透视全球电力行业数字化趋势，数字技术支撑各领域差异化需求

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。功能是将一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。

主要负责利用发电动力装置将化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能、水能及太阳能、风能、地热能等转换为电能。主要经营模式是发电厂，主要包括化石燃料发电厂、核电厂、水电厂及光伏、风电厂等，所产生的电力通过输电和配电线路输送至最终用户。发电厂是资产密集型组织，所有类型的发电厂都有大量需要维护的资产，包括汽轮机（燃气轮机）、泵、电机、热交换器、压缩机、蒸汽疏水阀等。资产绩效对电力公司来说至关重要，意外故障与停机风险不仅影响电力公司的收入，且对品牌声誉也会有损害。因此，对发电设施的运营维护以保持可靠性和正常运行时间是电厂的首要任务之一，以最大限度提高基础设施的投资回报。燃气轮机或蒸汽轮机的结构复杂，需要专业技术人员进行操作，绝大多数电力公司可以通过人工智能与大数据技术提高电力资产的可见性和预测性维护的准确率，同时有效延长和管理设备设施的剩余使用寿命（RUL）。

主要由输电系统运营商（TSO）和配电系统运营商（DSO）来管理运营。

TSO主要提供从发电机到配电网络的电力传输，他们将参与电网规划、维护和实时监控。鉴于用电客户不断增长的能源需求，他们还将要面对维持电网弹性、扩展和智能化改造的挑战。传统 TSO 可以通过使用数字空生、3D模型、传感器、通信网络和自动化来提高其电网的可见性，最大限度地减少中断和停电。

配电系统运营商管理并运营向工业、商业与家庭输送电力的低压配电网络。DSO负责本地配电、维护变电站和变压器以及响应问题或停电。由于分布式能源和虚拟电厂的建设，DSO在电网运营中的角色正在发生变化。配电网规划主要是预测出负载需求的演变，首先确定配电网中的当前约束、不同资源的能力和可用性。然后考虑到极端条件下的故障应对方式。最后则进行风险和机会分析，获得在低风险条件下的成本效益最大化的配电网规划方案。在传统集中式供电的模式下，负载变化的振幅低、确定性高，配电网规划的可复制性强。但当分布式能源渗透率不断增加时，其间歇性和波动性的特性将给配电网带来更多不确定性，导致配电网的运行状态越来越接近极限。在这种情况下，要综合计算负荷预测、发电量、分布式能源和电动汽车及其充电基础设施的渗透率、技术性约束以及法规和政策要求等多种参数，同时考虑到潜在的电压越限、过载、电压骤降、继电保护设置等。

电力供应商/零售商采购能源并向家庭、企业和工业的能源分配和输送，维护和运营所需的基础设施，提供客户服务来管理账户、处理账单和帮助用户了解他们的能源使用情况并有效管理他们的账户。未来，其他增值服务还包括能源效率计划、个性化能源计划和可再生能源选择。IDC对电力行业调研的数据显示，有39%的供电公司将客户满意度置于其他业务优先事项（如成本、效率、创新等）之前，有62%的供电公司表示，其将专注于增强客户体验能力来提高客户的参与度、满意度、净推荐值等。在客户体验方面，可以结合GenAI、AR等数字技术辅助，实现更精细化的服务对话功能，通过人工智能与自然语言处理技术，更准确地识别客户意图。如杜克能源公司(总部位于北卡罗来纳州)为约730万客户提供电力供应，其新系统利用AI/ML技术，使客户能够查看、跟踪能源消耗情况，接收警报和通知，并随时随地与供电公司的客服人员进行连接。这种数字化的全渠道CE解决方案使杜克能源增加用户登录与新注册、减少注册的缺陷数量。

在能源转型方面，IDC全球未来运营调查的数据表示，46%的电力行业企业表示他们缺乏足够的有关能源使用或碳排放的优质数据来衡量进展或提高减排效率。由于数字技术的实施，全球40%的独立电力生产商表示其ESG指标得到了改善，47%的电力公司表示其在能源使用效率上取得了突破。虽然有一部分电力公司开始在碳捕获、循环、分布式能源中使用数字技术，但以能源转型为重点的数字解决方案仍处于早期阶段。技术提供商们需要关注最终用户的低碳驱动力及净零目标，提供配套的排放数据监测、数据分析、报告生成等解决方案。应用业务流自动化及计量技术提高流程与运营的可见性，并协助最终用户建立在长期目标下的能源转型路线图，尤其是核心业务的脱碳计划。同时，可以在此过程中沉淀“能源即服务”或“脱碳即服务”的成熟解决方案，将其复制到其他碳密集型运营或产业。

在资产管理方面，全球的电力公司正在对资产运营的各种活动进行数字化，IT-OT融合已在服务质量、运营效率和安全性等方面显示出广泛优势，基于IDC全球未来运营调研的数据，超过47%的全球电网运营商希望通过IT-OT融合来提高电网吞吐量和服务可靠性。发电厂和电网运营商十分关注APM、数字孪生和远程资产管理等解决方案。技术提供商需要帮助最终用户实现对物理资产与数字资产的双重管理。在物理资产方面，多源融合设备数据，基于温度、压力、振动、电流、电压等数据，内嵌智能诊断算法，实现对设备从响应式维护，到预防性维护，再到预测性维护。在数字资产方面，辅助最终用户合理收集运营数据并创建以数据为驱动的资产维护管理计划，积极推进IT-OT架构，连接跨基础设施、设备、人员，提升远程协作管理能力。

在数字基础设施方面，未来的数字基础设施将是分布式的、高度自治的、以云为中心的基础设施。通过采用云技术，全球有超过25%的的电力公司在简化和标准化IT基础设施和PaaS平台方面得到了改善。技术提供商们需要通过解决最终用户的关键挑战，如大量应用集成、大量运营数据存储、数据可访问性等，来支持其IT基础设施的建设。