2023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： 广东省能源咨询规划研究中心 参编单位: 中国能建广东省电力设计研究院有限公司 深圳国家高技术产业创新中心 中国科学院深圳先进技术研究院 南方电网能源发展研究院有限责任公司 2023 深圳数字能源 白皮书 目录 序 数字能源内涵 三大链条 六项能力 深圳数字能源发展 数字能源发展环境 数字能源深圳实践 重构安全高效能源产供体系 �� �� �� �� 核能发电 �� 风力发电 打造世界一流储能产业中心 �� �� �� 电源侧储能 �� 用户侧储能 �� 电网侧储能 �� 配网数字化 �� 变电数字化 培育能源消费集约化新模式 �� �� �� 绿色低碳新型数据中心 �� 多能互补集成优化的智慧园区 �� 源网荷储友好互动的虚拟电厂 �� 光伏发电 输电数字化 智能调度与智慧运维 能源开采 传统火电 构建新型电力系统关键载体 高效低碳的建筑能源体系 停充一体和即充即走的充电网络 展望 �� �� �� 序 序 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导， 近年来，深圳作为粤港澳大湾区的核心引擎城市和 落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，加快建设 中国特色社会主义先行示范区，深入实施创新驱动发展 个环节，能源革命与数字技术的深度融合正得到全方 设。在数字能源领域，以全球视野结合深圳特色，瞄准全 新型能源体系，助力实现“双碳”目标。在能源领域的各 位应用，能源产业迈入“数字能源”新时代，对提升能源 产业核心竞争力、推动能源高质量发展具有重要意义。 战略，以先行示范标准大力推进数字政府和智慧城市建 球前沿技术和实践，推动数字技术与能源产业发展深度 融合，释放能源数据要素价值潜力，逐步构建绿色、高 效、柔性、智能和可持续的现代能源体系。 为推进数字能源高质量发展，由广东省能源咨询规 划研究中心牵头，中国能源建设集团广东省电力设计研 究院有限公司、深圳国家高技术产业创新中心、中国科 学院深圳先进技术研究院、南方电网能源发展研究院有 限责任公司参与，共同编写本白皮书，阐述数字能源的 内涵和框架，从能源产业各环节介绍数字能源的关键技 术和深圳实践，探究能源革命与数字技术深度融合对深 圳乃至全球发展的影响。 数字能源内涵 三大链条 六项能力 �� �� 数字能源内涵 数 字 能 源 是 数 字 技 术 与 能 源 产 业 的 深 度 融 合，是 能 源 数 字 化 智 能 化 的 具 体 形 数字能源基于数字政府和智慧城市底座，以价值链、产业链和生态链三大链条为核 态 。通过能源设施的物联接入，依托大数据及人工智能等技术，打通物理世界与数字 心，以能源建设数字构造力、能源态势时空感知力、能源供需绿色调度力、能源安全稳定 级，培育能源产业新模式新业态，支撑现代能源体系建设，促进经济高质量发展。 能、运输、消费各环节，形成“三链六力”主体架构，推动产业融合创新和广泛互联。 世界，实现信息流与能量流互动，释放能源数据要素价值潜力，加速能源产业转型升 打通物理世界 与数字世界 实现信息流 与能量流互动 加速能源产业转型升级 支撑现代能源体系建设 释放能源数据 要素价值潜力 培育能源产业新模式新业态 促进经济高质量发展 保障力、能源数据价值发掘力、能源产业融合创新力六项能力为支撑，覆盖能源产供、储 制造 数字能源 商 生产商 产供 价值 链 供应商 服务商 储能 运输 产业链 数字政府·智慧城市 数字能源架构 监管 者 消费者 消费 生态 链 �� �� 三大链条 聚焦价值链、产业链和生态链三大链条，数字能源有效提升能源产业整体价值，带动 产业融合升级，构建数字能源生态圈。 六项能力 数字能源是引领能源产业变革、实现创新驱动发展的源动力，具备能源建设数字构造 力、能源态势时空感知力、能源供需绿色调度力、能源安全稳定保障力、能源数据价值发掘 力、能源产业融合创新力等六项能力，从各环节赋能能源产业高质量发展。 通 过 与 数 字 孪 生 城 市 衔 接， 强化数字化智能化技术应用推动能 全面感知能源运行状态，支撑 源行业原创性、引领性创新，提升跨行 能源安全监管、应急指挥和生产保 业协同发展水平，促进产业转型升 级，助力能源绿色低碳发展。 提升规划设计质量、把控工 程建设效率，保障工程施工安全， 支撑能源基础设施从整体规划到 落地实施的安全高效建设。 价值链 生态链 产业链 能源建设 数字 构造力 能源产业 融合 创新力 推动数字化智能化技术在能源产业全 链条和各环节的覆盖应用，保障能源安 全生产供应，增强能源资源高效配 置能力，提升能源产业整体价值。 推动数据资源作为新型生产要素的 充分流通和使用，释放能源数据要素 价值潜力，带动能源网络各环节的 互联互动互补，促进数字能源健康可持 续发展。 加快数字化技术在能源领域 创新应用，推动跨学科、跨领域 融合，培育 数字技术与能源 产业融合发展新优势。 障的科学决策。 能源态势 时空 感知力 六项 能力 能源数据 价值 发掘力 以数据要素市场为核心，打通 不同主体间的信息壁垒，推动能 源数据资源充分流通，激发市 场创造力和活力。 利 用“ 数 据 + 算 力 + 算 法” ，实现综合能源多能互 补和新能源消纳，增强能 源体系灵活性、柔韧性与协调 性。 能源供需 绿色 调度力 能源安全 稳定 保障力 能源运行数据与城市运 行趋势融合，提升能源安全监 测、防护、风险预警和应急响 应等能力，保障能源系统 安全稳定可靠。 深圳数字能源发展 数字能源发展环境 数字能源深圳实践 �� �� 深圳市政府着力打造“一张网”(电力充储放一张网)、 “两中心” （虚拟电厂管理中 心、数 据 要 素 交 易 中 心）、 “三 平 台” （智 慧 能 源 平 台、深 碳 云 网 平 台、创 新 合 作 平 台）， 一张网 推 动 数 字 技 术 在 能 源“四 环 节” （产、供、储、销）的 应 用，在 数 字 能 源 领 域 探 索 出 特 色 鲜明的创新实践。 张网 电力充储放一张网 两中心 电力充储放一张网 平台 虚拟电厂管理中心 数据要素交易中心 智慧能源平台 深碳云网平台 创新合作平台 环节 产供体系环节 储能产业环节 数字电网环节 消费模式环节 四环节 产供体系环节、储能产业环节 数字电网环节、消费模式环节 数字基础设施 智慧能源平台 深碳云网平台 创新合作平台 三 链 六 力 中心 三平台 虚拟电厂管理中心 数据要素交易中心 数字孪生城市 �� �� 数字能源发展环境 近 年 来，深 圳 市 充 分 发 挥“双 区”驱 动、 “双 区”叠 加、 “双 改”示 范 效 应，对 标 全 球 数字孪生城市 深圳市以“新城建”对接“新基建”，建成以BIM精细化建模为核心的全市域时空 最高最好最优，大力推进以数字孪生为特点的深圳数字政府和智慧城市建设，以先行 信 息 平 台 和 数 字 孪 生 底 座，将 城 市 物 理 空 间 映 射 到 数 字 空 间，实 现 城 市 物 理 维 度 和 转型，赋能数字经济蓬勃发展，为数字能源的发展创造良好的环境基础。 不确定性问题。 示范的标准加快打造新型智慧城市标杆和“数字中国”城市典范，推动全要素数字化 数字基础设施 作为数字经济的领头羊，深圳市数字基础设施建设快速发展，移动通信、光纤网络、物 联网、数据中心等信息基础设施完备。 �G建设全国领先 数字基础设施 光纤网络建设完备 物联感知网初具规模 截至����年底累计建成�G基站 �.��万 个，每万人�G基站数约 ��个，每平方公里�G 基站密度达��个，在全球范围内率先实现�G 独立组网全覆盖。 拥有国家（深圳·前海）新型互联网交换 中心，是区域性国际通信出入口局，可承载全 国范围内国际通信接入业务。获评全国首批 “千兆城市”，入选“IPv�技术创新和融 合应用综合试点城市”。 在全国率先开展全市范围的多功能智能杆 部署，出台全国首个规范性文件《深圳市多 功能智能杆基础设施管理办法》。累计建设多 功能智能杆约 �.�万根 ，并打造车联网、智 慧园区、智慧社区等创新应用场景。 算力设施创新引领 拥有国家超算 深圳中心、 鹏城云脑、 腾讯云 等高性能计算中心，以 政府、电信 运营商、大型互联网企业、独立第三方 为主力，示范引领带动全国算力建设发展。 数 字 维 度 的 同 步 运 行、虚 实 互 动，解 决 城 市 规 划、设 计、建 设、管 理、服 务 的 复 杂 性 和 � � � 通过二三维空间数字底板，实现基础测绘数据在CIM平台数据服务的动态更 新，并向全市发布共享。 提供统一的城市级空间服务引擎，支撑快速空间落图及定位能力，满足城市规 划、建设、管理、运行以及社会治理等方面应用的落图要求。 与城市数据中枢融合，提供各类空间数据计算分析能力和二三维全空间综合查 询，支撑各部门空间计算、分析应用。 �� �� 数字能源深圳实践 电力充储放一张网 目前，深圳正在大力推进“电力充储放一张网”建设。基于数字孪生城市底座， 虚拟电厂管理中心 为支撑政府开展全市分布式资源的灵活调度，实现电网精准削峰填谷，提升新能 聚 合 全 市 的 充 换 电 站、储 能 设 施、通 信 基 站、充 电 柜 等 柔 性 充 放 资 源，聚 焦 车 网 互 源消纳能力，深圳市于����年�月成立了国内首家虚拟电厂管理中心 。通过“互联网 新 模 式 新 业 态 应 用，在 为 公 众 提 供 高 效 便 捷 用 能 服 务 的 同 时，可 实 时 监 管 充 电 设 度 系 统 与 用 户 侧 可 调 节 资 源 的 双 向 通 信 。运 用 � G 专 用 切 片 技 术，突 破 了 虚 拟 电 厂 参 动（V�G）、AI和大数据分析技术，实现车网互动、超级快充、柔性充电、共享储能等 施 等 建 设 运 行 状 况，提 升 城 市 能 源 安 全 韧 性，促 进 源 网 荷 储 一 体 化 和 多 能 互 补 发 展。 +�G+智能网关”先进通信技术，打通了电网调度系统与聚合商平台接口，实现电网调 与电网调频的技术瓶颈。 截至����年�月，深圳虚拟电厂管理中心已接入分布式储能、数据中心、充电站、 地铁等多类型负荷聚合商，虚拟电厂已接入