近日，我國(guó)首個(gè)省級(jí)數(shù)字智慧電網(wǎng)在江蘇建成，首次實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億量級(jí)電力大數(shù)據(jù)融合貫通，可有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，促進(jìn)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(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、電力北斗、人工智能等先進(jìn)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(guò)1萬(wàn)億數(shù)量的電力數(shù)據(jù)信息，還能實(shí)時(shí)反映電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
為何要給實(shí)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(yùn)行既關(guān)乎能源轉(zhuǎn)型成敗，也影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)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(chǔ)能等新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，多元互動(dòng)、負(fù)荷調(diào)控等新技術(shù)持續(xù)突破，這些都對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)。
電網(wǎng)的頭號(hào)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(jì)存儲(chǔ)，電力的發(fā)、輸、用必須同時(shí)完成，保持實(shí)時(shí)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(dòng)”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(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性等特征。隨著新能源發(fā)電規(guī)模占比不斷擴(kuò)大，當(dāng)高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，電力需求平衡壓力便持續(xù)增加。
比如，光伏電站在陽(yáng)光充足的午間發(fā)電量明顯增加，而此時(shí)工業(yè)生產(chǎn)和居民用電負(fù)荷都會(huì)下降，供需不能匹配。再比如，風(fēng)電夏季比冬季利用小時(shí)數(shù)要少100至200小時(shí)，風(fēng)電出力與負(fù)荷需求在時(shí)間上不完全匹配。面對(duì)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(gè)能感知、會(huì)思考、可進(jìn)化的“大腦”，可以通過(guò)分布在電網(wǎng)各個(gè)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(jì)算，動(dòng)態(tài)感知大電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能迅速掌握聯(lián)通用戶的電網(wǎng)“毛細(xì)血管”的實(shí)時(shí)動(dòng)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(duì)新能源海量碎片化接入，就可以實(shí)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(shí)風(fēng)、光等氣象條件做出天氣預(yù)報(bào)，輸入發(fā)電功率模型，算出風(fēng)、光電場(chǎng)能發(fā)出多少電。通過(guò)分鐘級(jí)區(qū)域新能源發(fā)電特性，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和運(yùn)行智能控制技術(shù)，為電網(wǎng)調(diào)度部門自動(dòng)生成調(diào)度方案，將新能源及時(shí)并網(wǎng)、輸送、消納。
有了數(shù)字智慧電網(wǎng)，面對(duì)用電側(cè)復(fù)雜多變的需求，就可以通過(guò)虛擬電廠運(yùn)行模式，將工廠、寫(xiě)字樓、電動(dòng)汽車等原本單純消耗電能的負(fù)荷側(cè)資源，從“消費(fèi)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(shí)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(guò)200萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于兩臺(tái)白鶴灘水電站安裝的全球最大水輪發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)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(dòng)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(shí)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(huì)造成較大損失。我國(guó)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合過(guò)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(shí)效的現(xiàn)象，更有為數(shù)字化而數(shù)字化的問(wèn)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(shí)際問(wèn)題。推進(jìn)數(shù)字智慧電網(wǎng)建設(shè)，要與各地電網(wǎng)實(shí)際情況和電力行業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，聚焦高頻急難問(wèn)題，推出一批具有標(biāo)桿示范意義的應(yīng)用場(chǎng)景。加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，為場(chǎng)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(jìn)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(lái)源：中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)-《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》 作者：王軼辰
作者：王軼辰
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