黨的二十大報(bào)告指出,“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。立足我國(guó)能源資源稟賦,堅(jiān)持先立后破,有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)。完善能源消耗總量和強(qiáng)度調(diào)控,重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi),逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強(qiáng)度 ‘雙控’制度。”基于富煤貧油少氣的現(xiàn)實(shí)國(guó)情,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),并非期望風(fēng)電、光伏等新能源在短期內(nèi)“擔(dān)大梁”,也不可一味擯棄承擔(dān)“壓艙石”角色的煤炭,而應(yīng)形成多能互補(bǔ)的能源優(yōu)化組合,把“先立后破”作為能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要思路與實(shí)現(xiàn)路徑。
數(shù)字電網(wǎng)作為能源革命和數(shù)字革命并行背景下電力與算力相互轉(zhuǎn)換的復(fù)合產(chǎn)物,以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代數(shù)字技術(shù)為關(guān)鍵支撐,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)生產(chǎn)要素,是電力基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的綜合形態(tài)。數(shù)字電網(wǎng)既可以推動(dòng)新能源的綠色消納,也可以促進(jìn)用能端的節(jié)能,即從“先立、立新”和“后破、破舊”兩方面促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的逐步優(yōu)化調(diào)整,進(jìn)而推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型。
推動(dòng)“立新”:促進(jìn)新能源消納
黨的二十大報(bào)告指出,“加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。加快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)等調(diào)整優(yōu)化!鼻鍧嵞茉、新能源的產(chǎn)生和消納是驅(qū)動(dòng)形成綠色低碳的生產(chǎn)與生活方式的關(guān)鍵,數(shù)字電網(wǎng)可從數(shù)據(jù)、技術(shù)和工具三個(gè)層面為新能源的綠色消納提供支持。
1.數(shù)據(jù)賦能
依托海量傳感設(shè)備,數(shù)字電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集具有極高的廣泛性和實(shí)時(shí)性。在能源生產(chǎn)層面,異常指標(biāo)、供電預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)等有助于及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)早盡早做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警;企業(yè)運(yùn)營(yíng)層面,人員績(jī)效、項(xiàng)目進(jìn)度、資產(chǎn)管理等數(shù)據(jù)均為企業(yè)效率優(yōu)化的評(píng)估基點(diǎn)和改善目標(biāo)。數(shù)字電網(wǎng)承載的多源異構(gòu)數(shù)據(jù),為風(fēng)、光等新能源轉(zhuǎn)化為電能的全過(guò)程提供了監(jiān)測(cè)、傳輸與轉(zhuǎn)化利用的基礎(chǔ),通過(guò)隱性知識(shí)的顯性化、顯性知識(shí)的體系化,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息,信息提煉成知識(shí),最終以知識(shí)驅(qū)動(dòng)決策,推動(dòng)綠色變革。
2.技術(shù)賦能
數(shù)字技術(shù)可用于增強(qiáng)對(duì)新能源“可觀、可測(cè)、可控”的水平,從新能源的接入、傳輸?shù)较M(fèi),智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)物理電網(wǎng)的全面感知和廣泛連接,是數(shù)字電網(wǎng)的基礎(chǔ);云計(jì)算能夠提供彈性的信息化資源與服務(wù),為數(shù)字電網(wǎng)提供強(qiáng)大算力支撐;人工智能技術(shù)可持續(xù)提升新能源預(yù)測(cè)水平,運(yùn)用“云管邊端”融合與先進(jìn)控制技術(shù),增強(qiáng)新能源場(chǎng)站接入電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的能力。
3.工具賦能
數(shù)字化技術(shù)支撐了一系列數(shù)字工具(平臺(tái)、系統(tǒng)等)的建設(shè)與應(yīng)用,是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的必要條件。依托于強(qiáng)大的“算法+算元+算力”工具,新型電力系統(tǒng)將成為具備顯著數(shù)字化特征的信息物理系統(tǒng),鑒于其“弱慣性”特征,難以通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)模型來(lái)表達(dá),控制保護(hù)體系需要高頻響應(yīng)更加短暫的電磁暫態(tài)過(guò)程,因而電力系統(tǒng)的研究焦點(diǎn)將從傳統(tǒng)的設(shè)備同步轉(zhuǎn)移至數(shù)據(jù)同步過(guò)程!澳暇W(wǎng)云”平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)工具,為超大規(guī)模的設(shè)備連接和信息處理提供了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,而“云大腦+邊緣節(jié)點(diǎn)”融合調(diào)控等工具,可以提高“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)調(diào)互動(dòng)的能力。
穩(wěn)步“破舊”:推動(dòng)平穩(wěn)降碳減排
黨的二十大報(bào)告指出,“統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染治理、生態(tài)保護(hù)、應(yīng)對(duì)氣候變化,協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng),推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。”在此過(guò)程中,數(shù)字電網(wǎng)可通過(guò)感知、分析和預(yù)測(cè)功能促進(jìn)節(jié)能減排和資源優(yōu)化。
1.高效節(jié)約,聯(lián)動(dòng)用戶釋放需求潛能
數(shù)字電網(wǎng)融合物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù),從用戶端聚合海量可調(diào)節(jié)資源,通過(guò)即時(shí)可查、定時(shí)反饋與及時(shí)預(yù)警相結(jié)合的數(shù)據(jù)集成方式(如指標(biāo)提煉、可視化等向用戶展示用電情況),建設(shè)虛擬電廠,引導(dǎo)企業(yè)與個(gè)人用戶合理用電,雙向聯(lián)動(dòng)發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè),促成“電供荷用,荷隨電調(diào)”的動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析工具和手段,電網(wǎng)企業(yè)靠近終端用戶,數(shù)字電網(wǎng)通過(guò)構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的現(xiàn)代供電服務(wù)體系,推進(jìn)數(shù)字技術(shù)深入融入用戶服務(wù)全業(yè)務(wù)、全流程,實(shí)現(xiàn)線上線下服務(wù)的無(wú)縫對(duì)接,提升服務(wù)效率和客戶體驗(yàn),支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新,持續(xù)釋放需求潛能。
2.結(jié)構(gòu)優(yōu)化,推動(dòng)供能降碳
隨著新型電力系統(tǒng)的深入演進(jìn),電源結(jié)構(gòu)由可控可測(cè)、連續(xù)出力的煤電裝機(jī)占主導(dǎo),逐步轉(zhuǎn)向高不確定性、低可控性出力的新能源發(fā)電裝機(jī),負(fù)荷特性則由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)性向柔性、產(chǎn)消一體性轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)化石能源在生產(chǎn)、傳輸與分配的過(guò)程中,也應(yīng)依循降碳路線,通過(guò)數(shù)字電網(wǎng)“算力+電力”的工具手段,變革煤、石油、天然氣的生產(chǎn)發(fā)電環(huán)節(jié),及時(shí)監(jiān)測(cè)碳排放指標(biāo),并開(kāi)展碳捕獲工作。
新能源電力存在能量源稀疏、有效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)短、地域分布不均、季節(jié)變化差異大、難以應(yīng)對(duì)極端氣候等問(wèn)題。數(shù)字電網(wǎng)以廣泛部署的微型傳感器作為數(shù)據(jù)源,通過(guò)充分挖掘海量非電氣參數(shù)與電氣參數(shù)的大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系,拓展海量分布式主體接入、監(jiān)視、控制、市場(chǎng)化運(yùn)作與服務(wù)的能力,形成“云大腦+邊緣節(jié)點(diǎn)”兩級(jí)協(xié)同運(yùn)作的云邊融合新業(yè)態(tài),使得新型電力系統(tǒng)擁有更加敏銳的“感官”和更加智慧的“大腦”,基于電網(wǎng)運(yùn)行大數(shù)據(jù),建設(shè)覆蓋網(wǎng)、省、地三級(jí)的人工智能預(yù)測(cè)算法庫(kù),利用人工智能模型實(shí)現(xiàn)間歇性分布式電源發(fā)電網(wǎng)格預(yù)測(cè),保障新能源發(fā)電比例的可感知、可控制。
科技演進(jìn)的過(guò)程,是能量利用效率越來(lái)越高的過(guò)程和不斷用信息去代替能量的過(guò)程。當(dāng)電力數(shù)據(jù)成為能源領(lǐng)域的生產(chǎn)要素,數(shù)字電網(wǎng)便能通過(guò)助力能源的“先立后破”,在推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)的進(jìn)程中,發(fā)揮著舉足輕重的作用。
(來(lái)源:南方電網(wǎng)報(bào))
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