数字技术支撑中国能源行业转型.pdf

1新型中国企业可持续发展的同路人青山不改 绿水长流 数字技术支撑中国能源行业转型SAP行业观点 能源与自然资源2序言1980年，联合国新能源及可再生能源会议将新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）。2006年，中国成为世界CO2第一排放大国。2019年，世界CO2排放量排在前六位的国家和地区分别是：中国98.26亿吨、美国49.65亿吨、欧盟41.11亿吨、印度24.80亿吨、俄罗斯15.33亿吨和日本11.23亿吨，中国CO2排放量是美国及欧盟的总和且并未达峰。截至2020年底,我国全口径发电装机容量22.0亿千瓦，其中，化石能源发电装机容量占总装容量达57%。中国能源转型任重而道远。从全球发展的大趋势看，世界能源和工业体系的新格局正在迅速形成。绿色低碳发展提速，能源产业信息化、智能化水平持续提升，能源生产逐步向集中式与分布式并重转变，全球能源发展呈现出明显的低碳化、智能化、多元化、多极化趋势。中国碳达峰碳中和的4个主要指标中，与能源直接相关的就有3个，分别是2030年单位GDP碳排放强度较2005年下降65%以上、非化石能源消费比重达到25%左右，以及风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。因此，中国能源行业的绿色低碳转型决定了中国碳达峰碳中和的总体目标是否能够圆满完成。今年的1月29日，国家发改委、国家能源局印发“十四五”现代能源体系规划，从能源供给侧和能源消费侧对能源行业转型发展提出了具体要求，在能源供给侧，规划提出到2025年非化石能源发电量比重应达到39%左右，并对水、核、风、光等非化石能源发电作出统筹安排。在能源消费侧，着重强调推动高能耗高排放低水平的能源消费模式向绿色低碳消费模式的转型。我国要加快构建的，就是顺应世界大趋势、大方向的“现代能源体系”。中国能源革命的征程已经起航。2022年，是SAP公司成立50周年，也是SAP进入中国开展业务35周年。回顾这段并不久远的历史，我深刻的体会到到，SAP在助力逾数十万家企业从“手工作坊”成为“隐形冠军”，从偏安一隅的小企业跻身成为全球市场“巨无霸”的过程中，也成为了这些企业不断转型、持续变革的参与者和见证者。这其中就包括石油行业龙头企业毅然决然投身新能源的征程，有化工巨头加强原料溯源，实现产品碳足迹管理的实践，有矿业巨头通过ESG（环境、社会及治理）获取资本市场认可的历程。今年年初，SAP中国发布了“云时代新型中国企业赋能者”的全新战略，围绕这一战略，我们制定了三大目标：一是成为中国企业业务转型的好伙伴-帮助中国企业打造全数据的智慧企业，二是成为中国企业参与双循环的金钥匙-帮助中国企业提升产业链协同能力，三是成为中国企业可持续发展的同路人-利用我们的可持续发展解决方案，帮助企业达成可持续发展目标。三个目标，从企业这个点，产业链这条线以及可持续发展这面，诠释了我们对新型中国企业发展诉求的理解和承诺。这本小册子，浓缩了SAP在数字技术助力能源行业低碳转型方面的一些思考和实践。我希望能对中国能源企业的转型有所裨益。青山遮不住，毕竟东流去，能源行业转型浩浩汤汤，不可逆转，无法阻挡。我期待SAP在中国能源行业的转型中能够发挥一点作用，作出一些贡献，践行我们成为新型中国企业可持续发展的同路人的庄严承诺。是为序。王前SAP全球副总裁 SAP中国联席总经理3向能源行业可持续发展迈进06压力与风险、创新与行动09能源行业转型的关键主题 工业能源管理 可再生能源生产 甲烷 碳 天然气与LNG 氢能 替代燃料与循环经济 数字化能源产消者 数字化服务站、电动汽车和消费者 可持续运营和采购15SAP与您的共同旅程74附录78目录56向能源行业可持续发展迈进在消费者对清洁能源的需求、投资者对企业稳健发展的诉求及环境、社会和治理(ESG)绩效等多重压力推动下，能源行业加速推进了碳中和进程。能源行业内的主要企业均已设定了雄心勃勃的减排目标，确保转型到低碳或零排放能源体系，并在这过程中保持业务持续正常运营。能源转型是全球能源领域在本世纪中叶之前实现从化石能源到零碳能源转变的必由之路。能源领域的碳中和目标的达成要求我们在全球范围内立即开展行动，推动能源转型，采取进一步的措施以减少能源利用中温室气体的排放量，控制气候的变化。SAP理解，我们的客户需要更高的敏捷性来实现能源转型目标，他们需要打造一个坚实的数字化底座来支撑能源转型策略落地。SAP和我们的客户相信，SAP智慧企业产品是能够支撑客户整体转型策略的最佳数字化平台。保持和增长盈利能力减少高碳能源温室气体排放增加清洁能源净零以下的商业模式 7了解排放的源头是减少温室气体排放行动的第一步。石油天然气与能源领域、钢铁冶金、化工和公共事业等行业能够并将对未来的排放产生重大的影响。随着能源需求的持续提高,上述行业在规模化运用数字技术及相关行业解决方案领域的出色表现，使得他们成为引领能源行业转型的排头兵。8SAP气候战略框架：5大核心基础为实现低碳经济及韧性化应对气候变化，企业需要采取的五个行动范围1，2，3:保证数据正确减缓排放:在可控的范围减少排放需要对正常业务活动进 行 干 预 以 降 低 排放。为实现对包括财务价值和商誉价值在内的企业价值保护，企业应该对范围1，2，3中的生产经营活动进行干预，以避免产生新的排放并降低现有的排放水平。企业减排的战略应该重点关注排放源头（例如：供应链，建筑，资产等）的控制和管理。通过利用碳信用和交易来实现零碳，购买和销售低碳的产品和服务净零排放的目标只有通过外部碳市场抵消掉不能避免或减少的排放才可以达成。低碳产品和服务只有通过跨越企业的市场和网络销售才能创造价值。企业具体的应对的策略因商业模式不同而有所差异，但碳排放相关许可和信用日渐重要。重置您的商业模式是能源转型的一部分处于碳中和极限压力下的全球能源体系正在从碳氢化合物向零碳的新能源，特别是生物质能源和氢能转型。现有的一些高能耗行业对于排放的管理是不够的，在一个受碳约束的世界，唯一的出路就是转型和重塑。在应对气候变化的同时保护自身的业务 韧性包括财务韧性和业务韧性。随着碳的成本在不断地攀升，企业尤其需要财务韧性。而业务韧性是避免运营和供应链被干扰的核心。公司资产和经营活动的地点对于保持包括保险在内的业务连续性将变得越来越重要。1，2，3 适用于所有行业视野:短期-到-中期4，5 针对特定的高排放/高风险行业视野:中期-到-长期计算减缓市场化转型适应对于整个公司活动所产生排放（范围1，2，3）的洞察、报告和分析依然是所有公司气候战略的基础。根 据 相 关 披 露 规 范（例如：CBAM）以及IFRS领导的全球统一报告框架要求，碳排放数据披露的需求持续提升，相关报告成为合规管理的重点之一。123459近期，政府间气候变化专门委员会以迄今为止最严厉的措辞阐述了气候变化给地球带来的风险。能源领域是当今约四分之三的温室气体的排放源，也是避免气候变化导致严重后果的关键行业领域。IEA最近发布的一份关于到2050年实现净零排放的报告指出，为了实现将全球二氧化碳(CO2)排放量减少到净零的目标，需要彻底改变我们生产、运输和使用能源的方式。这对所有人来说都意味着风险和压力-消费者、员工、投资者、保险公司、监管机构和法院。能源和自然资源企业需要有效地驾驭和平衡这些利益相关者的诉求。压力和风险 干系方日益提高的期望员工主动承担社会责任的雇主是千禧一代和Z世代求职的首要考量要素法院、监管机构和非政府组织60+项碳定价计划已到位或计划实施 投资需求到2030年需要90万亿美元投资用于智慧大气设施建设CEOs48%的 CEO 在其业务运营中实施了可持续发展战略消费者可再生的消费品的增长速度提高5.6 倍投资者2016 年至 2018 年间全球用于可持续发展的投资增长了34%10行业的绿色变革公用事业企业正在提升对工业企业和个人用户的服务，从传统的能源及水供应转型为综合能源服务。除了提供绿色能源之外，像Engie这样的公司还为其工业用户提供解决方案和服务来实现供应链脱碳。此外，为私人家庭提供的综合能源服务，如电动汽车充电、太阳能电池板和家用电池的安装和运营，正成为新的公用事业商业模式重要组成部分。由3家运营商联合建立的团队正在推进北极光项目，该项目计划将工业生产过程中捕获的二氧化碳储存在挪威大陆架下方。部分业内企业组建了一个业务覆盖越聚酯包装价值链（制造、使用、收集和回收）的集团，以进一步减少塑料废物并加速开发新的回收技术。由OGCI所发起Net Zero Teeside是最早 的 净 零 排 放 工 业体之一，目前由BP（运营商）、Eni、Equinor、壳牌和道达尔共同拥有。该工业体由一个化肥工厂、一个工业氢气厂、一个生物质工厂和一个海上设施所组成，采用了一个联合循环燃气轮机生产低碳能源.这些工厂和邻近工业设施所产生的二氧化碳由一个统一的二氧化碳收集系统来支持。所收集的二氧化碳通过四口注入井被注入到枯竭的海上油田。占全球近30%石油天然气产量的企业联合起来，发起了石油天然气行业气候倡议OGCI。这是一项由行业CEO 领导的倡议，其宗旨在于加速行动和采取投资等举措，扩大和加速向低碳世界的转型。关键领域包括：减少甲烷排放、减少二氧化碳排放，以及消纳二氧化碳。11行业的创新变革一家俄罗斯钢铁制造企业通过能耗洞察发现单体设备的电力消耗与工厂设备整体电力 消 耗 之 间 的 不 平衡，并由此发现潜在的节约空间，这一发现为企业节省了1200万美元/年的电费。水泥生产商（拉法基豪瑞）、石油天然气集团（OMV）、电力公司（Verbund）以及基础化学与塑料公司（Borealis）共同在奥地利规划和建设碳捕集和利用项目C2PAT，该项目计划在2030年建成一套全容量的碳捕集设施，实现二氧化碳捕集、燃料合成和制氢。该项目将从水泥厂捕获二氧化碳。利用可再生能源产生的电力并利用电解水技术生产绿氢。将捕获的CO2和绿氢H2合成碳氢化合物，作为当地炼油厂的原料，进一步生产合成燃料和可再生烯烃。后者作为化工厂的原料，用于生产可降解的塑料制品。位 于 德 国 北 部 的Westkste100项目，项 目 成 员 单 位 包 含了EDF、Orsted、Raffinerie Heide、Thyssenkrupp、Holcim、OGE以及thga等10家企业，但没有化工公司参与。该项目通过捕获的二氧化碳和绿色氢气为基础生产合成燃料。同时，产生的余热供应 给 附 近 的 商 业 园区，而绿氢则利用燃气管网传输。一家水泥制造商通过为熟料窑操作员配备数字助理，成功提高其能源利用效率。除了在耗气量方面减少了3%以外，窑炉的稳定运行时间也延长了48天，同时提高了产成品的质量。一家总部位于加利福尼亚的大型公司与当地生物质能源公司以及当地奶农合作，致力于从生物质中捕获甲烷，并将甲烷转化为可再生天然气并将这些可再生天然气作为卡车、公共汽车和农场设备的燃料进行销售。凭借无人机和红外摄像机等新技术，陆上油气运营商在四年内将甲烷排放量减少了 80%以上。为了提高整体生产和物流效率，提升安全性和降低排放，一家海上油气运营商已经开始部署无人机来运送包括3D打印部件在内的零部件。一家欧洲中部的综合性能源公司已经在一个新的试点项目中将塑料废物转化为炼油厂原料来实现循环经济。一家美国公司下属的低 碳 创 新 企 业 基 于EOR（提高石油采收率）技术来从排放测量和减排角度提供一揽子解决方案，包括了碳封存、直接空气捕获、交易低碳碳氢化合物产品、发电和锂提取等。该公司持续开发可用于解决全球减排和脱碳的系列能力。一家油气运营公司通过增加对勘探过程中使用的钻井泥浆的再利用减少了浪费。该过程产生的燃料和水也被重新应用于钻井作业的不同操作阶段。12传统能源价值链为客户带来机遇资产的获得|资产的维护|资产的处理天然气再气化储运和处理油气生产勘探陆上和海洋开发能源交易处理液化天然气贸易和运输长期天然气供应合同可再生能源生产绿色资源供应炼油和石化发电气电国际油气市场传输网络燃料/生物燃料B2C终端客户工业和B2B商业客户化工和生物基原料润滑油这一关键主题触及能源价值链中的所有元素，无论是排放、碳、替代性燃料、再利用、可持续运营，以及新的商业和消费模式。13“+/-”资产的获得|资产的维护|资产的处理分配排放范围(和样例)范围1范围2上游流程范围3下游流程范围3直接排放间接，上游排放间接,下游排放原料采购资本性材料现场服务现场物流 包括租赁 运营产生的废物差旅员工通勤租赁资产运输和配送B2B已售产品的使用B2C已售产品的使用退役前处理租赁资产特许经营售出/已使用产品的回收间接排放生产/产品,风险投资,业务单元保证保证流程（例如验证、确认、质量保证、质量控制、审计等）价值链碳足迹碳核算“-”气候变化相关主题所带来的压力、风险和契机气候和清洁空气联盟（CCAC）是一个致力于通过减少短期气候污染物排放的行动来改善空气质量和保护气候环境的国际机构，最近他们发布了更新后的10 年目标。根据该目标，为了实现气候保护远景，需要显著地减少甲烷、氢氟碳化物等物质在大气中的排放量，这些物质在其生命周期中会对大气产生超级巨大的影响。天然气再气化储运和处理油气生产勘探陆上和海洋开发能源交易碳捕集及存储液化天然气贸易和运输长期天然气供应合同可再生能源生产绿色资源供应炼油和石化发电气电国际油气市场传输网络燃料/生物燃料B2C终端客户工业和B2B商业客户化工和生物基原料润滑油14可持续能源转型是一个旅程，而不是终点实现可持续发展相关产业盈利及实现盈利能力可持续化。优化 使用智慧企业平台估量 通过收集新的数据评定 通过先进的数据处理流程真正的成功依赖于透明化的数据和可执行的流程之间的结合将可持续性全面嵌入流程中，以实现对整个价值链的具备操作性的洞察能力15工业能源管理16可持续能源管理的数字化转型 对能源生产、消耗和购买具有洞察力是对其进行管理和优化的基础。这些都属于工业能源管理的范畴。数据采集必须首先从计量点和相关系统中按照所需的频次收集能源消耗和发电数据，并提供运行环境的相关情况。访问实时和历史数据为进一步处理数据并用于能源管理的监控、分析和优化运营提供了基础。能源管理能源的有效利用需要对能源流和业务流程之间的关系有一个透彻而详细的了解。在能源价格波动和监管复杂的背景下，将测量的实际能耗与能源供应商的发票进行比较，可以找到工厂运营和维护方面潜在的节约机会。对于“绿色”产品生产过程中所消耗能源的可持续性也能够且必须被验证。业务流程业务流程对于能源管理也变得越来越重要。业务规划和生产数量可以被用于估算所需的能源组合。能源数据与生产过程的有机结合可以使设计更加节能。此外，新的商业模式，例如电动汽车充电基础设施的管理、为车主提供下一个可用充电站的信息以及计费等功能，都已经在SAP电动汽车解决方案中得以实现。采购生产操作可持续发展公司能源管理资产维护工业能源管理17可持续能源管理的数字化转型是企业战略和运营不可或缺的组成部分财务 能源成本的提升影响盈利能力风险管理能源价格和供应的波动利益相关方 利益相关方的期望，内部责任和报告客户期望 客户降低能源消耗的需求法规 排放限制和对能耗效率的要求市场机会”绿色“的产品和服务采购配送制造18智慧能源管理 欺诈识别 最高价值驱动因素*收益是基于SAP S/4HANA早期采用者的测算，或者是对从传统ERP系统迁移到云化的SAP S/4HANA所作的外部保守收益估算。由于每个企业的成熟度都不同，我们建议您与SAP合作，以确定您企业的收益估算。降低能源成本降低外部能源采购的成本和罚金优化能源使用的可持续性传统场景由于缺乏数据整合，无法准确监控、规划和预测能耗和成本需要从多个地点采集电力消耗信息和预测信息无法实时地评估具体的用电量因此很难进行预测对所需能源的过多估算意味着额外的成本，浪费和罚金潜在的能源欺诈带来额外的开销和时间成本借助SAP的数字技术通过分析历史数据并结合生产和维护计划，监控实时能源使用情况并改进能源预测。机器学习和分析可以实现对能耗差距的监测。使用物联网技术捕获实时的仪表数据通过使用机器学习和先进分析解决方案来改进预测并监测能源消耗差距或欺诈准确的能耗和预测数据可以实现数百万美元的能源成本节约，并避免罚款19实际应用钢铁的生产需要耗费大量的电力，高于或低于合同承诺的电力消耗可能会导致罚款。有限的洞察力限制了对电力消耗的情况做出实时反应的能力。俄罗斯一家企业设计了一种监控工具，可以用作能耗分析数据中心，展示能耗计划量，已消耗量，并从不同源头获取数据来交叉验证当前的能耗，以实时甄别出现的严重偏差。该工具主要包括以下功能特点：机器学习、智能仪表控制、物联网 偏差警报 能耗特点及偏差识别借助上述工具，生产商能够了解电力的使用情况并确定节能的潜力，同时通过提高对电力使用计划的遵从率而降低了电力成本，并能够实时监测未经授权的能源消耗。类似的场景，在能源消耗占比巨大的水泥生产也有重要意义。水泥行业提高能源的使用效率至关重要。通过与源系统进行连接，利用机器学习技术进行分析，一家水泥生产企业可以实现有能源消耗降低的同时，延长窑的稳定运行时间，从而提高产成品质量。钢铁行业案例:YouTube:https:/youtu.be/PzTYyz6BPCk2018年蓝宝石大会视频:https:/ 2018年蓝宝石大会演示文档:https:/ 使用SAP MII和SAP BTP进行能源监控和分析环境管理(SAP EHSM)SCADA/DCS/实时数据库智能电表/BMS系统调查/手工数据收集工共事业发票倡议管理(SAP PPM)阈值和报警层级结构（公司、站点和资产级别）计算引擎和库区间数据（消费、成本、排放）成本管理、资产管理、生产等(SAP ERP)现实世界的集成和连接 SAP PCo和 SAP 物联网SAP的工业能源管理智慧资产管理(SAP EAM)集成业务计划(SAP IBP)产品足迹管理(SAP PFM)绿色通证（SAP Greentoken）Flexinergy(Evolution Energy)可选21关于工业能源管理应对独特的挑战和机遇痛点/机会 无法从不同源头搜集能源消耗及生产的信息 能源管理与业务规划和流程割裂 按产品和资产划分的能源消耗信息不完整 能源购买及消费之间的差异 可再生能源使用的认证要求 需要实现满足可持续发展要求的能源消费 能源的生产成为商业活动的一部分SAP解决方案SAP Integrated Business Planning（集成业务计划）能源消费成为业务计划的一部分Intelligent Asset Management（智慧资产管理）可靠的、可预测的运营提高业务成果的可持续性SAP EHSM-环境管理通过主动识别和分析以应对环境、健康、安全相关的风险；通过化工品安全与工业环保管理来降低工业活动对环境的影响。从而确保排放相关的法律合规性Flexinergy（由Evolution Energy提供）*通过集成的能源和环境解决方案实时监控计量数据并跟踪能源合同和计费，提高可持续性SAP制造集成和智能(MII)能源监控和分析从不同的数据收集点收集能源消费信息并进行能耗分析SAP Business Technology Platform（业务技术平台）采集、存储和分析能源数据并与业务流程集成GreenToken By SAP对供应链中的能源进行溯源跟踪SAP Product Footprint Management（产品碳足迹管理）减少价值链上的温室气体排放*SAP 合作伙伴解决方案，可以从SAP Store获取商业价值 全局、全方位、全透明的能源消耗及生产信息 防止能源欺诈 确保能源的准确支付 能源管理标准的遵从 提供可再生能源生产的优质“绿色产品“的溯源和认证 对能源需求可靠的预测 优化生产过程中的能源消耗 能源销售、生产和采购的有机平衡22可再生能源生产23在减少碳排放的驱动下，可再生能源发电规模扩大，需要依靠短期能源计划和运营优化CO2减排 电力系统平衡成本增加短期能源计划和优化通过增加可再生能源发电量推动二氧化碳减排是全球大趋势。到2025年，新增产能预计将增加1500GW。可再生能源在欧盟发电量中的份额预计将从2018年的32%增加到2030年的57%。Statistical Review of World Energy|Energy economics|Home()但可再生能源也面临着挑战：由于这些能源生产严重依赖于天气，因此在输出大规模增加时，它们对电力系统的平衡和稳定构成了挑战。可再生能源的扩展对电力市场价格机制产生了重大影响，市场参与者面临价格下降和波动。不平衡结算价格|German TSO|1-31 March 2021Source:R57%32%2030+94TWh/a生物质发电(11%)太阳发电(11%)风电(26%)水电(11%)2018欧盟委员会长期战略中对可再生电力2030年份额的预测Source:Agora EnergiewendeSource:Agora EnergiewendeSource:Global Renewables Outlook:Energy Transformation 2050,IRENA.ORG全球可再生能源发电份额在2030年需要达到57%，但按照目前趋势，仅能达到38%。24可再生能源相关资产的增加，需要在市场层面建立一体化运作 区域平衡区域平衡跨区域平衡跨区域平衡本地平衡本地(0,4kV)区域(10-30kV)跨区域(110kV)电力系统需要在本地和区域层面保持平衡绿色可靠安全经济可持续能源系统的目标是要在经济上实现平衡25能源计划系统中的要素 能源平衡 能源统筹 能源优化中央本地 n区域 1本地 n区域 1本地 1区域 n本地 1区域 n负荷控制能源平衡负荷优化负荷分解H2能源统筹灵活的能源组合灵活的能源组合带来的价值能源平衡成本可再生能源比例能源组合规模中央能源计划系统运行平衡电源节点和电源池，基于资产和市场限制，经济地优化分布式能源能源管理能源规划能源市场能源交换网络运营方供应方系统运营方26能源供应链综合能源计划平台赋能能源供应链上的关键业务能力 能力计划维护优化优化能力维护计划能源运营云创新项目2021集成及自主的能源计划是实施短期能源运营和优化战略的关键。它还可以为新能源项目开发活动提供重要经验数据。SAP提供软件解决方案，赋能能源供应链上的关键业务能力。SAP与客户和合作伙伴一起，致力于能源运营云创新项目，解决电力生产领域的综合需求，将流程、维护、计划和优化数据纳入自主能源计划管理范畴。关键业务能力销售工程项目房地产设计制造资产运营能源运营环境财务报表分析销售工程项目房地产设计制造资产运营能源运营环境财务报表分析开发建设退役运营能源供应链发电能源供应链发电合同设计建造移交交易计划预算维护能力控制许可合同移交计划执行合同选址合同27综合能源计划平台 目标 综合能源计划将通过增加能源生产运营计划的透明度、质量和灵活性，提升对可再生能源市场转型过程中灵活性和波动性的掌控能力。它将通过在生产调度和资产交易决策中随时整合负荷、资产能力、维护计划和成本等因素，实现资产运营，能量管理和企业级规划流程的集成和自动化。是什么为什么怎么做电力生产的运营管理平台转型期可再生能源市场的可变性和波动性自有的和第三方提供的资产服务提升运营计划的透明度、质量和灵活性将资产、能源、企业计划流程进行集成整合包括限定负荷、资产健康、维护和成本信息即席生产计划和资产交易决策的支持28综合能源计划平台 流程 综合能源计划系统综合考虑测量数据、天气预报、流程效率、设施可用性、交易/承诺、优化等信息。流程引擎协调输入输出数据的数据转换，协调对输出近似值、组合聚合值和平衡值的计算。能源监控器可显示当前的能源计划情况和平衡变化。量测数据设施可用性交易/承诺天气预报流程效率组件性能估计单元图斑估计汇集计划平衡能源流向与流量运营时间和场景接入和分配转换优化流程引擎能源监控器29本地部署TBCPlant DataTBCPPATBCMessage BrokerR LibraryEAMAlert API外部系统AWSToken ServerPortal ServiceEnergy Monitoring(HCS)EventMesh(MQTT)Energy MonitoringMILPOptimization(Managed Kyma Runtime)PythonCFS4H CloudData ArchivePlayerPlant ConnectivityWeather Forecast(Region)Weather Forecast(Unit)迁移迁移Alert ImportFilesOffline Model DevelopmentSAP GiTRepositoryOpen GiTRepositorySAP Docker RepositoryAPIProcess MonitoringPlant DataNotif ExportBTP综合能源计划平台“能源运营云”创新项目及原型系统架构 当前的能源运营创新项目将架构迁移到BTP，并增强曲线近似和优化能力30可再生能源生产应对独特的挑战和机遇 痛点/机会 受制于对气象条件的依赖，可再生能源系统的灵活性有限 管理可再生能源资产和可调度能源资产的组合 针对多电源组合的自动化能源计划 将可再生能源资产与市场实现一体化运作 在能源计划中考虑能源资产当前的绩效和可用性 能源可持续性指标的计算和披露SAP解决方案基于SAP BTP的能源运营云创新项目（联合创新-SAP，STEAG和Fraunhofer)实现集成的能源计划和优化SAP S/4HANA实现集成的企业资产管理SAP Analytic Cloud（分析云）实现集成的报表和决策分析SAP Cloud for Utilities集成的抄核收管理Intelligent Asset Management（智慧资产管理）实现集成的资产异常和损坏监测SAP Enterprise Portfolio&Project Management（投资组合及项目管理）实现集成的项目开发建设管理商业价值 减少能源不平衡成本和风险 降低能源的生产成本 创造能源的短期灵活性收入 提高能源短期计划效率 提升能源优化计算的速度和质量 提高短期能源计划的透明度 针对能源设备实现具有经济效益的停机计划和基于价值的维护31甲烷32甲烷相关的排放独特的行业挑战与机遇作为一种温室气体的重要来源，甲烷比二氧化碳 有 着 更 短 的 生 命 周期，大概只有12年左右,但在大气层中产生温室效应的能力是二氧化碳的好几倍。IEA研究表明，甲烷的排放影响在全球整个温室气体排放中占的比例超过了5%。尽管如此，目前人们对甲烷的重视程度还远远低于二氧化碳，减少甲烷排放对于避免全球气候持续恶化将会起到至关重要的作用。在传统的石油天然气产业运营过程中，降低甲烷的排放是一种达到行业内环保目标的最有效的方式。IEA的研究表明，从技术角度来看，大约四分之三的甲烷泄漏是可以避免的。如果采取积极的措施来重复利用这些甲烷，不仅会为企业节约成本，还会为企业变现出更多的商业价值，这些价值远高于采取措施所花费的成本。很多公司采用了多种技术手段如卫星，无人机等，来探测甲烷的泄漏情况。并采用一些额外的措施，包括装置的及早更换（泵，压缩机密封装置，电动机等），采用新的控制装置（蒸汽回收单元，排放捕获等）和探测技术。一些必要的措施和步骤已经形 成 自 动 化 的 工 作 流程，可以及时定位发现并阻止甲烷泄漏。此外，公司层面需要满足来自政府方面的监管要求的变化，例如美国交通运输部最近通知国内的管道公司改进监测和维护措施来积极应对甲烷泄露问题。33甲烷相关的排放“1，2，3：获取准确的数据”对于近期普遍关注的减少甲烷排放的举措中，其中重要的第一步是如何取得正确的数据。对于所有的排放活动，通过提高数据透明度，精确并高效率的计算和汇总相关的数据信息是非常关键的，有助于及时监测并发现问题及后续的问题研究和解决方案的跟进。数据分析工具的应用可以预测并分析不同的减排措施所带来的效果!#$%&()*&+,-./0-.+1234567?8967:;!?ABC-.DE-.)FABCGH34甲烷相关的排放 应对独特的挑战和机遇痛点/机会 气候与自然环境相关的资产核算与运营管理，其本身具有复杂和多层次的业务特性。很多组织机构对于该领域经济层面的成本驱动和相关盈利能力的理解还比较局限。针对甲烷排放和碳足迹的标准化的跟踪，分析和报表需求越来越迫切SAP解决方案SAP Integrated Business Planning（集成业务计划）能源消费成为业务计划的一部分Intelligent Asset Management（智慧资产管理）可靠、可预测的资产运营，提升可持续的产出SAP EHSM-环境管理通过主动识别和分析以应对环境、健康、安全相关的风险；通过化工品安全与工业环保管理来降低工业活动对环境的影响。从而确保排放相关的法律合规性SAP产品足迹管理减少价值链上的温室气体排放SAP商品碳足迹分析基于产品层面的温室气体分析SAP上游油气会计管理涵盖上游油气生产的产量、收入及成本等管理SAP油气一次配送管理SAP油气二次配送管理端到端油气商品物流管理商业价值 评估和分析端到端价值链中的碳足迹 收集价值链的碳排放足迹，以及与甲烷相关的数据信息 对于环保相关的碳足迹，实现跨组织的信息共享与分析，展开审计，并制定测试基准 促进低碳业务转型，优化产品结构，实现碳排放足迹最小化35碳36碳排放的获取，利用和存储实现“负碳”的途径目前我们有很多与碳相关的措施需要考虑：例如碳排放量的计算，整个价值链上直接和间接的碳排放统计，对碳数据的获取和存储，以及如何对市场上的碳交易（减免，转让，抵消等方式）进行合理的监管。碳的核算 是相关企业组织对其组织架构内的二氧化碳排放进行具体数字量化的过程，以便于企业了解其碳排放活动对于气候变化造成的影响，并设定相应的目标来最小化企业的碳排放。以国际标准化组织（ISO）14064标准为基础，一些相关的机构例如GHG Protocol和American Carbon Registry都发布了针对温室气体核算的方法论，协议和工具等。碳排放的获取，利用和存储（CCUS）也可以理解为对碳排放的获取、重复利用和封存。比如从发电站或乙醇工厂等碳排放源头获取二氧化碳，通过技术手段将其重新利用或是封存起来，使其不会散播到大气层里。从技术层面来看，提高油气产品回收利用率的技术已经存在多年，近年来，最新的技术手段可以做到直接从空气中获取二氧化碳的部分，这是目前为数不多的可以将二氧化碳直接从空气中去除的技术手段之一。很多能源公司如西方石油，沙特阿美，埃克森美孚都投入了巨大的资金在新的合资公司上，用于进一步增强其业务领域内对碳排放获取，利用和存储的研究和实践。一些国家例如美国，针对限制碳排放的相关举措，给予企业税务上的减免政策，无论是通过提高采收率还是提供更多的二氧化碳封存。Net Zero Teeside项目是首批在建的，专注于脱碳的产业集群之一，它由石油和天然气气候倡议组织（OGCI）投资发起，目前由多家石油公司如BP（运营单位），Eni，Equinor，壳牌公司、道达尔共同持有。该产业集群以一套用于低碳能源的循环气轮机为中心，包括了化肥工厂，氢工厂，生物质工厂和海上设施。所有的工厂和周围设施都配有一套二氧化碳收集系统，收集的二氧化碳通过四个注入井被注入一个枯竭的海上油田中。零/低排放能源CO2的注入收集的CO2产生的能源生产油藏封存的CO2工业CO2和空气中的CO2获取能源消耗37贸易&认证运输碳利用CO2获取碳存储CO2“碳”价值链的展现CO2碳排放的产生净化&液化市场&销售碳排放的获取，利用和存储(CCUS)通过“碳去除”来减少大气层中的二氧化碳 减少复用回收去除CCUS在实现“零排放”过程中起到战略性作用极大的降低现有产业结构的碳排放 提供低碳的平台，促进氢能的生产 提供应对绝大部分碳排放挑战的解决方案 降低大气层中的碳含量38碳排放与可再生能源的交易 构建“碳”市场根据世界银行的数据，尽管目前还没有统一的全球市场，但相比于2017年的15%碳排放税和交易系统目前已经覆盖了全球总体碳排放量的20%。最大的市场之一是欧盟排放交易系统，它遵循“限额与交易”原则，在该系统中，会针对特定的目标对象设定可以排放的温室气体的总额度，随着时间推移该额度不断减少，从而实现总体排放量的降低。其他国家包括中国，目前也在积极构建“碳“市场。我们看到其它与能源转型相关的交易和交换形式正在出现，例如美国的可再生能源识别号码系统。可再生能源识别号(RIN)可用于企业的信用合规，是可再生燃料标准体系中的”货币“。可再生能源生产企业可再生燃料绑定RIN码非可再生能源生产商/进口商非可再生燃料RVO*进行混合不同的RINsRIN扣减RVO*目标达成混合燃料服务站*RVO 可再生燃料配比责任量可再生燃料产生生成RIN码非可再生燃料产生产生RVO*可再生/非可再生燃料混合RIN码在燃料混合过程中被进一步拆分通过扣减购买来的RINs来抵扣RVO*实例：可再生能源识别号（RIN）的生命周期39碳的全方位洞察 应对独特的挑战和机遇 痛点/机会 气候与自然环境相关的资产核算与运营管理，其本身具有复杂和多层次的业务特性。很多组织机构对于该领域经济层面的成本驱动和相关盈利能力的理解还比较局限。在原材料采购环节中，缺乏有效的措施来控制，减少供应链足迹，低碳供应链环节有待优化。在碳排放方面缺乏数字化技术手段的应用，例如用区块链技术来追踪二氧化碳在整个价值链上的累计排放情况。低碳原材料的采购策略与企业整体战略，管理制度之间的分歧 缺乏对碳足迹的追踪，分析和报告SAP解决方案SAP Product Footprint Management（产品碳足迹管理）减少价值链上的温室气体排放Intelligent Asset Management（智慧资产管理）可靠、可预测的资产运营，提升可持续的产出SAP EHSM-环境管理通过主动识别和分析以应对环境、健康、安全相关的风险；通过化工品安全与工业环保管理来降低工业活动对环境的影响。从而确保排放相关的法律合规性SAP资金与风险管理深度的金融投资评估，投资活动的信用风险分析，金融交易的市值估价等SAP大宗商品贸易与风险管理一体化端到端大宗商品贸易全过程管理（从商品排期计划到最终交付和财务核算）SAP可再生能源识别码管理(RINS)管理RINs的全生命周期，从识别码产生到使用结束SAP上游油气会计管理涵盖上游油气生产的产量、收入及成本等管理SAP油气一次配送管理SAP油气二次配送管理端到端油气商品物流管理商业价值 评估和分析端到端价值链中的环境碳足迹 收集整个供应链和产品层面相关的碳排放信息（包括上游和下游）通过改进采购寻源，优化生产系统和物流网络，实现对环境影响最小化 对于环保相关的碳足迹，实现跨组织的信息共享与分析，展开审计，并制定测试基准 促进低碳业务转型，优化产品结构，实现碳足迹最小化 碳会计核算与公司财务紧密集成，满足相关审计报告和税务的要求40天然气与LNG41天然气与液化天然气（LNG）作为过渡能源 IEA的数据表明，天然气产生的温室气体排放比煤炭和柴油低45%到55%，采用天然气作为替代能源，可以有效地应对节能减排的挑战，并改进空气质量。目前，天然气约占全球能源供给量的30%天然气行业的成功取决于：采用新技术和智能算法来处理海量的运营数据，特别是通过改进了的作业流程来减少气体泄漏，获取排放数据并实施相应的生产运营改进措施 天然气是所有可再生能源（例如风能，太阳能，水电等）的可靠的补充能源，可以有效地弥补能源短缺，改善供需平衡。在目前的技术条件下，可再生能源并不能涵盖所有的公用和民用场景，例如大规模运输等。通过将天然气液化成LNG的方式，可以促进能源结构的多样化，有效降低空气污染。在行业内推行可持