西门子：数字化技术推动未来城市能源系统的升级（12页）.pdf

1、西门子股份公司版权所有Page 1数字化技术推动未来城市能源系统的升级数字化技术推动未来城市能源系统的升级西门子股份公司西门子股份公司版权所有Page 2摘要摘要全球电力需求的强劲增长以及城市化进程的加快给城市能源系统带来巨大压力。如何平衡能源供需、提升能源使用效率、实现城市可持续发展成为迫切需要探讨的议题。近年来，物联网、人工智能、区块链等新技术在能源领域的应用成为了助力能源产业变革、实现创新驱动发展、应对环境可持续发展挑战的重要手段。为满足城市高耗能需求，在能源转型方面大力投入的发达国家和地区例如德国、北欧等都在持续推进分布式绿色电力的布局，加大在建筑能效管理方面的投入，同时逐步实现分布式

2、电力交易的市场化。数字化技术在能源领域如分布式电力交易、智慧能源管理系统等的广泛应用，可以在大量电力产消者参与到电力系统的运行的情况下，对电力系统进行有效监管，保证其稳定运行。中国是全球最大的能源消费国，电力需求持续增长：2019 年增速为 4.5%，其中城乡居民电力消费增长 5.7%，人口密度大的城市面临较大能源压力。为缓解人口密集地区的能耗压力、提高能源利用效率并促进可持续发展，中国相继出台了鼓励安装分布式发电设施及分布式发电交易的政策，以推进相关领域的发展。除在电力供给端推进分布式电源以有效减少输电损耗外，用户端对于能源的高效管理也对城市能源系统升级有积极的推动作用。尽管中国已经出台了一

3、些政策鼓励使用智慧能源管理系统，如在北京、上海等地区补贴建筑的智能化改造，但总体上创新能源技术的应用和推广仍需更多政策引导。基于对国内外相关产业现状和国内相关政策的调研，我们在此提出的核心政策建议主要有以下几点：加快分布式发电系统在大中型城市的布局积极推进分布式电力交易试点项目落地，完善电力交易规则的细节制定规范大型建筑能耗政策，针对新建节能建筑和智能化改造项目提供激励政策鼓励数字化技术的创新和发展，推动在能源和楼宇系统中的落地实施西门子股份公司版权所有Page 3引言引言随着全球经济持续增长，以及频繁异常天气对于城市的供暖及制冷需求增加，预计到2040 年，全球能源需求将会增长约三分之一1。

4、其中，电力需求增长强劲，国际能源署发布的报告世界能源展望 2019对全球至 2040 年的能源需求进行了预测，指出在低碳技术不断发展的情况下，电力需求增速将快于整体能源需求增速2。此外，目前全球有55.7%的人口居住在城市，联合国经济和社会事务部公布的2018 年世界城市化趋势报告预计到 2050 年，全球城市化率将达 68%，这其中近 90的增长来自亚洲和非洲3,可预见的未来里这些地区城市能源系统的压力将持续上升。在全球能源消耗中，楼宇建筑能耗占全球一次能耗量的 40%，且未来会持续上升4，这给城市能源系统及环境可持续发展带来了巨大挑战。因此，如何平衡能源供需、提升能源使用效率、实现城市可持

5、续发展成为迫切需要探讨的议题。信息化时代，众多发达国家均积极采取措施推动数字化进程，将数字化技术运用到各类二次能源的生产、输送、交易及消费环节，以实现全过程可视可控。物联网、人工智能、区块链等新技术在能源领域的应用成为了引领能源产业变革、实现创新驱动发展、应对环境可持续发展挑战的重要实施力量。从城市能源生产、使用和监管方面来看，数字化技术在分布式电力交易、楼宇物联网、智慧能源管理系统方面的应用将会极大提升城市能源利用效率、降低能耗。运用数字化技术，相关机构将可以对城市中的自然灾害、流行病等突发事件进行仿真预测，对城市应急、灾后恢复能力有更准确的了解，从而做好应急响应工作。分布式电力交易是指发电

6、方与配电网内符合交易条件的电力用户就近进行电力交易，可以解决远距离输配电过程中能源损耗较高的问题。运用数字化技术如区块链，小型分布式电源生产的电力将直接通过微电网供应给终端电力用户。分布式电力交易改变了传统的电力运营和交易模式，不仅使电力用户从消费者变为“产消合一”者，主动参与到电力市场中，还从侧面促进电力从集中式的单向传导变为双向传输，在局域电网内平衡电力供需，提高电力传输效率。西门子股份公司版权所有Page 4楼宇物联网使高效能源管理成为了现实。物联网将楼宇中或楼宇间的各类传感器如电表、摄像头等连接起来，采集并整合大量数据，从而将智能建筑中如照明、暖通、安防、通信等子系统集成到同一平台上，