作者：飞飞|

编辑：唐诗 |

(资料图片)

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政策和行业现状驱动能源数字化

2019年，数字孪生被Gartner列为2019十大战略性技术趋势之一，数字孪生成为全球科技圈热词。具体到应用场景上，从能源行业来看，通过数字孪生技术，建立数字化的智慧能源(600869)系统已经成为行业趋势。

智慧能源系统是以数字孪生建立虚拟仿真模型为基础，可视化再现能源行业多个环节，比如生产、存储、分配、消费等，提高能源行业的协同性和生产效率，助力能源行业智慧化。

当前，能源行业普遍存在体制、技术和市场壁垒，在供应、传输和消费环节存在信息不透明等问题，数字孪生技术融合物联网、大数据分析、云计算和虚拟仿真等先进技术，能有效解决行业问题，为能源行业变革提供技术支撑。

政策端也不断发力，明确要求推进能源革命、构建清洁低碳和安全高效的能源体系，在《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中，明确提出，要培育基于智慧能源的新业务、新业态，建设新型能源消费生态与产业体系。

在多种需求下，运用数字孪生技术助力能源行业转型发展成为必然趋势。近几年，国外在数字孪生应用上发展较快，相比而言，我国在数字孪生技术研究和应用上仍出于萌芽阶段，综合来看，在能源行业数字孪生应用上，国内外都处于探索验证阶段。

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数字孪生技术加速能源行业转型

建立智慧能源系统是推动能源行业转型的有效方式，借助数字孪生技术，围绕能源系统生产、传输、分配、消费、存储和市场等六个环节，进行全生命周期跟踪分析，能实现复杂能源系统的科学化管理。

在生产和制造环节，数字孪生可快速构建可视化模型，通过虚拟仿真模型，监控生产机组的运行状态，对监控图像、视频数据进行智能分析，及时调整各生产机组运行策略，提升生产效率和安全水平，实现对能源管控的沉浸式管理。进入到传输环节，通过数字孪生技术，调控和优化能源传输，能缓解能源空间分布不均衡等问题。

电力是能源行业的“主角”，到了能源分配环节，以电力系统来看，针对输变电设备，可通过数字孪生技术建立可视化模型，在可视化平台上展现变电站设备，提升电力调度便捷性和能源分配的经济实用性。再进一步，在消费上，也可通过数字孪生技术对相应的应用场景，建立可视化虚拟仿真模型，实现对各场景的智能化控制。

电池、充电桩是能源存储的典型应用场景，在存储设备建成后，数字孪生对存储设备建立虚拟模型，在可视化模型中展现存储设备的运行状态，能及时监测并反馈信息，帮助运维人员处理可能出现的各种故障。最后是市场环节，因涉及到市场交易等，运用数字孪生技术，能对交易中涉及的数据信息进行安全防御和判断，降低交易信息的安全风险。

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技术标准与人才短缺仍是重要挑战

面对能源行业万亿市场规模，确实前景诱人。通过数字孪生技术，在物理实体和虚拟世界之间建立精准联系，推动能源行业数字化转型，的确有助于解决能源转型面临的技术难题。

但也要看到，能源行业数字化转型仍然面临多种挑战，主要体现为当前数字孪生技术在能源行业应用仍处于起步阶段，缺乏相应的技术标准和专业人才。

以电力行业来看，电力是老牌工业化行业，大数据、云计算等新兴技术迭代速度快，究竟如何和电力行业深度融合，这在业内还没有经验可借鉴。有些能源企业重视数字技术应用，但业内还没有相应的技术标准，造成了很多重复和无效投入。

缺乏人才也是行业转型面临的挑战，以钢铁行业来看，钢铁行业的碳排放仅次于电力，也是极其重要的能源行业，钢铁行业的数字化转型也面临着人才挑战。此外，其数据处理和利用也处于初级阶段，还没有建立相应的数字化标准体系。

任何时候，人才都是行业发展的关键因素。能源行业转型面临人才难题来自两方面，一方面，从数字化维度看，大多数一线技术人员都不了解能源行业，知道能源行业痛点的人才比较匮乏；另一方面，从传统能源行业看，大多数能源从业者又不了解数字化技术，将数字化技术运用到行业转型中也存在技术难度。

不过，尽管行业转型挑战重重，能源行业确在寻求解决之道，目前我国已有实践应用案例，根据公开报道，清华四川能源互联网研究院CloudPSS团队，其研发的综合能源系统建模仿真平台IESLab 2.0，就支持综合能源系统项目的数字孪生体生成、部署及交付功能。

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延伸阅读

1.泰瑞数创

为行业用户提供覆盖全产业链的数字孪生一站式服务，通过综合运用人工智能、云计算、大数据等技术构建数字孪生底座，成为新基建的重要组成部分。

传感器：从可见光到高光谱，高空航测到移动SLAM建图，空中到水下及地下，面向不同场景设计研发高精度数据采集装备。

建模：CAD/BIM的正向设计，倾斜摄影和激光雷达逆向建模，利用计算机视觉和人工智能技术可以高效自动提取实体对象的语义特征信息。

仿真：从产品级设计生产仿真到城市级运营优化仿真，利用大数据和虚拟现实技术，完成数字孪生体的全周期和全领域动态仿真。

Alot：融合AI技术和lot技术，通过物联网海量数据(603138)存储与云端、边缘端，大数据分析，实现万物数据化、智能化。

2.特斯联

以AIoT和碳中和为双轮引擎，聚焦城市智能化战略，通过智能物联网技术和端到端一体化服务，赋能城市可持续发展。

TacOS:商业场景智慧化的城市操作系统, 打造中国新一代城市空间管理OS。

AIOT平台:智能社区平台、智能消防平台、智能建筑能源平台。

边缘计算：边缘算力模组、边缘网关、边缘算力服务器。

智能终端：消毒机器人、分发机器人、巡控机器人、智能平板、人工智能门禁等。

参考资料：

1.面向智慧能源系统的数字孪生技术及其应用.中国工程科学.

2.数字孪生技术赋能综合智慧能源系统构建.中国综合能源服务网

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