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數(shù)字智慧電網(wǎng)建成 虛擬電網(wǎng)更要落到實(shí)處

經(jīng)濟(jì)日報發(fā)布時間:2024-02-22 08:56:49  作者:王軼辰

  近日,我國首個省級數(shù)字智慧電網(wǎng)在江蘇建成,首次實(shí)現(xiàn)萬億量級電力大數(shù)據(jù)融合貫通,可有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率,促進(jìn)新能源消納,優(yōu)化民生保障服務(wù),為電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制可推廣的新路徑。

  所謂數(shù)字智慧電網(wǎng),是運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、電力北斗、人工智能等先進(jìn)數(shù)字技術(shù),在數(shù)字空間構(gòu)建一比一的虛擬電網(wǎng)。這次建成的數(shù)字智慧電網(wǎng),首次聯(lián)通了電源、電網(wǎng)、用戶等各環(huán)節(jié)超過1萬億數(shù)量的電力數(shù)據(jù)信息,還能實(shí)時反映電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。

  為何要給實(shí)體電網(wǎng)配上“虛擬助手”?電網(wǎng)是覆蓋生產(chǎn)生活方方面面的龐大基礎(chǔ)設(shè)施,也是能量轉(zhuǎn)換的核心樞紐,其安全穩(wěn)定高效運(yùn)行既關(guān)乎能源轉(zhuǎn)型成敗,也影響經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,隨著新型電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展,發(fā)電、用電等各個環(huán)節(jié)運(yùn)行結(jié)構(gòu)都發(fā)生了改變。在發(fā)電側(cè),風(fēng)光等新能源成為新增發(fā)電主體;在用電側(cè),充電樁、儲能等新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn),多元互動、負(fù)荷調(diào)控等新技術(shù)持續(xù)突破,這些都對電網(wǎng)運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)。

  電網(wǎng)的頭號難題便是大規(guī)模消納新能源。電力系統(tǒng)目前還不能大規(guī)模經(jīng)濟(jì)存儲,電力的發(fā)、輸、用必須同時完成,保持實(shí)時平衡。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)電源以常規(guī)火電、水電為主,發(fā)電出力連續(xù)可控,能夠滿足“源隨荷動”的電力系統(tǒng)平衡調(diào)控需求。風(fēng)光等新能源則不然,因其受氣候變化和天氣條件影響大,具有波動性、間歇性、隨機(jī)性等特征。隨著新能源發(fā)電規(guī)模占比不斷擴(kuò)大,當(dāng)高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)時,電力需求平衡壓力便持續(xù)增加。

  比如,光伏電站在陽光充足的午間發(fā)電量明顯增加,而此時工業(yè)生產(chǎn)和居民用電負(fù)荷都會下降,供需不能匹配。再比如,風(fēng)電夏季比冬季利用小時數(shù)要少100至200小時,風(fēng)電出力與負(fù)荷需求在時間上不完全匹配。面對發(fā)用電兩端的不確定性,需要大幅提升電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化和靈活性。

  數(shù)字智慧電網(wǎng)就像一個能感知、會思考、可進(jìn)化的“大腦”,可以通過分布在電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的海量感應(yīng)器和控制器,結(jié)合人工智能分析計(jì)算,動態(tài)感知大電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),同時也能迅速掌握聯(lián)通用戶的電網(wǎng)“毛細(xì)血管”的實(shí)時動向,統(tǒng)籌全局,快速作出決策和執(zhí)行決策。

  有了數(shù)字智慧電網(wǎng),面對新能源海量碎片化接入,就可以實(shí)現(xiàn)大至城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn),小至一根電力線路、一基電力桿塔所在地的氣象信息全覆蓋,并根據(jù)當(dāng)時風(fēng)、光等氣象條件做出天氣預(yù)報,輸入發(fā)電功率模型,算出風(fēng)、光電場能發(fā)出多少電。通過分鐘級區(qū)域新能源發(fā)電特性,精準(zhǔn)預(yù)測和運(yùn)行智能控制技術(shù),為電網(wǎng)調(diào)度部門自動生成調(diào)度方案,將新能源及時并網(wǎng)、輸送、消納。

  有了數(shù)字智慧電網(wǎng),面對用電側(cè)復(fù)雜多變的需求,就可以通過虛擬電廠運(yùn)行模式,將工廠、寫字樓、電動汽車等原本單純消耗電能的負(fù)荷側(cè)資源,從“消費(fèi)者”轉(zhuǎn)變?yōu)榧认碾娔苡稚a(chǎn)電能的“產(chǎn)消者”,在存量資源下實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷。目前,江蘇數(shù)字智慧電網(wǎng)中虛擬電廠“發(fā)電”能力已超過200萬千瓦,相當(dāng)于兩臺白鶴灘水電站安裝的全球最大水輪發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量,節(jié)約了80%至90%的新增電源建設(shè)成本。

  打造數(shù)字智慧電網(wǎng),是“雙碳”目標(biāo)下推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)的必由之路,全面推廣還需因地制宜、落到實(shí)處。數(shù)字化轉(zhuǎn)型往往意味著高額投入,如果收不到理想成效,就會造成較大損失。我國數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合過程中,既存在技術(shù)跟應(yīng)用脫節(jié)的情況,也不乏貪大求全、不重實(shí)效的現(xiàn)象,更有為數(shù)字化而數(shù)字化的問題,這些在數(shù)字智慧電網(wǎng)建設(shè)中都值得警惕。

  數(shù)字化轉(zhuǎn)型目的是提質(zhì)增效、解決實(shí)際問題。推進(jìn)數(shù)字智慧電網(wǎng)建設(shè),要與各地電網(wǎng)實(shí)際情況和電力行業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合,聚焦高頻急難問題,推出一批具有標(biāo)桿示范意義的應(yīng)用場景。加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),為場景應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。此外,電力大數(shù)據(jù)是一座有待挖掘的富礦,可有效賦能各行各業(yè)發(fā)展,要進(jìn)一步打通數(shù)據(jù)采集、流通、協(xié)同、共享和應(yīng)用全鏈條,把海量電力大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為發(fā)展紅利。 (作者:王軼辰 來源:經(jīng)濟(jì)日報)


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