隨著(zhù)新能源逐漸成為電源主體，“源隨荷動(dòng)”的傳統電力系統生產(chǎn)組織模式將發(fā)生根本性變化，數字化轉型將成為電網(wǎng)企業(yè)決戰新型電力系統時(shí)代的“殺手锏”。
日前，在國務(wù)院國資委發(fā)布的2020年國有企業(yè)數字化轉型經(jīng)典案例中，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)雙雙上榜。
近年來(lái)，兩家電網(wǎng)央企均把數字化轉型作為搶占未來(lái)制高點(diǎn)的重要戰略。國家電網(wǎng)提出應用“大云物移智鏈”新技術(shù)，加快建設能源互聯(lián)網(wǎng)，南方電網(wǎng)則明確要打造“數字南網(wǎng)”。
在構建以新能源為主體的新型電力系統過(guò)程中，數字化是提升新能源消納、實(shí)現電網(wǎng)安全高效、助力負荷可控可調的戰略性抓手。這也造就兩大電網(wǎng)央企當前和今后一個(gè)時(shí)期內在數字化轉型上你追我趕的態(tài)勢。
決戰新型電力系統
隨著(zhù)碳達峰、碳中和工作的推進(jìn)，新能源未來(lái)將大規模并網(wǎng)，給電網(wǎng)帶來(lái)高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”挑戰。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的研究學(xué)者表示，無(wú)論是適應新能源大規模高比例并網(wǎng)和消納要求，還是支撐分布式能源、儲能、電動(dòng)汽車(chē)等交互式、移動(dòng)式設施廣泛接入，都需要以數字技術(shù)為電網(wǎng)賦能，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調互動(dòng)，推動(dòng)電網(wǎng)向更加智慧、更加泛在、更加友好的能源互聯(lián)網(wǎng)升級。
2020年中國水電、風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電分別新增裝機容量為1323萬(wàn)千瓦、7167萬(wàn)千瓦和4820萬(wàn)千瓦，風(fēng)光新增裝機近120吉瓦。其中棄風(fēng)電量達166.1億千瓦時(shí)，風(fēng)電利用率為96.5%；棄光電量達52.6億千瓦時(shí)，光伏發(fā)電利用率為98.0%。
頭豹研究院分析師陳夏琳表示，當前，新能源面臨著(zhù)增速遠高于用電需求增長(cháng)、開(kāi)發(fā)布局不均、電源系統調節能力不足、消納政策和市場(chǎng)機制不健全等問(wèn)題，“十四五”期間規劃的新能源裝機量高達300-400吉瓦，將對消納形成更大壓力。接受如此大規模的并網(wǎng)新能源，電網(wǎng)必須深度應用數字化技術(shù)。
盛世景資本智造中國投資總監吳川表示，隨著(zhù)新能源大規模并網(wǎng)、儲能參與電網(wǎng)和汽車(chē)電動(dòng)化，電力系統中參與主體數量大幅增加，調度的復雜度程度越來(lái)越高，傳統調度手段已經(jīng)難以滿(mǎn)足需要。實(shí)現電網(wǎng)的感知能力、決策能力和執行能力循環(huán)，提升電網(wǎng)發(fā)現問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，是實(shí)現穩定安全可靠供電的終極方法。
據了解，傳統電力系統采取的生產(chǎn)組織模式是“源隨荷動(dòng)”，用一個(gè)精準可控的發(fā)電系統，去匹配一個(gè)基本可測的用電系統，并在實(shí)際運行過(guò)程中滾動(dòng)調節，可以實(shí)現電力系統安全可靠運行。而隨著(zhù)新能源成為主體，將從根本上改變這一模式，無(wú)論是發(fā)電側還是用戶(hù)側都變得不可控。因此，傳統的電網(wǎng)生產(chǎn)組織模式無(wú)法適應新的系統，必須作出改變，而數字化就是其轉型方向。
智能電網(wǎng)之后的新機遇
一方面是電源側碎片化電源增多，電力系統靈活調節電源不足；另一方面是負荷側從單純用能方變?yōu)榘l(fā)用一體，這導致電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力下降，系統穩定形態(tài)更加復雜。面對電源和負荷的變化，身處能源行業(yè)樞紐地位的電網(wǎng)，不得不從數字化轉型中獲得賦能。
在這樣的背景下，誰(shuí)先實(shí)現數字化轉型，誰(shuí)將占得先機。
梳理發(fā)現，國家電網(wǎng)通過(guò)夯實(shí)數字化發(fā)展基礎，狠抓數據管理，建設數據中心，實(shí)現核心業(yè)務(wù)數據統一接入、匯集、存儲，加速向能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)邁進(jìn)。南方電網(wǎng)則從2019年起，投入百億資金啟動(dòng)“數字南網(wǎng)”建設，構建面向政府、設備制造商、能源生產(chǎn)商、配售電商、能源增值服務(wù)商、能源終端用戶(hù)等產(chǎn)業(yè)鏈參與方的各類(lèi)互聯(lián)互通平臺。
電網(wǎng)數字化轉型到底意味著(zhù)什么？據專(zhuān)家介紹，就是應用云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區塊鏈等新一代數字技術(shù)對傳統電網(wǎng)進(jìn)行數字化改造，發(fā)揮數據的生產(chǎn)要素作用，以數據流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流，增強靈活性、開(kāi)放性、交互性、經(jīng)濟性、共享性等，使電網(wǎng)更加智能、安全、可靠、高效。
然而，在業(yè)內人士看來(lái)，數字化賦予電網(wǎng)更多的新特征和新應用場(chǎng)景，其影響將遠遠超出技術(shù)范疇。從10年前的智能電網(wǎng)到如今的電網(wǎng)數字化轉型，電網(wǎng)的生產(chǎn)模式、組織模式、電力的調度形式正發(fā)生著(zhù)快速迭代。
陳夏琳認為，相比智能電網(wǎng)，數字化電網(wǎng)不僅可以通過(guò)建模實(shí)現整個(gè)電網(wǎng)乃至電力系統的數字化，做到可視化或透明化，而且還可利用大數據，達到管理、運用、挖掘數據的價(jià)值。
在吳川看來(lái)，電網(wǎng)的技術(shù)革新和組織革新都是圍繞可靠供電進(jìn)行的，電網(wǎng)的數字化轉型也不例外。“數字化和智能化的核心區別在于，數字化能夠進(jìn)行‘數據+學(xué)習’的自組織，不斷的優(yōu)化算法和運行策略，一方面應對越來(lái)越復雜的供需關(guān)系，另一方面提升效率促進(jìn)減排?！?/span>
仍處于數字化轉型1.0階段
根據南方電網(wǎng)發(fā)布的《數字電網(wǎng)白皮書(shū)》，電網(wǎng)實(shí)現數字化轉型后，以“電力+算力”為核心驅動(dòng)大規?？稍偕茉磪f(xié)同調度，形成新能源可觀(guān)、可測、可控的數字化平臺，有利于加大風(fēng)光水火儲聯(lián)合優(yōu)化調度，最大限度消納清潔能源。
不過(guò)，陳夏琳指出，目前來(lái)看，電網(wǎng)數字化轉型的薄弱環(huán)節在于網(wǎng)絡(luò )安全。“隨著(zhù)大、云、物、移、智、鏈等技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的應用，大量異構終端被接入電網(wǎng)，使電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )邊界模糊、數據交互多元，同時(shí)由于現有的防護體系尚未能夠完全應對逐漸升級的攻擊手段與安全風(fēng)險，數字化電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題成為當下主要挑戰之一?！?/span>
吳川表示，當前電網(wǎng)的數字化轉型總體上處于發(fā)展早期階段。“數字化轉型不是一蹴而就，需要經(jīng)過(guò)基礎設施建設、數據采集、數據學(xué)習等過(guò)程，還需要相應的軟硬件應用到電網(wǎng)中。目前，在數據的采集數量、數據分析的廣度和深度方面都有較大的潛力?！?/span>
專(zhuān)家提醒說(shuō)，電網(wǎng)的數字化轉型，要解決好數據權益歸屬不清晰、數據開(kāi)放共享義務(wù)不明確、數據流通機制不完善、數據質(zhì)量標準不統一以及數據安全缺乏監管等問(wèn)題。
