數(shù)智化堅強電網(wǎng)的“四大功能”

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)作為新型電網(wǎng)的重要形態(tài)，是推進新型電力系統(tǒng)、新型能源體系建設的核心環(huán)節(jié)和主要抓手，不僅在改造電網(wǎng)形態(tài)、增強電網(wǎng)功能方面發(fā)揮重要作用，還將依托數(shù)智化深度嵌入、廣泛連接、高頻互動的內(nèi)在特征，在全行業(yè)全社會中發(fā)揮不可忽視的支撐賦能功能，集中體現(xiàn)在數(shù)智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調(diào)發(fā)展和結(jié)構(gòu)堅強可靠四方面。

　　一、數(shù)智賦能賦效：數(shù)智化堅強電網(wǎng)以數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)協(xié)同與深度應用有力支撐電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，進一步推動能源轉(zhuǎn)型深入、碳管理體系優(yōu)化、經(jīng)濟社會監(jiān)測完善與國際競爭主動

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)是數(shù)字化智能化技術(shù)深入融合嵌入電網(wǎng)生產(chǎn)運行與管理運營過程的新型電網(wǎng)形態(tài)，能夠增強以電網(wǎng)為樞紐的能源電力系統(tǒng)互聯(lián)互通能力、供需匹配能力、風險應對能力和綜合服務能力。以數(shù)據(jù)流在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的充分共享流動，承載信息流、能量流、價值流的交換互動，一是提升可再生能源智能化配置能力，支撐解決可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、大范圍配置問題。二是提升電力供需靈活匹配能力，適應新能源高比例接入、大規(guī)模消納及由此帶來的供需匹配要求。三是增強風險自動監(jiān)控與響應能力，實時監(jiān)測并超前預警電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行控制狀態(tài)與風險。四是培育數(shù)智化新興服務能力，為電動汽車、虛擬電廠、共享儲能、靈活負荷等多方能量資源共享與交易提供更加智能高效的服務。

　　此外，電網(wǎng)數(shù)字化智能化水平提升對能源轉(zhuǎn)型、環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展和國際競爭等都能夠產(chǎn)生顯著的外部溢出效應。一是數(shù)智化堅強電網(wǎng)增強能源物理系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、治理系統(tǒng)的連接融合與協(xié)同互動水平。依托電網(wǎng)在能源系統(tǒng)中的樞紐地位，通過跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨設備的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高頻或?qū)崟r對齊、協(xié)同與融合，牽引供應端智慧電廠、智慧礦山、智慧油田發(fā)展壯大，需求端智能用能設備、虛擬電廠等新興模式培育，以及輸送端自適應調(diào)控多品類能源供需匹配。這不僅帶動能源產(chǎn)供儲銷物理系統(tǒng)的高效經(jīng)濟運行，還通過更高水平的跨企業(yè)、跨行業(yè)數(shù)智化治理能力，將產(chǎn)業(yè)鏈延伸至先進制造、數(shù)字技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)中，豐富產(chǎn)業(yè)生態(tài)，增強上下游協(xié)同聯(lián)動能力。二是數(shù)智化堅強電網(wǎng)以精細、準確、實時的用能數(shù)據(jù)采集計量支撐我國碳系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。數(shù)智化能夠深刻應用并充分放大電網(wǎng)廣泛連接、準確反映我國生產(chǎn)生活活動的優(yōu)勢，通過電碳計量轉(zhuǎn)換，以電力數(shù)據(jù)為基礎支撐碳計量、碳交易、碳管理體系建設。三是數(shù)智化堅強電網(wǎng)支撐我國經(jīng)濟社會運行態(tài)勢跟蹤監(jiān)測，輔助政府決策、行業(yè)分析與企業(yè)發(fā)展。各行業(yè)現(xiàn)代化水平逐步提高，電力數(shù)據(jù)反映三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀態(tài)的完整與準確程度也越來越高，電網(wǎng)數(shù)智化水平的提升將能夠更細致、更廣泛、更精準地采集存儲傳輸各行業(yè)用電數(shù)據(jù)，同時配合電力數(shù)據(jù)在多主體間的流通應用，更加充分地發(fā)揮電力數(shù)據(jù)的決策支撐價值。四是數(shù)智化堅強電網(wǎng)助力更好把握能源轉(zhuǎn)型國際標準規(guī)范發(fā)展先機，增強我國關鍵基礎設施安全穩(wěn)定運行能力。電力系統(tǒng)是全球人造復雜巨系統(tǒng)之一。當前國際形勢下，加強數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設有利于我國搶抓將數(shù)字化建設經(jīng)驗推廣成國際標準規(guī)范的先機。同時，電網(wǎng)作為關鍵基礎設施，電網(wǎng)數(shù)智化水平的提升能夠增強對網(wǎng)架安全風險的監(jiān)測預警能力和主動防御能力。

　　二、電力算力融合：數(shù)智化堅強電網(wǎng)以電力和算力在技術(shù)、設施和機制多方面深度融合發(fā)展，催生電力算力一體化資源供給調(diào)配服務發(fā)展，推動“東數(shù)西算”戰(zhàn)略落地，培育全新發(fā)展空間和動能

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)將有力支撐電力算力融合發(fā)展，實現(xiàn)算力支撐電力運行、電力保障算力用能，并通過融合電力算力技術(shù)、設備與機制，形成一體化的資源供給與調(diào)配服務。一是算力深度服務電力數(shù)智化發(fā)展，提升電力系統(tǒng)運行質(zhì)效、創(chuàng)新發(fā)展模式。算力賦能自動化供電網(wǎng)絡、智能化輸電調(diào)度與智慧化電力服務發(fā)展，支撐發(fā)電到用電各環(huán)節(jié)之間的能量流、信息流和價值流的雙向流動與交互，提升電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的高效經(jīng)濟運行水平。二是電力保障包括數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡傳輸、計算分析在內(nèi)的算力穩(wěn)定快速供給。近年，我國算力基礎設施規(guī)模保持大幅增長，數(shù)據(jù)中心規(guī)模年均增速20%。據(jù)中國信通院測算，到2030年，我國數(shù)據(jù)中心耗電量將超過3800億千瓦時，如果不采用可再生能源，碳排放量將超過2億噸，快速增長的算力需求對綠色安全穩(wěn)定電力提出更高要求。三是電力算力交織形成新型綜合服務形態(tài)，支撐滿足全社會關于經(jīng)濟、安全、便捷電力算力服務的需求。復合聚合商、虛擬電廠、儲能公司、分布式能源交易等新型服務提供商不僅提供直接的能源電力供應服務，更會提供綜合算力的咨詢規(guī)劃服務。

　　此外，數(shù)智化堅強電網(wǎng)推進電力算力融合，還在支撐國家戰(zhàn)略落地、擴展發(fā)展空間和培育發(fā)展動能方面發(fā)揮重要作用。一是電力算力融合推進“東數(shù)西算”工程深入落地。算力樞紐節(jié)點和數(shù)據(jù)中心集群對安全可靠的電力供應具有較高需求。因此，配套電網(wǎng)建設是推進“東數(shù)西算”工程的內(nèi)在要求。數(shù)智化堅強電網(wǎng)通過桿塔融合、多站融合等方式實現(xiàn)算力與電力的相近協(xié)同建設，支撐“東數(shù)西算”工程切實落地。二是電力算力融合將催生區(qū)別于傳統(tǒng)電力、算力行業(yè)的全新發(fā)展空間。電力算力融合涉及電力技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、電力設施與算力設施、電力市場與數(shù)據(jù)市場、電網(wǎng)運行機制與數(shù)智創(chuàng)新規(guī)律等多方面的深度耦合，將進一步為一批專精特新企業(yè)開辟創(chuàng)新應用空間，形成電力行業(yè)與算力行業(yè)之外的市場化“藍海”，或?qū)⒃陔娏λ懔σ?guī)劃布局、演進模擬、服務撮合、模式創(chuàng)新、節(jié)能測算等方面發(fā)力。

　　三、主配協(xié)調(diào)發(fā)展：數(shù)智化堅強電網(wǎng)順應能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的新形勢新需求，推進主配網(wǎng)協(xié)同控制能力建設，結(jié)合主配網(wǎng)實時運行方式，實現(xiàn)能源的全域、全息把控，調(diào)度指揮管理能力顯著提升

　　主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展通過建立主配電網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)交互機制、建立主配電網(wǎng)風險分析、合環(huán)分析、故障處置等業(yè)務協(xié)同機制，推動主配網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合應用及故障信息共享，提升事故處置效率，提升主配網(wǎng)運行狀態(tài)的全景感知能力，提高多業(yè)務、跨部門間協(xié)作處置效率，提高電網(wǎng)安全運行控制水平，提升電網(wǎng)運行控制效率。一是提升電力系統(tǒng)整體性能。通過構(gòu)建有機的骨干結(jié)構(gòu)，確保主網(wǎng)和配網(wǎng)在時空上緊密銜接，優(yōu)化結(jié)構(gòu)和運行方式，提高系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性，確保電力系統(tǒng)在不同環(huán)境下能夠保持卓越性能。二是提高傳輸效率。通過系統(tǒng)化的電能傳輸路徑優(yōu)化，確保電能傳輸?shù)慕?jīng)濟性，提高能源傳輸效率，增強系統(tǒng)靈活性，更好地適應動態(tài)變化的運行環(huán)境。三是助力新能源快速發(fā)展。實現(xiàn)新能源與傳統(tǒng)能源的協(xié)同融合，提升新能源消納水平，更高效地利用新能源，引領電力系統(tǒng)邁向可持續(xù)、清潔的未來。四是加強主配網(wǎng)協(xié)同故障處置能力。通過建立主配網(wǎng)故障處置協(xié)同機制，推動主配網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合應用及故障信息共享，實現(xiàn)主配網(wǎng)協(xié)同的故障恢復策略分析，根據(jù)故障后潮流和配網(wǎng)自動化負荷全停全轉(zhuǎn)、饋線自動化等功能，實現(xiàn)電網(wǎng)故障快速隔離與供電恢復。同時，主配網(wǎng)協(xié)同的故障追憶與評估功能，對故障處置操作進行全過程反演，評估設備、裝置、系統(tǒng)應用有效性和正確性，以實現(xiàn)處置策略的優(yōu)化提升，提高電力系統(tǒng)在面對故障時的響應速度和處理效能，確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定供電。

　　主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展不僅對電力系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生深遠影響，更在整合行業(yè)和社會方面發(fā)揮重要作用。一是優(yōu)化能源供應鏈的協(xié)同效應。主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展使能源的生產(chǎn)、傳輸和分配更加高效和協(xié)調(diào)，提高能源行業(yè)的整體效益，推動了更廣泛的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，促進了全能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展。二是助力經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。通過提升電力系統(tǒng)整體性能，降低能源波動對經(jīng)濟的影響，有助于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提升社會韌性，為可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

　　四、結(jié)構(gòu)堅強可靠：電網(wǎng)安全可靠是基本前提，始終把保障安全可靠供電作為電網(wǎng)的首要任務，推進網(wǎng)架韌性、安全質(zhì)效升級，實現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)清晰堅強、供電能力合理充裕、設備設施健康可靠、供電質(zhì)量持續(xù)提升

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)，“堅強可靠”是基礎，“數(shù)智化”是關鍵，需維持自身安全穩(wěn)定運行，保障用戶安全可靠用能，維護電力產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定性，助力能源安全。一是提高電網(wǎng)的保障能力。通過建設堅強可靠的結(jié)構(gòu)，電力系統(tǒng)在面臨各種挑戰(zhàn)和突發(fā)情況時能夠保持持續(xù)供電的能力，提高電網(wǎng)的抗災能力和穩(wěn)定性。二是提升本地支撐作用。隨著新能源大規(guī)模高比例開發(fā)利用，以及新型負荷的不斷攀升，電力負荷峰谷差越來越大，長周期、短周期靈活調(diào)節(jié)資源的需求不斷增加。送端地區(qū)兼顧電力送出和就地消納兩種需求，補強“只出不進”布局短板，提升本地支撐作用。三是充分發(fā)揮資源優(yōu)化配置能力。受端地區(qū)充分預估新能源時空分布特性，提升電網(wǎng)布局整體化水平和覆蓋密度，充分發(fā)揮網(wǎng)絡化配置優(yōu)勢。四是優(yōu)化電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。通過引入先進的調(diào)節(jié)技術(shù)和策略，使電力系統(tǒng)具備靈活調(diào)節(jié)的能力，能夠迅速適應負荷變化和新能源波動，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)柔性。

　　結(jié)構(gòu)堅強可靠的數(shù)智化堅強電網(wǎng)具有廣泛的外部效應，涵蓋了能源行業(yè)、環(huán)境保護和國際競爭等方面。一是行業(yè)協(xié)同效應提升。電力系統(tǒng)的堅強可靠性直接關系能源生產(chǎn)、傳輸和分配的協(xié)同性，為能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展提供有力支撐。二是提高清潔能源的有效利用。以堅強可靠的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為基礎，更好地適應新能源波動，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。三是國際競爭力提升。穩(wěn)定的電力供應是國家基礎設施和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱，能夠吸引投資、促進技術(shù)創(chuàng)新，使國家在全球能源市場中更具競爭力。同時，以清潔高效的電力系統(tǒng)履行國家在可持續(xù)發(fā)展方面的承諾，有助于提升國際形象。

　　【實踐案例】

　　國家電網(wǎng)綠色現(xiàn)代數(shù)智供應鏈

　　國家電網(wǎng)公司貫徹黨中央、國務院戰(zhàn)略部署，落實國資委關于中央企業(yè)在建設世界一流企業(yè)中加強供應鏈管理的工作要求，圍繞“綠色、數(shù)字、智能”現(xiàn)代化發(fā)展方向，創(chuàng)新構(gòu)建綠色現(xiàn)代數(shù)智供應鏈管理體系(簡稱“國網(wǎng)綠鏈”)。國網(wǎng)綠鏈以平臺為著力點、采購為切入點、專業(yè)化協(xié)同整合為突破點，系統(tǒng)實施“綠鏈八大行動”(供應鏈鏈主生態(tài)引領、規(guī)范透明化陽光采購、全壽命周期好中選優(yōu)、建現(xiàn)代物流增效保供、綠色低碳可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新固鏈保安全穩(wěn)定、數(shù)智化運營塑鏈賦能、全面強基創(chuàng)國際領先)，推進供應鏈平臺由企業(yè)級向行業(yè)級發(fā)展，供應鏈服務向產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈全過程發(fā)展，供應鏈體系向綠色化數(shù)智化創(chuàng)新發(fā)展，供應鏈生態(tài)向市場需求主導牽引發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈、人才鏈與價值鏈融合。通過打造國網(wǎng)綠鏈，推動供應鏈協(xié)同化、智慧化、精益化、綠色化、國際化發(fā)展，實現(xiàn)供應鏈運營效率、效益、效能最優(yōu)，供應鏈發(fā)展支撐力、行業(yè)帶動力、風險防控力、價值創(chuàng)造力持續(xù)提升，支撐數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設，為公司戰(zhàn)略實施和“一體四翼”高質(zhì)量發(fā)展提供支撐，引領帶動能源電力產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈高質(zhì)量發(fā)展。

　　國網(wǎng)能源院持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈研究

　　國網(wǎng)能源研究院聚焦“雙碳”目標和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的要求，持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈相關研究：立足新發(fā)展格局下“經(jīng)濟—能源—電力”的新關系，研判電力產(chǎn)業(yè)定位的新變化，建立新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈“四形態(tài)”分析方法，從產(chǎn)業(yè)的價值形態(tài)、企業(yè)形態(tài)、循環(huán)形態(tài)和空間形態(tài)四個維度展望了我國新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展演化趨勢，提出我國電力產(chǎn)業(yè)鏈將從以化石能源為底色轉(zhuǎn)變?yōu)橐约夹g(shù)創(chuàng)新為基礎，其價值創(chuàng)造模式的躍遷也將帶來全新的業(yè)務邏輯和產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。

　　國網(wǎng)河北電力助力雄安新區(qū)綠色智慧能源建設

　　雄安高鐵站站房外觀呈水滴狀橢圓造型，站房屋頂?shù)姆植际焦夥l(fā)電板猶如水滴上的一顆明珠，閃閃發(fā)光。該項目采用多晶硅光伏組件，鋪設面積4.2萬平方米，總?cè)萘繛?.97兆瓦，年均發(fā)電量580萬千瓦時，為雄安高鐵站提供源源不斷的清潔電力。項目每年可節(jié)約標準煤約1800噸，相應減少二氧化碳排放4500噸，相當于植樹0.12平方千米。項目采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”的并網(wǎng)模式，國網(wǎng)河北電力嚴格組織項目前期并網(wǎng)方案評審和項目竣工階段驗收，確保光伏項目如期并網(wǎng)發(fā)電。該項目的順利投運為雄安新區(qū)綠色智慧能源建設提供了樣板，打造了綠色智慧交通的應用典范，助力雄安綠色之城建設。

　　國網(wǎng)上海電力建成世界首個35千伏公里級超導輸電示范工程

　　該工程于2021年12月投運，是目前世界上輸送容量最大、距離最長、接頭數(shù)量最多的全商業(yè)化運行的超導輸電工程，也是唯一采用全排管敷設的公里級超導輸電工程，工程開創(chuàng)了公里級超導電纜在大型城市核心區(qū)域運行的先例，加速了超導全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，大幅提升了我國在超導輸電領域的國際影響力。截至2023年8月，工程已累計為供電區(qū)域內(nèi)徐家匯商圈、上海體育館等4.9萬戶用戶供電近3億千瓦時。

　　國網(wǎng)四川電力打造清潔能源大范圍優(yōu)化配置和高質(zhì)量就地消納典范

　　作為國家清潔能源示范省，四川水電裝機容量達1.1億千瓦，全國每100千瓦時水電就有28千瓦時出自四川。截至2023年8月，國家電網(wǎng)在四川建成投運向家壩—上海、溪洛渡—浙江、錦屏—江蘇、雅中—江西、白鶴灘—江蘇、白鶴灘—浙江等6條特高壓直流輸電工程，四川電力外送能力超過5000萬千瓦，形成了我國“西電東送”的主力軍。近年來，國網(wǎng)四川電力持續(xù)升級電網(wǎng)，秉著“保內(nèi)供、穩(wěn)外送”的原則，打造了清潔能源大范圍優(yōu)化配置和本地消納的典范，四川省累計外送電量已超過1.5萬億千瓦時，助力民族地區(qū)把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，為我國東中部地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展作出了巨大貢獻。全球占地面積、變電容量最大的特高壓換流站——四川布拖換流站由2個±800千伏換流站和1個500千伏變電站“三站合一”進行建設，占地面積0.62平方千米，相當于90個標準足球場大小。

　　來源 | 國家電網(wǎng)