近日，我國首個省級數(shù)字智慧電網(wǎng)在江蘇建成，首次實現(xiàn)萬億量級電力大數(shù)據(jù)融合貫通，可有效提升電力系統(tǒng)運行效率，促進新能源消納，優(yōu)化民生保障服務(wù)，為電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制可推廣的新路徑。
所謂數(shù)字智慧電網(wǎng)，是運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、電力北斗、人工智能等先進數(shù)字技術(shù)，在數(shù)字空間構(gòu)建一比一的虛擬電網(wǎng)。這次建成的數(shù)字智慧電網(wǎng)，首次聯(lián)通了電源、電網(wǎng)、用戶等各環(huán)節(jié)超過1萬億數(shù)量的電力數(shù)據(jù)信息，還能實時反映電網(wǎng)運行狀態(tài)。
為何要給實體電網(wǎng)配上“虛擬助手”?電網(wǎng)是覆蓋生產(chǎn)生活方方面面的龐大基礎(chǔ)設(shè)施，也是能量轉(zhuǎn)換的核心樞紐，其安全穩(wěn)定高效運行既關(guān)乎能源轉(zhuǎn)型成敗，也影響經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，隨著新型電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，發(fā)電、用電等各個環(huán)節(jié)運行結(jié)構(gòu)都發(fā)生了改變。在發(fā)電側(cè)，風(fēng)光等新能源成為新增發(fā)電主體;在用電側(cè)，充電樁、儲能等新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，多元互動、負(fù)荷調(diào)控等新技術(shù)持續(xù)突破，這些都對電網(wǎng)運行提出了挑戰(zhàn)。
電網(wǎng)的頭號難題便是大規(guī)模消納新能源。電力系統(tǒng)目前還不能大規(guī)模經(jīng)濟存儲，電力的發(fā)、輸、用必須同時完成，保持實時平衡。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)電源以常規(guī)火電、水電為主，發(fā)電出力連續(xù)可控，能夠滿足“源隨荷動”的電力系統(tǒng)平衡調(diào)控需求。風(fēng)光等新能源則不然，因其受氣候變化和天氣條件影響大，具有波動性、間歇性、隨機性等特征。隨著新能源發(fā)電規(guī)模占比不斷擴大，當(dāng)高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)時，電力需求平衡壓力便持續(xù)增加。
比如，光伏電站在陽光充足的午間發(fā)電量明顯增加，而此時工業(yè)生產(chǎn)和居民用電負(fù)荷都會下降，供需不能匹配。再比如，風(fēng)電夏季比冬季利用小時數(shù)要少100至200小時，風(fēng)電出力與負(fù)荷需求在時間上不完全匹配。面對發(fā)用電兩端的不確定性，需要大幅提升電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化和靈活性。
數(shù)字智慧電網(wǎng)就像一個能感知、會思考、可進化的“大腦”，可以通過分布在電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的海量感應(yīng)器和控制器，結(jié)合人工智能分析計算，動態(tài)感知大電網(wǎng)運行狀態(tài)，同時也能迅速掌握聯(lián)通用戶的電網(wǎng)“毛細(xì)血管”的實時動向，統(tǒng)籌全局，快速作出決策和執(zhí)行決策。
有了數(shù)字智慧電網(wǎng)，面對新能源海量碎片化接入，就可以實現(xiàn)大至城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，小至一根電力線路、一基電力桿塔所在地的氣象信息全覆蓋，并根據(jù)當(dāng)時風(fēng)、光等氣象條件做出天氣預(yù)報，輸入發(fā)電功率模型，算出風(fēng)、光電場能發(fā)出多少電。通過分鐘級區(qū)域新能源發(fā)電特性，精準(zhǔn)預(yù)測和運行智能控制技術(shù)，為電網(wǎng)調(diào)度部門自動生成調(diào)度方案，將新能源及時并網(wǎng)、輸送、消納。
有了數(shù)字智慧電網(wǎng)，面對用電側(cè)復(fù)雜多變的需求，就可以通過虛擬電廠運行模式，將工廠、寫字樓、電動汽車等原本單純消耗電能的負(fù)荷側(cè)資源，從“消費者”轉(zhuǎn)變?yōu)榧认碾娔苡稚a(chǎn)電能的“產(chǎn)消者”，在存量資源下實現(xiàn)電力削峰填谷。目前，江蘇數(shù)字智慧電網(wǎng)中虛擬電廠“發(fā)電”能力已超過200萬千瓦，相當(dāng)于兩臺白鶴灘水電站安裝的全球最大水輪發(fā)電機組的裝機容量，節(jié)約了80%至90%的新增電源建設(shè)成本。
打造數(shù)字智慧電網(wǎng)，是“雙碳”目標(biāo)下推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的必由之路，全面推廣還需因地制宜、落到實處。數(shù)字化轉(zhuǎn)型往往意味著高額投入，如果收不到理想成效，就會造成較大損失。我國數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟結(jié)合過程中，既存在技術(shù)跟應(yīng)用脫節(jié)的情況，也不乏貪大求全、不重實效的現(xiàn)象，更有為數(shù)字化而數(shù)字化的問題，這些在數(shù)字智慧電網(wǎng)建設(shè)中都值得警惕。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型目的是提質(zhì)增效、解決實際問題。推進數(shù)字智慧電網(wǎng)建設(shè)，要與各地電網(wǎng)實際情況和電力行業(yè)特點相結(jié)合，聚焦高頻急難問題，推出一批具有標(biāo)桿示范意義的應(yīng)用場景。加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，為場景應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。此外，電力大數(shù)據(jù)是一座有待挖掘的富礦，可有效賦能各行各業(yè)發(fā)展，要進一步打通數(shù)據(jù)采集、流通、協(xié)同、共享和應(yīng)用全鏈條，把海量電力大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為發(fā)展紅利。
來源：中國經(jīng)濟網(wǎng)-《經(jīng)濟日報》 作者：王軼辰
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