能源電力作為現(xiàn)代社會的重要支撐，關(guān)乎國計民生和國家安全。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是黨中央為我國能源發(fā)展和電力工業(yè)中長期發(fā)展指出的明確方向。
2014年6月13日，習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，引領(lǐng)我國能源行業(yè)發(fā)展進入了新階段。經(jīng)過多年的努力奮斗，我國的能源系統(tǒng)建設(shè)與能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是新能源生產(chǎn)和消費產(chǎn)業(yè)，已取得階段性成果。在這個時候，我國作出碳達(dá)峰、碳中和承諾，彰顯了我國加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，積極應(yīng)對氣候變化，走綠色低碳發(fā)展道路的決心。
近期發(fā)布的“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，明確了能源電力發(fā)展及數(shù)字化發(fā)展的任務(wù)和舉措。立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局，全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家，電力企業(yè)責(zé)任重大、使命光榮。
習(xí)近平總書記指出，要把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的契機，以信息化、智能化為杠桿培育新動能。我們深刻認(rèn)識到，數(shù)字革命與能源革命的融合，將重構(gòu)能源電力系統(tǒng)的運行模式和電力企業(yè)的治理方式。
數(shù)字中國和新基建將進一步推動能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)是將系統(tǒng)性思維和數(shù)字化技術(shù)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的新型生態(tài)化能源系統(tǒng)，以可再生能源優(yōu)先，以電力為基礎(chǔ)，通過多能協(xié)同、供需協(xié)同等破解“能源不可能三角”。可以看出，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)也是電力行業(yè)下一階段的奮斗目標(biāo)。未來的電力系統(tǒng)就像互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一樣，以平臺拉近供需距離，實現(xiàn)供需協(xié)同、大眾廣泛參與，形成新型電力生態(tài)。以數(shù)據(jù)中心、5G網(wǎng)絡(luò)等新基建為例，其具有高載能的特點，對能源保障提出了新的要求，也給以清潔低碳、安全高效為目標(biāo)的能源轉(zhuǎn)型帶來了壓力?？梢詮狞c、線、面三個層次著力，通過“技術(shù)+機制”創(chuàng)新電力生態(tài)，實現(xiàn)數(shù)字轉(zhuǎn)型和能源轉(zhuǎn)型攜手共進。
從點上看，要提升數(shù)據(jù)中心的能效水平，大力發(fā)展分布式綜合能源系統(tǒng)，提升冷、熱、電等能源綜合利用水平，最大化提高本地清潔能源的使用量和消納水平。國家電網(wǎng)有限公司也一直在綜合能源服務(wù)的方向上努力，包括建設(shè)“多站合一”示范，實現(xiàn)資源共享。但是，只要涉及多主體參與，就必然會產(chǎn)生信任與合作的問題。這可以通過數(shù)字化技術(shù)手段來解決模式上的困難，用新技術(shù)支撐新模式。比如，用聯(lián)盟鏈的方式實現(xiàn)多主體的合作，通過智能合約固化運行管理和收益分配方式，減少合作方之間的顧慮，達(dá)成合作共識。
從線上看，要進一步提升信息物理能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)管控水平，通過數(shù)據(jù)中心多點負(fù)載調(diào)配、5G基站儲能共享云等能源互聯(lián)網(wǎng)新模式，提升可再生能源的利用水平，助力能源系統(tǒng)安全高效運行。通過數(shù)據(jù)中心的“算力+電力”協(xié)同調(diào)度，將非實時任務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)度到異地，提升綠電消納水平。
能源互聯(lián)網(wǎng)有一個很重要的核心，就是通過虛擬化盤活海量存量的靈活性資源，如將分布式儲能虛擬成一個儲能云，支撐以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)發(fā)展。隨著新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展，一個城市的5G基站未來或有數(shù)萬座。以5萬個基站、平均每座基站安裝5千瓦不間斷電源（UPS）計算，這個靈活性資源相當(dāng)于一個25萬千瓦的抽水蓄能電站。2021年1月6日19時22分，受強冷空氣影響，北京電網(wǎng)最大負(fù)荷約2430萬千瓦，然而僅僅一個小時后，最大負(fù)荷就增加了20多萬千瓦，達(dá)到2451萬千瓦。面對這么快速的增量短時電制熱負(fù)荷需求，只需把北京的存量通信基站UPS盤活就可以滿足。用儲能云能源虛擬化的方式，結(jié)合分布式協(xié)調(diào)管控技術(shù)，形成新型的參與主體，實現(xiàn)多方協(xié)同，有效推動新能源發(fā)展。
從面上看，要全面深入地分析和測算數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶動的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，從而進一步做好能源轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計。
碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)需要科學(xué)決策，科學(xué)決策需要可知、可識、可演、可察。希望國家電網(wǎng)公司以及其他電力企業(yè)，跳出企業(yè)看企業(yè)，站在國家看行業(yè)，站在行業(yè)看企業(yè)，建設(shè)多級能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略決策平臺，以數(shù)字為抓手，促進合作共享，創(chuàng)新能源生態(tài)。
另外，希望國家電網(wǎng)公司能夠牽頭打造能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生中臺。這需要深入認(rèn)識和理解數(shù)字孿生的本質(zhì)與機理，數(shù)字孿生不僅僅是一個技術(shù)應(yīng)用，而是涉及能源互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字中國建設(shè)等核心“卡脖子”問題。2020年6月，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)被美國政府禁止使用Mathworks公司的軟件MATLAB，而這一軟件在工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)值仿真、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及算法開發(fā)等方面鮮有替代，尤其是國產(chǎn)替代，更不用說其他涉及電子電路、機械制造等重量級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件及諸多工控軟件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的軟件需要大量的投入、持續(xù)的完善，需要海量基礎(chǔ)模型庫、算法庫的積累，需要行業(yè)專家和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專家共同努力。一般的企業(yè)難以進行大力度的持續(xù)深入開發(fā)和投入，而國家電網(wǎng)公司擁有著充足優(yōu)質(zhì)的人才團隊和科研資源，可以解決“卡脖子”技術(shù)難題，為國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)能力建設(shè)作出貢獻(xiàn)。
通過打造能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生中臺，縱向可以向下帶動能源傳感器、通信技術(shù)的發(fā)展，向上帶動能源大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展；橫向可以帶動規(guī)劃、設(shè)計、建造、運行、管理等各參與主體，形成“1+N”能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生創(chuàng)新生態(tài)。首先，數(shù)字孿生中臺可以和電力設(shè)備制造商共同建設(shè)“數(shù)字孿生中臺+電力設(shè)備數(shù)字孿生應(yīng)用”，提升電力設(shè)備的智能制造水平。其次，數(shù)字孿生中臺可以和電力設(shè)計院共同建設(shè)“數(shù)字孿生中臺+電力設(shè)計數(shù)字孿生應(yīng)用”，整合電力設(shè)計BIM等軟件，促進電力設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)新型電力規(guī)劃和設(shè)計。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)必須以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)。黨的十九屆五中全會提出，堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。“十四五”時期以及更長時期的發(fā)展，對加快科技創(chuàng)新提出了更為迫切的要求。相信國家電網(wǎng)公司能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，體現(xiàn)中國特色的央企擔(dān)當(dāng)，通過“技術(shù)+機制”，推動能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，引領(lǐng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
（轉(zhuǎn)載自《國家電網(wǎng)》雜志2021年第5期）
評論