能源是國民經(jīng)濟的命脈，“十四五”期間節(jié)能減排及提高能源使用效率已經(jīng)逐漸成為社會發(fā)展各領域關注的重要問題。黨的十九屆五中全會對“十四五”時期乃至2035年經(jīng)濟社會發(fā)展作出系統(tǒng)謀劃和戰(zhàn)略部署，提出了能源資源配置要更加合理、利用效率應大幅提高的要求。綜合能源體系是在能源領域深度應用信息技術，將不同類型的能源進行組合管理，在滿足用戶需求的前提下，為用戶提供智能化、高效率的能源供應和服務。智慧能源作為綜合能源發(fā)展的趨勢，在國家加快構建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局背景下，對于推進低碳經(jīng)濟發(fā)展，落實好國家碳達峰碳中和重大決策具有積極作用。

一、我國綜合能源發(fā)展面臨形勢

（一）能源結構優(yōu)化需求日益顯現(xiàn)，主要國家競相開展能源轉型戰(zhàn)略部署

隨著化石能源的枯竭以及環(huán)境問題的突出，世界范圍內(nèi)開始大力推動能源結構優(yōu)化。從能源轉型趨勢來看，能源生產(chǎn)與消費革命勢在必行，能源結構不斷清潔化。同時，能源互聯(lián)網(wǎng)成為推動能源轉型升級的重要方向。

低碳轉型已經(jīng)成為世界能源發(fā)展的大趨勢[1]，在新一輪能源革命中，發(fā)達國家高度重視能源轉型戰(zhàn)略的部署，制定了一系列能源轉型政策，開展了智慧能源創(chuàng)新實踐，如美國發(fā)起的FREEDM項目、德國大力推動的E-Energy項目和日本“智能能源共同體”項目均取得顯著成效。

2020年，我國在聯(lián)合國大會上明確提出，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。碳達峰、碳中和將推動能源產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大調(diào)整。我國能源產(chǎn)業(yè)格局中，煤炭、石油、天然氣等占能源消耗總量的84%，而不產(chǎn)生碳排放的水電、風電、核能和光伏等僅占16%。要實現(xiàn)2060年碳中和的目標，需要大幅提升可再生能源使用比重，必然需要推動能源格局重構。

（二）全球能源競爭日趨激烈，能源供應格局深刻調(diào)整

從全球情況看，發(fā)達國家普遍實施高能耗模式，而發(fā)展中國家的工業(yè)化快速推進帶來了能耗需求持續(xù)增長，全球能源供給形勢日趨緊張。在未來五到十年內(nèi)，發(fā)展中國家能源需求增速較快，約占全球能源需求增量的80 %以上。在此形勢下，發(fā)達國家會進一步加強對能源的戰(zhàn)略管控，保持其在世界能源市場的主導權。美國、加拿大對頁巖氣、頁巖油等非常規(guī)能源的開發(fā)，也將推動全球能源結構發(fā)生變革。歐盟通過支持可再生能源開發(fā)利用，逐步替代化石能源。

對我國而言，全球能源競爭加劇和能源供應格局變化，對“十四五”期間節(jié)能及能源規(guī)劃的制定將產(chǎn)生重要影響，并應采取措施積極應對。習近平總書記在2021年中央財經(jīng)委員會第五次會議上強調(diào)，要完善能源消費總量和強度雙控制度，這對加快能源供給側結構性改革提出了更高的要求。同時，國家相關政策措施的陸續(xù)出臺，為能源結構調(diào)整提供了良好的宏觀機遇。

（三）能源技術創(chuàng)新加快，國際能源博弈政治特征明顯

技術創(chuàng)新有力推動了能源高質量發(fā)展。發(fā)達國家大力投入能源科技研發(fā)，著力突破新能源、清潔生產(chǎn)等關鍵技術，世界能源將跨入化石能源和新能源并駕齊驅共同發(fā)展的新時代。國家之間的能源博弈愈發(fā)體現(xiàn)出政治較量的特色，發(fā)達國家正在借助能源技術進步和產(chǎn)業(yè)升級契機對發(fā)展中國家制造壓力。通過技術和資本優(yōu)勢，設置新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壁壘。在強制性減排指標、碳排放交易、碳關稅、環(huán)境標準等方面設置壁壘，在持續(xù)強化其既有領先優(yōu)勢的同時，對發(fā)展中國家的經(jīng)濟發(fā)展制造壓力。

對我國而言，全球新能源技術和產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，必然會產(chǎn)生強大的溢出效應，為“十四五”期間持續(xù)推進能源革命、減少對化石能源依賴、實現(xiàn)能源結構調(diào)整提供經(jīng)驗與有益借鑒。值得注意的是，國際能源博弈會造成我國在保證經(jīng)濟穩(wěn)定增長的同時，承受越來越大的、來自外部的減排和環(huán)保壓力。我國大部分地區(qū)正處于工業(yè)化中后期發(fā)展階段，仍需要加快工業(yè)發(fā)展和城市建設，能源需求總量持續(xù)上升，經(jīng)濟發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

（四）國內(nèi)資源和環(huán)境問題突出，政策措施陸續(xù)出臺

我國能源需求將持續(xù)上漲，部分地區(qū)和領域的粗放式發(fā)展特征在短期內(nèi)還難以得到全面扭轉。我國常規(guī)化石能源短缺問題也正在日益突出，以煤為主的能源結構在開發(fā)利用方式上過于單一且水平不高，促使環(huán)境壓力不斷加大，主要污染物和溫室氣體排放總量已居世界前列，難以繼續(xù)承載和支撐現(xiàn)有發(fā)展方式。針對于此，黨的十八大以來，我國相繼出臺《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》《生態(tài)文明體制改革總體方案》，出臺了一系列涉及生態(tài)文明、環(huán)境保護、綠色發(fā)展的改革舉措?！笆奈濉逼陂g，各項防治性政策配套措施將陸續(xù)出臺，在落實到地方和產(chǎn)業(yè)層面的同時，也開始加快環(huán)境立法進程。

二、我國綜合能源行業(yè)發(fā)展基礎與存在問題

（一）我國綜合能源行業(yè)發(fā)展基礎

我國能源生產(chǎn)和消費總量持續(xù)增長。2020年我國全社會用電量75110億千瓦時，同比增長3.1%。其中，第一、二、三產(chǎn)業(yè)用電量增速分別為10.2%、2.5%、1.9%。電力指標作為經(jīng)濟運行的“晴雨表”“和“風向標”，顯示我國市場的回暖趨勢，印證了中國經(jīng)濟的韌性和活力。

截至2020年底，全國電力裝機22億千瓦，可再生能源發(fā)電裝機達到9.34億千瓦，同比增長約17.5%，占總裝機的比重達到42.4%。其中水電裝機3.7億千瓦、風電裝機2.81億千瓦、光伏發(fā)電裝機2.53億千瓦、核電裝機0.5億千瓦（見圖1）。

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)整理

圖1 我國發(fā)電裝機結構情況圖

能源產(chǎn)業(yè)結構轉型不僅是國家政策的要求，也是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。以技術改造帶動節(jié)能降耗已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展壯大的關鍵環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)出清潔化、智能化的發(fā)展趨勢。在此形勢下，挖掘行業(yè)節(jié)能潛力，構建綠色低碳循環(huán)發(fā)展模式，為經(jīng)濟高質量發(fā)展提供有力支撐，節(jié)能降耗勢在必行。

同時，應對氣候變化對能源結構轉型提出了更高要求。習近平總書記在二十國集團領導人利雅得峰會上表示，要加大應對氣候變化力度、深入推進清潔能源轉型、構筑尊重自然的生態(tài)系統(tǒng)，并宣布中國將提高國家自主貢獻力度，力爭二氧化碳排放2030年前達到峰值，2060年前實現(xiàn)碳中和[2]。在此形勢下，進一步做好節(jié)能降耗和應對氣候變化的各項工作尤為必要。

（二）當前存在主要問題

1.能源供應存在瓶頸

我國整體上面臨著經(jīng)濟社會發(fā)展與能源總需求和強度控制之間的深刻矛盾，中國能源消費高居世界第一，連續(xù)多年保持快速增長，能源消費量占全球的23.2％，能源增長占全球的33.6％。然而我國能源供應能力有限，除煤炭外，其余化石類能源均需大量依靠國外進口，石油對外依存度超過60％，天然氣對外依存度超過30％。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化持續(xù)推進，必須更加強調(diào)綠色低碳經(jīng)濟高質量發(fā)展。

2.技術節(jié)能難度增加

工業(yè)部門在較長時間內(nèi)仍然是我國經(jīng)濟發(fā)展的支撐力量。主要高耗能行業(yè)經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，節(jié)能潛力已經(jīng)減弱，水泥、鋼鐵、電力等高耗能行業(yè)的能耗水平已大幅降低，產(chǎn)品單耗已達到或接近國際先進水平，進一步提高節(jié)能水平的技術難度很大?！笆奈濉逼陂g，我國清潔能源的使用總量將會進一步上升，但對于規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)，原煤、燃料油等非清潔能源仍是主要來源，會產(chǎn)生大氣污染物，在國家和各地方政府環(huán)保措施的嚴格管控下，會顯著制約工業(yè)發(fā)展的能源消費需求，這就勢必要求科學謀劃能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，持續(xù)優(yōu)化能源結構，加大非化石能源、新能源供應，提升替代原煤和燃料油的比例。

3.城鎮(zhèn)化發(fā)展致使能源消費總量呈剛性增長

隨著城鎮(zhèn)化建設的推進，城市規(guī)模加速擴張，建筑、交通和生活用能大幅上升。農(nóng)村居民繼續(xù)向城市涌入，新進入城市人口將帶來能耗的剛性需求?！笆奈濉逼陂g，我國經(jīng)濟社會仍將維持加速發(fā)展的態(tài)勢，生產(chǎn)生活能源需求總量仍將持續(xù)上升，長期以來形成的以化石能源為主的能源生產(chǎn)結構和能源消費方式也會繼續(xù)存在。城鄉(xiāng)居民生活水平必將繼續(xù)提高，汽車和家用電器大量進入家庭引致生活能耗迅速增長。剛性需求會在一定程度上受制于現(xiàn)有能源內(nèi)生供給能力，給生產(chǎn)生活用能保障帶來較多不確定因素。加快優(yōu)化能源供給結構，貫徹正確的能源消費理念，是破解內(nèi)生供給制約的必然選擇。

三、智慧能源是綜合能源發(fā)展的重要趨勢

（一）智慧能源技術對綜合能源發(fā)展具有重要支撐作用

智慧能源將互聯(lián)網(wǎng)技術與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合，具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征。通過對現(xiàn)有信息技術高度集成，采取感知化、互聯(lián)化、數(shù)字化、智能化的手段，將分散的、各自為政的基礎設施連接起來，將能源生產(chǎn)端、傳輸端、消費端連接起來，通過大數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化調(diào)整能源生產(chǎn)和消費端的運作，需求和供應將可以進行隨時的動態(tài)匹配調(diào)整，大幅提升效率，成為推動能源系統(tǒng)轉型升級的有效手段[3]。

圖2 智慧能源體系示意圖

（二）智慧能源技術具有廣闊的市場空間

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，高耗能行業(yè)必須有與之匹配的節(jié)能機制。我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，已由2015年的4.5萬億元，上升到2020年的7.5萬億元左右，并呈持續(xù)增長態(tài)勢（見圖3）。

圖3 2015-2020年我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值（單位：萬億元）

在相關政策的推動下，我國節(jié)能減排效果明顯，2012-2020年節(jié)能減排量見圖4。在節(jié)能減排的政策環(huán)境下，我國智慧能源產(chǎn)業(yè)將會具有良好的市場空間。

圖4 2012-2020年我國節(jié)能減排量

（三）智慧能源發(fā)展趨勢展望

一是以綜合能源服務為核心的新型業(yè)務體系不斷發(fā)展。從智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展走向看，工業(yè)4.0的技術背景下，綜合運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術，與產(chǎn)業(yè)鏈涉及的傳統(tǒng)發(fā)電、儲能、傳感計算、網(wǎng)絡通信[4]等環(huán)節(jié)交叉融合，實現(xiàn)智慧能源服務。遠程監(jiān)控、無人值守及電力數(shù)據(jù)分析等新模式將得到推廣應用，并將更加關注提高服務效率，節(jié)省維護成本，改善用能環(huán)境，提高能源使用效率。

二是能源大數(shù)據(jù)應用領域不斷拓展。能源行業(yè)的大數(shù)據(jù)應用具有極為關鍵的戰(zhàn)略意義。能源大數(shù)據(jù)主要來源于能源生產(chǎn)和使用的各個環(huán)節(jié)。其中，運行和設備檢測、企業(yè)管理數(shù)據(jù)最具發(fā)掘價值。一方面，能源大數(shù)據(jù)的體量大、數(shù)據(jù)類型繁多，能源系統(tǒng)運行會產(chǎn)生大量結構化、半結構化和非結構化數(shù)據(jù)；另一方面，數(shù)據(jù)價值高、處理要求高，監(jiān)測到的異常數(shù)據(jù)可以作為決策判斷的重要依據(jù)，需要迅速對大量數(shù)據(jù)進行分析?；诖耍瑢δ茉创髷?shù)據(jù)進行采集和分析，不僅能夠有效優(yōu)化電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行方式，引導全社會更新節(jié)能減排觀念，更能夠準確反映實體經(jīng)濟運行態(tài)勢，為實體經(jīng)濟政策制定提供重要依據(jù)。以電網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術進行整合，對遠程監(jiān)控系統(tǒng)采集的海量電力運行數(shù)據(jù)進行深入挖掘分析，從用電總量、用電特征、用電時段、用電峰谷等多個方面，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，還能減少不必要的能源浪費。

三是能源行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)深度融合。傳統(tǒng)能源企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)各具優(yōu)勢，在智慧能源領域共同開展商業(yè)模式創(chuàng)新，能夠形成融合發(fā)展的新局面。例如，傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，通過大數(shù)據(jù)分析典型耗能用戶的需求，可進行用能預測以及能源安全預警分析。能源基礎設施層面，互聯(lián)網(wǎng)公司與地方電力公司、供電部門在城市供電系統(tǒng)等領域也可進行深度合作。

四是城市智慧能源管理系統(tǒng)建設潛力巨大。當前城市管理中對節(jié)約能源、治理環(huán)境等方面的需求日益增多，用戶需求側用能在安全穩(wěn)定等需求的基礎上，又提出了提高能效、節(jié)能減排等更高要求。應用智慧能源技術，通過對能源大數(shù)據(jù)的分析，可以準確反映供能系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的運行情況，針對具體問題，優(yōu)化用戶的用能需求，提高用戶用能效率，預判設備故障，提高用能安全性及經(jīng)濟性。同時，海量的能源大數(shù)據(jù)，還可以統(tǒng)計分析出行業(yè)及區(qū)域用能情況，為引導行業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)依據(jù)?；诖髷?shù)據(jù)分析對用電方案進行優(yōu)化，可以合理調(diào)節(jié)負載的峰谷平，為用戶節(jié)省電費。用戶負荷側節(jié)能管理，可提高用戶設備使用效率，延長設備使用壽命。

圖5 智慧能源系統(tǒng)分析示意圖

四、結語

推進低碳發(fā)展，落實好國家碳達峰碳中和重大決策，是應對世界百年未有之大變局的重要部署。實現(xiàn)碳達峰碳中和目標，重構能源格局是大勢所趨。智慧能源通過先進技術手段整合各類能源資源，優(yōu)化能源生產(chǎn)、輸送、消費環(huán)節(jié)，提升運行效率，作為能源革命的重要支撐，是新一輪能源變革的核心力量。與以往過分依賴某一種單一能源方式不同，智慧能源利用新一代信息技術，依托能源科技創(chuàng)新，根據(jù)能源的種類、性能，優(yōu)先利用可再生能源，通過多能互補方式降低對化石能源的依賴，在實現(xiàn)“雙碳”目標中具有特殊重要意義。

參考文獻

[1]朱寧.綜合能源發(fā)展脈絡、技術特點和未來趨勢[J].中國能源.2019,41(10) ：18-22+43.

[2]張一峰.碳中和,能源綠色轉型的新路徑[J].中國石油和化工.2020,(12) ：29-31.

[3]曹寅.“中國能源互聯(lián)網(wǎng)之路”白皮書[J].電器工業(yè).2015,(07) ：38-44.

[4]王夢迪.智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新特點[J].企業(yè)觀察家.2019,(10) ：26-27.