當前,能源革命正在(zài)與數字革命走向深度融合,數字化正成爲(wéi / wèi)能源行業尤其是(shì)電力行業實現高質量發展和(hé / huò)踐行碳達峰、碳中和(hé / huò)目标的(de)關鍵路徑。
在(zài)“雙碳”目标和(hé / huò)節能要(yào / yāo)求的(de)大(dà)背景下,電力行業正在(zài)改變以(yǐ)煤炭爲(wéi / wèi)主的(de)能源電力結構,轉向以(yǐ)風電、光熱、光伏、儲能爲(wéi / wèi)主的(de)清潔能源結構。與此同時(shí),利用大(dà)數據、雲計算等數字技術,實現數字化、智能化轉型,也(yě)成爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)電力行業實現提質增效、節能減排降耗的(de)重要(yào / yāo)手段。
從三個(gè)層次認識并推動能源電力系統的(de)數字化轉型
當前,随着數字化滲透與創新作用不(bù)斷增強,其在(zài)能源電力系統中扮演的(de)角色不(bù)再是(shì)信息互聯互通與數字化支撐作用,而(ér)是(shì)要(yào / yāo)深入嵌入到(dào)能源電力系統的(de)生産、運營與經營決策中,實現與能源系統、經濟社會系統的(de)更廣泛的(de)互動,重塑能源電力系統的(de)創新發展邊界。
(一(yī / yì /yí))數字化推動源網荷儲協同互動以(yǐ)及效率效益提升
能源電力系統作爲(wéi / wèi)人(rén)造複雜系統,内在(zài)的(de)能量流、電力流、信息流對各個(gè)環節、各個(gè)組件的(de)控制難度與複雜度要(yào / yāo)求越來(lái)越高。數字化發展基本方向要(yào / yāo)更加聚焦能源電力系統各環節的(de)優化與效率提升,而(ér)不(bù)能僅以(yǐ)信息通信等底層連接感知爲(wéi / wèi)工作重點。
在(zài)供給側,集中式與分布式并舉是(shì)當前能源發展的(de)基本原則,新能源發展将由量變向質變發展,數字化将在(zài)風光水火互濟中發揮重要(yào / yāo)作用;在(zài)用戶側,随着發用電一(yī / yì /yí)體的(de)“産消者”、具有雙向互動功能的(de)電動汽車等用能主體的(de)加入,運用數字化技術提升對電力系統各類用能資源時(shí)空調節的(de)能力尤爲(wéi / wèi)關鍵;在(zài)電網側,以(yǐ)大(dà)電網爲(wéi / wèi)主導、多種電網形态相融并存的(de)格局下,也(yě)需要(yào / yāo)數字化技術提升感知、監測與控制能力,構建可觀測、可描述、可控制的(de)數字透明電網;對系統整體,電力系統的(de)運行機理和(hé / huò)平衡模式将發生深刻變化,各種能源利用與就(jiù)地(dì / de)消納需要(yào / yāo)依賴開放透明的(de)市場機制,對于(yú)在(zài)尖峰時(shí)刻的(de)社會資源參與系統平衡、儲能資源的(de)規模化利用都将需要(yào / yāo)數字化與市場化的(de)有機結合。
(二)數字化推動能源系統與經濟社會系統的(de)互動與互驅發展
黨的(de)十九屆五中全會以(yǐ)來(lái),建設現代能源體系被納入到(dào)現代産業體系的(de)整體布局中,能源系統與産業系統的(de)關系将由“保障供能型”轉變爲(wéi / wèi)“互驅發展型”。
能源系統與交通系統、通信系統、建築系統、工業制造系統等各個(gè)産業門類高度耦合,不(bù)同基礎設施之(zhī)間依托數字化技術與數據連接實現深層次的(de)交互與交叉賦能。其典型特征就(jiù)是(shì)電力與算力的(de)相互融合成爲(wéi / wèi)發展能源數字經濟的(de)底座。僅從量上(shàng)考慮,2020年全球發電量中,有5%左右用于(yú)計算能力的(de)消耗,2030年這(zhè)一(yī / yì /yí)比例有可能提高到(dào)15%至25%,其中數據中心具有“高耗能”與“高價值”的(de)雙重屬性,需要(yào / yāo)持續可靠的(de)電力保障;同時(shí)在(zài)不(bù)遠的(de)将來(lái),算力資源對電力規劃布局優化也(yě)将産生直接影響,或作爲(wéi / wèi)參與電力系統平衡的(de)靈活資源,在(zài)電力中長期市場交易中貢獻獨特價值。
(三)數字化推動能源與自然的(de)和(hé / huò)諧發展
電力系統進入了(le/liǎo)“靠天吃飯”的(de)時(shí)代,呈現出(chū)“随風、跟雲、逐光、激水”的(de)特性,以(yǐ)光伏、風電爲(wéi / wèi)代表的(de)新能源發電,對氣象條件高度敏感,這(zhè)種變化極大(dà)地(dì / de)加深了(le/liǎo)電力供需在(zài)空間與時(shí)間上(shàng)的(de)極度不(bù)平衡,迫切需要(yào / yāo)提升電網在(zài)更大(dà)範圍、更高頻度、更深層次開展資源優化配置,其中最爲(wéi / wèi)關鍵的(de)就(jiù)是(shì)全社會逐步掌握對微觀氣象條件、新能源出(chū)力、電力供需平衡等問題的(de)精準預測能力,并作出(chū)超前響應與謀劃。
在(zài)對當前電力系統中相關控制系統、信息系統建設以(yǐ)及數字技術和(hé / huò)數據要(yào / yāo)素應用現狀進行全面梳理基礎上(shàng),因地(dì / de)制宜應用電力北鬥、5G、物聯感知技術與裝置,在(zài)電力數據與氣象、水文、地(dì / de)理信息等數據的(de)融合貫通下,加強對大(dà)自然的(de)精準感知與分析預測,引領社會資源參與電力系統供需平衡,并對新能源發電資源合理規劃布局,實現人(rén)類活動與大(dà)自然生态系統的(de)有效協同。
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