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    構建智慧能源生態 推動新型電力系統建設

    全國能源信息平臺發布時間:2022-08-12 10:59:09  作者:鄧琨 李業

      2021年3月,十三屆全國人大四次會議審查批準的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》(以下簡稱《規劃綱要》),清晰展望了2035年基本實現社會主義現代化的遠景目標,提出了構建現代能源體系。同年3月,中央財經委員會第九次會議研究了實現碳達峰碳中和的基本思路和主要舉措,強調實現“雙碳”目標的重要性和緊迫性,首次提出將構建以新能源為主體的新型電力系統,為能源電力的科學發展指明了清晰的方向。2022年3月,國家發改委和國家能源局發布的《“十四五”現代能源體系規劃》,提出了構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系要求,明確了新型電力系統的建設路徑。

      2019年,南方電網公司提出數字電網建設和數字化轉型的戰略部署,啟動了數字電網建設。2021年,為全面落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,認真貫徹國家構建現代能源體系各項部署,切實推進新型電力系統建設,南方電網公司牢牢把握構建新型電力系統主動權與戰略機遇,先后印發了《數字電網推動構建以新能源為主體的新型電力系統白皮書》、《南方電網公司建設新型電力系統行動方案(2021-2030年)白皮書》,制定了構建以新能源為主體的新型電力系統的短中長期目標及重大舉措,為全面支撐南方五省區及港澳地區碳達峰碳中和目標實現貢獻南方電網力量。

      新型電力系統建設 面臨挑戰

      新型電力系統最顯著的特征是新能源在電源結構中占據主導地位,基于新能源具有隨機性、波動性及間歇性等特點,與傳統電力系統相比,新型電力系統具有綠色低碳、靈活高效、多元互動及數字賦能等特征。一是新型電力系統的發電系統、電網系統、負荷系統及儲能系統都發生了重大變化,同時,新能源機組缺口大,電網建設質量及效率有待進一步提高;二是新型電力系統靈活開放,源網荷儲多元互動,電網電能量的傳輸保障壓力大幅提升;三是新型電力系統復雜度提升,業務信息化系統及管控對象大幅增加,電網運營難度大幅增加。

      上述特征都對新型電力系統建設、電力系統持續可靠供電及電網安全穩定運行帶來新的挑戰,迫切需要通過多元主體參與,對電力系統的產業模式、生產模式、運營模式進行變革,建立開放共享、優勢互補、協作共贏的生態系統,共同推動新型電力系統建設。

      構建新型電力系統 需要新生態

      整合電網規劃、設計、施工、設備供應上下游企業,構建產業新生態,保障新型電力系統高水平建設。首先,構建新型電力系統需大力提升風電、光伏發電規模,涉及從電網頂層規劃、下游施工建設到電網安全運行各環節,要基于國家構建現代能源體系的要求,綜合考慮區域發展情況,科學謀劃新型電力系統建設。其次,要充分利用大數據、人工智能等數字化技術,支撐電廠選址、電網規劃、工程建設等業務開展。再次,依托電網公司的生態位優勢,高效協同電力設計院、建設施工企業及設備供應上下游企業強化合作。通過整合電力產業鏈資源與各方共同參與,推動數據要素共享,確保新型電力系統設計既智慧又綠色,施工建設既安全又高效,供應鏈既可靠又可控,促進形成國際一流的新型電力系統相關裝備、運營、服務產業鏈,大幅提升電力行業資源配置效率和生產力,縮短新型電力系統建設周期,提升建設質量,形成合作共贏的產業生態,高水平保障新型電力系建設。

      整合發電、輸電、變電、配電、用電環節,構建供需新生態,保障新型電力系統的電能量高水平傳輸?!兑巹澗V要》已明確構建現代能源體系的重大舉措,要“建設一批多能互補的清潔能源基地”,“提高特高壓輸電通道利用率”,“加強源網荷儲銜接,提升清潔能源消納和存儲能力”。南方電網公司2021年9月印發《關于推動綠色低碳發展轉型的意見》,明確了加快構建新型電力系統的兩個目標:到2025年,南方五省區新能源新增裝機1億千瓦左右,非化石能源裝機占比提升至60%;到2035年,在2025年基礎上再新增裝機1.5億千瓦以上,非化石能源裝機占比提升至70%。一方面,電源端清潔電力將迎來高速建設期,電力外送、清潔能源消納等難題也將隨之而至;另一方面,受電端有源化與協同化使得輸配電網由原來的單向受電配網轉為可一定程度自我平衡的局域電網,輸配電網由原來的主從關系變為互相支持、雙向互動和協作共生的關系,這使得電網安全調控難度大幅提升?;诖?,需深度融合數字化技術與電力技術,優化與整合電力發、輸、變、配、用全過程,實現電能量傳輸全過程在線監測、一體化管控、可視化展示及智能化分析決策,提升新型電力系統對大規模新能源并網的支撐能力及安全調控能力,保障發電側“全面可觀、精確可測、高度可控”,形成電網側云邊融合的調控體系,支撐用電側有效聚合海量可調節資源實時動態響應,通過供需生態合力,高水平保障新型電力系統的電能量傳輸。

      整合氣象信息、地理信息、網架信息、用電信息,構建數字新生態,保障新型電力系統高水平運營。新型電力系統動態行為更加復雜,電力系統的安全性和可靠性將受到更大挑戰,需借助數字化技術構建數字生態以提供更好的保障支撐。通過依托數字化技術整合能源電力相關主體的氣象信息、地理信息、網架信息及用電信息等數據,深度結合數字技術與電網運行調度資源,大力發揮能源電力大數據“生產要素”資源優化配置和集成的關鍵作用,以數據驅動實現態勢感知、全局把控及科學決策,支撐電力系統精細化運營,改變傳統作業模式。借助大數據分析技術深入業務管理,建立電力各業務領域相應的算法模型,并基于相關領域業務數據持續輸入迭代智能算法,優化傳統運營流程。通過運營模式變革與流程再造,形成良好的數字生態,高水平保障新型電力系統的運營。

      數字電網 賦能智慧能源生態

      產業生態、供需生態與數字生態相互依存、相互支撐,并有機結合構成智慧能源生態。數字生態中所使用的數字化技術,實現數據要素的共享與價值挖掘,可促進產業生態更智能、更科學地保障新型電力系統建設,支撐供需生態更安全、更靈活地保障電力傳輸。同時,電力建設、電力傳輸、電網運行持續產生的業務數據推動數字生態發展,三種生態在相互依存、相互支撐中共同演進,從而全方位保障新型電力系統建設。

      新型電力系統建設是一項長期復雜、覆蓋面廣的系統性工程,需站在構建現代能源體系的高度對涵蓋電網建設、電力傳輸、電網運行等領域的智慧能源生態提供強有力的支撐系統。南方電網公司于2020年底基本建成的數字電網,是以物理電網為基礎,以新一代數字技術與電網技術、業務、生態融合構建的新型能源網絡。南方電網深圳數字電網研究院有限公司積極承擔企業責任和社會責任,深入貫徹國家構建現代能源體系各項部署,積極配合南網數研院完成“科改示范行動”各項重點任務,并堅決落實集團化改革相關工作部署,緊密圍繞數字電網建設,以研發創新、技術平臺、軟硬集成、實施運營四大體系為依托,構建了完整的IT服務價值鏈核心能力,全力支撐南方電網公司數字化轉型和數字電網建設。數字電網通過突破原有的技術、業務和產業邊界,催生出電網新形態、企業新業態、能源新生態,成為能源生態系統的核心樞紐,能很好地賦能和支撐智慧能源生態的形成和發展,進而推動新型電力系統建設、電能量傳輸保障及電網運行各環節高質量發展,服務清潔低碳、安全高效的能源體系建設,助力碳達峰碳中和目標的實現。(鄧琨 李業)

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