電網(wǎng)企業(yè)堅定不移推動能源生產(chǎn)和消費革命，加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)，核心要義之一就是以“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)為驅(qū)動，深入探索建設(shè)新型電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司面向“雙碳”目標推進能源轉(zhuǎn)型，探索性提出加快建設(shè)數(shù)智化堅強電網(wǎng)，既是推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系的關(guān)鍵之舉，也為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了新范式、探索了新路徑、拓展了新空間。因而需要站在能源安全新戰(zhàn)略的高度上，深度把握數(shù)智化堅強電網(wǎng)的內(nèi)涵特征，加深對數(shù)智化堅強電網(wǎng)“是什么”的系統(tǒng)性認識。
一、準確把握數(shù)智化堅強電網(wǎng)的形態(tài)內(nèi)涵：交直流混聯(lián)，大電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)等多種電網(wǎng)形態(tài)有機銜接，集中式、分布式能源系統(tǒng)相互補充
在碳中和目標的宏觀戰(zhàn)略與數(shù)字化賦能的轉(zhuǎn)型機遇下，新型電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)正在發(fā)生系統(tǒng)性變化。新型電力系統(tǒng)源端匯集接入組網(wǎng)形態(tài)從單一的工頻交流匯集接入電網(wǎng)，逐步向工頻/低頻交流匯集組網(wǎng)、直流匯集組網(wǎng)接入等多種形態(tài)過渡;輸電網(wǎng)絡(luò)形態(tài)從交流骨干網(wǎng)架與直流遠距離輸送為主過渡到交流電網(wǎng)與直流組網(wǎng)互聯(lián)。
新形勢下，電網(wǎng)作為連接能源電力生產(chǎn)和消費的樞紐平臺，在實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的同時，面臨著支撐新能源規(guī)?；_發(fā)、高比例消納和新型負荷廣泛接入的直接挑戰(zhàn)。面向從電力資源優(yōu)化配置平臺向能源轉(zhuǎn)換樞紐轉(zhuǎn)變，數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè)將加速構(gòu)建適應(yīng)高比例可再生能源廣域輸送和深度利用的電力網(wǎng)絡(luò)體系。一是加速電網(wǎng)形態(tài)由“輸配用”單向逐級輸電網(wǎng)絡(luò)向多元雙向混合層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，交直流混聯(lián)，大電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)等多種電網(wǎng)形態(tài)有機銜接，以大電網(wǎng)為主導(dǎo)、多種電網(wǎng)形態(tài)相融并存的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。二是加速電網(wǎng)形態(tài)由以具有轉(zhuǎn)動慣量的常規(guī)電源、單向供電為主，向具有高比例電力電子化新能源、雙向供電的方向轉(zhuǎn)變，集中式、分布式能源系統(tǒng)相互補充，形成源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動的平衡形態(tài)。
二、準確把握數(shù)智化堅強電網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵：人工智能、邊緣計算、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、安全防護等數(shù)字技術(shù)、先進信息通信技術(shù)、控制技術(shù)與柔性直流、可再生能源友好接入、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制等能源電力技術(shù)深度融合
隨著新型電力系統(tǒng)在電源構(gòu)成、電網(wǎng)形態(tài)、負荷特性、技術(shù)基礎(chǔ)、運行特性等方面的新變化，當前構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱，未來發(fā)展路徑存在較大不確定性，特別是未來電力系統(tǒng)演變將面臨技術(shù)不確定性高、發(fā)展路徑復(fù)雜等一系列挑戰(zhàn)。
增強電力技術(shù)能力，是提升我國電力產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)力水平的關(guān)鍵，數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè)勢必在技術(shù)融合創(chuàng)新、核心技術(shù)攻關(guān)上取得創(chuàng)新性突破。一是堅持循序漸進原則，遵循系統(tǒng)觀念和技術(shù)規(guī)律，充分認識電力行業(yè)技術(shù)資金密集、存量系統(tǒng)龐大的實際特點，持續(xù)優(yōu)化新型電網(wǎng)科技創(chuàng)新資源配置，積極推動重大科技基礎(chǔ)設(shè)施和平臺建設(shè)，促進電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新進步與新型電力系統(tǒng)發(fā)展齊頭并進。二是堅持問題導(dǎo)向與系統(tǒng)思維，持續(xù)推進新型電網(wǎng)基礎(chǔ)支撐技術(shù)融合創(chuàng)新，著力統(tǒng)籌數(shù)字技術(shù)、先進信息通信技術(shù)、控制技術(shù)與能源電力技術(shù)創(chuàng)新突破，加大技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用及典型場景試點力度，為新型電力系統(tǒng)路徑影響技術(shù)與重大顛覆性技術(shù)探索提供物質(zhì)基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。
三、準確把握數(shù)智化堅強電網(wǎng)的要素內(nèi)涵：電力流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、價值流等多流合一，多形態(tài)、多主體協(xié)同互動，大范圍柔性互聯(lián)、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟
隨著新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的深入推進，各類要素內(nèi)涵不斷豐富、外延不斷拓展，要素屬性、功能及邊界正在進行系統(tǒng)性重新界定與深度整合。數(shù)智化堅強電網(wǎng)既為打造適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的新型電網(wǎng)提供了發(fā)展方案，也勢必帶動能源電力產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈重組整合，推動電網(wǎng)運行特性、市場主體關(guān)聯(lián)、要素配置模式等呈現(xiàn)全新形態(tài)。
建設(shè)數(shù)智化堅強電網(wǎng)離不開能源電力產(chǎn)業(yè)鏈要素整合，也必將為能源電力轉(zhuǎn)型升級提供創(chuàng)新驅(qū)動力。一是要素配置互動性顯著增強，電力流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、價值流等多流合一，新型電網(wǎng)不同要素將在不同維度下賦予特殊功能，土地、資本、勞動力等傳統(tǒng)要素功能將被重新界定，創(chuàng)新、管理、數(shù)據(jù)、人才等新要素將被大量吸納整合，顯著提升新模式新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新孵化潛力。二是系統(tǒng)開放性進一步提升，創(chuàng)新要素在新資源配置模式下跨界流動更加暢通，微電網(wǎng)、新型儲能等電網(wǎng)形態(tài)豐富性明顯提升，多主體協(xié)同模式將加快從“源網(wǎng)荷儲”向“源網(wǎng)荷儲碳數(shù)”演化，大范圍柔性互聯(lián)、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟等運行特性將更加突出。
建設(shè)新型電網(wǎng)是國家電網(wǎng)公司立足增強核心功能、提高核心競爭力，充分發(fā)揮央企“三個作用”，扛牢能源保障和安全“國之大者”使命擔當?shù)年P(guān)鍵之舉，需要公司上下準確把握數(shù)智化堅強電網(wǎng)“三大內(nèi)涵”，將數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè)的本質(zhì)要求落實到公司部署要求上來，落實到創(chuàng)造公司作為特大型電網(wǎng)企業(yè)的時代價值上來，為持續(xù)推動經(jīng)濟實現(xiàn)質(zhì)的有效提升和量的合理增長，以中國式現(xiàn)代化全面推進強國建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)作出國網(wǎng)貢獻。
【實踐案例】
國網(wǎng)新能源云(新能源數(shù)字經(jīng)濟平臺)
為加速推進能源轉(zhuǎn)型，服務(wù)綠色發(fā)展和“雙碳”目標，國家電網(wǎng)公司聚焦市場化、透明度、高效率，創(chuàng)新建設(shè)國網(wǎng)新能源云(新能源數(shù)字經(jīng)濟平臺)，推動構(gòu)建智慧能源體系，打造新能源生態(tài)圈，促進產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展。自2018年10月啟動新能源云建設(shè)以來，國家電網(wǎng)公司抽調(diào)內(nèi)外部專家300余人，組建柔性工作團隊開展平臺建設(shè)，完成了15個子平臺、63個一級功能、278個二級功能的設(shè)計研發(fā)，并在公司經(jīng)營區(qū)27家省電力公司全面部署和應(yīng)用，得到政府部門、企業(yè)和用戶的廣泛關(guān)注和普遍認可。截至2022年底，新能源云已形成包含環(huán)境承載、資源分布、電網(wǎng)服務(wù)等子平臺，可提供信息分析和咨詢、全景規(guī)劃布局和建站選址、全流程一站式接網(wǎng)、全域消納能力計算和發(fā)布、全過程補貼申報管理等多項服務(wù)的一體化平臺體系，實現(xiàn)了將新能源業(yè)務(wù)辦理由線下轉(zhuǎn)為線上的轉(zhuǎn)變，以流程驅(qū)動、數(shù)字驅(qū)動的方式實現(xiàn)了新能源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。累計接入風(fēng)光場站超過283萬座，裝機4.59億千瓦，注冊用戶超過25萬個，入駐企業(yè)1萬余家，為推動構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)、促進新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展提供了有效支撐。同時，新能源云已歸集了國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)接入的198萬座新能源場站分布、裝機、發(fā)電量、利用小時數(shù)等信息，可滾動監(jiān)測國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)各區(qū)域、省、地市的風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)展和消納情況，并歸集了全國各地區(qū)過去30年的風(fēng)能、太陽能資源數(shù)據(jù)，具備了風(fēng)速、氣溫、風(fēng)功率密度等關(guān)鍵指標監(jiān)測預(yù)報能力，為支撐政府部門新能源信息監(jiān)測及開發(fā)規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)支持。
企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心
氣象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多維復(fù)雜，且更新頻率快、數(shù)據(jù)體量大，傳統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)存儲共享方式存在數(shù)據(jù)存儲分散、查詢效率低和傳輸不夠高效等情況。南瑞集團通過自主技術(shù)創(chuàng)新，完成了技術(shù)原型研發(fā)，全面支撐國家電網(wǎng)公司建成企業(yè)級氣象數(shù)據(jù)服務(wù)中心，實現(xiàn)從中國氣象局、水利部、地震局等外部機構(gòu)統(tǒng)一匯聚5大類公共氣象數(shù)據(jù)，從國家電網(wǎng)七大災(zāi)害中心匯聚7大類電力專業(yè)氣象數(shù)據(jù)，沉淀多項公共氣象服務(wù)功能，大幅提升氣象對電網(wǎng)設(shè)備影響的分析計算速度，首次實現(xiàn)電力行業(yè)超大規(guī)模海量氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚管理。系統(tǒng)已在國家電網(wǎng)公司總部及27家省公司部署應(yīng)用。
國網(wǎng)北京電力打造城市副中心新型電力系統(tǒng)示范區(qū)
國網(wǎng)北京電力以數(shù)智化堅強電網(wǎng)為統(tǒng)領(lǐng)推動核心競爭力提升，以“引綠、賦數(shù)、提效、匯碳”為路徑，加快建設(shè)北京城市副中心新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，全力打造數(shù)字透明、靈活智能、堅強韌性、綠色共享的數(shù)字化低碳一流城市電網(wǎng)，服務(wù)首都能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。制定2023~2035城市副中心電網(wǎng)發(fā)展和能源綠色低碳發(fā)展兩項行動計劃，在供給側(cè)圍繞綠電調(diào)入、本地可再生能源發(fā)電雙向發(fā)力，在消費側(cè)聚焦能源、建筑、交通三大重點領(lǐng)域，持續(xù)提升能源利用效率，降低能耗和碳排放強度。應(yīng)用環(huán)保設(shè)備建設(shè)首座綠建融合零碳110千伏大營變電站，打造“數(shù)字化電纜隧道”無人化巡檢示范區(qū)，政企合作拓展首都碳排放監(jiān)測服務(wù)平臺多場景應(yīng)用，掛牌成立“國家綠色發(fā)展示范區(qū)新型電力系統(tǒng)實驗基地”，深入推進車網(wǎng)互動、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)落地應(yīng)用，提升電氣量、機械量、監(jiān)測量、環(huán)境量四維感知水平，建成全國首條充電樁自動化檢定檢測流水線，2023年4月獲得第48屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展最高“特別嘉許金獎”。
國網(wǎng)冀北電力實施新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動
國網(wǎng)冀北電力發(fā)布《新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動》，建設(shè)“新能源+儲能+分布式調(diào)相機”、柔性直流換流站智慧運維、塞罕壩智慧配電網(wǎng)區(qū)域級自治技術(shù)、新型儲能試驗檢測創(chuàng)新平臺等示范應(yīng)用項目，統(tǒng)籌推進源網(wǎng)荷儲等全要素先進技術(shù)、裝備材料的科研攻關(guān)和示范驗證，推動能源資源全域優(yōu)化配置，提升全社會綜合用能效率，為我國能源轉(zhuǎn)型提供樣板工程。
國網(wǎng)寧夏電力推動全國首個新能源綜合示范區(qū)建設(shè)
作為國家“西電東送”的重要送端，國網(wǎng)寧夏電力借助寧夏“地域小、風(fēng)光足、電網(wǎng)強、送出穩(wěn)”的獨特優(yōu)勢，著力打造“強電網(wǎng)、大送端”為特點的骨干電網(wǎng)網(wǎng)架，區(qū)內(nèi)形成了以750千伏雙環(huán)網(wǎng)為主網(wǎng)架，打通了向山東、浙江送電的兩大直流外送大通道，奠定了如今寧夏“強電網(wǎng)、大送端”格局，形成了“內(nèi)供”“外送”兩個市場，在全力保障寧夏電力可靠供應(yīng)的同時，將電力通過直流外送大通道送至全國十幾個省份，累計外送電量突破6600億千瓦時。國網(wǎng)寧夏電力持續(xù)攻關(guān)以輸送新能源為主的特高壓直流送電技術(shù)難題，推進“新能源+儲能”、源網(wǎng)荷儲互動等新技術(shù)示范應(yīng)用，新能源利用率連續(xù)6年保持在97%以上，有力推動了寧夏作為全國首個新能源綜合示范區(qū)建設(shè)。
來源 | 國家電網(wǎng)
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