能源行业在不断寻求创新方法，以解决可持续性、效率和管理方面面临的挑战。
在全球冲突影响电力行业之际，能够有效地应对这些挑战则尤为重要。另外，由于人工智能的应用日益广泛，近期对数据中心的需求也在增加。数字孪生技术是解决这些问题的一个方案。
数字孪生系统可以提供实时洞察并优化运营，这可能是克服一些最紧迫问题的关键。由于预期的能源产能短缺以及当前的社会、政府和气候压力，能源行业正处于一个十字路口，而数字孪生很或将提供一个全面的解决方案。
数字化需求的增长
能源行业正面临着巨大的压力，一方面要实现脱碳和可持续发展目标，另一方面又要提高利润率和降低成本。这一挑战源于更新老旧基础设施并整合可再生能源的需要。当前的电力系统状态涉及到对工业流程进行缓慢、孤立的分析，这阻碍了效率和响应能力。
而最大的障碍之一是美国电网落后的基础设施。美国的电网仍然十分陈旧，这一点与世界其他地区紧跟数字化趋势不同，美国的电网如果不进行实质性升级，可以预计停电和电力中断会更加频繁，这对美国的脱碳工作构成了巨大威胁。
但更换整个电网又是一项艰巨的任务。根据国际能源机构（IEA）数据显示，到2030年，更换电网所需的年度投资将翻一番，达到6000亿美元。此外，建造全新的基础设施还会进一步增加碳排放，至少50%的全球气候变化是由于建筑行业造成的。
尽管存在这种迫切的需求，这方面的投资仍相对停滞不前——许多可再生能源项目的申请处于停滞状态，都在等接入电网的批准函。
在这种背景下，数字化成了一项至关重要的技术手段，采用先进的数字技术可以使能源部门能够以更低的成本提升评估和管理其能源架构的能力。
数字孪生给出新可能
数字孪生技术提供了一个前景广阔的解决方案，能源行业利用这种技术易于实施和成本效益高的特点解决一些最独特的挑战。数字孪生是物理资产的虚拟复制品，能够实现实时可见性运营及合规方面的挑战。
专业人员采用数字孪生技术能够监控和管理资产，并能达到过去难以实现的详细和精确的水平。
3D渲染技术带来变革
最新的技术升级使得数字孪生的实施更加容易且成本效益更高。
预计未来7年内，该市场的复合年增长率将达到37.4%，能源专业人士也将因为更容易获得这些技术而从数字孪生的现有能力中获益。
其中一项技术进步包括三维渲染技术，三维渲染使电力公司能够详细地可视化自己的系统。
这种可视化技术能够以动态的形式创建能源工厂及其流程的虚拟表示，可以反映实时变化和状况，为专业人员提供详细的概览。
因此，企业可以促进更好的决策制定和对复杂系统的有效管理。
实时可视化和风险管理
数字孪生可以提供能源运营的实时洞察，这种增强的可视化对于识别潜在风险和实施智能缓解策略至关重要，能够持续监控系统性能和环境条件有助于数字孪生预测故障并优化维护计划。
能源公司因此可以减少停机时间并提高运营效率。由于数字孪生包含先进的分析和建模功能，因此可以在不减少所有经济部门产出的情况下，减少31%的电力需求。
处理多样化的数据集
数字孪生在处理结构化和非结构化数据方面表现出色。
数字孪生可以将各种数据流（从传统的数字信息到三维空间文件和图纸）整合到一个统一的模型中，通过这种整合可以得到一个反映系统性能和健康状况的完整视图，使操作人员能够确定需要关注的领域。
电网现代化和提升透明度
数字孪生技术通过模拟和分析不同场景，为可能出现故障或需要更换的部件提供宝贵见解。
数字孪生具有预测能力，可以在无需进行大规模的物理检修的情况下明确地确定哪些设备需要优先处理，从根本上实现电网的现代化。因此，能源公司可以维护和提升其基础设施，确保可靠性和效率。
释放数字孪生价值
数字孪生技术正在彻底改变能源专业人员管理和优化运营的方式。这些虚拟模型通过提供实时洞察，极大地提升了运营效率和财务可行性。
简化运营和维护
能源公司在整合数字孪生系统时，最初考虑的是工厂设计和运营优化。数字孪生在正确的设置下可通过预测分析提供更清晰的控制。专业人员可以识别潜在问题，确保工厂持续优化运行。
降低生产成本
数字孪生通过持续优化可以最大限度地减少意外停机并延长设备寿命。更高的效率可以更好地节约成本，企业因此可以更有效地利用资源并减少停机时间。
加强融资和投资
稳健的数字孪生系统可以降低金融和投资风险。投资者和金融机构更愿意支持运营透明度高、可预测性强的项目。
数字孪生通过模拟真实世界的条件和结果能够实现这一点，使得预测性能和投资回报率变得更加容易。这种可靠性使能源项目处于更有利的地位，可以更容易获得有利的融资利率并吸引投资。
利用可定制的仪表板获取洞察
数字孪生系统可以提供精心策划、可定制的仪表板，为能源专业人员提供获取关键洞察的便捷途径。数字孪生可以提供用户友好的界面，整合各种来源的数据。
然后再以易于理解和操作的格式呈现出来。专业人员可以定制这些仪表板，重点关注最相关的指标和警报，从而加强领导者的决策能力。
内部和外部审计
能源专业人员还可以利用数字孪生进行审计，可以将实际事件与模型响应进行对比。这个功能对于内部和外部审计都非常有价值，能够提供详细的运营和系统响应记录。
审计人员可以将实际性能数据与预测数据进行比较，找出差异和需要改进的地方。能源公司因此可以加强监管合规性和运营问责。
数字孪生提供能源可持续发展的未来
数字孪生技术可以彻底改变能源行业，提供前所未有的可持续性、效率和运营透明度方面的优势。
数字孪生技术可以降低成本并提供持续的项目交付，例如在实时监控、预测性维护等方面。
能源行业面临越来越大的脱碳压力，在数字孪生技术方面的投资对于推动变革实现可持续发展的未来至关重要。
