《國家電網有限公司電力人工智能白皮書》通過專家評審
綜合資訊2020-12-11
冬日清晨，家住望京的張鵬一大早出門，呼吸著新鮮空氣，來到奧林匹克森林公園跑步，這是他每周末的“幸福時刻”。今年是藍天保衛戰的收官之年，現在藍天越來越多了、空氣質量越來越好了，是北京市民們最直觀的感受。
這背后是能源供給和消費結構的持續優化。2018年，國務院印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，明確提出加快調整能源結構，構建清潔低碳高效能源體系。國家電網有限公司堅決貫徹黨中央、國務院決策部署，印發《關于落實助力打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》，實施7項藍天行動，采取18項舉措，助力打贏藍天保衛戰。三年來，國家電網公司立足大氣污染防治與生態保護，充分發揮電網基礎平臺作用，全面按期完成了目標任務。
能源供給低碳化：清潔能源大規模開發利用
這個冬天，家住河南平頂山市的王廣民過得非常愜意。與他“朝夕相處”近10年的永煤熱電廠關停了。他不知道的是，替代他家門口以前躲不開的黑煤渣和煤塵的，有一部分是來自1500千米以外的清潔電能。
平頂山永煤熱電廠附近是人口密集的生活區。這家電廠每年向天空排放二氧化硫60噸、氮氧化物180噸、煙塵16噸、二氧化碳88萬噸。每年供暖季，王廣民家都不敢開窗。
7月15日，青海—河南±800千伏特高壓直流輸電工程啟動雙極低端送電，青海源源不斷的清潔能源乘坐“高速專線”抵達河南。這條線路計劃今年年底正式投運，這意味著，青海每年可向河南輸送清潔電量400億千瓦時，相當于替代原煤1800萬噸，減排煙塵1.4萬噸、二氧化碳2960萬噸、氮氧化物9.4萬噸。
改變不僅發生在河南。現在，京津冀、長三角地區外受電比例分別超過40%、20%。
2018-2020年，公司經營區域內累計新增裝機1.67億千瓦。當前，我國已成為全球新能源裝機規模最大的國家。能源結構也在發生變化，可再生能源發電裝機容量在2019年年底已經占全部發電裝機的39.5%。這對作為資源配置平臺的電網提出了更高要求。
世界上電壓等級最高、輸送距離最遠的準東—皖南±1100千伏特高壓輸電大通道穿越天山南北，直達秀麗皖南，自2019年9月投運后，已累計送電520.1億千瓦時。
今年8月29日，張北—雄安1000千伏特高壓交流輸變電工程投運，張北壩上草原的“風光”沿著它每年向雄安新區輸送超過70億千瓦時的清潔電能。
針對我國能源稟賦與能源需求逆向分布的基本國情，2018-2020年，公司累計建成投運特高壓重點工程20項，其中跨省跨區重點工程8項，公司跨省跨區輸電能力達到2.3億千瓦。其中，列入國家大氣污染防治行動計劃的“4交4直”特高壓工程，每年向東中部地區送電近4000億千瓦時，減少東中部地區發電用煤1.5億噸，降低PM2.5濃度4%-5%。
特高壓電網在促進清潔能源大規模開發利用發揮了不可替代的作用。同時，公司積極推動火電靈活性改造，加大調峰電源建設。三年間完成河北撫寧、吉林蛟河等10座抽水蓄能電站核準(總容量1148萬千瓦),公司在建抽水蓄能電站達到30座(總容量4163萬千瓦)，系統調峰能力和大電網調節能力明顯提升。
新能源消納利用方式更加靈活。今年1-10月，公司經營區域新能源利用率達97.3%。目前，公司已建成國家級北京電力交易平臺和27個省級電力交易平臺，省間市場實現市場化運營，6家省內現貨市場啟動試運行,初步構建起清潔能源大范圍消納交易機制。
新能源云的推廣應用，建立了“橫向協同、縱向貫通”的新能源開放服務體系，打造了具有中國特色國際領先的新能源數字經濟平臺。
能源消費清潔化：不斷拓展電能替代的深度和廣度
自2018年河北石家莊辛集市舊城鎮等報村實施整村“煤改電”以來，村民甄二立冬天再也不用每天給爐子加煤、倒爐灰，家里也不用堆滿煤球了。
推進北方地區冬季清潔取暖，關系北方地區廣大群眾溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少，是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容。
11月3日，公司全面完成2020年北方15省份10248項“煤改電”配套電網工程建設任務。
2018-2020年，公司為863萬戶居民實施“煤改電”，新增電供暖面積6.79億平方米，2018-2020年兩個取暖季累計完成取暖電量249億千瓦時，預計2020-2021取暖季替代取暖電量207億千瓦時，累計替代電量456億千瓦時，替代散燒煤2533萬噸，減排二氧化碳4549萬噸，減排二氧化硫137萬噸，減排氮氧化物68萬噸，減排粉塵1240萬噸。
得益于“煤改電”等長效、綜合治理措施，曾是京津冀及周邊地區“心肺之患”的霧霾得到很大程度的緩解。根據生態環境部數據，今年1-10月，京津冀及周邊地區城市平均優良天數比例為64.0%，同比上升12.1個百分點，PM2.5濃度為48微克/立方米，同比下降11.1%。
張鵬對此深有感觸。他從2013年開始跑馬拉松，以前，每到冬天，因為霧霾等天氣原因，他每周跑4-5天的訓練計劃有一半完不成。現在，基本上不會因為天氣原因影響到他的訓練計劃。
除了在京津冀及周邊、汾渭平原地區，在全國更大范圍看，清潔取暖藍了天空、暖了民心：在地域廣袤的新疆，風電采暖取代了燒爐子成為新時尚;在平均海拔超過4500米的青海省瑪多縣，縣城清潔采暖率達100%;在甘肅、重慶的高海拔山區，清潔采暖走進中小學校園，解決了山區孩子的上課、生活取暖問題……
環境就是民生，青山就是美麗，藍天也是幸福。在能源消費領域，電能替代已成為我國防治大氣污染、調整能源結構、改善環境質量的重要抓手。除了居民采暖，公司還圍繞工(農)業生產制造、交通、電力供應與消費、家庭電氣化等重點領域，充分挖掘電能替代潛力，著力提升電能在終端能源消費中的占比。
2018-2020年，公司在鋼鐵、鑄造、玻璃、陶瓷等重點行業積極推廣工業電鍋爐、電窯爐等技術，因地制宜制定“一戶一策”替代改造方案，替代燃煤鍋爐、沖天爐，累計替代項目2.5萬個，完成替代電量1145億千瓦時。
交通電氣化是電能替代的重要領域。多年來，公司深耕新能源汽車產業服務領域，構建形成覆蓋國內171個城市的“十縱十橫兩環”高速充電網絡，建成全國覆蓋范圍最廣、規模最大的充換電服務平臺——智慧車聯網平臺，目前已累計接入充電樁103萬個，服務480萬輛電動汽車出行。
在電氣化鐵路建設上，2018-2020年，公司建設電鐵供電線路7400公里，接入牽引站142座，支撐服務39條電氣化鐵路安全可靠供電。
在機場，公司積極推廣機場橋載設備電能替代項目，省會及計劃單列市、重點旅游城市機場的廊橋機位覆蓋率超過95%。
視角延伸至航運繁忙的河道，交通電氣化、清潔化的實踐從陸路拓展到水路。2018-2020年，公司大力推進“兩縱一橫”岸電工程建設，在京杭大運河沿線碼頭和水上服務區、長江主要港口碼頭累計建設岸電設施1495套，基本實現岸電全覆蓋，帶動社會投資4300余套，累計替代電量54億千瓦時。
能源服務智能化：大力開拓綜合能源服務市場
“樓宇用能優化系統節能效果非常明顯。系統還為我們提供了整體的用能診斷報告，讓我們既省錢又省心。”沈陽東軟集團后勤部主任賀鐵銘說。
該集團的A6號辦公樓在今年9月底安裝了樓宇用能優化系統，日節能率超過12%，預計每年減少用電量10.87萬千瓦時，節約電費支出8.15萬元。
電能替代在工業、物流、城市建筑等領域的縱深拓展，衍生出新的服務模式、產品形態，公司也在新的經濟生態中探索形成了“供電+能效服務”，致力于促進全社會能效提升，服務經濟社會發展。
2018年以來，公司圍繞綜合能效服務、多能供應服務、清潔能源服務和新興用能服務，在電網節能、建筑供冷供熱、交通運輸、工業生產等領域，為政府、相關企業等各類用戶提供“電為中心、多能互補”的用能整體解決方案，推動社會節能減排，累計實施綜合能源項目有1.8萬個。
綜合能源服務是滿足多元化能源生產和消費需求的新型能源服務模式，為廣大市場主體帶來更多智慧體驗。在浙江寧波銀晨國際園區，中央空調系統的節能改造及智控管理可降低客戶能耗，業主無須額外投資就能對空調系統進行更換升級;在上海電力大學臨港新校區，改造后的校園可降低能耗20%以上;在福建，鳳竹紡織科技股份有限公司用上了“私人定制”的能源管理系統，每年可為企業園區節省350萬元用能成本……
除了綜合能源服務，公司還致力于服務用能側綜合污染治理。
9月22日，江蘇省南京市江寧區環保部門執法人員通過電力大數據在谷里街道荊劉大隊找到了兩處無證經營的木質家具加工廠。“利用電力大數據技術代替傳統人工摸排手段，為環保執法工作帶來了新思路，可以大幅提升我們的工作效率并實現常態化防控。”南京市生態環境局相關負責人石勇說。
智能化時代，數據是最重要的資產之一。今年，公司印發《2020年電力大數據應用專項行動方案》，積極推進生態環境領域電力大數據應用，助力打贏藍天保衛戰。目前，總部及各省公司實現10余萬戶污染源企業用電在線監測，公司重點企業污染防治監測平臺已經納入生態環境部“綜合管理信息化平臺”，預計降低生態執法現場核查超7萬人次/年，節約相關企業環保設備采購成本超8億元。
藍天保衛戰的階段性勝利只是一個新起點。“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”,黨的十九屆五中全會指明了未來的努力方向。“為美好生活充電，為美麗中國賦能”，國家電網公司將一直致力于推動綠色低碳發展，為生態文明建設持續貢獻國網力量。
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