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              讓電力系統“可觀、可測、可控”
              2022-07-05 16:07
                盤和林
                數字電網建設是數字中國建設的基礎性環節,是保障大規模新能源并網和消納的基本條件。能源的優化配置有助于提高能效,是促進減排降碳、綠色發展的根本性舉措,數字化轉型也可驅動企業管理和業務變革,進而提升企業的服務效率和協同效能。
               
               
                數字化轉型是實現電網變革的必由之路,當前,引領電網數字化轉型的一個重要標志是基于云平臺的互聯網、人工智能、大數據、物聯網等新技術的深度應用。從全球范圍看,世界主要國家均把能源技術視為新一輪科技革命和產業革命的重要突破口,綠色低碳成為能源技術創新的主要方向。在這一背景下,電網變革也應緊跟這一革命浪潮,擁抱數字技術,搶占未來發展的戰略制高點。
                新發展階段要求新理念
                “十四五”時期,我國將迎來能源高質量發展的新階段,亟須加快推動能源產業基礎高級化和產業鏈現代化進程,探索能源行業與政府、上下游企業共同建設國家工業互聯網,支撐國家工業體系現代化建設。這在客觀上要求電力等傳統能源產業將生產資料、知識信息等轉化為數字化生產要素,因而數字電網成為技術演進與低碳需求升級驅動下,電網建設發展的一種新理念、新途徑和新思路。從技術上看,數字電網是由物理電網、孿生電網和支撐技術共同構成的電網生態系統,采用“微型傳感﹢邊緣計算﹢數據融合”等技術,推動傳統電網實現“全要素、全業務、全流程”的數字化轉型,可顯著增強電力系統“可觀、可測、可控”的能力。數字電網將生產、管理、運營等一系列流程進行有效集成并實現數字化和智慧化管理,也為新能源的高效吸納和電力資源的最優利用提供了可能。
                數字電網建設
                是數字中國建設的基礎性環節
                其一,從國家戰略層面來看,充分進行數據采集和處理,是保障大規模新能源并網和消納的基本條件。數字電網建設不僅是數字中國建設的基礎性環節,也是新能源大規模開發和利用的基礎。數字電網建設將形成以電力系統為基礎、具備特大規模數字化服務能力的融合型基礎設施,可以有效滿足數字中國建設所需的更大范圍的資源配置能力、靈活調節能力、安全管控與保障能力和快速響應能力。然而,傳統電網的電力數據來源分散、結構多樣、關系復雜,無法提供全面的數據服務。相比之下,數字電網可以完成智能化決策,通過規劃推演、方案模擬、預案驗證等,實現對實體電網的動態優化和及時糾偏,這將有效提升能源利用效率、保障供電安全。同時,數字電網的廣泛應用可使供電系統有效與社會經濟、政府服務相關數據對接,充分發揮數字電網全覆蓋、深感知的優勢。
                其二,從能源行業發展來看,數字電網是關系國計民生的能源產業的重要支柱,能源的優化配置有助于提高能效,是促進減排降碳、綠色發展的根本性舉措。數字電網在提升電力系統安全、可靠、綠色、高效運行水平的基礎上,可通過“電力﹢算力”融合,推動傳統電力系統數字化轉型,其所具備的巨量數據存儲能力和強大的計算分析能力,不僅能提升能源行業的產業效率,也將通過實時精準的調控,滿足碳排放、碳交易、城市治理等多元化的外部需求,有助于重塑能源產業格局。具體來看,數字電網不僅可以實現多網融合、多能互補,還可以向上游整合新能源和分布式能源,向下游整合智慧用能和需求側管理,因而電網的數字化建設對能源行業的健康發展來說尤為迫切。
                其三,從能源企業運營層面來看,傳統電網企業的數字化轉型可驅動企業管理和業務變革,進而提升企業的服務效率和協同效能。傳統供電服務體系運轉存在的共性問題是:專業末端融合不足,指揮調度效率緩慢,對流程監管、服務投訴的管控約束力不夠。這可能直接導致在應對突發電網故障時難以及時地進行故障處理和運營維護。如果繼續沿著原來的技術路徑發展就容易形成路徑依賴,將難以突破電力產業發展的瓶頸,更無法適應能源安全與低碳轉型的趨勢。正因為如此,面向特定能源領域的有效智能算法與強大異構算力的有機融合,是傳統電網適應新形態、新任務,滿足規劃、運行、管理新要求的重要手段。以南方電網公司為例,南方電網基于南網云,以數據驅動智能電網規劃、建設、運營,實現對設備采購、制造、安裝、運行、報廢的全生命周期管理,也為拓展電動汽車、微電網、虛擬電廠、綜合能源服務等提供了可能。
                數字電網的建設需要優勢互補
                毫無疑問,數字電網的建設將使得未來電網的生產運行高度依賴網絡化和信息化,網絡安全和數據安全將成為數字電網平穩運行的重要保障。下一步,需要針對數字電網網絡安全綜合防護體系建設,開展針對防范應用安全風險的關鍵和共性技術,及前沿性、顛覆性技術的重點攻關,從而有效降低電網的系統運行風險。換言之,數字電網的建設需要優勢互補,數字電網開放、互動、共享的數字化平臺屬性仍要與物理電網安全、可靠、綠色、高效的能源配置屬性相結合,在滿足低碳、綠色、高效的前提下,確保新時代電網服務的安全和穩定。
                作者簡介
                盤和林,浙江大學國際聯合商學院數字經濟與金融創新研究中心聯席主任、研究員。
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                來源:本刊原創文章
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