数字孪生体是与实体世界对应的数字化表达方式。数字孪生始于数字化,又不止于数字化,接受物理信息,更驱动物理世界。从原子、器件扩展到健康、人体的应用,还将展示关于数字化的更多潜力。但我们可以预见的事数字孪生将会成为万物互联时代更为顶层,更为核心的系统设计技术,包括人类在内的地球管理将基于数字孪生驱动而进入真正意义上的数字化管理模式。
目前数字孪生已经在包括航空、电力、自动化及汽车等领域广泛应用。它具有高度精确、实时性和可扩展性的特点。而数字孪生在电动汽车中主要应用于动力电池、动力电机、发电机及发动机等关键部件的实时监控和诊断。
当然,任何一种单项技术都会向着自成体系的方向努力发展,所以,数字孪生体所需的通常不会是某个单项技术体系的全部,应该是其核心要素。当前,数字孪生体作为新生事物,或者说是新近开始工程化应用的事物,对当前构成这个生命体的各个器官的整合方式肯定是设备级的集成。
数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体(也称“数字孪生体”),借助历史数据、实时数据以及算法模型等,模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。
数字孪生技术可在物理世界和数字世界之间建立精准的联系,有助于解决智慧能源发展所面临的技术难题,支持从多角度对能源互连网络进行精确仿真和控制。然而,数字孪生技术在智慧能源行业的定义和应用架构仍有待深入研究,对于能源系统的数字孪生技术应用试验也仅处于初步的验证探索阶段,涉及能源系统变电设备、电力传输网和热电厂的数字孪生模型研究。
数字孪生的产业版图可以从其技术生态系统的图谱来了解,白皮书将数字孪生划分为“基础支撑”、“数据互动”、“模型构建”、“仿真分析”、“共性应用”、“行业应用” 6大核心模块,对应从设备、数据到行业应用的全生命周期。