2025年深圳数字能源白皮书-深圳市发改委

微信扫码，打开到小程序

2025 深圳数字能源 白皮书 2025深圳数字能源白皮书 指导单位： 深圳市发展和改革委员会 主编单位： 深圳国家高技术产业创新中心 （深圳发展改革研究院） 深 能源 数创未来 爱 AI 01 深圳数字能源先锋实践 四大中心 六大环节 十大全球解决方案 03 04 05 02 打造清洁低碳主体电源 太阳能发电 17 风能发电 22 核能发电 25 03 构建超大城市可靠电网 输电数字化 35 变电数字化 37 配电数字化 39 智能化调度 41 05 创新多元路线新型储能 电化学储能及关键材料 55 物理储能 58 智慧氢能 60 终端应用 62 智慧运维 66 06 打造“AI+能源”数字平台 实时感知 69 全域互联 73 07 创新电碳融合商业模式 碳计量 83 电力碳足迹 84 绿电交易 85 “电碳+”生态 86 生物质能 清洁火电 28 30 智能微电网 42 04 建设世界一流超充之城2.0 重卡超充换 45 乘用车闪充 47 车网互动（V2G） 51 数字底座 75 绿色算力 80 深圳坚持以习近平新时代中国特色社会主义 思想为指导，落实“四个革命、一个合作”能源安 全新战略，推动构建清洁低碳、安全充裕、经济 高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，建 设全球数字能源先锋城市，加快数字能源先进技 术“深圳示范、全国服务、全球推广”，打造万亿 级数字能源新质生产力。 报告聚焦全球能源发展大势，瞄准新型电力 系统建设关键领域，系统展现深圳数字能源产业 的硬核技术、先锋应用与全球实践，为行业提供 合作共赢新思路。我们期待与全球各界携手，以 数字技术赋能全球能源绿色低碳转型，助力打造 可负担、可靠、可持续的现代能源。 01 深圳数字能源先锋实践 加快推动“深圳模式”全面 引领全球能源绿色低碳转型， “深圳方案”全力服务全球能源 场景需求，打造总部研发中心、 高端智造中心、全场景示范验证 中心、一站式解决方案供给中心 “四大中心”，助力源、网、 荷、储、数、碳“六大环节”提 质增效，打造十大数字能源解决 方案，推动构建适应新能源占比 逐渐提高的新型电力系统。 四大中心 六大环节 十大全球解决方案 四大中心 六大环节 03 04 4 打造数字能源总部研发中心 立足新型能源体系规模化新能源消纳需求，精准捕捉能源领域骨 干企业数字化转型趋势，积极推动数字技术骨干企业拓展能源新 赛道，外引内培双向发力培育一批数字能源新龙头、新势力，加 快形成“电力+算力”耦合发展的数字能源科技创新“硬核力”。 打造数字能源高端智造中心 紧扣全社会能源安全保障和绿色低碳转型发展需求，扩大新型储 能、充电设施、智能电网、风光水重要零部件等重点领域先进产 能，增强功率半导体、采样控制芯片等基础元器件产品供给能力， 提升能源电力操作系统、仿真软件等基础软件产业化水平，通过产 品技术进步、装备升级和成本下降，显著提升“设备+服务”“产品 +技术”现代化数字能源产业体系竞争力。 打造数字能源全场景示范验证中心 按照“成熟一批、示范一批、推广一批”的原则，推动能源供给侧清 洁低碳转型，提升消费端电能替代水平。推动产业园区绿色低碳发 展，加快公共领域车辆全面电动化转型，普及光储超充车网互动一 体化应用，提升虚拟电厂资源调节能力，打造全市域级、全自主可 控、精细化建模的电力充储放一张网。立足深圳资源场景优势，强 化特色示范和全域应用协同联动，打造全球引领的“源网荷储友好 互动”整体解决方案。 打造全球数字能源一站式解决方案供给中心 面向全球数字能源市场资源，用好深圳机电一体化生态、快速量 产能力和资源整合优势，加大电力、煤炭、油气等传统能源数智 化“深圳产品”供应，加快海岛、矿山等多元场景“深圳方案”创 新。提升产业链“云管边端芯”自主化水平，提高全球数字能源“含 深度”，为全球能源生产消费贡献特色鲜明的“深圳力量”。 清洁低碳 主体电源 加快传统火电机组数字化、智能化、清洁化发展，创新超大城市“5G+智慧燃气”解决方案， 加快新一代光伏、高效光热、多元场景风电等新能源智慧升级，打造新型电源解决方案。 本地清洁电源装机超80%。 超大城市 可靠电网 全市用户年平均供电中断时间小于7.5分钟，建成11个高品质供电引领区，核心区年平均中 断时间小于2.5分钟。获得电力指标全国第一。供电可靠率达99.9986%，综合线损2.07%。 多元路线 新型储能 全面布局电池材料、结构件、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、变流器 (PCS)、第三代功率半导体等关键环节，实现电池材料、电芯模组、控制系统、功率器件全 球引领。拓展电源侧储能、基站储能、移动储能、数据中心储能、产业园区储能五大场 景，完善智慧储能、聚合交易、共享储能、虚拟电厂等新型商业模式。 世界一流 超充之城 按照“统一规划、统一标准、统一平台、统一标识”四个统一原则，全面建成世界一流超充 之城1.0，累计建成1098座超充站（包括14座兆瓦闪充站），超充站是加油站3.7倍，打造 一公里超充出行服务圈。依托深圳市数字能源产业基础和“超充之城1.0”成果，发力重卡超 充、重卡换电、乘用车闪充三大前沿生态，以高品质充换电需求带动大功率充换电技术和 产业发展，全面开启“油电同速”新时代。 “AI+能源” 数字平台 立足全球最优最好“AI+能源”产业生态，强化人工智能先锋城市、数字孪生先锋城市、极速 先锋城市三大底座赋能，着力塑造实时感知、全域互联、数字底座和绿色算力四大核心优 势，打造能源行业专用智慧眼、聪明脑和灵巧手，系统化实现数字化、智能化、绿色化高 效升级。 电碳融合 商业模式 通过构建精准的电碳计量体系与协同关键技术，推动能源消费与碳排放的实时联动与优化 调控。率先打造电碳运营服务平台，实现全链条碳足迹管理；推广“绿车充绿电”模式，创 新打造绿色电力消费闭环。 1 2 3 4 5 6 总部 研发 高端 智造 示范 验证 解决 方案 十大全球解决方案 05 06 大规模构网技术 稳定可靠运行 从芯到网，主动安全 物尽其用，全生命周期经济 电压 / 频率 / 功角重构 秒级数据采集，小时级主动诊断 2:1 高光储比 百公里构网，千台 PCS同步分钟级黑启动 故障连续穿越 负荷侧冲击抑制 日级 10+ 安全风险主动预警 一包一优化，一簇一管理，生命周期提升用电量 7% 以上 1 全场景构网型储能 2 无人电动矿卡集群 安全事故几率趋近于 0 单位补能成本约为油车的 1/3，人员成 本、轮胎磨损成本、 维修成本大幅降低 一个周期内连续作业时间增加，周期内效率提升约 40% 无人矿卡 兆瓦超充 10min-30min 超快充 2400A长时稳定输出 支持行驶4h，续航300公里 重卡换电 创新的底盘式换电技术，不同品牌纯 电重卡 5 分钟快速 补能，物流效率大 幅提升 底置电池设计使单车带电量提升至 342kWh，同时降低 车辆重心以增强安全性 07 08 3 4 陆上光伏 陆上光热 海上风电 高转换效率： 多种辐照情况下，高效拓扑结构均可保障高 转换效率 智能跟踪支架控制算法 SDS： 针对复杂和阴雨天场景，通过 AI 技术 + 闭环控制，实现最优跟踪角度，提升电站发电量 光热储能多能互补一体化项目 “光热 +”新型技术路线，具备低负荷、快调节能力 塔式系统集成设计与控制等关键技术 大型海上风电全阶段设计能力 深远海漂浮式风电技术 深远海柔性直流输电技术 防腐设计与智能化监测平台 陆上光伏、光热、海上风电 光储微网，用电无忧 膜法赋能，碧海化清泉 绿色氢氨醇，一体化解决方案 光储微网 + 海水淡化 + 绿色氢氨醇 膜式反渗透海水淡化技术 脱盐率超 99% 氢醇一体化 氢氨一体化 ——生物质气化气流床技术路线耦合绿氢 ——碱性电解槽制氢 + 绿氨联产全链路 真构网、全智能、高质量 短路电流支撑、虚拟惯量支撑、宽频振荡抑 制、快速一次调频、分钟级黑启动、无缝并离网切换 六大核心能力： 09 10 5 6 光储超充 + 车网互动，虚拟电厂 深圳超充地图 打造首个网地一体化、超大城市虚拟电厂 接入类型最全 直控资源最多 应用场景最广 深圳虚拟电厂调控管理云平台 超 各类资源负荷 400 万千瓦 超 最大可调负荷 110 万千瓦 超 100 次累计调节超 550 万 kWh 超 注册负荷聚合商 60 家 储能电站 分布式电源 工业负荷及其他 楼宇空调 充电设施 5G基站 虚拟电厂管理 调控云平台 深圳累计建成超充站 1098 座（单桩额定功率≥ 480 kW） 光储超充和车网互动一体化站 105 座 1,002 charging stations 296 gas stations 5-minute energy replenishment Range (cars) 40 kilowatt hours 250km >1 million new-energy vehicles 3 million fuel vehicles 500km 25L 不输油车的快速补能网络 中心区基本实现500米见站 5分钟补能 40度 换算续航 (小汽车) 25升 Existing service scale 现状服务规模 >100万新能源车 300万燃油车 1002座 296座 精细建模 海量物联技术 100+ 设备接入协议汇聚集成 亿级设备实时接入能力，毫秒级响 应速度 统一时空信息平台 全要素数字孪生 全域 CIM 底座应用 毫秒级模型高精渲染 L4 级别全要素建模 全市域级 多模态数据融合处理技术 日均处理数据量 500TB 70 多类数据源融合碰撞分析，单设备 毫秒级监控、1000+ 设备运行指标 全自主可控 城市级能源 AI 大模型 智能规划选址大模型 20+ 风险识别模型，准确度 95% 30+能源应用模型（预测、分级、评价等） i 深圳 APP 统一入口 电力充储放一张网 一键找站 快速了解附近的充电站以 及空闲充电桩数量，充电 桩的实时使 用情况等 一键导航 一键充电 精准导航至所选充电站 扫码即可跳转至小程序进 行充电 电力充储放一张网 月活跃用户量 6800人次 11 12 7 8 会思考 能感知 有温度 数字电网与城市规划建设协同 调度操作“一控到底” 运行人员现场操作节约用时98.2% 100% 自愈型智能配电网 “地上 + 地下”全景可视 “输变配用”全流程贯通 5300公里输电线路、130公里输电管廊 三维建模 输电线路巡视、隐患排查全流程数字化 停电时间 0.13 小时/户，线损率 2.07% 建成 11 个高品质供电引领区，平均停电时间小于2.5 分钟 超 80 万户家庭开通碳账户，累计减碳量约 2.6 万吨 超大城市数字孪生电网平台 可进化 10G 电网高速专网 电网规划数智大脑，接入全市数十万栋 建筑数据 千伏千安兆瓦闪充 全直流配电 用电负荷柔性调节 绿色建筑 1000V 充电电压 1000A 充电电流 1MW 充电功率 10C 充电倍率 ±375V 和 48V直流微电网 低压直流照明 纯直流空调系统 接入虚拟电厂，用电负荷柔性控制 分布式光伏 + 分布式储能 可80%时间离网运行，峰值负荷降低64% 绿色三星级建筑 夏热冬暖地区净零能耗建筑 削减近 50% 建筑用电负荷 2 单位面积能耗低于52 kWh/m 光储直柔 + 绿色建筑 先进光伏 商用单结钙钛矿组件全面积（0.72㎡）光电转化效率 20.7%，刷新平米级商用钙钛矿组件世界纪录 消费领域钙钛矿全球领先技术 探索“光储微网 + 新型农业”未来场景 开展农业生产数据智能采集与分析系统研发 构建光储微网协同调度模型 结合指针式喷灌机、滴灌、微喷灌 减少地表径流与蒸发损耗 精准控制水量供给 采用“沙膜技术”，添加“植物纤维粘合剂” 增加沙粒聚集度，具备结团能力 有效重塑局部区域生态环境 13 14 9 10 安全 极简 架构安全： 主动安全： 网络安全： 产品安全： 部件 / 设备 / 系统级 被动响应→主动预测 全方位安全防御体系 端到端安全可靠 部署极简： 维护极简： 环境适应强，TTM（产品从概念到上 市的周期）短 小时级→分钟级 光储微网 + 绿色可靠数据中心 绿色 高效节能： 高密节地： 全链节碳： 提升供电 / 制冷效率 供电融合高密化 材料可回收 智能 智能营维：人工巡检→AI 远程巡检 智能调优：人工调优→ AI 调优 光储微网 + 新型农业 土壤改良 节水灌溉 作物选育 狼尾草、苜蓿全面覆绿 探索大豆、玉米、番茄等经济作物种植 验证沙漠环境植物生长特性 农光互补 02 打造清洁低碳主体电源 太阳能发电 风能发电 核能发电 生物质能 清洁火电 积极推动电源侧绿色低碳转 型，深度融合先进传感、物联 网、大数据、人工智能等技术， 实现太阳能、风能、核能、生物 质能和清洁火电等领域设备管 理、实时监测和优化调度，打造 超大城市能源供应新范式。 太阳能发电 新一代光伏光热 1 2 （1）漂浮式光伏：海上漂浮式光伏是未来新能源开发的重要方向。可有效节约陆地资源，通过水体冷却效应提 升发电效率，加快突破高性能抗腐蚀耐候的轻质浮体结构、适应复杂风浪流的系泊锚固系统、防潮防盐雾的电 气设备密封技术，助力漂浮式光伏加快进入量产周期。 （2）高效光热：光热发电是目前唯一具备替代煤电“带基荷”潜力的新能源方向，持续优化聚光集热设备、储 /换热设备、熔盐材料、控制技术、运行策略，打造低成本、高效产品解决方案。 （3）薄膜光伏：薄膜光伏是一种新型太阳能电池组件，采用碲化镉、钙钛矿、铜铟镓硒等材料。组件可通过卷 曲或弯曲等方式实现柔性设计，适应不同形状和曲面的应用需求。 （4）钙钛矿/晶硅叠层技术：钙钛矿/晶硅叠层技术是将钙钛矿材料与晶硅电池结合，通过“钙钛矿吸收短波 （可见光）、晶硅吸收长波（近红外光）”的光谱分段吸收设计及串联结构，实现光电转换效率突破单结电池极 限（实验室效率超34%，理论极限达43%）的下一代光伏电池技术。 智能化技术 （1）光伏组件自主清洁：基于物联网平台和AI视觉定位，通过智能清洗机器人结合积尘检测装置，实现远程控 制、自动定时清洗。 （2）光伏智能跟踪：通过角度传感器、气象传感器和智能算法，实时跟踪太阳方位角与高度角变化，主动优化 组件受光角度，有效提升太阳辐射接收效率，降低度电成本。 （3）光伏出力预测：光伏出力预测支撑场站电力交易报价策略，推动实现收益最大化。技术层面基于气象预报 数据、历史功率数据及天空成像等信息，利用数值天气预报、机器学习及深度学习算法，实现超短期、中长期 及极端天气等多场景预测。 （4）AI+钙钛矿技术：通过人工智能算法系统分析加速新材料发现及配方优化，大幅缩短产品研发周期，提升 产线生产效率。 前沿方向 深圳燃气·深圳北站综合交通枢纽分布式光伏绿色能源项目 关键技术 项目充分结合深圳北站综合交通枢纽空间资源及多元化场 景需求，在东、西广场闲置屋顶和风雨连廊建设分布式光 伏，辅以光伏太阳花和储能系统，实现了光伏与建筑的完 美结合。 成效 项目通过“自发自用、余电上网”模式，光伏装机容量 3217.8kWp（其中薄膜光伏组件815kWp），储能装机容 量500kW/1000kWh，可实现年发电297.2万kWh，碳减 排1340.99吨。 17 18 中广核+可胜技术·格尔木350MW塔式光热发电项目 关键技术 全球规模最大的聚光集热系统——三塔一机系统。格尔木350MW项目采用三塔一机技术，即三座镜场集热，并盐后共用 一台汽轮机。采用37㎡高精度、高可靠性智能定日镜，镜场总反射面积约330万㎡，是全球已投运单机最大镜场（迪拜 100MW项目为175万㎡）的1.89倍。 成效 熔盐储热系统分散布置在各个镜场中心和动力岛，并结合调峰型光热电站的运行特点优化多塔一机的熔盐储热系统配置、 能量调度方案，大幅降低并盐管道成本，较传统并盐方案成本下降约67%。项目度电成本约0.55元/kWh，显著低于 100MW级的光热项目。 先进实践 19 20 黑晶光电·钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池组件 关键技术 通过隧穿结构实现顶底电池高效串联，钙钛矿组分调控优化带隙匹配以平衡光电流、减少热弛豫损失，光学设计提升叠层 电池陷光能力与短路电流，传输层界面工程抑制载流子传输复合以提升开路电压，钙钛矿界面优化与化学锚定制备抗光热 湿衰减的高稳定叠层光伏电池。 成效 该技术将突破传统晶硅电池29.4%的效率瓶颈，未来光电转换效率有望达43%，度电成本有望降至0.18元/瓦以下；通过不 断提升抗光热湿性能，保障长期运行可靠性；产业化优化成本后，助力光伏电站降本增效，推动光伏产业再次升级。 深圳能源·会展中心“光储充放检”城市景观一体化示范项目 关键技术 创新采用新型彩色光伏组件，搭建大鹏展翅与芯片造型， 寓意深圳绿色发展和科技创新精神特质，构筑城市第六立 面绿色能源新地标。 成效 屋顶光伏装机19MW，是大湾区最大单体屋面光伏项目。 规划建设超充、快充、慢充、无线充电、V2G等各类充电 设施，总数量过千，将成为全球充电桩数量最多的场站之 一。屋顶光伏融入灯光夜景功能,用“数字能源”点亮深圳夜 空，打造城市形象高光窗口。 先进实践 中广核新能源·德令哈光热电站 关键技术 采用无人机及机器视觉技术，实现槽式镜场的数据自动采 集、缺陷自动识别和报告自动生成。将原有电伴热就地控 制接入DCS系统，保证熔盐系统安全运行；同时，引入神 经网络及模糊控制算法，有效降低厂用电。 成效 通过无人机巡检系统及时发现镜场缺陷，开展预防性检 修，提升集热器等关键设备性能，并通过DCS精准计算日 耗电量，运用模糊控制降低厂用耗电量20%。 光因科技·大面积钙钛矿光伏组件 关键技术 攻破行业“效率-面积”无损放大瓶颈，构建覆盖薄膜沉积、 激光刻划、薄膜封装等多项核心工艺的完整技术体系，深 度融合半导体级精密制造与人工智能算法优化技术，攻克 大面积钙钛矿薄膜均匀沉积、高节拍下工艺稳定性等产业 化核心难题。 成效 组件面积扩大至平米级商业化标准尺寸，预计量产效率突 破