为什么新电力离不开数字化？

利用传感器、物联网、大数据、人工智能等技术，结合数字孪生技术，实现对电网的全面监测和管理。收集实时数据帮助分析电网中的各种变量：电压、电流、温度、功率等，将及时发现潜在问题并采取措施。

主要应用包括：

当数字孪生电网检测到电网某个部件的电流过大时，它可以发出警报并建议进行检修或更换。模拟电网的运行状态，及时发现故障并进行诊断。

收集大量的电网数据，从而预测未来的负荷需求，当数字孪生电网发现某个电站的发电效率较低时，可以自主调整发电机的参数以优化发电效率。数字孪生电网可以模拟电网的运行状态，并通过人工智能技术对其进行优化和控制。

如上图所示，多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源（如小水电、太阳能发电机组、路灯照明系统、商业楼宇空调、工业企业用能设备、5G 基站、岸电资源等）运行实时状态与技术参数变化趋势；展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势，以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。

建立一个数字孪生模型——虚拟电厂，模拟真实电网的运行状态和行为。在电网中部署传感器和监测设备，如智能计量表、电流传感器、温度传感器等。将收集到的数据需要进行分析和处理，实现智能控制和优化。再利用数字孪生模型和实时数据，建立智能控制系统，实现电网的负载预测和优化的智能控制。

虚拟电厂接入的负荷资源中包括充电站充电系统，此页面通过数据采集，实时的、动态的展示充电系统状态监测，包括设备当日充电放电量，设备功率以及各设备在线状态信息。其中调控电量信息图可展示计划目标调控电量以及实际调控电量。通过实时计算电量偏差率，业务人员可直观查看虚拟电厂调控电量业务内容，做到实时性，直观性，便捷性。

负控执行业务部分内容主要记录各年份负荷调控执行记录，通过高效，流畅，简洁，美观的设计页面来展示。全面掌握负荷控制执行情况，包括负荷实时监测、负荷压降结果分析等。负荷实时监测是指在负荷控制执行过程中，总部对各网省的实际负荷曲线、基准负荷曲线、目标负荷曲线、控制命令执行情况进行监测。

数字孪生智慧变电站的出现改变着传统变电站运维模式，实现变电站智能化、绿色化的转变，加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级，亦推进了智慧电网的发展。

今天将Hightopo轻量化的 3D 可视化场景，建立动态的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化系统。多维度呈现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。

通过 3D 可视化技术，展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向，结合科技感元素模拟电流流动效果，实现对一次设备（变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备）运行工况的监视、测量、控制及调节等。

通过三维虚拟仿真的变压器组装动画，介绍变压器设备的工作原理以及装配过程，直观展示变压器主要部件的构成及安装位置，配以文字说明介绍其主要特性，逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统，可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料，高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

数字孪生正在运行的火力发电厂，搭建数字化运营平台，对发电厂进行工厂式精细化的数字化管理，提升企业对整个发电厂业务进行数字化管理能力。

基于 UWB 定位基站或其他定位硬件基础，在三维场景中实现厂内员工实时定位可视化功能。在集控中心部署可视化管理系统，管理人员可以实时监控厂区在岗人员的位置，通过场景交互可以直观地查看员工信息、、行动轨迹等数据。

可视化搭建火力发电厂复杂环境下无死角全覆盖可视化场景，深度开发应用智能发电控制技术，提升发电企业智慧管控、智能运行、智能安全监控、智能分析与远程诊断等综合能力，构建面向未来的智慧燃煤发电创新管理运营模式。

厂区三维场景中，在室内和室外设置了视频监控点位，以明显的图标展示其位置。本案例采用的是支持识别人员行为的监控设备，可对安全帽穿戴、工作服着装、接打电话等违规行为进行捕捉与告警，并记录在摄像头报警记录中。存在报警信息的监控点位会出现明显的告警效果，支持管理者及时实时监控影像以及抓拍记录。集成各类子系统的设备告警信息，在可视化系统中展示所有的告警信息。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

将 Web 智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式，重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原，为用户带来“赛博朋克”的视觉体验。采用轻量化重新建模的方式，设计师就有“设计”的发挥空间，展现更多美学创意。支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据。

通过完整复现的园区能量系统，实现分布式光伏发电系统、储能系统、太阳能+空气源热泵热水系统的综合管控。通过智慧能源管理系统，实现建筑能效管理、综合节能管理和“源网荷储”协同运行。

节能环保产业主要上市公司：目前国内节能环保产业的上市公司主要有中国石油(601857)、中国石化(600028)、格林美(002340)、北控水务(0371HK)、首创环保(600008)、洪城环境(600461)、绿城水务(601368)、碧水源(300070)、节能国祯(300388)、博天环境(603603)等。

本文核心数据：节能环保行业产业链全景梳理;节能环保行业产业园区分布;节能环保行业投资动向

节能环保产业产业链全景梳理：产业链庞大，产业环节众多

能环保产业产业链庞大，产业环节众多，包含四大子产业，即节能产业、环保产业和资源循环利用产业。节能环保产业涉及节能环保技术与装备、节能产品与服务等，其产业链长度长、关联度大、吸纳就业能力强。在碳中和、碳达峰大目标的引领下，节能环保产业将对经济增长起到进一步拉动作用。

节能环保产业产业链上游主要是包括钢铁、电子、有色金属、塑料等在内的原材料供应商，这些行业为节能环保产品的生产及工程实施提供原材料，其价格波动直接影响节能环保产业的成本，进而对细分行业的利润产生影响。

节能环保产业产业链下游主要包括电力、钢铁、建筑、化工、机械制造、市政建设行业。工业部分和政府部门是节能环保的重要需求方。

节能环保产业产业链区域热力地图：广东省分布最集中

从我国节能环保产业链企业区域分布来看，节能环保产业产业链企业主要分布在东南沿海地区，从北向南依次有河北、山东、江苏、广东等省份，其中广东省企业数量最多。

从代表性企业分布情况来看，北京、广东、上海等地代表性企业较多，其中北京代表性企业有中国节能、中国石油、中国石化、招商局集团、长航集团、博天环境、久安建设、东方雨虹等。

节能环保产业产业园区分布图：主要集中在长三角地区

目前，我国节能环保产业产业园区共有46个，主要分布在山东、江苏、河南、浙江、上海、河北、四川和广西。

节能环保产业代表性企业最新投资动向

2021年以来，节能环保产业代表性企业的投资动向主要包括投资扩产、收购公司布局大数据和人工智能业务、投资设立新公司等。节能环保产业代表性企业最新投资动向如下：

以上数据参考前瞻产业研究院《中国节能环保行业产业链全景解析与招商策略建议深度研究报告》

碳达峰与碳中和 （双碳目标）是全球大势所趋，双碳目标的提出不仅彰显我国应对气候变化大国担当，更是我国实现经济高质量发展、构建人类命运共同体的重要举措。恪守共同但有区别的责任原则，有序推进双碳目标实现至关重要。
双碳目标问题是系统性问题，涉及到经济结构、产业结构、能源结构，以及节能、碳技术与碳市场 等，重点在于能源结构调整与节能降耗。
在双碳目标驱动下，光伏、风电等非化石能源将加快发展，传统能源将加快转型升级步伐，节能节 材与循环利用将日益得到重视，碳技术（捕集、封存、利用）与碳市场将得到更积极 探索 。
本文从以下几方面来 探索 碳达峰和碳中和的投资机会：

一、碳减排的总体框架

二、从能流图看减排逻辑

三、CO2减排的三条主线

1、节能减排重点投资领域

2、调整能源结构重点投资领域
一、碳减排的总体框架
控制温室气体/CO2 排放，核心是要把握四个要点：控总量、调结构、碳市场、碳技术。
降低 CO2 净排放，包括减少排放和加强吸收两种方式，由于吸收量较排放量相差一个量级，因此减少排放必定是未来工作重点。
吸收 CO2 包括两种方式：
1）生态吸收，如提高森林等碳汇，稳步推进但相较排放总量吸收 规模有限。
2）人工吸收，如加大碳捕获、利用与封存（CCUS），直接空气捕捉技术（DAC）技术研发应用，但相关仍处于研发初期，预计大规模应用将在 2030 年之后。
减少 CO2 排放，涉及供给侧和需求侧调整。
1）供给侧，以风电、光伏为代表的非化石能源发电技术带动电力系统 横向扩张，压缩化石能源消费是大势所趋。长远来看，大规模发展风电、光伏需要大规模储能作为支撑，氢气有 望成为重要储能介质，加之氢气作为燃料、工业原料的大量使用需求，氢气系统有望与电力系统耦合形成主辅双 系统，共同组成未来能源系统的核心。
2）需求侧，工业、建筑、交通等主要用能部门，通过产业结构调整、能源结 构调整、物质循环利用等方式，多措并举，实现减排。
二、从能流图看减排逻辑
三、CO2减排的三条主线
总体来看，减排举措可分为节能减排、调整能源结构、发展碳技术与碳市场。
1、节能减排重点投资领域
1）工业部门
一是节能，包括开展余热余压利用、变频电机等通用设备改造等设备节能，以及基于物联网和数字化 的系统节能。
二是节材，以发展循环经济为重点，包括废旧金属（钢铁、铝等）回收利用、塑料回收利用、生物降解塑料等。2 月 22 日，国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，强调“大力 发展再制造产业，加强再制造产品认证与推广应用。建设资源综合利用基地，促进工业固体废物综合利用。”
2）建筑部门
一是在建设过程中，重点发展装配式建筑。装配式建筑主要能够实现对建材的节约利用，其次在建设过程中节能，在使用过程中增强保温、实现节能。《装配式高层住宅建筑全生命周期碳排放研究》数据显示，装配式建筑全生命周期内比传统现浇建筑减少 586%碳排放，其中建材准备环节实现减排 14%，该环节减少碳排放量占总减排量的比重达到 687%。
二是在使用过程中，加大对冷热领域改造，包括利用保温材料增强围护结构，基于热泵提高供暖制冷效率等。建筑使用过程中 CO2排放占 CO2 排放总量的 20%左右，其中一半来自于用电导致的间接排放，剩余一半来源于散烧煤、天然气等，其大部分转化为供热供暖等最终需求，该领域成为建筑使用过程中节能减排的重点。
3）交通部门
2、调整能源结构重点投资领域
1）能源供给侧
2）能源需求侧
顺应供给侧能源结构变化，需求侧将以电能替代为主线提升终端电气化率。
交通领域，电动 汽车 成为发展重点，包括纯电动 汽车 和氢燃料电池 汽车 。
传输配置环节，电力系统升级，适应新能源大规模接入，电力系统将配置更多灵活性资源（电化学储能、抽水蓄 能、火电灵活性改造等）、支撑性设备（静态无功补偿、虚拟同步机等），并加强电网数字化升级，提升调控能力。
3）发展碳技术与碳市场
总结：
6、这里面提到的投资，有人可能认为是股市里的投资，有人可能认为是实体企业的投资。股市是先知，会提前告诉我们市场的趋势和方向，但股市会受人的情绪的影响，而实体企业的投资有一个时间周期。不管是股市的投资还是实体企业的投资，研究行业的发展方向是核心。

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