杜鈺 符士侃

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司信息通信分公司，江蘇南京 210024）

1.國家“雙碳”目標

當前世界能源發(fā)展面臨著能源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大難題。2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國大會上，習總書記提出中國的二氧化碳排放量達到峰值和實現(xiàn)碳中和的時間截點分別是2030年和2060年。

2020年風力、光能發(fā)電占全國發(fā)電總量9.5%，接近世界平均水平的10%。近年來，我國煤電增量依然比可再生能源增量多，電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化速度不及預期。

2.“雙碳”下的新型電力系統(tǒng)

以國家能源戰(zhàn)略為引領(lǐng)的碳達峰、碳中和目標，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大決策。作為我國最大的碳排放行業(yè)，電力的減排效果對實現(xiàn) “雙碳”目標至關(guān)重要。

為支撐實現(xiàn)碳達峰、碳中和戰(zhàn)略目標，新型電力系統(tǒng)以數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)為基礎(chǔ)，探索多種模式構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，建立多學科融合下的多維立體化的科學技術(shù)體系，實現(xiàn)以數(shù)字孿生為代表的技術(shù)搭建物理世界聯(lián)結(jié)數(shù)字世界的通道，高度融合能源領(lǐng)域先進的電力電子裝備和數(shù)字電網(wǎng)[1]。

3.新型電力系統(tǒng)的數(shù)字特征

3.1 電氣化進程加快

我國重要行業(yè)包括工業(yè)、建筑、交通等下游用能電氣化水平將在2060年達到約50%、75%和50%水平，遠高于目前的30%、30%和5%。下游用能電氣化水平會隨著數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展而進一步提高，其結(jié)果包括電力電子硬件裝備的廣泛應用，為電氣化進程提供助力。

3.2 非化石能源電源體量增速

截至2020年年底，“十三五”期間全口徑電源裝機容量年均增長7.6%，其中非化石能源裝機年均增速達13.1%，煤電裝機容量年均增長3.7%。從發(fā)電量看，非化石能源發(fā)電量年均增速達10.6%，高出同期煤電發(fā)電量增速7.1%。

3.3 新能源消納比例不斷提高

大電網(wǎng)柔性互聯(lián)將分布式新能源聚合成實體，促進新資源通過電力網(wǎng)絡(luò)遠距離送到其他用電地區(qū)進行消納。2020年，全國平均棄風率和棄光率分別降至3%和2%，棄水電量也明顯減少。

4.構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的新形勢新要求

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)主要以化石能源為輸入主體。從供需兩側(cè)的角度看，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是通過一個精準可控的供電系統(tǒng)，去匹配一個基本可測的用電系統(tǒng)，成熟的技術(shù)可以保證電力系統(tǒng)安全可靠運行。

“雙碳”新形勢下，新型電力系統(tǒng)則是以風能、太陽能等新能源為主體，多種能源大規(guī)模并網(wǎng)的系統(tǒng)。然而，新能源發(fā)電的確定性、穩(wěn)定性和連續(xù)性較低，在當前技術(shù)條件下未能滿足對電網(wǎng)側(cè)的電力支撐；另外在極端天氣下新能源發(fā)電能力非常有限。在用電側(cè)也存在有大量分布式新能源接入，大大影響了電網(wǎng)側(cè)對用電負荷預測的準確性。這意味著電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)均出現(xiàn)隨機波動性，挑戰(zhàn)電力系統(tǒng)的平衡控制能力和靈活調(diào)度能力。

新型電力系統(tǒng)對可靠供電、穩(wěn)定連續(xù)和價值運行帶來新的要求，需要系統(tǒng)謀劃統(tǒng)籌好四個方面，包括：統(tǒng)籌好新能源與電力保障的關(guān)系，建設(shè)好源網(wǎng)荷儲融合度高的數(shù)字電網(wǎng)，協(xié)調(diào)好新能源與電力供應效益的關(guān)系，保障好能源并網(wǎng)與運行安全的生產(chǎn)基石[2]。

5.數(shù)字技術(shù)是支撐新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵

深度融合數(shù)字與物理世界是數(shù)字電力系統(tǒng)的底層建設(shè)邏輯。數(shù)字電力系統(tǒng)以特征數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵因子聯(lián)結(jié)“源網(wǎng)荷儲”物理場景，實現(xiàn)發(fā)電側(cè)“系統(tǒng)可視、精準預警、高度可控”，電網(wǎng)側(cè)運用邊融合和先進控制技術(shù)增強新能源場站主動參與的系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻能力，用電側(cè)反饋實時閑余資源響應調(diào)節(jié)要求。

在“云大物移智”等數(shù)字技術(shù)的支撐下，推進電力系統(tǒng)配置更加有靈敏的“傳感器”和更加聰敏的“處理中心”，讓更多新能源適配參與調(diào)度控制過程；堅持集中式和分布式并舉、就近消納為主的原則優(yōu)新能源發(fā)電設(shè)備的布局，支持繼續(xù)實施西部地區(qū)分布式光伏扶貧，利用智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等增強對分布式新能源的監(jiān)控水平。

6.數(shù)字技術(shù)賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)建議

6.1 連接未連接，賦能無線化

連接未連接主要是指電力發(fā)、輸、變、配、用五個環(huán)節(jié)當中的配電和用電環(huán)節(jié)，其特征是點多面廣、需要全程全域全覆蓋，通過5G接入和互聯(lián)，解決傳統(tǒng)配用電業(yè)務被通信卡脖子的痛點；賦能無線化更多是針對局域園區(qū)有限覆蓋場景，通過5G給設(shè)備剪辮子，滿足接入的需求。

6.2 建設(shè)高融合、智能化、數(shù)字化電力系統(tǒng)

打造高融合數(shù)字化智能電網(wǎng)適應高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備需要，全面提高電網(wǎng)體系運行效率，加快新能源電力系統(tǒng)應用環(huán)節(jié)技術(shù)改變和生產(chǎn)模式創(chuàng)新，構(gòu)建新一代調(diào)度控制系統(tǒng)。

6.3 助力能源消費革命，推動綠色新生活

借助現(xiàn)有的現(xiàn)代供電服務體系，推動數(shù)字技術(shù)在電力資源配置中的使用，打造生態(tài)化、數(shù)字化、智慧化為基礎(chǔ)的不同專業(yè)綠色業(yè)務集成。通過引導客戶體驗綠色用能方式，協(xié)助客戶釋放綠色節(jié)能潛力。通過物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)，在推動各方綠色生活互動的同時，助力能源消費革命，提升社會效益[3]。

6.4 抓好能力建設(shè)，提高數(shù)據(jù)運營水平

積極強化基礎(chǔ)平臺能力和整體建設(shè)水平，推進狀態(tài)數(shù)據(jù)計算與相關(guān)服務等關(guān)鍵功能的升級和推廣以及靈活運用，要全面提高中臺基礎(chǔ)支撐服務能力與水平，增強模型需求響應效率與服務支撐能力，開發(fā)數(shù)據(jù)治理輔助工具，并提高兩級數(shù)據(jù)治理技術(shù)支撐水平。此外，還要重視對全鏈路監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)，拓展監(jiān)測介入范圍，以增強一致性監(jiān)測水平。

在數(shù)據(jù)運營服務方面，要積極提高報表中心、標簽中心、指標中心、企業(yè)級智能機器人、流程自動化服務中心的支撐能力，并加快公司及算法模型庫建立的水準和速度，建立數(shù)據(jù)分析服務目錄，推動優(yōu)秀成熟成果上線應用，提高數(shù)據(jù)產(chǎn)品通識化服務，以達到優(yōu)秀成果可復用、可固化的效果，增強公司數(shù)據(jù)應用標準化與規(guī)范化水平，切實提升數(shù)據(jù)產(chǎn)品的運用能力。

6.5 做好數(shù)據(jù)安全防護，加強技術(shù)創(chuàng)新

要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)安全防護水平的提升，要重視對數(shù)據(jù)合規(guī)風險的有效管控，并推動數(shù)據(jù)合規(guī)審查、審核、評估、標準化與流程化以及線上化，以此來增強三道防線的協(xié)同審核能力，確保狀態(tài)數(shù)據(jù)安全，優(yōu)化敏感數(shù)據(jù)識別與托米策略，以強化流程管控與數(shù)據(jù)共享過程的安全監(jiān)測，提升網(wǎng)絡(luò)安全實戰(zhàn)攻防分析、處置與溯源能力。

另外，針對技術(shù)也要做到積極的創(chuàng)新，要提升技術(shù)創(chuàng)新能力和整體水平，支撐企業(yè)級知識圖譜建設(shè)，建立企業(yè)級知識計算引擎，并做到各專業(yè)知識庫的完善和建設(shè)，并加強智能數(shù)據(jù)搜索引擎的研發(fā)，提高數(shù)據(jù)查詢的效率，加快驗證評測平臺建設(shè)，以推進認證評測體系的科學化，構(gòu)建支撐系統(tǒng)內(nèi)外部熟悉產(chǎn)品研發(fā)運行與驗證測評。

而且還要做好創(chuàng)新成果的管理和轉(zhuǎn)化，并做好人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造與挖掘，提高知識產(chǎn)權(quán)保護意識，以強化科技成果的有效轉(zhuǎn)化。

6.6 深度挖掘數(shù)據(jù)機制，健全數(shù)據(jù)管理體系

要積極加快數(shù)據(jù)管理能力成熟度貫標評估工作，完善數(shù)據(jù)標準體系，強化重點領(lǐng)域標準研制與布局，加快數(shù)據(jù)資源匯聚，拓展數(shù)據(jù)接入覆蓋范圍，按需開展非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)接入，實現(xiàn)增量數(shù)據(jù)高時效性接入。實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)常態(tài)更新和共享運營，深化數(shù)據(jù)資源目錄建設(shè)，常態(tài)開展中臺數(shù)據(jù)治理，推動從源端提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。圍繞電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級等方向，暢通數(shù)據(jù)與業(yè)務融合渠道，做好公司重點業(yè)務的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務，支撐做好數(shù)據(jù)增值服務專項工作。