當前,能(néng)源革命正在與數字革命走向深度融合,數字化正成為(wèi)能(néng)源行業尤其是電(diàn)力行業實現高質(zhì)量發展和踐行碳達峰、碳中(zhōng)和目标的關鍵路徑。
在“雙碳”目标和節能(néng)要求的大背景下,電(diàn)力行業正在改變以煤炭為(wèi)主的能(néng)源電(diàn)力結構,轉向以風電(diàn)、光熱、光伏、儲能(néng)為(wèi)主的清潔能(néng)源結構。與此同時,利用(yòng)大數據、雲計算等數字技(jì )術,實現數字化、智能(néng)化轉型,也成為(wèi)了電(diàn)力行業實現提質(zhì)增效、節能(néng)減排降耗的重要手段。
從三個層次認識并推動能(néng)源電(diàn)力系統的數字化轉型
當前,随着數字化滲透與創新(xīn)作(zuò)用(yòng)不斷增強,其在能(néng)源電(diàn)力系統中(zhōng)扮演的角色不再是信息互聯互通與數字化支撐作(zuò)用(yòng),而是要深入嵌入到能(néng)源電(diàn)力系統的生産(chǎn)、運營與經營決策中(zhōng),實現與能(néng)源系統、經濟社會系統的更廣泛的互動,重塑能(néng)源電(diàn)力系統的創新(xīn)發展邊界。
(一)數字化推動源網荷儲協同互動以及效率效益提升
能(néng)源電(diàn)力系統作(zuò)為(wèi)人造複雜系統,内在的能(néng)量流、電(diàn)力流、信息流對各個環節、各個組件的控制難度與複雜度要求越來越高。數字化發展基本方向要更加聚焦能(néng)源電(diàn)力系統各環節的優化與效率提升,而不能(néng)僅以信息通信等底層連接感知為(wèi)工(gōng)作(zuò)重點。
在供給側,集中(zhōng)式與分(fēn)布式并舉是當前能(néng)源發展的基本原則,新(xīn)能(néng)源發展将由量變向質(zhì)變發展,數字化将在風光水火互濟中(zhōng)發揮重要作(zuò)用(yòng);在用(yòng)戶側,随着發用(yòng)電(diàn)一體(tǐ)的“産(chǎn)消者”、具(jù)有(yǒu)雙向互動功能(néng)的電(diàn)動汽車(chē)等用(yòng)能(néng)主體(tǐ)的加入,運用(yòng)數字化技(jì )術提升對電(diàn)力系統各類用(yòng)能(néng)資源時空調節的能(néng)力尤為(wèi)關鍵;在電(diàn)網側,以大電(diàn)網為(wèi)主導、多(duō)種電(diàn)網形态相融并存的格局下,也需要數字化技(jì )術提升感知、監測與控制能(néng)力,構建可(kě)觀測、可(kě)描述、可(kě)控制的數字透明電(diàn)網;對系統整體(tǐ),電(diàn)力系統的運行機理(lǐ)和平衡模式将發生深刻變化,各種能(néng)源利用(yòng)與就地消納需要依賴開放透明的市場機制,對于在尖峰時刻的社會資源參與系統平衡、儲能(néng)資源的規模化利用(yòng)都将需要數字化與市場化的有(yǒu)機結合。
(二)數字化推動能(néng)源系統與經濟社會系統的互動與互驅發展
黨的十九屆五中(zhōng)全會以來,建設現代能(néng)源體(tǐ)系被納入到現代産(chǎn)業體(tǐ)系的整體(tǐ)布局中(zhōng),能(néng)源系統與産(chǎn)業系統的關系将由“保障供能(néng)型”轉變為(wèi)“互驅發展型”。
能(néng)源系統與交通系統、通信系統、建築系統、工(gōng)業制造系統等各個産(chǎn)業門類高度耦合,不同基礎設施之間依托數字化技(jì )術與數據連接實現深層次的交互與交叉賦能(néng)。其典型特征就是電(diàn)力與算力的相互融合成為(wèi)發展能(néng)源數字經濟的底座。僅從量上考慮,2020年全球發電(diàn)量中(zhōng),有(yǒu)5%左右用(yòng)于計算能(néng)力的消耗,2030年這一比例有(yǒu)可(kě)能(néng)提高到15%至25%,其中(zhōng)數據中(zhōng)心具(jù)有(yǒu)“高耗能(néng)”與“高價值”的雙重屬性,需要持續可(kě)靠的電(diàn)力保障;同時在不遠(yuǎn)的将來,算力資源對電(diàn)力規劃布局優化也将産(chǎn)生直接影響,或作(zuò)為(wèi)參與電(diàn)力系統平衡的靈活資源,在電(diàn)力中(zhōng)長(cháng)期市場交易中(zhōng)貢獻獨特價值。
(三)數字化推動能(néng)源與自然的和諧發展
電(diàn)力系統進入了“靠天吃飯”的時代,呈現出“随風、跟雲、逐光、激水”的特性,以光伏、風電(diàn)為(wèi)代表的新(xīn)能(néng)源發電(diàn),對氣象條件高度敏感,這種變化極大地加深了電(diàn)力供需在空間與時間上的極度不平衡,迫切需要提升電(diàn)網在更大範圍、更高頻度、更深層次開展資源優化配置,其中(zhōng)最為(wèi)關鍵的就是全社會逐步掌握對微觀氣象條件、新(xīn)能(néng)源出力、電(diàn)力供需平衡等問題的精(jīng)準預測能(néng)力,并作(zuò)出超前響應與謀劃。
在對當前電(diàn)力系統中(zhōng)相關控制系統、信息系統建設以及數字技(jì )術和數據要素應用(yòng)現狀進行全面梳理(lǐ)基礎上,因地制宜應用(yòng)電(diàn)力北鬥、5G、物(wù)聯感知技(jì )術與裝(zhuāng)置,在電(diàn)力數據與氣象、水文(wén)、地理(lǐ)信息等數據的融合貫通下,加強對大自然的精(jīng)準感知與分(fēn)析預測,引領社會資源參與電(diàn)力系統供需平衡,并對新(xīn)能(néng)源發電(diàn)資源合理(lǐ)規劃布局,實現人類活動與大自然生态系統的有(yǒu)效協同。
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