G7的未来展望：数字化转型和人工智能在电力系统转型中的应用-68页

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G7的未来展望 数字化转型和人工智能在电 力系统转型中的应用 © IRENA 2025 ISBN：978-92-9260-690-9 免责声明 国际可再生能源署（IRENA）感谢加拿大政府为生产此报告提供的支持。 此报告可从此处下载：www.irena.org/publications 如需更多信息或提供反馈，请联系：publications@irena.org。 关于IRENA 致谢 IRENA的同事也提供了宝贵的意见，包括Paul Komor、Toyo Kawabata、Zafar Samadov、Samah Elsayed、Celia García- Baños、Diala Hawila、Gayathri Nair、Thierry Odou、Arina Anisie、Yasuhiro Sakuma、Bilal Hussain、Francisco Gafaro 、Binu Parthan、James Walker和Luis Janeiro（前IRENA成员）。 本出版物及其中的资料按“原样”提供。国际可再生能源机构已采取一切合理预防措施，核实本出版物中资料的可靠性。然而，国际可再生能源机构 或其任何官员、代理人、数据提供者或其他第三方内容提供者均不提供任何形式（明示或暗示）的担保，也不对使用本出版物或其中资料造成的任 何后果承担责任或负有责任。 受益于专家的输入和评论，包括Marcio Venicio Pilar Alcantara（巴西，ANEEL）、Alena Profit（西门子）、Siddesh Gan dhi（ENTSO-E）、Ulrich Mans（Quantum Delta）、Liesbeth Switten（AIB-发行机构协会）、Kilian Daly（EnergyTag） 、Semih Tetik（CharIN）、Yunshu Li（IAEA）、Marcia Poletti（Octopus Energy）、Deger Saygin和Joseph Cordonnier （经合组织）、Mari Angeles Major-Sosias（美国电力研究所）、Seong Choi（NREL，全球PST联盟）、Julie Evans（英 国，DESNZ）、Kentaro Oe（日本，METI）、Maximilian Schuelling（德国，BMWE）、Vincent Berrutto（欧洲委员会， DG ENER）、Martina Lyons（国际能源署）、Peter Markussen（Energinet）、Karoline Steinbacher、Katja Eisbrenner 和Romain Capaldi（指南针咨询公司）。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品，并不意味着IRENA优先认可或推荐它们，而非提及的同类 性质的其他公司、项目或产品。此处采用的设计称谓和材料展示不表明IRENA对任何地区、国家、领土、城市或地区的法律地位，或其当局，或 对其边界或疆界的划定有任何意见。 除非另有说明，本出版物中的材料可自由使用、共享、复制、再制作、印刷和/或存储，但需注明IRENA为资料来源和版权所有者。本出版物中归 第三方所有的材料可能适用单独的使用条款和限制，在使用此类材料前可能需要获得这些第三方的适当许可。 国际可再生能源署（IRENA）是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来过渡，并作为国际合作的主体平台、卓越中 心和可再生能源政策、技术、资源和金融知识的宝库。IRENA促进各种形式的可再生能源的广泛采用和可持续利用，以实 现可持续发展、能源 acces、能源安全、低碳经济增长和繁荣。 引用： IRENA (2025), 数字化转型和人工智能在电力系统转型中的应用：G7的展望 国际可再生能源机构，阿布扎比。 这份报告由阿德里安·戈麦斯、阿利娜·吉尔马诺娃、安克·肖恩劳、伊内斯·雅各布、拉扬·丹卡尔、丽贝卡·比桑瓜和西蒙·本马 拉兹撰写，由诺雷拉·康斯坦丁塞库（国际可再生能源署创新与技术中心代理主任）指导。 出版和编辑支持由弗朗西斯·菲尔德和斯蒂芬妮·克拉克提供。报告由费尔·迈基进行校对，技术审查由保罗·科默提供。平面 设计由凤凰设计援助提供。 | 3 G7的前景 附件.................................................................................................................................. 64 2. 数字优势：数字化电力系统的增值........................14 目录 1. 简介.................................................................................................................10 术语表............................................................................................................................................64 缩写...................................................................................................................... 5 执行摘要............................................................................................................. 6 4. 七国集团和国际社会的建议 ....................................52 参考文献。 ......................................................................................................................... 56 调查方法. ....................................................................................................................... 66 2.1 价值集聚............................................................................................................................15 2.2 电力系统数字化： 以效益为导向的方法 ................................................ 22 2.3 高效益的实现——案例研究 . .............................................. ........... 26 3. 实施数字解决方案：挑战与战略响应 ........... 40 3.1 实施障碍：理解挑战以确定行动 ............................ 42 4.1 通过定制化数字化转型策略释放系统价值。 ........................................... 52 4.2 通过系统范围的协同加速数字化统筹。 ................................ 53 4.3 基础优先：数据采集与管理、互操作性与网络安全........................................................................................ 53 4.4 重塑技能与培训：教育主题与数字素养的整合。 .........54 4.5 促成因素：长期规划、激励投资与支持创新。 ........................................................................................................... .....................54 4.6 加强（国际）合作以支持电力系统转型，包括在新兴和发展中经济体。 ................................................................... ............................................... 55 数字化电力系统呼吁 ............................................................................................... 6 数字化解决方案带来的增值的定 性评估 . ............................................... 7 G7和国际伙伴的行动议程. .................................................................... 8 4 | 表格 盒子 数字化转型与人工智能在电力系统转型中的应用 图例 2.1框 通过数字化创造价值。 ..................................................................................................21 2.2 节 Energinet项目.......................................................................................................................................22 2.3 箱 智能充电...........................................................................................................................................30 框 2.4 数字化如何助力更多可再生能源的整合：案例研究...........................................34 2.5 栏 现实生活实例：细分证书如何为客户增加价值 ........................37 2.6 编箱 现实世界的FLISR应用............................................................................................................39 图1.1 国际可再生能源署的1.5°C情景........................................................................................................................... .11 图1.2 BNEF在电力部门跟踪的数字项目和合作伙伴数量，2017-2023 ..12 图1.3 按技术领域划分的电力行业数字化，2023年和2024年................................................13 图2.1 价值簇..............................................................................................................................................15 图2.2 量化数字化为可再生能源开发商创造的价值（在一个 50 GW 投资组合中）...................................................... .................................................................................................21 图2.3 电动汽车智能充电以降低电费成本..................................................................... 28 图 2.4 高级智能充电形式。 .....................................................................................................29 图 2.5 预测性维护的基础构件。 ............................................................................31 图2.6 比较替代的电源资产维护方法。 .......................................31 图2.7 人工智能增强型可变可再生能源发电预测。 ........................................................33 图 2.8 在FLISR技术中自动化的步骤........................................................................................38 图3.1 数字化转型用例的预期影响时间表。 .........................................................40 图3.2 能源领域数据实施感知到的障碍..................................42 图 3.3 能源领域数字化解决方案的感知障碍............................................................................45 图3.4 支持数字能源解决方案的全球优先事项........................................................................................................48 图A.1 一个电力系统数字化框架 .................................................................................64 图A.2 按行业分的调查受访者...............................................................................................................67 表2.1 价值集群用例和数字化收益.........................................................................25 表2.2 智能充电部署的启用步骤.................................................................. 28 表2.3 实施预测性维护的步骤 ..................................................32 表2.4 部署人工智能增强型虚拟现实预测的启用步骤 ......................................34 表2.5 实现能源属性证书部署的启用步骤。 ......................................... 36 表2.6 部署FLISR的启用步骤.................................................................................... 39 | 5 G7的前景 缩写 3DEN 数字需求驱动型电力网络 人工智能 人工智能 AMI 高级计量基础设施 APUA 非洲电力公用事业协会 BEMS 建筑能效管理系统 BESS 电池储能系统 BNEF 彭博新能源财经 CRA 网络弹性法案 DERs 分布式能源 丹麦克朗 丹麦克朗 DLR 动态线路额定值 DR 需求响应 DSO 配电系统运营商 EAC 能源属性证书 西非经济共同体 西非国家经济共同体 ECREEE 西非经济共同体可再生能源与能效中心 EDF 法国电力公司 人权事务委员会 加拿大人力资源部电力 EIF 欧洲互操作性框架 EMDEs 新兴和发展中经济体 EMS 能源管理系统 ENTSO-E 欧洲电力输电系统运营商网络 ESG 环境、社会及公司治理 欧盟 欧洲联盟 EUR 欧元 EV 电动汽车 事实 灵活交流输电系统 FEMS 工厂能源管理系统 FLISR 故障定位、隔离、服务恢复 FSC 未来技能中心 G7 七国集团 GO 来源保证 GW 吉瓦 GWh 吉瓦时 IEA 国际能源署 物联网 物联网 IRENA 国际可再生能源机构 MASE 环境保护与能源安全部 mFRR 手动频率恢复储备 运维 运行与维护 PAYGO 按量付费 PMUs 相量测量单位 研发 研发 RE 可再生能源 REC 可再生能源证书 RETA 监管能源转型加速器 SAIDI 系统平均中断持续时间指数 SAIFI 系统平均中断频率指数 scada 监控和数据采集 ToU 分时电价 TWh 太瓦时 UE 联合能源 联合国 联合国 美元 美元 V2G 车网互动 VRE 可变可再生能源 WAMPACS 广域监测保护控制系统 XAI 可解释人工智能 6 | 执行摘要 数字化转型与人工智能在电力系统转型中的应用 数字化电力系统呼吁 七国集团（G7），代表着一组发达经济体和欧盟的非正式组合，在应对需求方面发