Page 153 - 碳中和技术应用与发展

第四章 碳中和背景下综合能源利用与发展

进行总结，利用高精度 AI 算法实现多种模式用电方式优化。在国内，大唐集团
有限公司通过先进通信技术和软件架构实现 3D 虚拟电厂，实现空间地理位置分
散的聚合和协调优化，其智能控制系统实时管控生产电力过程、完成能源储存与

合理配置。南方电网广东中山供电局依托智能电网开展调控一体化精益管理，把
大数据、机器学习、深度学习等技术与电网融合，打造调控一体化智能技术应用
示范区。华南理工大学正致力于新一代能源电力系统的研究，构建新一代电力系
统和能源互联网融合的智慧能源机器人，关注能源服务体系数字化转型，实现能

源调度的自动化。
3. 数字孪生技术助力碳减排与碳中和精准规划
数字孪生是一种实现真实物理环境向信息空间数字化模型映射的关键技术；
其通过数字化方式创建物理实体的虚拟实体实现模拟、验证、预测和控制物理实

体全生命周期过程，充分利用布置在物理系统各部分的传感器，对物理实体进行
数据分析与建模，将物理实体在不同真实场景中的全生命周期过程反映出来。在
能源行业碳达峰、碳中和目标的实现上，如何建立实时碳足迹追踪与全生命周期
的评估体系是一大现实难题。需要健全从碳排放数据采集、监测到碳中和精准规

划的全生命周期数字化管理。因此，基于数字孪生技术的二维或三维的可视化碳
地图模型建立，构建排放驱动因素追踪、减排动态模拟推演、能耗告警检测分析
等能力，从而建立清晰的碳排放监测、管控、规划和策略实施路径。
数字孪生技术实现社会及企业的碳排放精准监测和计量。数字孪生技术作

为推动实现企业及城市治理全面数字化转型、促进碳减排的重要抓手，可在绿
色产品设计、绿色制造、绿色智慧城市、绿色工程建设等领域起到重要的推动作
用。在实现社会碳排放精准监测和计量方面，美国、欧盟等国家和地区在该领域
的研究相对较成熟。美国环保署采用 CEMS 数据及数字孪生技术对 2015 年美国

73.9% 的火电机组应用连续监测，模拟和仿真全流程运行状态，实时开展碳排放
数据监测；在欧盟碳交易体系下，德国、法国、捷克等国利用数字孪生技术研发
了新型碳监测系统，实现碳排放核算的实时化、精准化和自动化。从国内碳市场
的发展来看，行业内工艺流程的不断更新会使得监管部门管理难度明显提升，监

管标准不断升级，对碳排放监测灵活性、精准性及实时性提出更高要求。因此，
我国采用数字孪生等技术开展碳排放在线监测也开始逐步落地。南方电网采用通
过 CO2 在线监测系统（CDEMS）及数字孪生可视化监测项目、性能指标、安装

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