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【数升之声】新型电力系统中的数字化关键价值

2024/8/14

  新型电力系统是能源转型的核心,已经成为行业共识。新型电力系统的本质是构建一个以新能源为主体,具备高度数字化、智能化、绿色化和高可靠性的电力供应和消费体系。新型电力系统是对传统电力系统的全面升级,它不仅提升了电力供应的效率和可靠性,而且为实现可持续发展和应对气候变化提供了解决方案。数字技术的加速发展以及人工智能蓬勃发展的未来,为新型电力系统建设提供了新的技术手段和问题解决途径。

  数字化在新型电力系统构建中扮演着至关重要的角色。国家发展改革委、国家能源局、国家数据局共同发布的《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》,清晰阐述了数字化在新型电力系统中的关键价值。我们罗列其中与数字技术和数字化相关的重要表述,来看一看数字化带来的转型点所在。

  1、智慧化调度体系建设行动:适应大规模高比例新能源和新型主体对电力调度的新要求,全面推进调度方式、机制和管理的优化调整。研究新一代电力调度系统的基本定义、主要特征、分阶段实现路径、关键技术等内容,加快新型调度控制技术应用,做好调度与电力市场的衔接。

  2、创新新型有源配电网调度模式:重点在分布式新能源、用户侧储能、电动汽车充电设施等新型主体发展较快的地区,探索应用主配微网协同的新型有源配电网调度模式,鼓励其他地区因地制宜同步开展探索。通过完善市、县级电力调度机制,强化分布式资源管控能力,提升配电网层面就地平衡能力和对主网的主动支撑能力。

  3、实施一批算力与电力协同项目:统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋,科学整合源荷储资源,开展算力、电力基础设施协同规划布局。探索新能源就近供电、聚合交易、就地消纳的“绿电聚合供应”模式。整合调节资源,提升算力与电力协同运行水平,提高数据中心绿电占比,降低电网保障容量需求。探索光热发电与风电、光伏发电联营的绿电稳定供应模式。

  4、建设一批智能微电网项目:鼓励各地结合应用场景,因地制宜建设智能微电网项目。在电网末端和大电网未覆盖地区,建设一批风光储互补的智能微电网项目,提高当地电力供应水平。在新能源资源条件较好的地区,建设一批源网荷储协同的智能微电网项目,提高微电网自调峰、自平衡能力,提升新能源发电自发自用比例,缓解大电网调节和消纳压力,积极支持新业态新模式发展。

  5、加强电动汽车与电网融合互动:充分利用电动汽车储能资源,全面推广智能有序充电。支持开展车、桩、站、网融合互动探索,研究完善电动汽车充电分时电价政策,探索放电价格机制。

  6、开展典型地区高比例需求侧响应:依托新型电力负荷管理系统,建立需求侧灵活调节资源库,优化调度运行机制,完善市场和价格机制。充分激发需求侧响应活力,实现典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的 5%或以上,着力推动具备条件的典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的10%左右。

  7、建设一批虚拟电厂:结合电力保供、新能源发展等需求,利用当地源荷储资源,建设一批虚拟电厂。建立健全虚拟电厂技术标准体系及市场准入、安全运行标准和交易规则。

  8、健全配电网全过程管理指导各地开展新能源接网影响分析,建立配电网可开放容量定期发布和预警机制。在电动汽车发展规模较大的重点省份,组织开展配电网可接入充电设施容量研究。针对性提升新能源、电动汽车充电设施接网能力。加快健全配电网工程定额与造价管理体系,完善模块化设计、规范化选型、标准化建设,提高配电网工程建设效率和安全质量。

  从上述表述中不难看出,未来三年的时段里,新型电力系统的数字化发力点和突破点聚焦于分布式资源侧和配电网,无论是智慧化调度、配网过程管理、智能微电网,还是算力与电力协同、电动汽车与电网互动、以及需求侧响应等,数字化将成为联接巨量资源,形成逻辑规律性运行和运营的关键手段,从而大范围大幅度提升主配微电网的智能化水平和新能源的消纳能力,支撑新能源的可持续发展。

  与此同时,我们也清楚地看到目前的数字化进程与目标要求的差距。

  首先,新型电力系统的数字系统化需要提高。分布式资源侧和配电网建设横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化推进格局尚未形成。数字基础设施互联互通、共享利用还面临众多堵点难点,数据要素潜能有待充分释放,数据基础制度和标准体系尚不完善,数据质量参差不齐,可利用性不足。

  其次,新型电力系统的数字创新体系整体效能不强。创新资源存在分散、重复、低效等问题,制约创新成果转化。特别是随着人工智能技术的加速发展,在不同层次不同局部,可以被新型电力系统借鉴,与新一轮电力系统升级紧密结合,对人的数字素养与技能提出更高要求。行业专业化数字人才基础不强,跨专业的人才缺口巨大。

  数字治理体系有待深度优化。新型电力系统带来能源网络空间和社会组织方式的深刻变革。在能源管理和提效中,保障政策滞后,数字治理方式手段相对滞后,“事后管理”“多头管理”还未向“过程治理”“协同治理”转变。由此导致各种创新长时间停留于试点、示范,很难工业化推广和普及。

  新型电力系统建设中数字化的发展进程起着关键作用,未来三年,我们将看到更多更好的能源领域数字化创新示范,也期待通过政策、技术和业务创新,实现新型电力系统的实质性突破。