摘要：在湖北应城，全球首座300兆瓦级压气储能电站“能储一号”巍然矗立，犹如一座“电力银行”，在用电低谷时储存能源，在高峰时释放电力，成为电网应对“尖峰时刻”的定海神针。

在湖北应城，全球首座300兆瓦级压气储能电站“能储一号”巍然矗立，犹如一座“电力银行”，在用电低谷时储存能源，在高峰时释放电力，成为电网应对“尖峰时刻”的定海神针。

通过汲取地球自然热量产生蒸汽来发电，一家美国地热能源初创公司Zanskar构建了能解析地下结构的AI模型，成功定位那些曾被忽视的地热热点与钻井目标。

去年，他们收购了新墨西哥州一座运行不佳的地热发电厂，通过AI建模分析，成功识别出一个尚未开发的地热储层，让这座废弃电厂重获新生。

AI+能源的时代正在悄然到来，而这仅仅是智慧能源革命的冰山一角。

01 能源危机：为何智慧能源成为必由之路？

国际能源署数据显示，去年全球运行人工智能的数据中心，电力消耗约占全球总用电量的1.5%，预计到2030年将增长一倍以上。

能源需求的上升，可能意味着更多煤炭、天然气等化石燃料的燃烧，进而加剧温室气体排放，推高全球气温。

与此同时，中国能源体系正经历一场深刻变革。据张希良等研究估算，到2060年，为实现“碳中和”目标，中国风力和光伏发电的比重需占到发电总量的近60%。

这一数据意味着，中国将从火电占比近70%的能源结构，转型为风光发电占主导的新格局，而且这一转型需要在电力生产总量动态增长的过程中实现。

中国能源转型的核心挑战已然显现——2024年以来，甘肃、青海、宁夏、新疆和西藏等地区的新能源利用率多次跌破95%的门槛。

尤其是西藏，10月光伏发电利用率进一步下降至65.5%，远低于全国其他地区。这些数据表明电网的消纳能力已接近极限。

02 价值显现：智慧能源的多元效益

智慧能源绝不仅仅是能源信息的数字化展示，而是以决策、优化和调度能力为内核的能源管理体系。它的价值正体现在多个维度。

在建筑领域，AI能依据天气数据、用电量等多种因素，对照明、通风、供暖与制冷系统进行自动调节，从而显著提升建筑的能源效率。

专家表示，综合运用自动化手段，可使建筑能耗降低10%-30%。

在能源分配领域，由AI驱动的智能电网可优化能源分配，减少浪费并提高效率。谷歌公司正运用AI及谷歌地图数据，通过优化交通信号灯配时方案，改善车辆行驶与停靠节奏，从而有效减少交通污染。

2023年启动的“绿光计划”已在全球四大洲的20座城市落地，可有效减少30%的频繁启停交通流，相应降低10%的污染物排放。

在工业领域，位于美国波士顿的Geminus AI公司运用深度学习与高级推理技术，帮助石油和天然气企业减少甲烷燃烧与排放。

公司首席执行官格里戈·法伦介绍，他们借助AI驱动的模拟系统，提出对压缩机与泵的设置调整建议，从而避免甲烷气体排放与燃烧。这一过程仅需数秒即可完成，而传统方法需要约36小时。

03 市场格局：全球竞争态势白热化

根据QYResearch报告统计，2031年全球智慧能源管理解决方案市场销售额预计将达到19.8亿元，年复合增长率为4.2%（2025-2031）。

从国际市场占有率和排名来看，主要厂商有Altair Engineering、ABB、Repsol、Schneider Electric、IBM等，2024年前五大厂商占据国际市场显著份额。

中国市场方面，主要厂商同样包括Altair Engineering、ABB、Repsol、Schneider Electric、IBM等国际巨头，以及深圳华为技术、合肥阳光电源、苏州固德威技术、山东同天电子、广东明阳智慧能源等国内企业。

这一市场竞争格局显示，中国本土企业正迅速崛起，与国际巨头共同争夺市场份额。

智慧能源行业的竞争已从单纯的技术竞争，转变为生态系统与平台的竞争。Schneider Electric、IBM、Honeywell、Siemens等国际巨头凭借多年积累，在全球化布局和综合解决方案方面具有优势。

而中国本土企业则更了解本地市场需求，能够提供更贴近客户需求的产品和服务。

04 技术瓶颈：生产难度与挑战

智慧能源的发展面临多重技术瓶颈和生产难度。电池作为能源存储的关键环节，生产质量挑战尤为突出。

随着全球电池产量激增，电池行业已经经历了 both highly-visible safety incidents and under-the-radar reliability issues（既引人注目的安全事件和不引人注意的可靠性问题）。

电池生产的困难在于，它们难以在吉瓦时规模下生产，并且对微小的制造变化非常敏感。

电池质量问题可能对电池供电设备的可靠性产生过大影响。例如，一个出现开路故障的电芯会使所有与其串联的电芯无法工作。

可再生能源的大规模并网也给电力系统带来了巨大挑战。在中国，风电和光伏发电的装机容量正以惊人速度扩张，这对电网的消纳能力提出了前所未有的要求。

新能源如风能和太阳能的随机性、间歇性和波动性特征，使得电力供应的不稳定性日益增加，电网的调节压力也随之上升。

在东盟地区，老化电网也显现出它们的局限性。该地区大多数电网建造于几十年前，旨在服务于基于煤炭和天然气的大型发电厂，并非为容纳当今生产的大规模风能和太阳能而设计。

这些过时的电网对能源安全和经济增长都构成风险，削弱了该地区的竞争力和投资者信心。

05 市场前景：千亿赛道呼之欲出

智慧能源市场前景广阔，潜力巨大。根据QYResearch的研究，未来几年全球智慧能源管理解决方案市场将保持稳定增长。

同时，中国市场在过去几年变化较快，2024年市场规模约为全球的相当比例，预计2031年将进一步增长。

从产品类型来看，商业级智慧能源解决方案占有重要地位，预计2031年份额将达到显著比例。从应用领域来看，工业制造在2024年份额占据主要地位，未来几年复合年增长率也将保持稳定。

地区层面，北美、欧洲、中国、日本、东南亚和印度都是智慧能源管理解决方案的重要市场。

其中，中国市场尤其值得关注，预计未来几年将保持快速增长。

东盟地区的情况凸显了电网现代化的紧迫性。一项由Ember进行的研究估计，到2040年，可靠性差距可能使东盟地区每年因工业产出损失而损失近23亿美元。

在跨国公司根据可靠和清洁能源的可用性选择制造地点的时代，薄弱电网可能使东盟在数字和工业竞争中边缘化。

06 中外差距：全球视野下的比较分析

在智能电网领域，发达国家与发展中国家存在明显差异。以挪威、德国和中国为例的智能电网比较显示，各国在发展现状和未来目标上各有特色。

中国在电网基础设施建设方面展现出了显著优势。中国能建凭借系统掌握的以新能源为主体的新型电力系统规划设计技术，推动库布齐等12个“沙戈荒”新能源大基地建设，纳规22条跨省跨区特高压通道。

与此同时，新加坡则开发了一个“数字孪生”，即其电力系统的虚拟副本，用于远程监控网络状态，并在风险升级前识别它们。

泰国已在曼谷试点智能电表，为消费者提供实时用电信息，同时减少传输损耗。

中国在新能源技术和装备制造水平方面全球领先，建成了世界上最大、最完整的新能源产业链，在全球产业链中占据主导地位。

通过从引进国外先进技术、深入消化吸收到自主创新的三个发展阶段，中国迅速缩小了与国际先进水平的差距。

然而，在智慧能源的核心算法和平台软件方面，中国与发达国家仍存在一定差距。国际市场主要的智慧能源管理平台厂商仍以Schneider Electric、IBM、Honeywell、Siemens等国际品牌为主。

07 突破路径：中国如何实现弯道超车

面对智慧能源发展的机遇与挑战，中国正在多条路径上寻求突破。

构建创新体系是首要任务。中国能建的经验值得借鉴——他们成立由33位院士专家组成的咨询委员会，升级以4个院士工作站、8个国家级研发机构和73个省级研究机构、144家高新技术企业、18个国内研发平台为核心的科创体系。

2021至2024年，公司聚焦新型电力系统、可再生能源发电、深远海风电、新型储能、绿电制氢、碳捕集利用与封存等重点领域，加强攻关，研发投入年均增长16%，2024年研发投入145.6亿元。

推进产学研一体化合作也至关重要。中国能建与清华大学联合研制的“基于耦合负压电路的535kV混合式直流断路器”攻克了世界性技术难题，是世界电压等级最高、开断容量最大的直流断路器。

2022年，中国能建牵头联合63家头部企业、高校和科研院所成立中国新型储能产业创新联盟，从“国家、行业、产业、技术、市场”五端共同发力，促进创新链产业链资金链人才链融通发展。

拓展国际合作也是关键一环。中国能建的国际科技合作“朋友圈”不断扩大，从欧洲到东盟，从中亚到非洲，成立了中欧科技创新中心、东盟绿色发展研究中心、中亚清洁能源研究院、中东清洁能源研究院、非洲清洁能源研究院等机构。

完善激励机制更能激发创新活力。中国能建面向科技团队的工资总额单列就超2.5亿元，岗位分红覆盖近万人次，金额超3亿元。

其中，仅世界首台（套）300兆瓦级压气储能科创团队里程碑奖励就达1100万元。这种“能给尽给、应给尽给”的政策，让科研人员吃下了“定心丸”。

08 未来趋势：智慧能源的发展方向

智慧能源未来有四个主要发展方向：微电网的智能规划和运营，微电网通过需求侧的优化参与电网辅助服务，微电网通过需求侧优化参与电力现货市场，电动汽车充电网络与电网的耦合。

这些发展方向将有效改善能源消纳问题，引领能源体系的转型，实现安全、经济和环境这三大价值，数字化建构和智能化运营是其中最关键的一步。

东盟地区的经验值得借鉴。新加坡的数据中心繁荣说明了全球公司会在可靠、低碳电力得到保证的地方聚集。

相比之下，印度尼西亚和菲律宾的可再生能源开发者经常将薄弱电网视为满足企业清洁电力需求的最大障碍。

电网现代化也能成为强大的就业创造器。据估计，智能电网投资可能在东盟创造高达65万个就业岗位——这种涟漪效应将加强本地供应链和技术能力。

越南作为太阳能制造中心的崛起就是这种溢出效应的一个好例子。

随着技术的进步，AI将在智慧能源领域发挥更为重要的作用。AI不仅能依据天气数据、用电量等多种因素，对照明、通风、供暖与制冷系统进行自动调节，还能实时监测暖通空调等设备的运行状态，预测并诊断潜在故障。

在甘肃酒泉，全球首座300兆瓦人工硐室压气储能电站已蓄势待发，与湖北应城项目遥相呼应，如同双子星，见证着中国能建科技创新的重大成果。

这些项目不仅展示了技术的可行性，也为未来在更大范围进行商业化应用奠定了坚实基础。

未来几十年，随着“双碳”目标的推进和能源转型的深入，智慧能源将成为培育新质生产力的重要支撑，为共建清洁美丽的世界作出更大贡献。

来源：乐安居士一点号