国际可再生能源署发布《数字化和人工智能助力电力系统转型：七国集团的展望》

2025年10月，国际可再生能源署（IRENA）发布《数字化和人工智能助力电力系统转型：七国集团的展望》。数字解决方案正在重塑电力系统的未来。这份由国际可再生能源署（IRENA）与加拿大七国集团轮值主席国合作编写的报告探讨了数字化和人工智能（AI）如何通过提高可靠性、经济性和可持续性来加速能源转型。预计到2050年，电力将占全球能源使用的半数以上，数字创新已不再是可有可无的选择，而是必不可少的。

该报告引入了一个价值集群框架——包括监测、预测、运营优化、终端使用自动化和透明度——来评估数字解决方案在电力系统中的效益。它绘制了数字化和人工智能用例在实现切实效益方面的有效性，包括降低电力成本、提高供应安全、更好地整合可再生能源、为终端用户增加价值以及改善业务绩效。报告通过具体示例说明了这一方法，并为七国集团和全球利益相关者提供了切实可行的建议。这些建议包括改进数据治理、加强数字技能以及将数字化纳入长期能源规划和气候战略。

通过协调政策、投资和劳动力发展，数字解决方案能够为国际社会，尤其是新兴市场和发展中经济体带来变革性益处，同时支持所有人的能源获取、抵御能力和繁荣发展。报告的主要内容如下：

一、数字解决方案在全球电力系统转型中的作用

数字化解决方案具有巨大潜力，能够加速电力系统转型进程，为能源安全、可负担性、可持续性和可靠性提供有力支撑，并助力全球社会迈向共同繁荣之路。国际可再生能源署（IRENA）在报告中重点探讨了如何通过传感器、智能电表、数据平台以及基于人工智能的预测和自动化应用，为电力系统的各参与主体创造价值。

当前，电力系统的持续转型呈现出复杂性不断提升的特征。预计到2050年，电力在终端能源消费中的占比将达到52%，是当前电气化水平的两倍。在这一背景下，数字化将成为应对超大规模电力系统管理挑战的关键。随着电力需求的不断增长、发电波动性的增强以及分布式能源资源的快速增加，电力系统必须加快数字化转型步伐，以在保障供电可靠性的同时，充分释放可再生能源带来的成本优势。

七国集团（G7）作为由发达经济体和欧盟组成的重要国际合作机制，在应对全球电力系统转型需求方面发挥着重要作用。其关键任务之一，是消除数字化解决方案在部署与整合过程中的障碍，并支持新兴经济体和发展中国家更好地利用数字化技术提升能源可及性，从而在全球范围内创造更多社会经济发展机遇。

二、呼吁实现电力系统的数字化

数字化电力系统已不再是可选项，而是推动电气化和能源脱碳进程的关键力量。事实上，为实现《阿联酋共识》中提出的到2030年将可再生能源装机容量增加三倍的目标，迫切需要加快可再生能源的部署，而数字化正是实现这一目标的重要支撑。数字化解决方案能够在电力供应链的各个环节创造价值，尤其是人工智能的深度融合，将为多方利益相关者带来显著收益。要推动数字化解决方案的广泛应用，必须通过政策引导和投资支持，明确其潜在效益和实际价值。

当前，数字化已被众多国家纳入能源发展战略重点。这为推动能源安全、降低系统成本以及实现更广泛的能源转型目标提供了重要机遇。现阶段的政策发展窗口期，也为数字化举措与监管体系、投资框架的深度融合创造了良好条件。正如本报告所指出的，电力系统的数字化需要整体性、系统性的推进路径。对于七国集团（G7）而言，当下正是采取行动的关键时期。制定有针对性、富有雄心的数字化行动议程，不仅能够为电力系统转型提供方向指引，还将为消费者和企业——从系统运营商到数据中心——带来切实收益，进一步提升能源安全性与可负担性。国际可再生能源署（IRENA）据此提出了一套定性评估框架，用以衡量增值型数字化解决方案在电力系统转型中所带来的综合效益。

数字解决方案的主要优势包括：

1、通过优化运营、参与市场以及整合低成本发电资产，为终端用户降低了电力成本。在丹麦，借助人工智能增强的预测技术，运营备用成本降低了10%至15%，为客户每年节省超过900万美元。

2、通过确保在压力条件下、停电期间或极端事件中持续、可靠的电力供应，并能更快地从中断中恢复，提高了供电的安全性。相比之下在传统电网中，配备自动化技术的电网在试验中已被证明能够将供应中断减少多达45%，停电时间缩短超过50%。

3、通过有效管理发电组合中的波动性，实现可再生能源的更大整合。借助人工智能增强的预测和自动化技术，能够有效减少可再生能源的削减量。人工智能能够使电网超越其传统运行极限。来自澳大利亚、印度和英国的实例表明，人工智能使得预测的准确度相比传统方法提高了多达45%，从而能够更好地预测风能和太阳能的波动情况，并减少弃电现象。

4、为终端用户带来了附加值，帮助他们获得更高的舒适度，并拥有更多的控制权和对优化机会的意识。除了成本之外，舒适度在与能源相关的决策中起着重要作用，尤其是在需求响应计划中，数字化可以避免权衡取舍。智能能源技术（例如智能恒温器、电动汽车充电器、家庭能源管理系统）使美国约70%的消费者能够更好地控制其能源消耗，同时使他们的家更加舒适。

5、使能源公司和其他行业提高了业务绩效，这表明它们具有更高的运营和经济效率、更高的资产利用率和更强的竞争力。在德国，42%的能源公司和其它行业实现了这些成果。众多制造企业表示，能源节约是其近期数字化项目开展的主要动力。基于人工智能的优化措施能够使建筑、制造和物流领域的能源消耗降低10%至60%。

国际可再生能源署（IRENA）对数字化解决方案在电力系统中的价值进行了分类，涵盖监测、预测、运行优化、终端用能自动化以及系统透明度等方面。事实表明，即便是一些有助于实现上述价值目标的基础性数字化举措，在数字化系统中也能发挥显著效益：

1、监测是电力系统数字化的基础层；它为智能决策、自动化和优化提供了所需的数据，使所有其他解决方案得以实现。

2、预测是当今人工智能的重要应用之一。持续的机器学习能够预测天气和消费模式，有助于更高效地规划和运营系统。得益于这些进步，如今的短期预测的平均绝对百分比误差已低于5%；结果能够实现更高效的调度和储备规划。

3、由电网运营商部署的数字设备所进行的运营优化能够减少损失和拥堵，平衡系统并提高可靠性。这些先进的技术能够提供更高的精度和速度，能够在传统运营时间表之外的所有系统层级采取纠正措施。

4、最终用途自动化——利用数字市场工具、需求侧管理平台和能源效率技术——可降低消费者成本。在系统层面，它们能促进现有电网资产的更高效利用，并通过将高峰负荷时间转移来缓解电网压力。

5、透明度能够实现整个能源价值链的可见性，并促进电力系统中所有参与者的创新。

要充分发挥数字化解决方案在电力系统中的潜在价值，全球社会必须共同应对一系列实施障碍。基于与国际可再生能源署成员国及全球各领域专家的深入交流与咨询，IRENA总结并确定了当前在发达经济体、新兴经济体和发展中经济体中普遍存在的四项主要挑战。

三、七国集团及国际合作伙伴行动议程

国际可再生能源署（IRENA）针对七国集团（G7）提出了行动议程建议，旨在充分发挥数字技术在全球电力系统转型中的关键作用，推动能源领域高质量发展，促进全球共同繁荣。具体建议如下：

（一）数据与互操作性。支持加强数据的采集、处理与共享，完善数据互操作机制，并采取必要的网络安全防护措施，为数字化解决方案的广泛应用奠定坚实基础。

（二）数字技能。推动面向全球劳动力的数字技能培训，提升其数字化素养和应用能力，为迎接电力系统新时代做好人力资源储备。

（三）促成因素。鼓励制定有利于数字化解决方案在电力系统中推广与融合的创新性监管政策，同时将能源安全作为优先考量。加强电力与数字化领域的长期协同规划，是确保数字化转型有效实施的关键。

（四）协调机制。强化多方协同，支持在地方、区域及全球层面建立专门的合作倡议。正如本报告所展示的多个成功案例所证明的那样，电网运营商、成员国、数字创新主体、数据中心及监管机构之间的紧密合作，是加速电力系统在数字化时代实现转型的核心动力。

国际可再生能源署（IRENA）表示，将持续支持七国集团及其成员国沿着这一充满潜力的发展路径前行，充分利用数字技术，构建更加经济、安全与可靠的电力系统。

参考文献：

[1]  IRENA,Digitalisation and AI for power system transformation: Perspectives for the G7.[EB/OL].(2025-10）.https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2025/Oct/IRENA_INN_Digitalisation_AI_for_power-systems_2025.pdf.