数字电网行业研究：迈向全面智慧化的能源新生态

1、行业发展历程及现状

数字电网是传统电网与现代数字技术深度融合的产物，其发展脉络清晰反映了我国电力系统的代际演进。从历史维度看，我国电网数字化建设大致经历了四个阶段：电网自动化（1999年起）、电网信息化（2007年起）、智能电网（2010年起），直至数字电网（2020年正式提出）。这一历程实现了从满足基本自动化、到业务数据化、再到“电力流、信息流、业务流”一体化融合的跨越。

当前，我国电网已全面进入数字电网时代，其核心特征是以“云大物移智链”等新一代数字技术为驱动，以数据为关键生产要素，构建本体安全、绿色消纳、平台赋能、数据驱动、开放共享、价值创造的能源生态新形态。在“双碳”目标与能源转型政策的双重驱动下，数字电网作为新型电力系统的核心载体，已于2025年进入规模化落地期。国家电网与南方电网持续加大投入，推动人工智能、数字孪生、5G电力专网等技术在调度、运维、配电等环节的深度融合。2024年中国电力能源数字化市场规模已达3,150亿元，2025年增长至3,700亿元，年复合增长率维持在较高水平。

2021-2025年中国电力能源数字化市场规模

资料来源：普华有策

2、发展重点

当前数字电网的建设重点聚焦于三大核心领域：构建电网智能运维体系、提升新能源消纳能力及统筹源网荷储智能调度。

现阶段数字电网的发展重点

资料来源：普华有策

3、发展存在问题

尽管前景广阔，数字电网行业仍面临严峻挑战：

（1）高端复合型人才结构性短缺

数字电网横跨电力系统、人工智能、数据科学及网络安全等多学科。行业高技术属性决定了人才培养周期长，跨学科复合型高端人才缺口较大，制约了技术的快速迭代与深度应用。

（2）技术快速迭代带来的竞争风险

在摩尔定律与AI技术日新月异的背景下，数字化解决方案提供商面临技术落后风险。系统封闭性过强、数据孤岛现象依然存在，如何构建开放的软件架构与统一的数据模型，以兼容不断涌现的新技术（如量子通信、光子计算），是行业面临的核心技术难题。

4、行业技术水平及特点

我国数字电网核心技术已跻身世界前列，呈现出安全性、可靠性、经济性与预测性协同发展的特点。

（1）技术替代与自主可控

在智能电表、配电终端、电力传感器等关键设备领域，国内企业已实现对进口产品的替代。特别是在芯片领域，“伏羲”电力专用芯片的研发应用，标志着底层硬件自主化的突破。

（2）AI与数字孪生的深度融合

技术水平体现在从“单点创新”向“系统重构”的演进。例如，“大瓦特·驭电”大模型荣获世界人工智能大会最高奖，能够进行秒级故障诊断；数字孪生技术则实现了电网规划、运维的全生命周期管理。

（3）数据驱动的新质生产力

行业技术特点已从单纯的硬件铺设转向软件定义与数据价值挖掘。通过“电力+算力”的协同，电网不仅传输能量，更在碳追踪、绿电交易、金融增值服务等领域释放数据价值。

5、发展空间

数字电网具备万亿级市场潜力的广阔空间。政策端，国家发改委、国家能源局发布的《关于促进电网高质量发展的指导意见》明确提出，到2030年初步建成新型电网平台，到2035年实现电网设施全寿命周期智能化、数字化水平明显提升。

投资端，“十五五”期间规划投资力度巨大。国家电网计划固定资产投资4万亿元，较“十四五”增长40%；南方电网2026年投资达1800亿元，连续五年创新高。投资重点向配电网、微电网、新型储能及农村电网补短板倾斜。

新兴赛道方面，虚拟电厂、车网互动（V2G）、碳电协同等新业态将催生指数级增长。预计到2030年，仅虚拟电厂市场规模有望超过2000亿元，行业正从单一的“能量价值”追逐转向“系统价值”挖掘。

6、主要上市企业

数字电网行业形成了以“央企国家队”主导、民营科技企业赋能的竞争格局。

（1）南网数字（南方电网数字电网研究院股份有限公司）

作为行业龙头，于2025年11月成功登陆深交所，成为南方电网旗下第四家上市公司。其业务覆盖电网数字化、企业数字化与数字基础设施，核心技术收入占比高达88.50%。公司募资投向时空智能数字孪生、AI平台等前沿领域，市值在上市后迅速攀升。

（2）国电南瑞

作为国家电网旗下的核心上市平台，在电网调度自动化、变电站自动化及特高压二次设备领域占据主导地位，是支撑主干电网智能化升级的中坚力量。

（3）国网信通

聚焦电力通信与信息化业务，是能源互联网建设的重要参与者，提供覆盖“源网荷储”全链条的数字化解决方案。

（4）其他创新企业

包括远光软件（企业管理数字化）、朗新科技（用户侧能源数字化服务）以及各类专注于虚拟电厂、AI巡检的专精特新企业，共同构成了完整的产业生态。

综上所述，在“十五五”规划与能源强国战略的指引下，数字电网已超越单纯的基建范畴，成为推动能源革命、培育新质生产力的关键引擎。行业正加速从数字化向智能化、智慧化演进，为全球能源转型提供“中国方案”。

《“十五五”时期数字电网行业深度调研及前景预判报告》围绕数字电网行业的核心议题展开系统研究，覆盖全球及中国发展概况、供需格局、市场规模等关键维度。报告深入剖析了产业政策与规划部署，结合国民经济“十五五”规划纲要、2025年中央经济工作会议精神及2026年政府工作报告要点，系统梳理了行业技术水平、前沿技术布局（含人工智能、数字孪生、5G电力专网等）及行业特征。在产业链层面，报告详细分析了上游关键环节（传感器、芯片、操作系统等）的供给格局，以及下游主要应用市场（电网侧、电源侧、用户侧及新场景）的需求规模与增长前景，并对区域市场结构、市场集中度、竞争格局及重点企业/玩家进行了深度研究，涵盖企业市场占有率、核心竞争力与经营情况分析。同时，报告深入挖掘了行业驱动因素与核心挑战，对“十五五”期间整体市场规模及细分领域前景进行了科学预测，并在此基础上提出投资机遇与策略建议，明确主要壁垒构成与相关风险提示，为行业参与者提供前瞻性决策参考。

同时，北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。（PHPOLICY:ESYW）

第1章 行业概述与定义

1.1 数字电网的定义与内涵

1.1.1 传统电网的数字化转型

1.1.2 数字孪生电网与新一代数字技术平台

1.1.3 “算力+电力”的新型能源生态

1.2 数字电网的核心特征

1.2.1 本体安全：可信纵深防护与数字孪生

1.2.2 绿色消纳：精准预测与就地平衡

1.2.3 平台赋能：中台化理念与业务数字化

1.2.4 数据驱动：生产要素化与流程再造

1.2.5 开放共享：产业链协同与生态互联

1.2.6 价值创造：重资产与轻资产的双重价值实现

1.3 数字电网在新型电力系统中的关键载体作用

1.3.1 支撑多能协同互补与源网荷储互动

1.3.2 提升系统动态平衡与资源优化配置能力

1.4 数字电网与新质生产力的融合发展

1.4.1 数字电网对能源领域新质生产力的培育作用

1.4.2 新质生产力导向下数字电网的发展方向

第2章 全球及中国数字电网发展概况

2.1 全球数字电网发展态势

2.1.1 主要经济体（欧美、日韩）发展路径比较

2.1.2 全球能源转型与数字化融合趋势

2.2 中国数字电网发展现状

2.2.1 行业进入规模化落地期

2.2.2 “十四五”期间发展成果总结

2.2.3 2025年行业发展里程碑与关键数据

第3章 行业发展环境分析（PEST）

3.1 政策环境分析（Political）

3.1.1 国家顶层设计：《数字中国建设整体布局规划》与能源强国战略

3.1.2 2025年中央经济工作会议关于“双碳”与绿色转型的部署

3.1.3 关键政策解读

3.1.3.1 《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》

3.1.3.2 《关于促进电网高质量发展的指导意见》

3.1.4 2026年政府工作报告与两会“十五五”规划纲要核心精神

3.1.5 “十四五”时期核心政策回顾与成效

3.1.6 “十五五”时期政策导向与重点任务

3.1.6.1 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》能源相关要求

3.1.6.2 国家发改委、能源局关于电网高质量发展的系列部署

3.1.6.3 能源强国建设规划纲要的指引

3.1.7 2026年重点工作部署

3.1.7.1 中央经济工作会议八项重点任务中的绿色转型

3.1.7.2 2026年政府工作报告对数字电网的具体要求

3.2 经济环境分析（Economic）

3.2.1 宏观经济周期与电网投资关联性分析

3.2.2 “十五五”期间国家电网与南方电网投资规划（总量与结构）

3.3 社会环境分析（Social）

3.3.1 全社会绿色低碳意识提升

3.3.2 电力需求稳步增长与用户侧互动需求增加

3.4 技术环境分析（Technological）

3.4.1 新一代数字技术（AI、数字孪生、5G）成熟度

3.4.2 核心技术自主可控进展（如“伏羲”芯片）

第4章 数字电网发展历程与阶段特征

4.1 发展历程回顾

4.1.1 电网自动化阶段（1999-2009）

4.1.2 电网信息化阶段（2007-2012）

4.1.3 智能电网阶段（2010-2020）

4.1.4 数字电网阶段（2020-今）

4.2 从智能电网到数字电网的代际演进

4.2.1 技术升级的周期性特征（约5年一个阶段）

4.2.2 迈向“数智化”时代的新契机

第5章 行业供需格局与市场规模

5.1 供给端分析

5.1.1 数字化服务市场

5.1.1.1 智能电网、自动化控制

5.1.1.2 巡检运维、灵活性服务

5.1.1.3 能源管理系统

5.1.2 数字化升级改造市场

5.1.2.1 大数据应用

5.1.2.2 人工智能应用

5.1.2.3 云计算与区块链应用

5.2 需求端分析

5.2.1 电网侧投资驱动

5.2.1.1 国家电网“十五五”4万亿投资规划

5.2.1.2 南方电网“十五五”近万亿投资规划

5.2.2 应用侧需求演变

5.2.2.1 新能源消纳需求

5.2.2.2 配电网与微电网升级需求

5.2.2.3 新型储能与充电设施接入需求

5.3 市场规模与预测

5.3.1 “十四五”期间市场规模（2020-2025）及复合增长率

5.3.2 “十五五”期间市场规模预测

5.3.3 数字化服务与升级改造市场结构演变预测

第6章 行业技术水平、特点与前沿布局

6.1 行业技术水平及特点

6.1.1 安全性、可靠性、经济性、预测性的协同发展

6.1.2 核心设备国产化替代成果

6.1.3 “计算能力+数据+模型+算法”的强大算力

6.2 前沿技术布局

6.2.1 人工智能模型在电网智能辅助决策和调度控制中的应用

6.2.1.1 “大瓦特·驭电”等电力大模型

6.2.2 数字孪生技术在电网全生命周期的深化应用

6.2.3 5G电力专网与物联网的深度融合

6.2.4 量子通信、光子计算等颠覆性技术的前瞻性研究

6.2.5 数字电网核心技术生态布局

6.2.5.1 操作系统生态（如电鸿物联操作系统）

6.2.5.2 人工智能生态（如大瓦特大模型生态）

6.2.5.3 产业链技术协同生态

6.3 行业技术面临的挑战

6.3.1 技术快速迭代带来的竞争风险

6.3.2 数据孤岛与系统开放性问题

第7章 产业链与上游原料分析

7.1 产业链结构

7.1.1 上游：硬件设备（传感器、芯片、智能终端）

7.1.2 中游：平台与解决方案（数字化平台、AI算法、系统集成）

7.1.3 下游：应用与服务（电网公司、发电企业、终端用户）

7.2 上游关键环节分析

7.2.1 电力传感器与智能电表

7.2.2 电力专用芯片（如“伏羲”芯片）

7.2.3 通信设备与模块

7.2.4 电力物联操作系统（如电鸿操作系统）

7.3 产业链各环节细分市场与产品规模

7.3.1 按业务类型划分

7.3.1.1 数字化服务市场规模及预测

7.3.1.2 数字化升级改造市场规模及预测

7.3.2 按产品类型划分

7.3.2.1 智能调度系统

7.3.2.2 智能运维平台

7.3.2.3 配网自动化产品

7.3.2.4 虚拟电厂平台

7.3.2.5 数字孪生平台

7.3.3 按应用场景划分

7.3.3.1 输电侧数字化

7.3.3.2 变电侧数字化

7.3.3.3 配电侧数字化

7.3.3.4 用电侧数字化

第8章 下游应用市场需求分析

8.1 电网侧需求

8.1.1 电网智能运维体系

8.1.1.1 设备全息在线监测与智能诊断

8.1.1.2 状态检修与策略支撑

8.1.2 电网智能调度能力

8.1.2.1 源网荷储统筹

8.1.2.2 用户侧管理

8.2 电源侧需求

8.2.1 新能源消纳能力提升

8.2.1.1 新能源功率预测与控制

8.2.1.2 微电网能源管理

8.2.2 传统火电灵活性改造

8.3 用户侧需求

8.3.1 虚拟电厂与需求响应

8.3.2 车网互动（V2G）

8.3.3 碳电协同与绿电交易

8.4 新场景应用

8.4.1 零碳工厂与园区

8.4.2 低空经济与能源物联网

8.4.3 农村能源革命与分布式能源

8.4.4 新型储能数字化管理与应用

第9章 区域结构分析

9.1 重点区域发展特征与布局

9.1.1 华北地区：特高压与主干网智能化核心区

9.1.2 华东地区：配电网柔性化与微电网先行区

9.1.3 华南地区：数字电网技术与产业创新高地（南方电网示范区）

9.1.4 西部地区：新能源消纳与源网荷储一体化示范区

9.2 区域市场潜力对比

9.3 城市、农村、边远地区配网建设差异化分析

第10章 市场格局与竞争分析

10.1 市场集中度分析

10.2 竞争格局

10.2.1 整体竞争态势

10.2.2 按业务领域划分的竞争格局

10.2.3 央企与民企协同竞争格局

10.3 SWOT分析

10.3.1 优势

10.3.2 劣势

10.3.3 机会

10.3.4 威胁

10.4 波特五力模型分析

10.4.1 供应商的议价能力

10.4.2 购买者的议价能力

10.4.3 新进入者的威胁

10.4.4 替代品的威胁

10.4.5 同业竞争者的竞争程度

第11章 主要企业分析

11.1 核心央企梯队

11.1.1 南网数字

11.1.1.1 企业概述

11.1.1.2 核心竞争力

11.1.1.3 经营情况

11.1.1.4 前沿布局

11.1.2 国电南瑞

11.1.2.1 企业概述

11.1.2.2 核心竞争力

11.1.2.3 经营情况

11.1.3 国网信通

11.1.3.1 企业概述

11.1.3.2 核心竞争力

11.1.3.3 经营情况

11.2 民营创新企业梯队

11.2.1 远光软件

11.2.1.1 企业概述与核心竞争力

11.2.2 朗新科技

11.2.2.1 企业概述与核心竞争力

11.2.3 其他专精特新企业（虚拟电厂、AI巡检领域）

11.3 企业市场占有率分析

第12章 行业驱动因素与核心挑战

12.1 驱动因素

12.1.1 政策强力驱动：国家战略与规划引导

12.1.2 投资持续加码：电网公司长期投资规划

12.1.3 能源转型需求：新能源消纳与新型电力系统建设

12.1.4 技术融合创新：AI、数字孪生等技术的成熟应用

12.2 核心挑战

12.2.1 行业壁垒

12.2.1.1 技术与人才壁垒

12.2.1.2 行业经验与资质壁垒

12.2.1.3 资金与规模壁垒

12.2.1.4 数据安全与合规壁垒

12.2.2 主要风险

12.2.2.1 技术迭代风险

12.2.2.2 市场竞争加剧风险

12.2.2.3 政策与宏观经济波动风险

12.2.2.4 供应链与原材料价格波动风险

12.2.3 其他阻碍

12.2.3.1 高端复合型人才缺乏

12.2.3.2 技术更新迭代快，企业面临创新压力

12.2.3.3 网络安全与数据隐私风险

第13章 市场规模前景预测

13.1 整体市场规模预测（2026-2035）

13.1.1 “十五五”期间分年度预测

13.1.2 2030年、2035年远景目标下的市场规模展望

13.2 细分领域市场前景预测

13.2.1 配电网与微电网数字化市场

13.2.2 人工智能+电网应用市场

13.2.3 虚拟电厂市场

13.3 潜在市场空间

13.3.1 分布式新能源与充电设施接入带来的增量

13.3.2 数据要素价值化催生的新业态

第14章 投资机遇与策略

14.1 投资机遇

14.1.1 配电网与微电网建设浪潮

14.1.2 “人工智能+”在电力调度与运维中的深度应用

14.1.3 虚拟电厂与车网互动（V2G）新业态

14.1.4 新型储能数字化管理系统

14.2 投资策略

14.2.1 重点关注掌握核心算法与平台能力的企业

14.2.2 布局具备软硬件一体化解决方案能力的供应商

14.2.3 挖掘细分领域（如AI巡检、数字孪生）的隐形冠军

14.2.4 关注“十五五”期间电网投资结构性变化带来的机会

第15章 研究结论与建议

15.1 研究结论

15.1.1 行业处于全面智慧化升级的战略机遇期

15.1.2 投资重点向配电网、微电网及“人工智能+”倾斜

15.1.3 市场竞争格局呈现“央企主导、民企赋能”的稳定态势

15.2 发展建议

15.2.1 对政府/监管机构的建议

15.2.1.1 加快数据标准统一与开放共享

15.2.1.2 完善复合型人才培养与引进机制

15.2.2 对企业的建议

15.2.2.1 加大研发投入，紧跟技术前沿

15.2.2.2 深化场景应用，打造标杆案例

15.2.2.3 构建开放生态，协同产业链伙伴

15.2.3 对投资者的建议

15.2.3.1 长期视角，布局核心赛道

15.2.3.2 甄别技术真伪，关注商业模式闭环