执行摘要
数字解决方案具有巨大的潜力来加速电力系统变换为…做贡献
能源安全,可负担性,可持续性和可靠性,并因此支持全球社区在其通往人人繁荣在本报告中,国际可再生能源署(irena)探讨了数字化、利用传感器、智能电表和数据平台——以及基于人工智能(ai)的新应用,用于预测或自动化——如何可以创造价值为系统内所有演员。
电力系统正在进行的转型以日益复杂为特征。随着到2050年电力占终端能源消费的比例达到52%(根据国际可再生能源署的预测[IRENA,2024a]将当前的电气化率翻倍),数字化将成为管理空前规模的关键。不断增长的需求和发电的变动性,以及分布式能源资源的数量不断增加,要求电力系统进行数字化转型,以在降低可再生能源带来的成本削减的同时保持服务可靠性。
七国集团(G7),代表着发达经济体和欧盟的非正式组合,在应对需求方面发挥着重要作用全球电力系统转型关键步骤是解决数字解决方案部署和整合的障碍,并支持新兴和发展中经济体使用数字解决方案来提高能源获取率在全球范围内创造社会经济机会。
数字化电力系统倡议
一个数字化的电力系统不再是一个不错的选择,而是一个electrification和脱碳化的关键推动因素事实上,为满足阿联酋共识到2030年实现可再生能源装机容量三倍增长的目标而加速部署所需的能源,可以通过数字化转型(IRENA)来催化。,2025).等
数字化解决方案可以为整个电力供应链增加价值,尤其是在人工智能的整合方面,有助于使各类利益相关者受益。为了促进数字化解决方案的采用,包括通过必要的政策支持和投资,确定其具体收益.
许多国家将数字化视为能源规划中的战略优先事项。1这代表了一个关键机遇窗口为了塑造相应的努力,以加强能源安全、降低成本并支持更广泛能源转型目标,当前政策发展阶段为协调数字化努力与监管和投资框架提供了及时的时机。正如本报告所示,电力行业的数字化需要采取整体方法。对G7而言,这是一个机遇。精准雄心勃勃的行动议程,为电力系统转型设定方向,将解锁消费者和企业的利益(从系统运营商到数据中心)并提升能源安全性和可负担性。
对数字解决方案所增加价值的定性评估
国际可再生能源署(IRENA)提出一个定性框架,用于评估增值数字化解决方案在电力系统转型中的效益。
数字解决方案的主要优势是:
·终端用户电费降低通过优化运营、参与市场和整合低成本发电资产。丹麦的Al增强预测减少了运行备用成本,
降低了10-15%,为客户带来了每年超过900万美元的节省(Bjorn Godske,2025)。
·供应安全改进通过确保即使在压力条件下、停电期间或极端事件期间也能持续可靠地供电,并实现更快的故障
恢复,来实现。与传统电网相比,配备自动化技术的电网已在受控试验中证明可将供电中断减少高达45%,并将停电持续时间缩短超过50%(T&D World,2019)。
·更大规模地整合可再生能源通过有效管理发电组合中的可变性。人工智能增强的预测和自动化可以有效地最大
限度地减少可再生能源消纳。人工智能可以使电网超越其传统的运行限制(IRENA,2025a)。来自澳大利亚、印度和英国的实例表明,与传统方法相比,人工智能实现了高达45%更准确的预测,从而能够更好地预测风能和太阳能的可变性,并减少消纳(Solcast,2025;Sustainable Future Australia,2025)。
·终端用户增值,帮助他们体验到更大的舒适度,并拥有更多控制和对优化机会的感知。除了成本之外,舒适度在
能源相关决策中起着重要作用,特别是在需求响应计划中,而数字化可以避免权衡。智能能源技术(智能恒温器、电动汽车充电器、家用例如
能源管理系统使约70%的美国消费者能够更好地控制他们的能源消耗,同时使他们的家庭更加舒适(智能能源消费者合作组织,2025)。
·提升业务性能在能源公司和其它行业,这表明更高的运营和经济效率,更高的资产利用率以及更强的竞争力。
在德国,42%的制造企业表示能源节约是最近数字化项目的动机(ZEW,2023)。人工智能驱动的优化可以降低建筑、制造和物流行业的能源消耗10-60%(WEF,2025)。
RENA将数字解决方案的增值在监控、预测、运营优化、终端自动化和透明度方面。即使能促进这些价值主张的简单措施也能导致在一个数字编排的系统中取得强大的成果:
·监控是电力系统数字化基础层;它通过提供智能决策、自动化和优化所需的数据来使能所有其他解决方案。
·预测是当今人工智能的突出应用之一。持续机器学习预测天气和消费模式,帮助更有效地规划和运营系统。得
益于这些进步,今天的短期预测平均绝对百分比误差低于5%;结果是更高效的调度和备用规划(GET.transfom,GZ,2024)。
·运行优化通过电网运营商部署的数字设备减少损耗和拥堵,平衡系统并提高可靠性。这些先进技术可以提供更
高的粒度和速度,使所有系统层面的纠正措施超越传统运营时间表。
·终端自动化一利用数字市场工具、需求侧管理平台和能效技术一降低消费者成本。在系统层面,它们促进现有
电网资产的更高效利用,并通过移峰填谷帮助缓解电网压力。
·透明度能够在能源价值链上实现可见性,并促进电力系统中所有参与者的创新。
要利用数字解决方案为电力系统带来的好处,全球社会将不得不克服一套实施障碍。基于与IRENA成员国和来自世界各地的专家的协商,IRENA在先进经济体以及新兴和发展中经济体中确定了四个关键挑战。
G7和国际伙伴的行动议程
国际可再生能源机构就以下建议G7行动议程支持使用数字解决方案进行全球电力系统转型并促进普逼繁荣的:
·数据和互操作性:支持改进数据的收集、处理和交换,并结合适当网络安全措施,为数字解决方案奠定基础。
·数字技能:支持措施,培养全球劳动力在日常应用中的数字技能,为电力系统的新时代做准备。
·有利因素:鼓励为电力系统应用(其交付周期和生命周期各不相同)的数字解决方案整合所需的创新监管,即
使优先考虑能源安全也是如此。电力和数字两个部门之间的长期规划对于数字化的有效实施至关重要。
·协调:提高利益相关者协调能力,支持专门的本地、区域和全球倡议,正如本报告中的许多成功倡议所示。电
网运营商、成员国、数字创新者、数据中心和监管机构之间的合作是加速数字时代电力系统转型关键。
RENA已准备好支持G7和IRENA成员国在这条充满希望的道路上,通过数字解决方案,创建更具成本效益、更安全、更可靠的电力系统。

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