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AI+双碳战略:热网沉没成本转型五维低碳资产增值

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发表于 2025-8-24 02:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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作者:微信文章
AI+双碳战略:热网沉没成本转型五维低碳资产增值

一场由AI驱动的能源革命,正在让传统供热网络从成本中心变为价值创造中心。这是一个极具前瞻性和商业价值的战略构想。以下我将系统性地阐述"AI+双碳战略:热网沉没成本转型五维低碳资产增值"的核心框架与实施路径。

核心摘要

在"双碳"目标与人工智能的时代交汇点,传统城市热网不再是沉重的财务沉没成本,而是亟待开发的战略价值洼地。本框架旨在通过注入AI算力这一核心驱动力,对热网进行数字化、智能化重构,将其从一个高能耗、高碳排的单一供热系统,转型为一个能够持续产生经济、环境和社会效益的智慧能源平台,最终实现"能碳资产、调峰资产、数据资产、空间资产和社会价值链资产"这五大维度的低碳资产增值。

一、 核心理念:范式转移(Paradigm Shift)

这是一场根本性的认知革命,其核心转变如下表所示:

维度

传统视角(Traditional View)

未来视角(Future View)

价值升华(Value Transformation)

核心属性

沉没成本(Sunk Cost)

价值载体(Value Carrier)

从财务报表上的折旧项,变为可增值的数字资产

核心驱动

化石燃料、人工经验

AI算力、数据驱动

从依赖资源和人力,转变为依赖算法和算力这一新质生产力

核心产出

热量 (热能)

负碳价值 (Carbon Negative Value)

从提供单一商品,到产出碳汇、绿电、数据服务等多维商品

商业模式

售卖热量 (Commodity Sale)

运营资产 (Asset Operation)

从"锅炉工"转变为"低碳资产运营商"和"城市能源管家"

二、 技术底座:AI如何充当"价值转换器"

AI并非单一技术,而是一个赋能体系,其作用机理如下图所示,它构成了价值转化的核心引擎:

w1.jpg

```mermaid

flowchart TD

    A["输入: 热网沉没成本<br>(物理系统+历史数据+运行成本)"]

    -->

    B["AI价值转换器<br>(感知、分析、决策、学习)"]

    subgraph B[核心AI赋能体系]

        B1[感知层<br>IoT传感器]

        B2[网络层<br>5G/Fiber]

        B3[平台层<br>数字孪生+大数据]

        B4[算法层<br>预测与优化模型]

    end

    B --> C["输出: 五维低碳资产增值"]

    subgraph C[价值输出]

        C1[能碳资产]

        C2[调峰资产]

        C3[数据资产]

        C4[空间资产]

        C5[社会价值链资产]

    end

```

这一转换过程的核心在于四大能力的融合:

感知力(IoT传感):布设智能传感器,实时采集温度、压力、流量、设备状态等数据,为AI提供"眼睛和耳朵"。

分析力(数字孪生):在虚拟空间中1:1构建热网模型,实时映射、诊断和仿真物理实体,成为AI的"沙盘实验室"。

决策力(算法模型):运用机器学习、深度学习模型进行负荷预测、全网水力平衡优化、多源协同调度,做出最优决策,是AI的"大脑"。

执行力(智能控制):将决策指令自动下发至水泵、阀门、热源等设备,实现精准执行,形成闭环,是AI的"手脚"。

三、 价值实现:五维低碳资产增值路径

AI的驱动,最终体现在五个资产维度的价值跃升上:

资产维度

AI的核心赋能作用

价值增值与实现路径

1. 能碳资产

精准降耗:AI优化运行策略,实现按需供热,大幅降低煤、气、电耗。精准测碳:实时MRV(可测量、可报告、可核查)碳排放数据

节能收益:能源成本直接下降

碳汇开发:将核证的减排量开发为CCER等碳资产,参与碳市场交易,获取额外收益

2. 调峰资产

智能响应:AI分析电价信号和电网需求,自动控制电锅炉、储热罐、热泵等柔性负荷,参与电网调度

辅助服务收益:以"虚拟电厂"形式参与电力辅助服务市场,为电网提供调峰、需求侧响应服务,获取收益

3. 数据资产

数据提炼:AI对系统运行数据和用户能耗数据进行清洗、分析和建模,形成高价值信息

数据服务变现:向政府提供能源规划智库报告;向用户提供节能诊断服务;向第三方提供脱敏后的行业洞察数据

4. 空间资产

优化规划:AI分析城市空间数据,为管廊和站点的复合利用提供最优方案

空间价值再造:将热力管廊升级为"综合智慧管廊",承载通信光纤、5G微站、城市感知设备,收取空间租赁费

5. 社会价值链资产

可视化呈现:AI量化并可视化减排贡献、节能效果,打造绿色名片

品牌溢价与生态赋能:提升企业ESG评级,吸引绿色金融投资,增强民生福祉,吸引高端产业落户,形成绿色低碳产业生态

四、 战略实施与挑战

1.  分步实施路径:

第一阶段(数字化):部署传感网络,搭建数据平台,实现可视化监控。

第二阶段(智能化):引入AI算法,在典型区域试点智慧调度,验证节能减碳效果。

第三阶段(资产化):全面推广AI优化,对接碳市场和电力市场,开发碳资产和调峰服务。

第四阶段(生态化):开放平台,输出数据服务,构建智慧能源生态。

2.  主要挑战与对策:

初始投资高:采用合同能源管理、绿色信贷等模式解决。

数据安全:建立完善的数据安全治理体系。

机制壁垒:积极与电网、政府沟通,推动市场机制和标准的建立。

人才短缺:与科技公司、高校成立联合实验室,培育复合型人才。

"AI+双碳"战略下,城市热网的转型不再是选择题,而是生存题和发展题。通过将AI这一"价值转换器"深度融入热网系统,我们能够彻底唤醒其沉睡的巨量价值,将沉没成本转化为引领未来增长的五维低碳资产。这不仅是热力行业自身的革命,更是城市构建新型能源系统、实现绿色低碳高质量发展的关键支柱。这场变革将重新定义城市基础设施的价值边界。

w2.jpg

在传统能源体系视角下,供热管网往往被视为"沉没成本"--一旦投入就无法回收的巨额投资。每年冬季,数以万计的热力企业为供暖问题奔波劳碌,承受着能耗高、效率低、调控滞后带来的经济与环境双重压力。

然而,在AI与"双碳"战略的交叉点上,这一传统观念正在被彻底颠覆。热网不再只是供热管道,而成为集能源、数据、碳汇价值于一体的新型基础设施。

01 热网即矿山:挖掘灰色管网下的绿色金矿

传统供热行业面临多重困境:成本压力持续增大、热量分配不均、运营效率低下、能耗居高不下。

这些痛点让供热企业难以全面、精准掌握运营状况,决策缺乏有力支撑。同时,管网老化、设备故障等安全隐患难以提前预知,一旦发生事故,便会造成经济损失,影响民生保障和企业声誉。

AI技术正重塑热网价值。北京市热力集团申请的基于人工智能的一次供热管网能效评价系统专利,能实时获取关键参数,基于供水温差、流量等数据与预设人工智能模型运算。

这种系统利用多维度参数,逐层筛选出异常区段,量化异常能效指数,动态优化预设参数,使评价体系能根据实际运行状况实时调整。

联美控股打造的"数据+算法+智能终端"全链条技术架构,通过在供热管网关键节点部署智能调控装置,构建起具备自感知、自分析、自优化能力的智慧热网。

02 算力即矿机:AI算法驱动热网运行效率倍增

算力做为新型生产力工具,在热网优化中扮演着核心角色。通过智能计算赋能供热领域,AI让人类更专注于创造性与价值性工作。

DeepSeek等AI大模型正在成为热网的核心智能引擎,为整个热网的管控提供智能化支持。基于先进的深度学习技术,这些AI系统对热网运行数据进行深度挖掘和分析,实现对热网的智能问答、故障预测、需求预测等功能。

热网智能化改造后,AI算法能够精准预测供热负荷变化,结合气象数据、用户行为特征等多维信息,自动生成最优调控策略,彻底改变传统供热系统"凭经验调节、靠人工干预"的粗放模式。

联美控股的智慧热网系统已经实现了全网水力工况的实时动态平衡,将管网热损失率控制在显著优于行业平均的先进水平,综合能耗较传统系统实现大幅下降。

03 负碳即矿产:热网减排贡献碳资产价值

绿色蒸汽供应技术正在改变能源利用方式。上海电气中央研究院的"熔盐储热耦合高温热泵绿色蒸汽供应技术"通过自主研发的静态熔盐储换热一体式供能模块,耦合高温热泵与水储热系统,形成多能梯级存储与高效利用的解决方案。

该系统在低温段利用热泵实现能量倍增,高温段则依靠熔盐储热提供高品位蒸汽,并配套AI系统实现智能感知与智慧调度。该技术可实现单位蒸汽节能12%,相较天然气锅炉运行成本降低38%,并在绿电替代下实现100%减排,同时具备电网调峰能力。

上海京嵘1.1MW/11MWh多元热储绿色蒸汽项目创新融合静态熔盐储换热、跨临界CO₂高温热泵与数字孪生及AI能碳大模型技术。

项目综合能效高达102%,通过精准数字化调控,成功以100%绿电完全替代天然气锅炉供应蒸汽,年供汽超4000吨,实现年减碳1080吨。

04 五维增值:热网资产价值重构路径

热网正在从单一的供热功能向多元化价值创造转变,形成五维低碳资产增值模型。

· 能源增值维度:通过熔盐储热耦合高温热泵等技术,热网不再是能源消耗者,而成为能源优化配置平台。上海电气中央研究院的技术相比市场现有技术,设备数量减少50%、投资降低40%、占地面积减少30%、系统自耗电降低90%。

· 碳资产维度:热网减排效果直接转化为碳资产。内蒙古中博绿能有限公司的"中博绿能智慧掺氢零碳零氮综合能源岛"项目通过技术创新构建多能互补的综合能源体系,为北方地区工业绿色转型提供可复制方案。该项目技术已成功应用于北方稀土1号绿色冶炼项目,助力其冶炼环节碳排放降低超40%,年减碳量达50万吨。

· 数据资产维度:热网运行产生的数据成为优化系统、创造价值的核心资产。北京市热力集团的基于人工智能的能效评价系统,通过大数据分析,实现了对供热管网准确且及时的能效评价。

· 电网协同维度:热网成为电力系统的重要调节资源。上海电气的熔盐储热技术具备电网调峰能力,可以在绿电充足时储能,在电力紧张时释放热能,减少电网压力。

· 商业模式创新维度:热网从传统公用设施转变为多元化服务提供商。联美控股通过智能化改造,不仅提供供热服务,还输出能源管理解决方案,创造新的收入来源。

经过AI催化,原本孤立的沉没成本被重构为一个彼此联动的价值网络,产出五种高纯度"真金":

产出资产

价值内涵

AI的催化作用

1. 能碳资产网络

节能收益与碳汇资产金融化

将节能量和碳减排量可测量、可验证、可报告(MRV),使其成为可交易、可抵押的金融资产

2. 调峰资产网络

热网柔性融入电力大市场

AI协同计算,使热网成为电网最可靠的柔性调节伙伴,参与辅助服务市场,获取稳定收益

3. 数据资产网络

运行数据赋能产业互联网

数据不再是副产品,而是核心产品.为城市治理、设备预测性维护、能源审计等提供高价值数据服务

4. 空间资产网络

管廊资源变身城市数字基建

AI优化空间利用规划,使热力管廊成为承载5G、光纤、城市感知网络的复合基础设施,产生租金收益

5. 生态资产网络

从供热商到绿色生态核心

以热网为纽带,连接绿电、余热、储能、用户,构建区域智慧能源生态,吸引产业聚集,提升品牌溢价

这个"网络"的核心特征是其"互联性":例如,参与调峰[资产2]可促进绿电消纳,从而创造更多碳资产[资产1];数据资产[资产3]可以优化调峰策略[资产2]和生态运营[资产5]。资产之间彼此赋能,价值循环增殖。

05 技术融合:AI与能源深度耦合的创新实践

AI与能源技术的深度融合正在催生前所未有的创新应用。数字孪生技术成为热网智能化的重要支撑。

上海京嵘项目集成高温热泵、水储热及三套熔盐储换热模块,并配备电能量自适应边缘计算与能碳智慧平台,依托大数据与AI实现多能流动态优化及全流程数字化管控。

该项目占地面积仅250m²,通过精准数字化调控,运行成本降低38%,并提供1200kW新能源消纳调峰能力。

多能互补系统成为热网增值的重要途径。中博绿能项目集成蒸汽供给、余热回收、光伏发电、绿电制氢、天然气掺氢燃烧等19个子系统,打破传统能源单一供给的固有模式。

其核心的全自动化天然气掺氢供能系统,利用现有的天然气管网及天然气掺氢供能装置,通过独创的高比例掺氢及零氮氧化合物控制技术,实现零碳零氮排放。

06 商业革命:从供热服务到综合价值创造

热网商业模式的革命正在全国各地悄然发生。

联美控股正在全国多个城市推进智慧供热改造工程,通过更换智能调节阀、加装物联网传感终端、建设智慧调度中心等系统性措施,将老旧供热管网升级为高效低碳的智慧热网。

这些工程不仅显著提升供热质量、降低系统能耗,更通过预防性维护功能大幅减少管网泄漏事故,延长基础设施使用寿命。

在新城区建设中,能源企业从规划阶段即介入能源系统设计,将智慧供热理念融入城市毛细血管,为打造绿色低碳城市提供了核心基础设施支撑。

中博绿能项目依托物联网、大数据与人工智能技术,打造区域数字能碳协同服务平台,实现对供热源、热网、热力站到热用户的全流程智能化监控。

通过动态调节能源分配,系统可适应不同气候条件下的能源需求,确保供热稳定性。目前,平台已为园区提供"水电风气暖"一体化清洁能源解决方案,年蒸汽供应量达760万吨。

07 未来前景:热网作为城市能源核心节点的价值释放

随着技术进步和应用场景的不断丰富,热网做为城市能源核心节点的价值正在不断释放。

热网与电力系统的协同将更加紧密。电光科技将智算中心建设与绿电联营(光热+风电+光伏)、余热回收深度绑定,布局"光热+风电+光伏"联营模式,为自建智算中心提供稳定绿电。

其自研算力余热→区域供热系统,将数据中心废热转化为周边社区/工厂热能,实现能耗成本下降和创造额外营收的双重目标。

政策支持力度不断加大。上海市开展绿色低碳先进技术和示范工程征集遴选工作,旨在加大绿色低碳先进技术推广应用、示范工程建设支持力度,为推动社会经济发展全面绿色转型、打赢污染防治攻坚战、实现碳达峰碳中和目标提供技术支撑。

国家层面对城市基础设施升级的空前投入,为智慧供热技术推广提供了坚实保障。在"两重"建设资金框架下,超大规模专项资金定向投向城市地下管网更新改造,这为热网智能化改造创造了重大机遇。

数据显示,上海电气中央研究院的新技术可使系统设备数量减少50%、投资降低40%、占地面积减少30%、系统自耗电降低90%。

北京热力集团的AI能效评价系统解决了依赖静态数据和繁琐计算导致的响应速度慢问题。内蒙古中博绿能的项目每年能减少50万吨碳排放。

这些不再只是实验室数据,而是已经落地验证的实际成果。热网确实成为了矿山,一条条管道正在转化为绿色金矿。

未来已来,只是尚未均匀分布。

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