《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》解读——

（三）

工业互联网推动电力装备行业加快数字化绿色化转型升级

许继集团有限公司首席专家  张崇见

《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》的发布，为推动电力装备行业智能制造升级、5G全链接工厂建设、数字化绿色化协同发展和装备企业加快工业互联网众多业务模式创新提供了指引、体系架构和参考案例。

一、电力装备行业面临的难题

当前，电力装备企业（尤其是电网装备企业）普遍面临着以下问题：

一是智能制造升级缓慢。目前，大部分电网装备企业智能制造能力成熟度评价停留在二级和三级的低端水平，很难提高到三级的顶端水平、四级或五级。

二是产品升级换代缓慢。由于缺乏产品运行数据的及时反馈和上下游环节的设计协同，电力装备产品的更新换代与新能源发电设备相比较为迟缓。

三是上下游产业链供应链线上不协同。由于缺乏基于统一标识的上下游产业链供应链协同，电力设备企业很难实现线上业务高效协同。

四是产品碳足迹核算基础薄弱。由于缺乏覆盖电力装备生产和上下游环节的平台连通支持，电力设备产品碳足迹的核算模型建设和核算数据基础极为薄弱。

五是数字化业务模式创新困难。由于缺乏整体数据的有效采集和共享机制，制造企业数字化业务很多停留在信息化阶段，缺乏企业数字化转型平台支撑。

二、《指南》对电力装备企业的作用

《指南》为电力装备企业构建网络、标识、平台、数据和安全五大体系及业务模式创新指明了方向。

一是加快智能制造升级、5G全连接工厂建设。通过推进“工业互联网网络与电力融合应用”和“工业互联网平台与电力融合应用”，电力装备制造企业将构建起向智能制造能力成熟度四级和五级的数字基础设施，为灯塔工厂的建设夯实基础。

二是利用标识解析体系加快上下游产业链互联互通，实现绿色供应链管理。通过推进“工业互联网标识与电力融合应用”，电力装备制造企业作为标识解析的“企业节点”，将实现产业链供应链的有效贯通，为绿色产业链和产品碳足迹核算溯源奠定数字基础。

三是提升产品创新的效率和质量。通过推进“工业互联网平台与电力融合应用”和“工业互联网数据与电力融合应用”，电力装备企业将积累丰富的产品设计、生产、测试和运行数据和模型，将加快数字孪生和工业AI大模型的应用场景建设，加快产品创新的效率和质量保障。

四是为装备制造企业带来丰富的业务模式创新场景。通过推进第三章“工业互联网与电力融合应用场景”的学习和示范，电力装备企业将在“平台化设计、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理、5G+工业互联网”方面培育和构建众多新服务、新业务、新模式、新业态。

三、《指南》给出的参考案例的实践意义

《指南》为电力装备企业构建电力装备制造企业工业互联网五大体系提供了丰富的应用参考和案例实践。

在电力装备企业工业互联网网络体系建设方面，《指南》指出了“5G+工业互联网”已进入规模化发展阶段，电力装备制造企业通过升级工厂网络，适应更多移动设备进入生产环节和高频高速数据采集的需要。同时《指南》也给出了电网和发电企业的网络融合应用架构，为电力装备企业提供了应用参考。

在电力装备企业工业互联网标识解析体系建设方面，《指南》给出了电力行业工业互联网标识解析二级节点的上线情况和工业互联网标识与电力融合应用架构图，为电力装备企业开展基于标识解析的电力产品协同制造、电力产品安全监管、电力产品供应链管理等提供了应用参考。

在电力装备企业工业互联网平台建设方面，《指南》给出了电力行业工业互联网平台的应用现状和工业互联网平台与电力融合应用架构图，为电力装备企业开展基于工业互联网平台的业务融合与协同、强化人工智能基础设施建设、产业创新等方面的业务等提供了应用参考。

在电力装备企业工业互联网数据建设方面，《指南》给出了电力行业数据体系建设的现状和工业互联网数据与电力融合应用架构图，为电力装备企业全面提升感知能力、加快全环节数据整合、提升电力数据要素价值提供了应用参考。

在电力装备企业工业互联网安全建设方面，《指南》给出了电力行业安全建设的现状、安全融合应用需求和安全融合应用方案，为电力装备企业提升边界防护、主机防护、安全监测、安全运维、安全管理以及安全态势感知提供了应用参考。

四、对电力装备企业数字化创新的试点建议

一是加快推进电力装备行业工业互联网标识解析应用升级试点。深化能源电力行业工业互联网标识解析二级节点的应用，发挥工业互联网标识解析二级节点贯通发电设备产业链、电网设备产业链、用电设备产业链、储能设备产业链的优势作用，服务电力装备制造企业提升产品的设计、采购、物流、生产制造、试验检测、整机运输、现场入库、智能运维等效率，加快提升智能制造成熟度能力等级到四级、五级。

二是推动工业互联网网络、平台、数据、安全体系建设和融合发展试点。在电力装备制造企业加快推进工业互联网网络、平台、数据、安全等新型数字基础设施建设；实现人机物全面连接、打通信息“大动脉”；推动电力装备制造企业基于工业互联网网络、标识、数据和安全的工业互联网平台互联互通，实现《指南》九大业务应用模式场景的规模化发展。

三是推动工业互联网服务电力行业绿色低碳业务体系建设试点。新能源、电力装备是我国两大长板产业链，其中新能源设备产业出口已面对欧盟碳边界调解机制（CBAM）的实施压力。根据工信部等十二部门联合发布的政策要求，我国部分省区正在加快落实《工业互联网标识解析体系“贯通”行动计划（2024-2026年）》政策要求，通过此次《指南》的发布推动，电力装备行业有望加快建立适应欧盟法规要求的基于电力行业工业互联网标识解析体系的新能源和电力装备产品碳足迹公共服务体系，同时提升电力装备行业企业碳资产管理、绿色供应链管理、产品碳足迹管理和企业ESG管理水平。

（四）

工业互联网平台在电网企业的应用探索

国家电网有限公司  范金锋

随着我国经济不断发展，工业互联网正在成为我国工业经济转型升级的新引擎。习近平总书记指出，“要深入实施工业互联网创新发展战略”。国家工信部在2024年5月发布的《工业互联网专项工作组2024年工作计划》中，部署“优化网络基础能力”等14类任务49项重点工作，全方位推进工业互联网规模化发展。相关政策的发布，体现国家对工业互联网发展的高度重视，促进了工业互联网的加速建设，也推动着新一代产业变革在电力行业内迅速发展并深化。

一、探索实践

在双碳战略下，电力行业绿色转型发展加快推进，随着新型电力系统和全国统一电力市场建设不断加速，电力保供压力进一步增大。有必要加强电网企业上下游协同，推进数据互联互通，减少行业内的壁垒。国家电网公司利用“工业互联网+”设备及接入、智能化运算、生态化运营等优势，加快推进工业互联网平台建设，逐步形成支撑新型电力系统构建的数字化技术底座，为行业上下游企业提供“上云、用数、赋智”服务，有力促进电力行业高质量协同发展，服务新型能源体系构建。

本次《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》（以下简称《指南》）的印发，为电网企业运用工业互联网平台服务新型电力系统建设规划了路径、指明了方向。

（一）实现多业务的有效融合与协同

打通企业内部各业务系统的管理体系壁垒，推动数据共享和业务协同是实现企业降本增效的关键环节。《指南》指出，随着业务系统的不断增加与企业业务流程的日益精细化，各类业务系统之间的融合和协同，导致问题日益凸显。面对以上痛点，企业开展多业务融合、协同发展显得尤为重要。

一是建立新型电力系统技术支撑。充分利用工业互联网共性技术，构建电力行业工业互联网数字底座，通过连接多类型能源系统，支撑新型能源体系的构建。二是推动系统间数据融合共享。依托工业互联网平台，打造能源行业广域的上下游企业数据枢纽，构建互联互通的能源数据服务体系，实现能源企业平台复用、资源整合、业务贯通，促进各业务系统间数据融合共享。三是服务供应链业务协同发展。基于物联接入、标识解析等技术服务和智能产线监控、电商化交易、客户工程运维等应用服务，贯通智能制造、物资交易、工程运维等能源供应链各环节，实现能源电力行业上下游企业协同发展。

（二）强化数字基础设施建设

新型电力系统的建设离不开人工智能等数智技术的应用。《指南》中提到，人工智能技术在实现电力业务重构、拓展新型应用场景等方面发挥了越来越重要的作用。人工智能基础设施建设为电力行业设备运行预警、作业安全智能管控等业务场景提供了新的技术手段和业务能力支撑。

一是优化能源精准预测。利用人工智能模型算法，通过分析大量的历史气象数据、发电设备运行数据等，实现企业发电量精准预测，提高电网对可再生能源的接纳能力。二是强化设备运行保障。运用机器学习等数智技术，分析设备运行数据，建立设备的健康状态模型，实现对发电设备的状态监测和动态预警。三是推动需求侧管理重构。采用人工智能技术，分析用户的用电行为，对用户进行精准用电负荷预测，构建供需互动、源网荷储协同的智能供电模式。

（三）满足产业模式创新需求

产业模式创新对于促进电力行业数字化转型发展、推动能源行业生态体系构建具有重要意义。《指南》中提出：一方面，电力企业通过工业互联网平台探索新的商业模式；另一方面，电力企业利用工业互联网平台加强与上下游企业的合作，共同打造开放的生态系统。这为满足企业产业模式创新需求提供了新思路。

一是提供一站式整体解决方案。通过工业互联网平台建设应用，深度融合物理电网和数字电网，打造能源供应链+产业链服务新模式，为能源电力行业全产业链提供一站式解决方案。二是建立设备线上交易和租赁体系。电力企业通过工业互联网平台，提供电力设备线上交易服务，同时依托平台的智能化供需匹配能力，提供灵活多变的设备租赁服务，降低用户的设备投资成本。三是建立供应链生态系统。电力企业通过工业互联网平台与上下游企业进行深度协同合作，实现信息共享、资源优化配置和业务流程协同。

二、下一步展望

展望未来，国家电网公司将持续推动工业互联网与电力行业融合创新应用，服务新型电力系统建设和新型能源体系构建。一是要不断探索建立能源电力行业统一标准规范，为能源行业枢纽型企业、平台型企业以及行业上下游企业实现数据互联共享提供指导，引领行业共同开展创新应用。二是要不断沉淀工业互联网共性技术及业务支撑能力，提升平台建设水平，为行业提供“广域连接、资源共享、内外协同、统一入口”服务，推动能源电力行业数字化、智能化协同发展。三是广泛链接行业各要素、各主体以及相关科研机构和高校院所，构建共享开放、合作共赢的能源生态，实现全要素、全产业链、全价值链的全面互联，促进能源行业资源整合和价值再造。

（五）

新型电力系统中工业互联网的价值与展望

清华大学能源互联网创新研究院副院长、数字化转型研究室主任  高峰

新型电力系统是新质生产力的使能基础设施

2024年1月31日，习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时指出，“绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力本身就是绿色生产力。必须加快发展方式绿色转型，助力碳达峰碳中和。”实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军。电力不仅自身需要实现能源技术革命的目标——“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”，促进新质生产力发展，更需要“构建以新能源为主体的新型电力系统”，“推动经济社会绿色低碳转型”，成为新质生产力发展的使能基础设施。

工业互联网是新型电力系统的使能基础设施

2023年7月11日，习近平总书记主持中央全面深化改革委员会第二次会议，审议通过《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》，明确“加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统”。这二十个字的五大特征给新型电力系统提出了明确的指引。

第二次工业革命时期，世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”，正是因为电力更加“经济高效”。随着需求的增长，电力安全对经济民生影响巨大，电力系统在“经济高效”和“安全充裕”的二元平衡中快速发展。“双碳”形势下，“清洁低碳”加入并成为引领特征，二元平衡升维迈向三元平衡，传统电力系统需要颠覆式变革，从物理形态到生产管理乃至产业生态都要迈向“新型”。“供需协同”和“灵活智能”是实现三元平衡的关键支撑，是应对新能源不确定性的核心手段。工业互联网正是实现新型电力系统“供需协同、灵活智能”的使能基础设施。

俗话说，“痛则不通，通则不痛”。“供需协同”就是要打通电力链源荷两端，实现从“源随荷动”到“源荷互动”甚至“荷随源动”，使得波动性的电力生产和波动性的电力消费能够高效协同，有效减少输配调环节安全保供的压力，减少对储能等灵活性资源的投资需求。缩短供需之间的距离，实现“供需协同”，正是互联网的要义，也正是工业互联网为电力行业赋予的重要能力。

通过工业互联网赋能电力各环节、各主体、各业务的数字化智能化转型，是电力系统提升灵活性、应对不确定性的必由之路。工业和信息化部日前印发的《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》（以下简称《指南》）意义重大，体系完整，定位准确，能够有效引导电力行业转型发展，“解答应用工业互联网面临的‘为什么’‘建什么’‘怎么建’‘找谁建’的问题。”

《指南》以应用需求为导向，以总体架构为统领，以应用场景为蓝图，从网络、标识、平台、数据和安全五大方面全方位描绘了工业互联网与电力行业融合应用的全景图，并通过典型案例、供应商概览和专业术语解释进一步给行业提供了落地参考。《指南》不仅对电力企业有着直接的应用指导，对高校、科研院所、金融与投资机构和政府部门等也有很好的参考价值。

工业互联网与电力行业融合应用展望

新型电力系统与现有电力系统存在着代际差异，其核心差异和特征就是“新能源为主体”。新能源从次要地位转变为占主体地位，会从量变引起质变，颠覆整个电力系统的建设形态、运行形态、管理形态乃至商业形态。构建新型电力系统需要通过系统性、整体性、协同性改革，打通源网荷储多环节，协同政产学研多主体，需要依托工业互联网进一步促进数字技术与电力技术的结合、模式创新与技术创新的结合，通过“升维”的方式支撑电力行业颠覆性变革。

工业互联网需要赋能电力行业新业务、新模式、新业态的发展，也要考虑新主体、新负荷的需求。今年是能源革命提出十周年，电力系统本身已经发生了巨大的变化，但主要发生在发电和电网端。需要深化能源消费革命，结合“再电气化”，促进需求侧各行各业与电力深度融合发展，如算力-电力协同等。随着工业互联网赋能制造业等转型发展，需求侧主体一方面提升了自身的用电管理水平，另一方面也提升了与电网等外部主体的互动能力，从而为绿色生产力夯实基础。

2024年2月29日，习近平总书记在中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习时指出，“进一步建设好新能源基础设施网络，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设”。工业互联网赋能的需求侧各主体可以成为智能微电网的建设主体，在用电管理的基础上，采用先进采集与计量、分布式电源调控、精准负荷控制、运行优化决策等技术，充分利用本地新能源，有效降低碳排放。

正如移动互联网改变了我们的生活方式，工业互联网将会改变电力的生产方式。工业互联网可以促进需求侧各主体的和电网、电厂的协同互动，形成各种规模和形态的虚拟电厂主体，从而充分挖掘和利用需求侧的灵活性调节能力。这是是平抑新能源波动性、保障电力系统安全的投入最少、见效最快、碳排最低的手段。工业互联网的重要组成“标识”已在支撑用电行为分析，未来能够进一步作为虚拟电厂、储能等灵活性调节资源参与调节的识别、计量、计费与交易的重要支撑。展望未来，绿电溯源、实时电力碳排放因子等绿色生产力的重要抓手都离不开工业互联网的深化应用。

来源：中国工业互联网研究院