中国电力能源行业基本情况
思瀚产业研究院    2025-04-21

电力能源行业是将煤炭、石油、核燃料、水能、海洋能、风能、太阳能、生物质能等物质经发电设施转换成电能，再通过输电、变电与配电等环节供给用户作为基础能源使用的一条庞大、复杂的产业链。整体来看，电力能源行业为工业和国民经济其他部门提供基本动力，是社会公用事业的重要组成部分之一，也是我国经济发展战略中优先发展的重点领域。

电力能源服务主要涉及对包括发电、输变电、配电、用电和调度等环节在内的电力生产、传输、消费全过程的自动控制和调度，以及电力系统数字化建设或改造、安全运行、运营维护等方面的技术服务。我国电力能源及电网建设发展阶段和改革历程，可分为三个主要阶段，且在特定的历史背景和能源供需状况下，呈现出发电、电网、用户三个中心，并围绕着三个中心时代圈衍生出一批能源供给侧和需求侧产业链。

首先是以发电为主体的发电中心时代（1985 年-2002 年），这个时代的特征是以发电为重点，通过大兴建设各类电厂，为我国改革开放初期提供足够电力能源保障，这是一个发电力驱动经济发展的时代。然后是以国家电网为首的电网中心时代（2002 年-2020 年），这个时代主要特征是电网公司负责电力生产计划、电力调度、电力交易，电网公司掌握输配电网建设、电力能源输送通道和所有电力客户售电业务。随着传统的高碳排能源电站建设趋于饱和，电力能源局部供需不平衡的出现，供给侧改革逐渐进入瓶颈，国家大力推进双碳战略，不断挖掘、聚合用户侧弹性负荷资源，让需求侧负荷的可调可控变成了现实。

目前是以虚拟电厂为代表的用户中心时代（2020 年-2060 年），这个时代的特征是以用户负荷调控为中心，通过多样的需求侧能源数字化解决方案，推动源荷互动、多源协同等业务和服务融合发展。2019 年 1 月，国家电网明确提出“三型两网”转型升级目标，“三型”为枢纽型、平台型和共享型；“两网”为坚强智能电网、泛在电力物联网。其中，泛在电力物联网侧重于用户侧即能源需求侧，指利用大数据、云计算、物联网、移动互联网等先进信息通讯技术，促进能源需求侧实现多元化、低碳清洁化、综合化发展，提升能效的同时降低对环境的负面影响，实现用能、运维成本不断降低。

2020 年 1 月，国家电网正式批复同意“国网节能服务有限公司”更名为“国网综合能源服务集团有限公司”，将综合能源服务定位为其第二大主业。

2021 年 3 月，中央财经委员会第九次会议上首次提出“要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统”。

2022 年，国家发改委、国家能源局发布了《“十四五”现代能源体系规划》，该规划提出推动构建新型电力系统的发展目标。“十三五”时期，我国能源结构持续优化，低碳转型成效显著，非化石能源消费比重达到 15.9%，煤炭消费比重下降至 56.8%，非化石能源发电装机容量稳居世界第一，行业取得了巨大成就。

2017年至 2021 年，全国电力投资维持在较高水平，2021 年度达到 10,481 亿元，年均复合增长率 6.20%；同期，我国电力装机容量从 178,451 万千瓦增至 237,692 万千瓦，年均复合增长率 7.43%；发电量从64,529 亿千瓦时增长至 83,768 亿千瓦时，年均复合增长率为 6.74%，全社会用电量从 63,636 亿千瓦时增长至 83,128 亿千瓦时，年均复合增长率为 6.91%。

自 2021 年起，我国电力系统发电装机总容量、非化石能源发电装机容量、远距离输电能力、电网规模等指标均稳居世界第一。电力能源装备制造、规划设计及施工建设、科研与标准化、系统调控运行等方面均建立了较为完备的工业体系，为服务国民经济快速发展和促进人民生活水平不断提高的用电需求提供了有力支撑，为全社会清洁低碳发展奠定了坚实基础。

根据中电联发布的《中国电力行业年度发展报告（2022）》，以 2005 年为基准年，从 2006 年到 2021 年，通过发展非化石能源，降低供电煤耗和线损率等措施，电力行业累计减少二氧化碳排放量约为 215.1 亿吨。

国家能源局统计数据，2022 年全国可再生能源发电量 2.7 万亿千瓦时，占全国发电量的 31.3%，截至 2022 年底，全国可再生能源总装机超过 12 亿千瓦，水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界首位，其中，风电装机容量约 3.7 亿千瓦，同比增长 11.2%，太阳能发电装机容量约 3.9亿千瓦，同比增长 28.1%。新能源发电在电力能源网络中已经起到不可替代的重要作用，并且占比每年还在持续增长。与传统电网相比，新型电力系统的电网发展将形成大电网主导、多种电网形态相融并存的格局。

未来以家庭、社区、园区等不同大小的区域形成多层级微电网，解决规模化新能源与新型负荷大量接入、即插即用的问题。将传统电力系统“发-输-变-配-用”的单向过程，形成“源-网-荷-储”的一体化循环过程，提高新能源发电消纳占比，其中，“源”包括各种电源，有大电网提供的电源，也有各种清洁能源和自备电电源；“网”除了传统意义上的电网之外，还包括微电网、直流柔性互联电网等电网形态及保证电网运行的各种智能设备；“荷”是指各种用电负荷；“储”包含各种储能设备和系统。

我国在第 75 届联合国大会上正式提出“2030 年碳达峰”与“2060 年碳中和”承诺目标。当前，我国能源消费产生的二氧化碳排放约占二氧化碳总排放量的 85%，其中电力行业约占全部能源消费产生二氧化碳排放量的 40%。践行“双碳”战略，能源是主战场，电力是主力军，“双碳”战略的成败，关键之一在于降低电力行能源业的二氧化碳排放量。

“十四五”是“碳达峰”的关键期、窗口期，要实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。“十四五”期间，我国电网总投入预计达 30,000 亿元，将进一步助力电力能源行业提高数字化水平。其中，国家电网计划投入 22,300 亿元，推进电网转型升级；南方电网将规划投资约 6,700 亿元，以加快现代数字化电网建设进程，推动以新能源为主体的新型电力系统构建。

【一】电力能源数字化领域基本情况

电力能源数字化是指电力行业的能源数字化，利用数字技术和控制技术来引导能量的有序流动，实现从能源供给端到消费端的高效管理和精准匹配，以满足不同区域、不同群体、不同体量的用能需求，提高能源系统的安全性、生产率、可获得性和可持续性。随着进入互联网和数字经济时代，“大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、5G”等创新技术的发展推动电力能源行业的技术创新发展和信息化变革。

一方面，数字化是赋能传统能源行业转型升级的重要路径。传统能源企业通过信息化、数字化、智能化建设，将信息系统和信息技术引入生产经营流程，大幅提升企业生产率和经营效益，降低资源消耗、成本开支和碳排放；传统能源行业中积累的大量生产、设备、运行数据等，也是其谋求业务转型和创新的要素资源基础。

如国家电网提出全球能源互联网、泛在电力物联网等，但受限于基础设施、技术装备、标准等薄弱环节，能源互联网应用尚停留在较浅层次和局域范围。另一方面，数字化转型是培育壮大能源领域新兴业态的必由之路。当前能源行业中，除了传统的煤炭、油气等化石能源外，新能源领域技术快速迭代，多能互济、智慧互联已成为能源行业创新的必然趋势。随着数字技术在能源行业的研发设计、生产制造、运维管理、能耗监测、风险预警、消费服务等各环节中日益深度应用和融合发展，能源行业正经历着巨大变革和深刻重构，数字化已经成为这些新兴业态发展必不可少的物理和技术基础。

电力能源数字化覆盖电力能源从生产到消费各个环节，搭建数字孪生并以此借助于大、云、物、移、智等创新技术和手段支撑能源互联网多场景应用，电力能源数字化实现的手段通常是经过安装各类监测仪表和传感器，经数据采集器或通讯管理机一类的设备对仪表的数据进行收集、处理、存储和转发，将数据传输到主站系统，并依据采集上送数据或录入业务管理信息，进行各类主体需求的辅助分析决策。数字化赋能绿色低碳转型作用凸显，世界经济论坛数据显示，数字技术有助于在全球范围减少约 15%的二氧化碳排放，到 2030 年，各行业受益于信息和通信技术减少的碳排放量将达到 121 亿吨，其中能源领域超 18 亿吨。从发电行业来看，国际能源署预测，采用数字化技术，可使 2016 年至 2040 年年发电成本降低 800 亿美元，相当于全球发电总成本的 5%。

当前，数字经济正在推动能源消费结构转型，如清洁化转型、能源消费环境多元化等，电力公司、电网公司纷纷推出数字化产品。数字化推动高耗能行业节能，2010 年起，工信部推动高耗能行业能源管控中心建设，用信息技术建设能耗的在线监控系统、管控系统，根据在钢铁、水泥等高耗能行业的经验数据显示，可节能3%左右。我国现阶段，传统能源与新型能源并存，能源消费结构持续优化，以煤炭、油气为主的传统能源结构逐渐向光伏、风电等新型能源转型。

目前，新型能源主要应用于电力系统，而数字化更有利于电力系统发展的需求。数字化和能源技术相融合，在能源生产、传输、使用等环节进行跟踪、统计、核查、监测等。随着新能源的快速发展，特别是分布式光伏、小风电、小储能的大范围应用对电网规划产生较大影响。由于风光容量替代效应较低，加上风光发电受天气影响较大的特性，其发电具有较强的随机性、波动性和间歇性。分布式光伏和小风电的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式，大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。

在以新能源为电源增量主体的趋势下，当新能源大规模接入电网时，单纯依靠新增电源侧调节资源支撑新能源消纳，将面临设备利用效率降低、用电成本提升等问题，所以主动发挥需求侧资源在电力削峰填谷方面的作用，有助于保障电力供需平衡。在电网建设健全的前提下，为了高效利用电力能源，不论是新能源管理、节能增效管理，大部分矛盾都集中在了客户侧。在客户侧进行电力能源管理需要借助数字化手段，数字化是计算机科学发展的必然产物，是信息化的基础，当前的大数据、云服务、人工智能和数字孪生等新方向、新技术无一不是建立在数字化的基础之上。

电力能源数字化不是目的，而是实施智能化应用，实现新型电力系统，完成能源革命落实双碳发展战略目标的基础。截至 2022 年底，我国风电和太阳能发电总装机容量为 7.6 亿千瓦，《“十四五”可再生能源发展规划》明确 2030 年风电和太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上。新能源发电受气候影响较大，导致其发电具有较强间歇性与波动性，将影响电网运行安全，而采用先进的软件与信息技术可以精准针对行业的痛点与需求，为新能源产业全面升级赋能。

新能源软件通过与物联网设备相结合对新能源发电设备进行部署跟踪，对定时定点采集的数据上传到新能源云平台数据库，从而实现数字技术为新能源产业赋能的目标，包括：发电预测软件，对新能源场站发电设备的发电功率进行科学预测与有效控制，保证新能源电力安全上网，提升能源企业的综合运营效率；并网智能控制软件，实现电力的实时平衡，电力系统需要根据整体电力供需情况对新能源发电实现有效管控，使其具备可调性、规律性和平滑性；

微电网能源管理系统，微电网控制提供了集成的模型驱动设计软件和控制硬件解决方案，以开发、模拟、优化，测试和部署微电网，使得微电网具有固有能力可以微调逻辑以实现最大的系统弹性。随着新能源产业和电力能源数字化的进一步发展，电力能源数字化软件和系统建设及运维需求也将同步增长。

【二】智能电力产品领域基本情况

2019 年初，国家电网提出要建设“三型两网”，打造世界一流能源互联网企业的发展战略，即打造枢纽型、平台型、共享型的企业，建设运营好坚强智能电网、泛在电力物联网。2019 年 3 月，国家电网发布了《泛在电力物联网建设大纲》，明确了泛在电力物联网建设的目标与内容、任务与计划等事项。

根据上述文件，国家电网将分两阶段推进泛在电力物联网建设：2019 至 2021 年为战略突破期，将重点应用物联网、大数据、人工智能等新技术，提升电网泛在物联和深度感知能力，于 2021 年初步建成泛在电力物联网；再通过三年的持续提升，到 2024 年建成泛在电力物联网。电力物联网紧密围绕电力系统各环节，通过大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能等先进技术在电力系统的融合应用，逐步提升终端智能化和边缘计算水平，提高数据高效处理和云物协同能力，形成具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧服务系统。

电力物联网建设以坚强智能电网建设成果为基础，从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面对电网信息化进行全面提升，为居民、工业、商业、政府等市场主体提供有价值的服务。在国家电网全面部署电力物联网建设的同时，南方电网也在加快数字电网建设。

2019 年 5 月，南方电网印发《数字化转型和数字南网建设行动方案（2019 年版）》，预计 2019 年初步完成从传统信息系统向基于南网云的新一代数字化基础平台和互联网应用的转型，初步具备对内对外服务的能力；2020 年全面建成基于南网云的新一代数字化基础平台和广泛的互联网应用，实现能源产业链上下游互联互通，基本具备支撑公司开展智能电网运营、能源价值链整合和能源生态服务的能力，初步建成数字南网；

2025 年基本实现数字南网。受益于电力物联网和数字电网的建设，电网信息化投资及支撑电网信息化建设的感知层设备投资有望迎来爆发式增长。根据国家电网《泛在电力物联网建设大纲》，截至 2018 年底，国家电网接入的终端设备超过 5.4 亿只，采集数据日增量超过 60TB，覆盖用户 4.5 亿户，按照国家电网规划，预计到 2025 年接入终端设备将超过 10 亿只，到 2030 年将超过 20 亿只。

根据南方电网《南方电网公司融入和服务新型基础设施建设行动计划（2020 年版）》，2020 年至 2022 年，南方电网公用事业服务全社会重点项目投资总额 928 亿元，将着力提升电网发展质量和效益，大力加强数字电网基础设施建设，推动智能电网建设运营水平提质升级。据《国家电网智能化规划总报告》，用电环节占智能化投资的占比最高，主要因用电信息采集等项目建设投资规模较大。

这将推动电网公司加快信息采集、感知、处理、应用等环节建设，构建连接全社会用户、各环节设备的智慧物联体系，提高全息感知和泛在互联能力，实现电网、设备、客户状态的动态采集、实时感知和在线监测，随着我国电网在用电采集领域持续投资，智能电力产品市场空间巨大。

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