數智化堅強電網的“三大內涵”

　　電網企業(yè)堅定不移推動能源生產和消費革命，加快建設新型電力系統(tǒng)，核心要義之一就是以“大云物移智鏈”等現代信息技術為驅動，深入探索建設新型電網。國家電網公司面向“雙碳”目標推進能源轉型，探索性提出加快建設數智化堅強電網，既是推動構建新型電力系統(tǒng)、建設新型能源體系的關鍵之舉，也為新型電力系統(tǒng)建設提供了新范式、探索了新路徑、拓展了新空間。因而需要站在能源安全新戰(zhàn)略的高度上，深度把握數智化堅強電網的內涵特征，加深對數智化堅強電網“是什么”的系統(tǒng)性認識。

　　一、準確把握數智化堅強電網的形態(tài)內涵：交直流混聯，大電網、配電網、微電網等多種電網形態(tài)有機銜接，集中式、分布式能源系統(tǒng)相互補充

　　在碳中和目標的宏觀戰(zhàn)略與數字化賦能的轉型機遇下，新型電力系統(tǒng)結構形態(tài)正在發(fā)生系統(tǒng)性變化。新型電力系統(tǒng)源端匯集接入組網形態(tài)從單一的工頻交流匯集接入電網，逐步向工頻/低頻交流匯集組網、直流匯集組網接入等多種形態(tài)過渡;輸電網絡形態(tài)從交流骨干網架與直流遠距離輸送為主過渡到交流電網與直流組網互聯。

　　新形勢下，電網作為連接能源電力生產和消費的樞紐平臺，在實現資源優(yōu)化配置的同時，面臨著支撐新能源規(guī)?；_發(fā)、高比例消納和新型負荷廣泛接入的直接挑戰(zhàn)。面向從電力資源優(yōu)化配置平臺向能源轉換樞紐轉變，數智化堅強電網建設將加速構建適應高比例可再生能源廣域輸送和深度利用的電力網絡體系。一是加速電網形態(tài)由“輸配用”單向逐級輸電網絡向多元雙向混合層次結構網絡轉變，交直流混聯，大電網、配電網、微電網等多種電網形態(tài)有機銜接，以大電網為主導、多種電網形態(tài)相融并存的網絡形態(tài)。二是加速電網形態(tài)由以具有轉動慣量的常規(guī)電源、單向供電為主，向具有高比例電力電子化新能源、雙向供電的方向轉變，集中式、分布式能源系統(tǒng)相互補充，形成源網荷儲協調互動的平衡形態(tài)。

　　二、準確把握數智化堅強電網的技術內涵：人工智能、邊緣計算、數字孿生、區(qū)塊鏈、安全防護等數字技術、先進信息通信技術、控制技術與柔性直流、可再生能源友好接入、源網荷儲協調控制等能源電力技術深度融合

　　隨著新型電力系統(tǒng)在電源構成、電網形態(tài)、負荷特性、技術基礎、運行特性等方面的新變化，當前構建新型電力系統(tǒng)的物質技術基礎相對薄弱，未來發(fā)展路徑存在較大不確定性，特別是未來電力系統(tǒng)演變將面臨技術不確定性高、發(fā)展路徑復雜等一系列挑戰(zhàn)。

　　增強電力技術能力，是提升我國電力產業(yè)現代化生產力水平的關鍵，數智化堅強電網建設勢必在技術融合創(chuàng)新、核心技術攻關上取得創(chuàng)新性突破。一是堅持循序漸進原則，遵循系統(tǒng)觀念和技術規(guī)律，充分認識電力行業(yè)技術資金密集、存量系統(tǒng)龐大的實際特點，持續(xù)優(yōu)化新型電網科技創(chuàng)新資源配置，積極推動重大科技基礎設施和平臺建設，促進電網技術創(chuàng)新進步與新型電力系統(tǒng)發(fā)展齊頭并進。二是堅持問題導向與系統(tǒng)思維，持續(xù)推進新型電網基礎支撐技術融合創(chuàng)新，著力統(tǒng)籌數字技術、先進信息通信技術、控制技術與能源電力技術創(chuàng)新突破，加大技術創(chuàng)新應用及典型場景試點力度，為新型電力系統(tǒng)路徑影響技術與重大顛覆性技術探索提供物質基礎與技術支撐。

　　三、準確把握數智化堅強電網的要素內涵：電力流、業(yè)務流、數據流、價值流等多流合一，多形態(tài)、多主體協同互動，大范圍柔性互聯、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟

　　隨著新型電力系統(tǒng)構建的深入推進，各類要素內涵不斷豐富、外延不斷拓展，要素屬性、功能及邊界正在進行系統(tǒng)性重新界定與深度整合。數智化堅強電網既為打造適應新型電力系統(tǒng)的新型電網提供了發(fā)展方案，也勢必帶動能源電力產業(yè)鏈供應鏈重組整合，推動電網運行特性、市場主體關聯、要素配置模式等呈現全新形態(tài)。

　　建設數智化堅強電網離不開能源電力產業(yè)鏈要素整合，也必將為能源電力轉型升級提供創(chuàng)新驅動力。一是要素配置互動性顯著增強，電力流、業(yè)務流、數據流、價值流等多流合一，新型電網不同要素將在不同維度下賦予特殊功能，土地、資本、勞動力等傳統(tǒng)要素功能將被重新界定，創(chuàng)新、管理、數據、人才等新要素將被大量吸納整合，顯著提升新模式新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新孵化潛力。二是系統(tǒng)開放性進一步提升，創(chuàng)新要素在新資源配置模式下跨界流動更加暢通，微電網、新型儲能等電網形態(tài)豐富性明顯提升，多主體協同模式將加快從“源網荷儲”向“源網荷儲碳數”演化，大范圍柔性互聯、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟等運行特性將更加突出。

　　建設新型電網是國家電網公司立足增強核心功能、提高核心競爭力，充分發(fā)揮央企“三個作用”，扛牢能源保障和安全“國之大者”使命擔當的關鍵之舉，需要公司上下準確把握數智化堅強電網“三大內涵”，將數智化堅強電網建設的本質要求落實到公司部署要求上來，落實到創(chuàng)造公司作為特大型電網企業(yè)的時代價值上來，為持續(xù)推動經濟實現質的有效提升和量的合理增長，以中國式現代化全面推進強國建設、民族復興偉業(yè)作出國網貢獻。

　　【實踐案例】

　　國網新能源云(新能源數字經濟平臺)

　　為加速推進能源轉型，服務綠色發(fā)展和“雙碳”目標，國家電網公司聚焦市場化、透明度、高效率，創(chuàng)新建設國網新能源云(新能源數字經濟平臺)，推動構建智慧能源體系，打造新能源生態(tài)圈，促進產業(yè)鏈上下游共同發(fā)展。自2018年10月啟動新能源云建設以來，國家電網公司抽調內外部專家300余人，組建柔性工作團隊開展平臺建設，完成了15個子平臺、63個一級功能、278個二級功能的設計研發(fā)，并在公司經營區(qū)27家省電力公司全面部署和應用，得到政府部門、企業(yè)和用戶的廣泛關注和普遍認可。截至2022年底，新能源云已形成包含環(huán)境承載、資源分布、電網服務等子平臺，可提供信息分析和咨詢、全景規(guī)劃布局和建站選址、全流程一站式接網、全域消納能力計算和發(fā)布、全過程補貼申報管理等多項服務的一體化平臺體系，實現了將新能源業(yè)務辦理由線下轉為線上的轉變，以流程驅動、數字驅動的方式實現了新能源管理數字化轉型。累計接入風光場站超過283萬座，裝機4.59億千瓦，注冊用戶超過25萬個，入駐企業(yè)1萬余家，為推動構建產業(yè)生態(tài)、促進新能源產業(yè)鏈上下游協同發(fā)展提供了有效支撐。同時，新能源云已歸集了國家電網公司經營區(qū)接入的198萬座新能源場站分布、裝機、發(fā)電量、利用小時數等信息，可滾動監(jiān)測國家電網公司經營區(qū)內各區(qū)域、省、地市的風電、光伏發(fā)電發(fā)展和消納情況，并歸集了全國各地區(qū)過去30年的風能、太陽能資源數據，具備了風速、氣溫、風功率密度等關鍵指標監(jiān)測預報能力，為支撐政府部門新能源信息監(jiān)測及開發(fā)規(guī)劃提供了數據支持。

　　企業(yè)級氣象數據服務中心

　　氣象數據結構多維復雜，且更新頻率快、數據體量大，傳統(tǒng)氣象數據存儲共享方式存在數據存儲分散、查詢效率低和傳輸不夠高效等情況。南瑞集團通過自主技術創(chuàng)新，完成了技術原型研發(fā)，全面支撐國家電網公司建成企業(yè)級氣象數據服務中心，實現從中國氣象局、水利部、地震局等外部機構統(tǒng)一匯聚5大類公共氣象數據，從國家電網七大災害中心匯聚7大類電力專業(yè)氣象數據，沉淀多項公共氣象服務功能，大幅提升氣象對電網設備影響的分析計算速度，首次實現電力行業(yè)超大規(guī)模海量氣象數據統(tǒng)一匯聚管理。系統(tǒng)已在國家電網公司總部及27家省公司部署應用。

　　國網北京電力打造城市副中心新型電力系統(tǒng)示范區(qū)

　　國網北京電力以數智化堅強電網為統(tǒng)領推動核心競爭力提升，以“引綠、賦數、提效、匯碳”為路徑，加快建設北京城市副中心新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，全力打造數字透明、靈活智能、堅強韌性、綠色共享的數字化低碳一流城市電網，服務首都能源綠色低碳轉型和可持續(xù)發(fā)展。制定2023~2035城市副中心電網發(fā)展和能源綠色低碳發(fā)展兩項行動計劃，在供給側圍繞綠電調入、本地可再生能源發(fā)電雙向發(fā)力，在消費側聚焦能源、建筑、交通三大重點領域，持續(xù)提升能源利用效率，降低能耗和碳排放強度。應用環(huán)保設備建設首座綠建融合零碳110千伏大營變電站，打造“數字化電纜隧道”無人化巡檢示范區(qū)，政企合作拓展首都碳排放監(jiān)測服務平臺多場景應用，掛牌成立“國家綠色發(fā)展示范區(qū)新型電力系統(tǒng)實驗基地”，深入推進車網互動、物聯網等技術落地應用，提升電氣量、機械量、監(jiān)測量、環(huán)境量四維感知水平，建成全國首條充電樁自動化檢定檢測流水線，2023年4月獲得第48屆日內瓦國際發(fā)明展最高“特別嘉許金獎”。

　　國網冀北電力實施新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動

　　國網冀北電力發(fā)布《新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動》，建設“新能源+儲能+分布式調相機”、柔性直流換流站智慧運維、塞罕壩智慧配電網區(qū)域級自治技術、新型儲能試驗檢測創(chuàng)新平臺等示范應用項目，統(tǒng)籌推進源網荷儲等全要素先進技術、裝備材料的科研攻關和示范驗證，推動能源資源全域優(yōu)化配置，提升全社會綜合用能效率，為我國能源轉型提供樣板工程。

　　國網寧夏電力推動全國首個新能源綜合示范區(qū)建設

　　作為國家“西電東送”的重要送端，國網寧夏電力借助寧夏“地域小、風光足、電網強、送出穩(wěn)”的獨特優(yōu)勢，著力打造“強電網、大送端”為特點的骨干電網網架，區(qū)內形成了以750千伏雙環(huán)網為主網架，打通了向山東、浙江送電的兩大直流外送大通道，奠定了如今寧夏“強電網、大送端”格局，形成了“內供”“外送”兩個市場，在全力保障寧夏電力可靠供應的同時，將電力通過直流外送大通道送至全國十幾個省份，累計外送電量突破6600億千瓦時。國網寧夏電力持續(xù)攻關以輸送新能源為主的特高壓直流送電技術難題，推進“新能源+儲能”、源網荷儲互動等新技術示范應用，新能源利用率連續(xù)6年保持在97%以上，有力推動了寧夏作為全國首個新能源綜合示范區(qū)建設。

　　來源 | 國家電網