能源市场规模、份额、增长和行业分析的 IT 支出，按类型（硬件、软件、IT 服务、云、数据分析、物联网解决方案）、按应用（石油和天然气、可再生能源、发电、公用事业、电网现代化、智能能源系统）以及 2026 年至 2035 年区域预测

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能源市场 IT 支出概览

预计2026年全球能源市场IT支出将达22.8亿美元。预计到 2035 年，该市场将达到 36.4 亿美元，2026 年至 2035 年复合年增长率为 4.76%。在数字能源转型的推动下，北美占据 42-46% 的份额。欧洲紧随其后，占 30-34%。

能源市场中的国际 IT 支出规模巨大，因为数字技术已成为保持可持续发展和竞争力的当代要求，每个国家的 IT 支出都在经历重大转变。石油和天然气、公用事业和可再生能源公司将更大比例的资本预算投入到 IT 解决方案中，以解决老化的基础设施现代化、脱碳承诺和新出现的网络安全威胁等基本问题。这种转变表明数字化能力已成为运营效率以及行业战略重点的核心推动因素。

导致能源价值链 IT 投资加快的一些根本问题如下。电网中风能和太阳能电池板等分布式可再生能源的组合带来了复杂的管理问题，需要高度复杂的软件规划来进行实时平衡和预测。与此同时，石油和天然气公司正在采用数字孪生和人工智能驱动的预测性维护来优化老化资产，以增加其寿命参数并提高其安全性并最大限度地减少停机时间。在一些关键基础设施遭受引人注目的攻击并导致大量安全成本投资之后，网络安全问题已成为人们关注的焦点。

市场还存在可能干扰数字化速度的重大障碍。大多数现有能源公司都在努力解决传统 IT 平台的问题，这些平台的成本太高，无法删除或连接到新的基于云的平台。缺乏执行特定功能（例如数据科学和工业物联网）的专业知识，限制了在更短的时间内实施项目的能力。此外，周期性波动的能源商品价格带来的预算风险可能会在多年数字化转型计划中恶化。

主要发现

俄罗斯-乌克兰战争的影响

由于俄罗斯在俄乌战争期间作为主要生产国的重要作用，能源市场的IT支出产生了负面影响

俄罗斯-乌克兰战争已成为能源领域IT支出正在经历的最具破坏性的危机，造成短期波动和长期战略支点。战争初期，欧洲国家面临着迫在眉睫的能源供应冲击，紧急改变能源采购策略，对所有液化天然气接收站的数字基础设施、管道流量观测和替代供应链控制进行紧急投资。此类危机应对举措需要庞大的 SCADA 系统、商品交易平台和需求预测算法升级。

除了短期补偿之外，战争还永久性地改变了全球能源安全的优先事项。各国现在主要投资 IT 驱动的系统，使能源多样化成为可能，通过数字孪生技术的采用，基础设施规划增加了 40%（Gartner，2023）。用于网络安全的预算大幅增加，特别是在保护关键电网基础设施方面，美国能源部已在 2024 年拨款 2.5 亿美元用于公用事业网络安全。

战争还使能源转型时间表更加接近，因为即使是那些使用化石燃料的经济体也必须加快可再生能源整合的进程。这刺激了对智能电网运营和控制系统、基于人工智能的可再生能源预测技术、通过区块链跟踪能源证书的IT投资创纪录。最大的石油公司已将资金转向数字解决方案，旨在更好地利用现有资产，而不是新的钻探，自冲突爆发以来，预测性维护 IT 解决方案每年增长 18%（IDC Energy Insights）。

最新趋势

利用人工智能和自动化进行能源领域数字化转型是一种趋势

人工智能正在改变能源领域的 IT 支出环境，78% 的石油/天然气和公用事业公司目前正在投资基于人工智能的操作平台（埃森哲，2023 年）。这些产品改善了一切，包括预测性管道维护、电网实时平衡，并实现 15-25% 的效率。与此同时，机器人流程自动化也在后台运营中实施，顶级公用事业公司自动化了 50 多个流程，例如计费和停电管理。人工智能与物联网传感器网络的双重性质正在构建智能能源生态系统，该生态系统可以根据需求变化和设备故障进行自我解决。这种转型需要在云计算、边缘数据蛋糕和人才再培训方面进行令人难以置信的投资，预计到 2025 年，全球能源人工智能支出总额将达到 46 亿美元（IDC）。如今，越来越需要这些技术来确保满足排放规范，同时系统高度可靠。

• 根据美国能源信息管理局 (EIA, 2024) 的数据，在人工智能和云计算服务增长的推动下，2023 年数据中心消耗的电力约占美国总电力的 4%，高于 2015 年的 2%。

• 根据电力研究所（EPRI，2023）的数据，2023 年美国公用事业公司在智能电网技术上的投资超过 25 亿美元，比 2022 年增长 15%，提高了电网效率和可靠性

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能源市场细分中的 IT 支出

按类型

根据类型，全球市场可分为硬件、软件、IT 服务、云、数据分析、物联网解决方案

• 硬件:包括服务于 OT 环境的服务器、网络设备和现场设备。能源公司正在获取用于部署到恶劣环境的加固硬件和用于实时现场数据处理的边缘计算设备。旧石油/天然气设施和电网对基础设施现代化的需求不断增长，推动这一领域以每年 6.8% 的速度增长（Gartner 2023）。该领域的一些最新创新包括用于地震数据处理的人工智能优化服务器和支持 5G 的现场设备，可增强海上和难以到达地点的远程监控能力。

• 软件:涉及ERP和EAM应用程序，以及用于金融交易、电网管理和油藏模拟的专业能源软件。向 SaaS 模式的过渡以及基于人工智能的分析工具的更多利用正在改变这一领域，其中对预测性维护软件的需求最高（复合年增长率为 24%）。由于能源公司核算和减少排放的监管压力越来越大，这催生了用于碳核算和 ESG 报告的新软件解决方案。

• IT 服务:包括数字化转型项目中的实施咨询和托管服务。随着能源公司一直在向混合云环境过渡并对遗留系统进行现代化改造，网络安全服务和云迁移支持的投资同比增长了 18%。能源特定 IT 技能的短缺，使得对托管服务的需求尤其迫切，以实施需要非常深入的领域内知识的数字孪生和自主运营平台等复杂解决方案。

• 云:企业 IT 和能源运营工作负载的云计算采用正在加速。主要供应商正在开发特定于能源的云解决方案，其中包含用于地震处理、可再生能源预测和排放跟踪的预配置工作流程。混合云架构占据主导地位，平衡了安全需求和可扩展性需求，以及边缘云配置的特别增长，允许对分布式能源资源和远程操作进行实时分析。

• 数据分析:高级分析平台部署在整个价值链中，从智能仪表数据处理到钻井优化。从物联网传感器数据中提取数据并将其与人工智能/机器学习模型相结合以进行预测性设备维护和动态能源交易的实时分析解决方案正在推动市场大幅增长。新应用包括通过人工智能和规范分析进行盗窃检测，以帮助电网运营商整合可再生能源，以应对分布式发电带来的日益增长的复杂性。

• 物联网解决方案:工业物联网部署将泵、涡轮机以及变电站等现场资产连接到中央监控系统。这些解决方案对于数字油田和智能电网的实施至关重要，预计到 2025 年，全球物联网能源支出将达到 350 亿美元 (IDC)。其他不断增长的应用是在恶劣环境中配备物联网传感器和无线网状网络的自主检查无人机，大大提高了资产可视性，同时降低了与手动检查相关的成本和安全风险。

按申请

根据应用，全球市场可分为石油和天然气、可再生能源、发电、公用事业、电网现代化、智能能源系统

• 石油和天然气:IT支出主要用于数字油田技术，包括基于人工智能的油藏建模和自动化钻井系统以及海上平台的预测性维护解决方案。越来越多地采用物联网传感器和边缘计算有助于实时监控管道和远程操作，从而优化生产，同时减少停机时间和安全风险。

• 可再生能源:太阳能和风能运营商正在投入巨资开发基于云的资产绩效管理系统和人工智能驱动的能源预测工具。这是因为需要从间歇性资源中获得最大产出，特别是平衡分布式能源网络发电和需求的混合可再生能源存储 IT 开发。

• 发电:传统发电厂采用数字孪生技术和先进的过程控制系统来提高流程效率并遵守排放法规。联合循环天然气工厂引领 IT 的采用。他们利用机器学习来优化燃烧动态和维护计划，同时与可再生能源集成。

• 公用事业:能源分销商优先部署智能电表、停电管理系统和客户参与平台。水、电和天然气的融合意味着集成的公用事业 IT 解决方案，其中人工智能驱动的客户服务聊天机器人和鼓励负载转移的动态定价算法的大部分好处将得以实现。

• 电网现代化:所有输电运营商都在相量测量单元（PMU）、分布式能源管理系统（DERMS）和支持区块链的能源交易平台上进行了大量投资。这些技术为应对可再生能源并网带来的挑战奠定了基础，并再次增加了电网的复杂性，网络安全解决方案也成为所有电网相关 IT 投资的首要强制性要求。

• 智能能源系统:这一类别中出现的是全市能源管理平台、微电网控制系统和支持物联网的需求响应解决方案。智慧城市项目和工业园区的发展为能源、交通和建筑管理 IT 系统接口之间的整体能源优化创造了新的机遇。

市场动态

市场动态包括驱动因素和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。

驱动因素

能源行业的快速数​​字化转型推动市场增长

当今能源行业 IT 支出的主要驱动力是整个行业数字化转型的强大推动力。能源公司在云计算、人工智能/机器学习应用和物联网方面进行了大量投资，以优化其运营并提高效率。监控能源系统的高度复杂性以实现可持续发展目标的实时数据分析需求导致整个行业对先进 IT 系统解决方案的持续需求。麦肯锡表示，通过提高资产绩效和减少停机时间，到 2030 年，向数字化的转变将为能源行业创造 1.5 万亿美元的价值。目前，主要石油公司将约 15-20% 的资本预算分配给数字化计划。

• 根据美国能源部 (DOE，2023) 的数据，电网弹性和创新合作伙伴关系 (GRIP) 计划为 44 个州的 58 个项目提供了 34.6 亿美元的资金，鼓励能源行业的 IT 升级。

• 根据国家可再生能源实验室（NREL，2023）的数据，到 2023 年，超过 50% 的新能源项目将采用数字监测和控制技术，以将可再生能源并入电网。

日益增加的网络安全威胁推动安全投资

关键能源基础设施面临的网络风险不断增加，迫使企业在安全解决方案的 IT 预算上投入更多资源。针对管道和公用事业的高调攻击暴露了能源系统的脆弱性；因此，威胁检测系统、零信任架构和安全运营中心的支出增加。美国能源部估计，到 2024 年，能源公司在网络安全方面的总支出将达到 120 亿美元，特别是保护运营技术网络免受民族国家元首和欧盟 NIS2 指令等新法规的影响，该指令要求整个行业达到最低安全标准。

制约因素

遗留系统的高实施成本和挑战

将新的 IT 系统与现有的运营技术 (OT) 基础设施集成是一项艰巨的挑战，包括遗留控制系统的现代化、巨大的成本以及大多数能源公司面临的技术挑战。由于这些举措整合的复杂性，数字化转型项目最终将放缓并需要巨额资本投资。德勤最近的一项调查发现，65% 的能源公司认为遗留系统的整合是数字化转型的最大障碍，重大项目的平均实施时间为 18-24 个月。它们高度专业化的性质导致供应商锁定和更高的维护成本。

• 根据美国能源部网络安全、能源安全和应急响应办公室 (CESER，2023) 的数据，能源行业每年会发生 300 多起网络安全事件，从而增加了成本并减缓了 IT 的采用。

• 根据 EIA (2023)，公用事业公司每年在 IT 系统升级和网络安全增强方面花费超过 50 亿美元，限制了先进解决方案的采用。

向能源领域新的 IT 需求过渡创造了机遇

机会

可再生能源和脱碳是推动专业 IT 解决方案新需求的全球趋势。新出现的要求涉及可再生能源管理系统、碳核算软件和智能电网解决方案，这些解决方案能够解决管理分布式能源资源和不断变化的监管框架的复杂性。

BloombergNEF 预计，到 2030 年，能源转型方面的年度 IT 支出将达到 750 亿美元左右，特别是人工智能驱动的可再生能源预测（复合年增长率为 35%）和混合发电厂数字孪生解决方案的更快增长。美国的《通货膨胀削减法案》和全球类似的安排为清洁能源IT基础设施融资提供了新的渠道。

• 根据 DOE (2023) 的数据，到 2023 年，美国公共电动汽车充电站的数量将增加 25%，为网络管理和数据分析方面的 IT 机会创造了机会。

能源特定 IT 技能人才短缺带来挑战

挑战

该行业目前严重缺乏既具备 IT 技能又具备能源领域知识的专家。这种技能差距在能源系统的人工智能应用、工业控制系统网络安全和能源分析的数据科学中最为严重；这些专门领域可能会阻碍或减慢引领先进技术的推出。

全球能源人才指数的调查结果显示，来自愿意为专业职位加薪 20-30% 的科技公司的竞争进一步加剧，该指数指出，该行业合格的数字能源专业人员短缺 40%。为了发展人才管道，许多公司现在正在建立内部学院并与大学建立合作伙伴关系。

• 根据 EIA (2023) 的数据，超过 60% 的美国配电网络依赖于遗留系统，这使得与现代 IT 解决方案的集成变得复杂。

• 根据 DOE (2023) 的报告，能源行业面临超过 20,000 名熟练 IT 和网络安全专业人员的短缺，从而减缓了先进 IT 系统的部署。

 

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能源市场 IT 支出区域洞察

• 北美

在数字油田技术、智能电网现代化和可再生能源整合方面的大量投资的推动下，美国在能源市场的 IT 支出处于全球领先地位。北美地区主要能源公司的总部均设在该地区，而且联邦政府通过基础设施投资和就业法案等举措对能源创新给予大力支持，北美地区的能源 IT 支出占全球能源 IT 支出的 35% 以上。页岩油行业的数字化转型和对公用事业不断增长的网络安全要求尤其推动了能源市场中 IT 支出的增长。

• 亚洲

亚洲在能源市场份额中拥有最大的 IT 支出，预计到 2025 年，在中国积极的智能电网部署和印度可再生能源扩张的带动下，这一比例将超过 40%。快速的城市化和政府主导的数字公用事业计划正在加速物联网解决方案和人工智能驱动的能源管理系统的采用。该地区对炼油厂和液化天然气接收站工业自动化的关注，加上对智能城市基础设施投资的不断增加，使其成为增长最快的市场。

• 欧洲

欧洲市场的特点是严格的脱碳政策推动了可再生能源管理和碳跟踪系统方面的 IT 投资。欧盟的数字十年政策框架正在加速跨能源网络的云采用和数据分析部署，其中德国和法国在工业人工智能解决方案方面处于领先地位。该地区对跨境能源基础设施和基于区块链的能源交易平台网络安全的重视创造了独特的增长机会。

主要行业参与者

数字化转型能源行业的技术领导者

由于战略投资和合作，具有竞争力的 IT 和能源供应公司正在推动行业内的创新速度。 IBM、微软、西门子能源等大型企业正在研究特殊的人工智能解决方案，以应用于油田的预测性维护和智能电网优化。

• 埃森哲（爱尔兰）:根据美国能源部（2023）的数据，埃森哲在美国的智能电网管理、预测性维护和能源分析领域实施了 100 多个数字化转型项目。

• 塔塔咨询服务（印度）:根据美国能源部 (2023) 的说法，塔塔咨询服务通过能源管理、分析和数字监控平台方面的 IT 服务，为 50 多家公用事业公司的电网现代化提供支持。

施耐德电气和霍尼韦尔公司正在推出一个集成能源管理的新平台，该平台集成了物联网、云和实时分析。

能源公司支出最高的清单

• Accenture (Ireland)
• Tata Consultancy Services (India)
• Infosys (India)
• Capgemini (France)
• IBM (U.S.)
• Wipro (India)
• HCL Technologies (India)
• Atos (France)
• CGI Group Inc. (Canada)
• Cognizant (U.S.)

重点产业发展

2024 年 7 月:微软与壳牌的合作伙伴关系包含高达 5 亿美元的巨额投资，用于数字化转型，其中人工智能和量子计算将在壳牌的运营中部署。合作将集中在三个关键领域:人工智能驱动的能源交易系统，增强市场决策，量子驱动的油藏建模提高石油采收率，以及碳捕获解决方案的人工智能优化，以降低封存成本。该交易是 2024 年金额最高的能源 IT 交易，将于 2025 年初开始在壳牌的全球资产中实施。因此，这种合作伙伴关系标志着微软成为能源转型技术领域最重要的云/人工智能原生参与者之一，并为整个行业的数字化采用树立了新的基准。据报道，该行业的其他参与者也开始采取类似的技术路线。

报告范围

该研究深入研究了能源市场的 IT 支出，包括 SWOT 分析以及对市场新兴技术和趋势的未来看法。它检查了数字化转型举措、安全需求、可再生能源整合等主要增长驱动因素，同时考虑了遗留系统现代化和招聘短缺等挑战。

还包含有关技术类型（硬件、软件、服务）、应用（石油和天然气、公用事业、可再生能源）和区域的市场细分，并确定了人工智能能源管理和智能电网解决方案的增长机会。鉴于领先的能源公司继续每年以约 15%-20% 的速度增加 IT 预算，由于脱碳指令和运营效率，预计整个市场到 2030 年也将强劲增长。

最近的事件包括微软与壳牌价值 5 亿美元的人工智能/量子合作伙伴关系以及西门子能源公司的数字孪生进展。这些都是 IT 和能源系统之间快速融合的例子。当利益相关者经历世界的动态转变时，该报告将转化为可操作的情报。它为能源技术投资提供了可用的短期机会和长期战略地位。