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加快推进数字电网建设进程,电力数字化正在不断变革

加快推进数字电网建设进程,电力数字化正在不断变革 深瑞同华
2023-03-21
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2023年3上旬,深瑞同华对近三年电力数字化相关政策进行统计,详情如下:


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电力数字化近三年已发布政策


News

NO.1 《数字电网白皮书》

2020年11月13日,中国南方电网有限责任公司发布了《数字电网白皮书》。白皮书重点分析了能源数字化在赋能产业经济和区域经济方面的实践现状及未来趋势,旨在探索能源企业数字化创新实践路径,推进我国能源数字化进程。

《数字电网白皮书》指出,数字电网应用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术对传统电网进行数字化改造,发挥数据的生产要素作用,以数据流引领和优化能量流、业务流,增强灵活性、开放性、交互性、经济性、共享性等,使电网更加智能、安全、可靠、绿色、高效。数字电网赋予电网更多的新特征和新应用场景,是推动能源转型的核心动力,其影响超出技术范畴。数字电网将成为全球能源互联互通的重要基础,推动数字电网在全球范围内的标准化和相互协同,推动跨国、跨地区的电网互通,促进地区间能源合作、互利共赢。

引入多元参与主体,构建电力金融市场,提供更加灵活、高效、个性化的普惠服务和灵活用能、能源交易、能效管理、节能服务等增值服务,降低全社会用电成本,提升人民用电获得感和满意度,塑造世界一流的营商环境。数字电网将海量的能源运行数据和用电行为数据,与政府数据、经济数据、商业数据相结合,繁荣数字生态和数字经济,助力城市治理。


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NO.2 国家电网:抢抓数字新基建机遇 推动电网数字化转型

新一轮信息技术革命蓬勃发展,推动全球加速进入数字经济时代。习近平总书记多次强调,要加快发展数字经济,推动实体经济和数字经济融合发展。今年以来,党中央、国务院对加快以5G网络、大数据中心、人工智能、工业互联网等为代表的新型基础设施建设作出了重要部署。近期,国资委印发了《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,为国企数字化转型指明了方向。国家电网有限公司党组副书记、董事、总经理辛保安,对国家电网数字化转型从认识、实践、体会三个方面进行阐述。首先是对国家电网数字化转型的认识。我们坚持把数字化转型摆在重要位置,持之以恒推进,主要基于以下三点考虑:1.数字化是适应能源和数字革命相融并进趋势的必然选择随着大云物移智等现代信息技术和能源技术深度融合、广泛应用,能源转型的数字化、智能化特征进一步凸显。无论是适应新能源大规模高比例并网和消纳要求,还是支撑分布式能源、储能、电动汽车等交互式、移动式设施广泛接入,都需要以数字技术为电网赋能,促进源网荷储协调互动,推动电网向更加智慧、更加泛在、更加友好的能源互联网升级;2.数字化是提升管理改善服务的内在要求国家电网运营着全球电压等级最高、能源资源配置能力最强、并网新能源规模最大的特大型电网,迫切需要以数字化、现代化手段推进管理变革,实现经营管理全过程实时感知、可视可控、精益高效,促进发展质量、效率和效益全面提升;3.数字化是育新机开新局培育新增长点的强大引擎加快数字化转型、发展数字经济已成为国内外大型企业促进新旧动能转换、培育竞争新优势的普遍选择,在电价持续降低、经营压力巨大的严峻形势下,深挖资源价值和潜力,以数字化改造提升传统业务、促进产业升级,开拓能源数字经济这一巨大蓝海市场,是我们走出发展困境、培育新动能、开辟新空间的必由之路。

其次对于如何实践数字化转型,国家电网始终高度重视,在十多年企业信息化建设的基础上,加快推进新型数字基础设施建设,全面推动数字化转型发展,重点抓了以下几个方面工作:一是夯实数字化发展基础,从狠抓数据管理,构建智慧物联体系,建设数据中心,打造企业中台四方面加强数字基础设施建设;二是推进业务数字化转型,从电网生产数字化、企业经营数字化、客户服务数字化进行推进,利用数字技术大力改造提升传统电网业务,促进生产提质、经营提效、服务提升。三是积极拓展数字产业化,积极开展能源电商业务、智慧车联网业务、拓展电力大数据征信服务,服务政府精准施策,深入挖掘电力大数据这一座“富矿”;四是提升数字化保障能力,从组织建设抓起,建立强大的数字化支撑力量,在技术攻关上进行多种方式结合为电网数字化转型提供有力的技术支撑,持续筑牢“三大区”防线,构建了全场景网络安全防护体系,将网络安全落实到实际。

最后回顾这几年的数字化转型实践,有以下四点深切体会:一是坚持战略引领,数字化转型既是一项极具创新性的复杂系统工程,也是一个长期的动态过程;二是坚持顶层设计和基层创新相结合,数字化转型不是传统的自上而下推进,而是双向发力、迭代创新;三是坚持需求牵引、价值导向,数字化转型不能盲目跟风、不是大拆大建,关键是满足需求、创造价值;四是坚持数据开发与保护并重,电力数据既是企业的战略资源和核心生产要素,在挖掘数据“富矿”价值、开发数字产品、发展数字经济时,必须把安全合规作为前提条件,确保数据安全、保护用户隐私,坚决防止发生敏感数据和个人信息泄露,以及由于网络安全引发的大电网安全事故。


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NO.3 南方电网:以数字化转型催生高质量发展新动能新优势

中国南方电网公司深入学习贯彻习近平总书记重要讲话和指示批示精神,立足服务“两区一港”(粤港澳大湾区、深圳中国特色社会主义先行示范区、海南自贸港)和面向东南亚的战略区位优势,把握“两新一重”发展机遇,在数字电网、数字企业、数字服务和数字产业建设上用劲发力,以数字化转型为公司高质量发展注入新动能,推动公司向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商的战略转型,加快建设具有全球竞争力的世界一流企业,助力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

建设数字电网,促进能源资源畅通循环电网连接能源生产和消费,是能源资源循环的配置平台。南方电网以电网更加智能、安全、可靠、绿色、高效为目的,以促进能源转型升级、构建现代能源体系为目标,创新提出建设数字电网,以“电力+算力”支撑绿色能源供给体系,以数字技术助推能源消费革命,以数字电网提升能源配置效率,以标准化工作抢占数字电网国际创新制高点。

打造数字企业,融入国家治理体系和治理能力现代化南方电网大力建设数字企业,推动数字化运营与决策,实现管理化繁为简,提升管控力、决策力、组织力和协同力,让企业治理发挥在国家治理体系中的应有作用。以数据驱动业务发展,以数字实现精益管理,以资产作为治理纽带。

升级数字服务,全面满足美好生活的电力需要南方电网通过数字化转型支持企业战略转型,着力构建现代供电服务体系,依托数字技术推动服务创新,为用户提供可靠、便捷、高效、智慧的新型供电服务,以能源数字服务解放用户自由发展的用能需要,以能效数字服务满足用户不断提升的用能体验需要,以赋能数字服务提升“获得电力”对营商环境的贡献。

发展数字产业,助力提升能源产业链竞争力南方电网充分发挥电力大数据资源的价值,整合能源产业价值链,助力能源产业基础升级和产业链提升。以新型基础设施建设提升能源产业链价值,以能源关键核心技术攻关固链强链补链,以发展能源数字产业提升产业链竞争力。


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NO.4 《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》

2021年4月24日,南方电网公司发布《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》,在白皮书中,南方电网公司系统阐述了以新能源为主体的新型电力系统的背景和意义、新形势新要求以及“数字赋能、柔性开放、绿色高效”的三大显著特征,南方电网公司将依托数字电网建设,多措并举构建以新能源为主体的新型电力系统,服务碳达峰、碳中和战略目标实现。

数字赋能:为高效消纳新能源提供“核心算法”

新型电力系统将呈现数字与物理系统深度融合,以数据流引领和优化能量流、业务流。以数据作为核心生产要素,打通电源、电网、负荷、储能各环节信息,发电侧(发电厂等)实现“全面可观、精确可测、高度可控”,电网侧(电网企业)形成云端与边缘融合的调控体系,用电侧(用电用户)有效聚合海量可调节资源支撑实时动态响应。

2019年南方电网公司研究提出数字电网建设的战略部署。数字电网是以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术为核心驱动力,以数据为关键生产要素,以现代电力能源网络与新一代信息网络为基础,通过数字技术与能源企业业务、管理深度融合,不断提高数字化、网络化、智能化水平,而形成的新型能源生态系统,具有灵活性、开放性、交互性、经济性、共享性等特性,使电网更加安全、可靠、绿色、高效、智能。

南方电网依托强大的“电力+算力”,通过海量信息数据分析和高性能计算技术,透过数据关系发现电网运行规律和潜在风险,实现电力系统安全稳定运行和资源大范围优化配置,使电网具备超强感知能力、智慧决策能力和快速执行能力。

柔性开放:支持新能源成为主力电源

白皮书认为,在新型电力系统中,电网作为消纳高比例新能源的核心枢纽作用更加显著。“跨省区主干电网+中小型区域电网+配网及微网”的柔性互联形态和数字化调控技术将使电网更加灵活可控,实现新能源按资源禀赋因地制宜广泛接入。大电网柔性互联促进资源互济共享能力进一步提升,配电网呈现交直流混合柔性电网与微电网等多种形式协同发展态势,而智能微电网作为提高供电可靠性和高渗透率分布式电源并网重要解决方案,将逐步在城市中心、工业园区、偏远地区等推广应用。此外,新能源+储能、新能源+负荷+储能等多元协调开发新模式也将不断涌现。

南方电网公司将依托数字技术增强对新能源的“可观、可测、可控”水平,推进电力系统拥有更加有敏锐的“五官”和更加聪明的“大脑”,支持新能源发电设备作为主力电源参与电力系统调控过程。

南方电网公司将持续利用数字技术构建坚强主网架和柔性配网;统筹利用风电、光伏、生物质等区域分布式能源资源,因地制宜建设交直流混合配电网和智能微电网,持续加强配电网数字化和柔性化水平,提升对分布式电源的承载力。

绿色高效:大数据技术助用户挖掘节能潜力

据预测,到2030年和2060年,我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%,电力供给将朝着逐步实现零碳化迈进。白皮书认为新能源将成为新增电源的主体,并在电源结构中占主导地位。

终端能源消费“新电气化”进程也将加快。工业、建筑、交通三大领域终端用能电气化水平将从目前的30%、30%和5%提升至2060年约50%、75%和50%,数字经济的快速发展也将推动终端用能电气化水平进一步提高。随着新能源和传统电源角色发生转变,需要有效完善的电力市场支撑,以更高效地协调不同市场主体的利益诉求,实现全要素资源的充分投入和优化配置。

白皮书说提出,南方电网公司以数字技术助推能源消费革命,推动绿色生产生活方式广泛形成。2020年五省区电能占终端能源消费比重达32%,比2015年提升4个百分点。同时南方区域(以广东起步)电力现货市场和区域调频辅助服务市场在全国率先开展结算试运行,电力市场建设走在全国前列。南方电网公司将利用数字技术构建适应新型电力系统的现代供电服务体系,提高服务效率和客户体验,支撑业务创新,帮助用户不断释放需求潜能;通过物联网和区块链技术聚合海量用户侧可调节资源,大力建设虚拟电厂,引导用户合理用电,促进发电侧与负荷侧双向互动。


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NO.5 《能源数字化转型白皮书》(2021)

国家电网发布了《能源数字化转型白皮书》(2021),《白皮书》重点分析了能源数字化在赋能产业经济和区域经济方面的实践现状及未来趋势,旨在探索能源企业数字化创新实践路径,推进我国能源数字化进程。能源行业数字化转型的重要驱动力在于将新技术与业务融合,将数据要素深度嵌入到生产运营流程与客户服务之中,充分发挥数据要素的放大、叠加与倍增效应。本年度白皮书将关注重点聚焦在三个方面,区块链技术、电力+北斗和数字孪生。区块链技术正是由于其具有分布式存储、可溯源、防止篡改、共享、共用等特点可为当前能源数字化业务难点提供解决方案。区块链技术将重构能源主体信任关系、分配关系和所有权关系。基于“北斗”系统的电力北斗精准服务网已经基本建成,“电力+北斗”已经可为电网业务应用提供实时厘米级、后处理毫米级精准定位服务,以及纳米级高精度授时服务,满足电网规划、基建、运检、营销、调度等业务领域对高精度位置等服务的需求未来,要将“北斗+电力”深度融合发展,结合人工智能、云计算、大数据、5G 等新技术开展综合应用,助力能源互联网建设,不断提升科技创新能力。

随着“双碳”、“构建以新能源为主体的新型电力系统”等目标的提出,具有随机性、间歇性、波动性特征的分布式能源比例将快速增长,传统机理模型和优化控制方法已经难以满足电力系统规划设计、监测分析和运行优化的要求。电力数字孪生应运而生,旨在通过虚实交互激活电网/设备的多源数据,特别是其运行时空大数据,通过数据挖掘提供高维、量化、多层次的视角辅助运营调控相关决策。

能源数字化转型不仅仅是基于数字产品的设计和创造还有赖于数字产品的市场机制配套,包括数字产品的准入机制、推广机制、信用机制、价格机制、交易机制、监管机制、激励机制、退出机制等一系列市场机制的创新支撑。

赋能产业经济重点聚焦在现代产业体系、区域空间布局、分布式可再生能源产业三个方面,赋能的本质是企业内部能力的外部化。


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News

NO.6 《数字电网实践白皮书》

2021年12月14日,南方电网发布了《数字电网实践白皮书》,白皮书介绍了电网数字化技术、业务、生态的深度融合建设进程与做法,展示了电网企业生产、经营、管理、服务模式的变革之路。近年来,南方电网公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,深度研究数字化转型理念方法,充分夯实数字化基础能力,将数字化思维与技术应用于企业全业务场景,以数字重塑电网发展,统筹推进数字电网、数字运营、数字服务、数字产业建设,对内促进了企业的提质增效、对外实现了经济增值,有力促进了全社会能源优化配置,推动能源发展形成新格局,为数字经济高质量发展贡献了南网力量。

深入推进产业数字化 提升电网发展水平

南方电网公司以产业数字化为抓手,加快推进数字电网建设进程,以数字电网驱动公司生产管理和运营提质增效,建成了全网统一的物联网平台,并通过数字化贯穿发、输、变、配、用,基本实现了“只看一张图”,大大促进了生产效率的提高。输电方面,基本建立了“无人机智能监测为主,直升机为辅,人巡补充”的输电巡检模式,在人均维护线路长度年均增长7%的基础上,跳闸率下降近一半。变电方面,实现了巡视、操作、安全等业务智能化、数字化。通过智能巡视减少人工巡维工时超过55%,通过智能操作使主变的停电时间减少了50%。配电方面,充分利用“云大物移智链”技术,逐步实现了配电网设备资产管理智能化、现场作业数字化、电网运行智慧化,建成了“资产透明、运行透明、管理透明”的数字化配网。 同时,将数字技术融入电网企业管理经营全过程,以数据驱动业务流程再造和组织结构优化,促进跨层级、跨系统、跨部门、跨业务的高效协作。

升级数字服务 提升客户用能体验

数字化催生的变革,为服务新模式、新业态创新提供了蓬勃动能。作为公共服务的重要组成部分,南方电网公司坚持让数据跑路、让机器操作、让客户受益,以数字技术推动构建现代供电服务体系,为用户提供可靠、便捷、高效、智慧的新型供电服务。

释放数据价值 服务数字经济

数字经济时代,推动经济高质量发展,关键在如何“释放”数据价值,以激发数据生产要素对经济社会的放大、叠加、倍增作用。近年来,南方电网公司充分发挥数据生产要素作用,以“电力+算力”一体的数字电网为基础,以对接工业互联网和数字政府为抓手,以数据引领和优化业务,推进公司供电基础业务、增值服务业务的互联网化发展,通过构建面向政府、能源产业上下游、用户等产业链参与方的统一数字平台,助力数字经济发展。在服务“双碳”目标实现方面,南方电网公司建立了能源“双碳大数据中心”,以电力数据为主体计算电碳排放量、电碳排放强度、能耗总量、能耗强度四大指标,呈现全市、各区、各行业、企业的能耗情况,为市、区两级政府开展碳监测、碳治理、碳交易及能耗双控提供决策参谋。


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NO.7 《南方电网公司“十四五”数字化规划》

2022年3月25日南方电网报发布了《南方电网公司“十四五”数字化规划》,围绕“十四五”数字化转型工作目标,《规划》部署了十方面重点工作任务:持续夯实基础设施,实现云管边端融合;持续完善技术平台,增强“平台赋能、技术赋能、数据赋能”能力;打造企业级中台,形成公司统一开放、灵活共享的能力复用体系;深化数字电网,支持新型电力系统建设;推进数字运营,提升企业现代化治理水平;全面数字服务,打造现代化供电服务体系;壮大数字产业,融入数字中国发展;构建安全及运行体系,强化IT数字化运营;健全数据资产管理体系,充分发挥数据资产价值;加强数字化保障,为数字电网建设提供坚强支撑。

夯实数字底座 助力新型电力系统建设

按照《规划》,“十四五”期间,南方电网将依托“算力+算法+算元”,打通新型电力系统源网荷储各环节。加速南网云由“云数一体”向“云数智一体+云管边端融合”转变,实现全网算力资源的统一管控与优化配置,满足新型电力系统背景下百万台级电源和千万台级负荷的数字电网的算力需要。

深化数字赋能 融入数字中国发展

根据《规划》,“十四五”期间,南方电网公司将全面升级数字服务,打造现代化供电服务体系。将在市场营销管理、电力交易、南网在线、“双碳”服务、需求侧响应等方面,聚焦共享服务,强化组织能力,贯通多元客户服务渠道,创新业务和商业模式。推广应用智能移动现场作业,简化营销人员现场操作流程,推动业务向“互联网+移动终端作业”模式转变,实现业务全流程、全链路实时数字化。

加强数字化保障 为数字电网建设提供坚强支撑

为确保《规划》实施,南方电网公司提出了“总体设计、分步实施、持续推进、快速迭代、量化考核”的总体要求,通过“一库(规划库)、一表(规划指标表)、两图(业务架构蓝图、应用架构蓝图)”体系进行“挂图作战”,全方位、全过程监督规划落地情况,并根据每年业务数字化建设情况,对企业架构蓝图、规划库、规划指标表等进行定期评估,定期更新,实现规划与建设的有机衔接,全面推动数字化转型及数字电网建设。


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NO.8 《新型电力系统数字技术支撑体系》

2022年7月23日国家电网有限公司在第五届数字中国建设峰会上发布《新型电力系统数字技术支撑体系》,白皮书从背景意义、目标原则、体系框架全面概述了新型电力系统数字技术支撑体系。当前能源电力发展面临保障安全可靠供应、加快清洁低碳转型、助力实现“双碳”目标的重大战略任务。国家电网公司贯彻新发展理念,自觉肩负起责任使命,围绕公司建设“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标和“一体四翼”发展布局,全力构建新型电力系统。

白皮书提出新型电力系统承载着能源转型的历史使命,具有重大而深远的意义。新型电力系统数字技术支撑体系以数字技术为驱动力,以企业统筹为抓手,以数据为核心要素,坚持架构中台化、状态及时、全域计算、协同联动,统筹电力系统各个环节感知和连接,强化共建共享共用,构建形成数字智能电网,高质量推进新型电力系统建设。

白皮书中把新型电力系统数字技术支撑体系整体分为“三区四层”,即生产控制大区、管理信息大区和互联网大区“三区”,以及数据的采、传、存、用“四层”。旨在强化共建共享共用,实现“三个透明化”,即设备透明化、数据透明化、应用透明化。围绕主网、配网两个层级,聚焦电、非电、碳三类核心数据,对各层级关系和数据采传存用进行设计,构成完备的新型电力系统数字技术体系。


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NO.9 《南方电网公司电力数据应用实践白皮书》

2023年3月9日南方电网发布了《南方电网公司电力数据应用实践白皮书》,据介绍,白皮书总结提炼了电力数据应用特征、价值及演进历程,并以电力数据应用价值链为核心主线,提出了一套包含“统一底座、多维赋能、闭环管理、分域应用、全面服务”的具有南方电网特色的电力数据应用体系,充分强化南方电网公司“四位一体”(数字电网、数字服务、数字运营、数字产业)业务赋能,展示了“数字供电所运营监控”“输电设备缺陷智能识别”“城市‘双碳’大脑”等一系列电力数据应用实践成果。白皮书旨在通过展示南方电网公司的数字化变革之路,明确数据应用发展路径,为能源电力行业数据应用提供策略框架和可行路径,为全社会层面的数据开发利用与价值创造提供有益参考,为建设数字中国、发展数字经济贡献“南网智慧”。


NO.10 艾瑞咨询《2022年中国电力产业数字化研究报告》

《2022年中国电力产业数字化研究报告》指出聚焦上游数字化服务商及中游发电企业、两大电网转型实践,从转型主体看,发电侧以五大四小发电集团、 地方发电巨头为研究主体,探讨其在双碳、电力体制改革的宏观及产业环境下,基于数字化技术实现从电力生产、运营到服务的全域转型。新基建催生新电力。“大云数物移智” 等技术在电力领域的大规模、大范围应用赋能软、硬件设备,实现电源侧、电网侧、负荷侧及储能侧各类可控资源与信息的数据接入与处理,全面提升我国电力产业的数字化、 网络化和智能化水平。数字化技术与“电、气、热、信”等多网进行横向紧密耦合,与“源网荷储”等各环节进行纵向高效深度融合,有助于多终端、跨地域、跨业务电网的建设,实现万物互联及人机交互。新基建以点带链、以链带圈,推动电力产业在生产、输电、交易、用电的全链路数字化发展,助力可靠、 安全、 高效、智能的能源电力互联网建设,全方位增强电力系统总体运行效率。电力数字化市场较为分散,玩家众多,参与电力数字化建设的主题专业化、多元化程度加深,体系内的信息建设单位更是垄断调度自动化、设备管理等核心业务系统的开发,具备较强的核心竞争力。面向新型电力系统的新兴产品是未来投资重点,其当前领域投入规模小,增速快,是带动电力数字化市场增长的重要引擎。

国家电网公司以“枢纽型,平台型,共享型”能源互联网基本特征为基础,深化实施“三型两网、世界一流”战略,以推进建设智能电网和泛在电力物联网的信息物理融合发展为目标,促进能源流、业务流和数据流“三流合一”,优化配置能源资源,为满足多元用能提供有力支持,推动传统电网向能源互联网的转型跨越。国网还将将数字化应用到电力各环节中并建立数字化全过程质量管控平台,实现项目管理全程可视化,“智”行合一。

南方电网公司创造性提出“数字电网”理论、架构和方法体系,通过四大业务平台(电网管理平台、客户服务平台、调度运行平台、运营管控平台)、三大基础平台(全域物联网、南网云、电网数字化平台)对接国家工业互联网、数字政府及粤港澳大湾区利益相关方,建立完善南网统一的云化数据中心,形成⼀个数字化、 智能化、 互联网化的新型电网。以“电力+算力”支撑绿色能源供给体系,通过安全运行体系、数字化保障体系和数字资产管理体系给予全方位保障,以数字电网、数字服务、数字运营及数字产业推动“数字电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商”的战略转型。


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