合。此外，重庆、青海、东北等省市以及 区域级能源大数据中心也结合自身能源电力特点开展了相应的能源大数据中心的建设，例 如，重庆市大数据中心已开发建设了全国城市燃气和管道运输企业运行监测分析平台、重 庆石油天然气交易中心电子交易结算平台。青海能源大数据中心以支撑能源电力清洁低碳 转型为目标，提供新能源电站集中监控、功率预测及共享储能等15类业务应用。东北能 源大数据中心集聚东北三省及内蒙古地区能源行业数据，打造数据广泛汇聚、资源融通共 享、服务优质高效、技术安全可靠的“东北能源云”体系。

（3）能源工业云网平台

能源工业云网平台是以坚强智能电网为基础，具有安全可靠、泛在互联、高效互动、 智能开放特征的智慧能源系统，对优化能源资源配置，提高能源利用效率有重大意义。国 家电网公司发布的《2020年智能用电专业工作要点》文件表示要紧密跟踪分布式光伏、 储能政策、技术、产业发展，研究对电网的影响，构建线上线下全流程一体化服务支撑体 系。云网平台通过整合电源端、电网端、用户端、制造企业、运维企业、金融机构、行业 协会等各能源方的信息数据资源，实现“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新 能源服务，依托电力物联网，建设智慧能源系统运行控制云平台，提高电力系统对可再生能 源的接纳能力、推动能效提升与能源服务升级。现阶段，业内已经布局包含新能源云平台、 车联网平台、综合能源服务共享平台在内的多个能源工业云网平台。

其中，新能源云平台旨在建设新能源数字经济平台，为用户提供新能源资源分析、 规划设计、消纳评估、投资建设、并网运行、智能运维、交易结算全场景全流程一站式服 务，已实现接入新能源场站157万座，装机3.6亿千瓦，入驻设计运维、设备、制造、发电 企业等优质供应商超8000家。智慧车联网平台通过“云大物移智链”等技术，在用户充电过程中自动感知电量信息、台区负荷变化，自动分析用户用车需求，有序安排电动汽车充 电时段和功率，满足用户充电需求。截至2020年12月，已接入充电桩超过103万个，覆盖 全国29个省份、273个城市，服务电动汽车消费者550万人。综合能源服务共享平台构建了 信息资讯中心、能效服务中心、交易共享中心和金融服务中心等“四大中心”，集成信息 共享、项目管理、在线招投标、在线撮合交易、购售电交易、碳资产交易、光伏云网、能 效服务、金融服务等功能于一体的综合能源服务共享平台。

（4）5G、人工智能、区块链等应用

5G通信 技术融合智能无线网络架构、无线网控制承载分离技术、多制式协作与融合技术等先进的 网络技术，具有传输速率高、延迟少、节省能源等优点，因此，5G通信技术的应用将极大 地促进电力系统的快速发展。智能分布式配电自动化、低压用电信息采集、分布式电源、 电力巡检等领域是5G在电力行业的重点应用场景，利用数字化、智能化技术手段对传统的 基础设施进行改造，实现网络+数字+智能的基建产业融合是未来的一大发展趋势。

区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，区块链技术要在促进数据共享、 优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面发挥作用。电力交易 是能源区块链的典型应用，与传统能源相比，新能源具有主体多元化、产业链条长等特 点，各专业间信息孤岛明显，通过区块链的应用，电网企业、监管部门、金融机构、新能 源企业、用户等各方主体得以连接，实现全产业链的数据贯通共享。

已研发的输电线路巡检图像智能分析服务系统将新一代人工智能技术和 高性能异构计算技术相结合，包含了输电线路本体巡检图片和输电线路通道可视化监拍图 片智能分析两大业务模型。2020年9月，中国移动推出5G智慧能源与工业巡检整体解决方 案，借助5G通讯技术结合无人机、机器人等智能设备，解决包含保护、巡检、计量等多个 方面的技术方案，贯穿电网发、输、变、配和用各个环节。

2.3.2 电力“新基建”现存问题

在“双碳”目标以及能源革命与数字革命的持续推动下，电力“新基建”成为电力行 业转型发展的新载体。当前，随着新一代信息技术的加速发展，电力“新基建”已取得一 定进展，但在战略规划、投资运营以及信息安全等层面仍存在一定的问题。

（1）战略规划层面

一是缺乏电力“新基建”顶层设计与统筹规划。自“新基建”提出以来，为促进电力 行业转型升级并开辟新的经济增长点，电网公司、发电企业、电力建设企业以及一些民营 企业开始广泛布局电力“新基建”项目，加大建设力度，通过各种形式参与了电力“新基 建”项目。然而，由于缺乏国家层面的顶层设计与统筹规划，电力“新基建”面临建设分 工不明确、发展路线不清晰、建设进度计划不确定的问题。这种“一哄而上”的投资现状 将产生重复建设、产能过剩、重建设轻运营、缺乏与传统基建的融合发展等问题，最终导 致电力“新基建”无法满足智慧能源系统的规划建设、协调运行以及信息数据共享需要， 不能有效解决我国能源转型与电力系统发展中的实际问题。

二是缺乏统一的技术规范与标准。电力“新基建”承载着海量数据与信息资源，具 有新技术、新需求、新形态、多样化等特点，在标准体系层面，缺乏新一代电力系统规范 和标准化体系。一是在电力“新基建”投资建设初期，数字信息等创新技术尚未完全与能 源电力和传统互联网等相关行业现有的标准体系相融合，阻碍了智慧能源系统设备即插即 用、信息实时交互与平台共享开放的实现。二是缺乏涉及源、网、储、荷多个领域以及涵 盖信息、技术、装备等多个产业的统一技术标准、产业体系与管理体系，从而难以实现多 能源的互联运行，源、网、储、荷协调互动以及信息的实时交互共享。

（2）投资运营层面

一是投资运营模式不明确。电力“新基建”的投资运营模式主要涉及投资和运营主 体、资本构成和营利导向等。电力“新基建”既有公共属性又有商业属性，作为公共品其 应由政府或政府投资的企业提供，但作为商品则应由市场主体建设和运营，因此，当前电 力“新基建”的投资主体、运营主体及所有权归属问题有待商榷，市场、政府和社会不同 主体的定位不清晰，使得电力“新基建”的投资运营模式不明确。

二是投资主体较为单一。目前，电力“新基建”的投资主体主要以政府和大型国有企 业为主，民营社会资本进入渠道有限且门槛较高。也就是说，在电力系统领域，以政府为 “中心”的投融资模式占据主导地位，投资渠道单一，从而导致不同属性资本、不同渠道 资金、不同种类投融资项目参与电力“新基建”投资建设的活力不足。

三是初期建设运营融资难度大。传统电力基础设施建设运营资金来源主要依靠政府财 政和银行贷款等，其投资周期、投资方式和投资金额等不能完全适应电力“新基建”项目 的融资需求。电力“新基建”大多属于高技术创新和轻资产项目，且具有投资规模大、投 资回报周期长等特点，缺乏金融机构传统意义上的抵押品，传统贷款模式无法满足融资需 求，因此，其融资模式更复杂、融资难度更大。

四是商业模式不成熟，电力“新基建”的成本回收途径不明。电力“新基建”是实 施数字经济发展的重要载体，探索构建适应能源电力行业数字经济长期可持续发展的市场 体制，是确定电力“新基建”的商业模式的基础。然而，当前缺乏数据信息价值的商业模 式，使得数据难以参与市场交易，适应“电力“新基建”发展的开放市场环境，导致电力 “新基建”的成本回收途径不明，盈利模式不清晰。

（3）信息安全问题

电力“新基建”的核心是数据和算力，对网络和计算机等资源的依赖性较强，因此， 电力“新基建”中的网络安全和数据安全无处不在，是需要长期且持续关注的问题。首 先，物联网、工业互联网、人工智能等云技术的应用以及设备之间的相互交互使得数据安 全威胁通过云渗透到电力行业的服务器中，增加了电力“新基建”数据安全风险；其次， 各种平台以及数据中心内部安全威胁主要来自于物理环境安全、内部运维安全、数据存储 安全等多个层面；最后，来自外部组织攻击破坏力的加大将会对数据和网络安全造成巨大 的威胁。现阶段，对信息安全风险的防范意识还较为薄弱，存在风险漏洞，因此需同步重 视建设可靠的数据和网络安全体系，保护数据和网络的安全。

报告链接：电力“新基建”发展模式和路径研究（上）

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）