北星輸配電網(wǎng)訊:4月24日,南方電網(wǎng)公司在廣州發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)推動構建以新能源為主體的電力系統(tǒng)白皮書》(以下簡稱白皮書)。
“數(shù)字電網(wǎng)將成為承載電力系統(tǒng)的形態(tài)?!痹诎灼校戏诫娋W(wǎng)公司系統(tǒng)闡述了以新能源為主體的電力系統(tǒng)的背景和意義、新形勢新要求以及“數(shù)字賦能、柔性開放、綠色高效”的三大特征,南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字電網(wǎng)建設,多措并舉構建以新能源為主體的電力系統(tǒng),服務碳達峰、碳中和戰(zhàn)略目標實現(xiàn)。
數(shù)字賦能:為高效消納新能源提供“核心算法”
白皮書認為,電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合,以數(shù)據(jù)流引領和優(yōu)化能量流、業(yè)務流。以數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素,打通電源、電網(wǎng)、負荷、儲能各環(huán)節(jié)信息,發(fā)電側(發(fā)電廠等)實現(xiàn)“全面可觀、精確可測、高度可控”,電網(wǎng)側(電網(wǎng)企業(yè))形成云端與邊緣融合的調(diào)控體系,用電側(用電用戶)有效聚合海量可調(diào)節(jié)資源支撐實時動態(tài)響應。
白皮書介紹,2019年南方電網(wǎng)公司研究提出數(shù)字電網(wǎng)建設的戰(zhàn)略部署。數(shù)字電網(wǎng)是以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術為核心驅(qū)動力,以數(shù)據(jù)為關鍵生產(chǎn)要素,以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡為基礎,通過數(shù)字技術與能源企業(yè)業(yè)務、管理深度融合,不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平,而形成的能源生態(tài)系統(tǒng),具有靈活性、開放性、交互性、經(jīng)濟性、共享性等特性,使電網(wǎng)更加安全、可靠、綠色、高效、智能。
數(shù)字電網(wǎng)將成為承載電力系統(tǒng)的形態(tài)。南方電網(wǎng)依托強大的“電力+算力”,通過海量信息數(shù)據(jù)分析和高性能計算技術,透過數(shù)據(jù)關系發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行規(guī)律和潛在風險,實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和資源大范圍優(yōu)化配置,使電網(wǎng)具備超強感知能力、智慧決策能力和快速執(zhí)行能力。這給廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)的清潔能源消納和消費按下了“快進鍵”。
2020年底,五省區(qū)非化石能源裝機和電量占比分別達到56%和53%,居世界前列,風電、光伏發(fā)電利用率均達99.7%,區(qū)域能源結構轉型成效。
白皮書提出,南方電網(wǎng)公司將加快建設數(shù)字電網(wǎng),持續(xù)打造和完善一系列數(shù)字業(yè)務技術平臺,使之具有強大的數(shù)據(jù)管理能力、超強的計算能力和以數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務的能力;加速電網(wǎng)管理數(shù)字化轉型,推動電網(wǎng)規(guī)劃、建設、運維、物資、調(diào)度、營銷等多高效協(xié)同,提升企業(yè)運轉效率,面向眾多新能源客戶的高效服務水平;加大5G基站、物聯(lián)網(wǎng)、電動汽車充電樁等基礎設施建設配套投入;對接好國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字政府,充分利用電網(wǎng)企業(yè)在算力、算法和數(shù)據(jù)資源上的優(yōu)勢,促進政府、產(chǎn)業(yè)上下游和用戶的密切互動,引導能量、數(shù)據(jù)、服務有序流動,推動能源生態(tài)系統(tǒng)利益相關方開放合作、互利共生、協(xié)作創(chuàng)新。
柔性開放:支持新能源成為主力電源
白皮書認為,在電力系統(tǒng)中,電網(wǎng)作為消納高比例新能源的核心樞紐作用更加。“跨省區(qū)主干電網(wǎng)+中小型區(qū)域電網(wǎng)+配網(wǎng)及微網(wǎng)”的柔性互聯(lián)形態(tài)和數(shù)字化調(diào)控技術將使電網(wǎng)更加靈活可控,實現(xiàn)新能源按資源稟賦因地制宜廣泛接入。大電網(wǎng)柔性互聯(lián)促進資源互濟共享能力進一步提升,配電網(wǎng)呈現(xiàn)交直流混合柔性電網(wǎng)與微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展態(tài)勢,而智能微電網(wǎng)作為提高供電可靠性和高滲透率分布式電源并網(wǎng)重要解決方案,將逐步在城市中心、工業(yè)園區(qū)、偏遠地區(qū)等推廣應用。此外,新能源+儲能、新能源+負荷+儲能等多元協(xié)調(diào)開發(fā)新模式也將不斷涌現(xiàn)。
目前,南方電網(wǎng)西電東送已形成“八交十一直”輸電大通道,送電規(guī)模超5800萬千瓦,年送電量超2300億千瓦時,已擁有化的大容量特高壓多端柔性直流輸電技術,在大型交直流電網(wǎng)規(guī)劃、建設和運行技術與實踐方面處于地位。同時,推進輸配電線路無人機巡、數(shù)字變電站、智能配電房、智能微電網(wǎng)、智慧園區(qū)等數(shù)字化場景建設,人工智能廣泛用于電網(wǎng)設備巡檢、智能客服、負荷預測等業(yè)務。
南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字技術增強對新能源的“可觀、可測、可控”水平,推進電力系統(tǒng)擁有更加有敏銳的“五官”和更加聰明的“大腦”,支持新能源發(fā)電設備作為主力電源參與電力系統(tǒng)調(diào)控過程。
白皮書提出,南方電網(wǎng)公司還將持續(xù)利用數(shù)字技術構建堅強主網(wǎng)架和柔性配網(wǎng);統(tǒng)籌利用風電、光伏、生物質(zhì)等區(qū)域分布式能源資源,因地制宜建設交直流混合配電網(wǎng)和智能微電網(wǎng),持續(xù)加強配電網(wǎng)數(shù)字化和柔性化水平,提升對分布式電源的承載力。
“十四五”和“十五五”期間,南方電網(wǎng)公司將推動南方五省區(qū)區(qū)域分別新增1億千瓦風光新能源裝機,新能源裝機將從目前0.5億千瓦增加到2030年2.5億千瓦,支撐提前實現(xiàn)碳達峰。
白皮書還提出,南方電網(wǎng)公司大力實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略,增強構建電力系統(tǒng)的科技支撐力和產(chǎn)業(yè)帶動力。南方電網(wǎng)公司將積開展電力系統(tǒng)運行機理與發(fā)展形態(tài)、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的電力系統(tǒng)分析與控制基礎理論和方法等基礎研究,在新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)消納、數(shù)字電網(wǎng)、電力專用芯片、電網(wǎng)柔性互聯(lián)、儲能技術、虛擬電廠等方面實現(xiàn)突破,促進數(shù)字化技術與電力技術深度融合,建設支撐電力系統(tǒng)國家級創(chuàng)新平臺,形成具有我國知識產(chǎn)權的電力系統(tǒng)關鍵技術和標準體系。加快實現(xiàn)關鍵領域核心技術獨立和升級換代,促進形成完整且具備水平的電力產(chǎn)業(yè)鏈。
綠色高效:大數(shù)據(jù)技術助用戶挖掘節(jié)能潛力
據(jù)預測,到2030年和2060年,我國新能源發(fā)電量占比將分別超過25%和60%,電力供給將朝著逐步實現(xiàn)零碳化邁進。白皮書認為,新能源將成為新增電源的主體,并在電源結構中占主導地位。
終端能源消費“新電氣化”進程也將加快。工業(yè)、建筑、交通三大領域終端用能電氣化水平將從目前的30%、30%和5%提升至2060年約50%、75%和50%,數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展也將推動終端用能電氣化水平進一步提高。
而隨著新能源和傳統(tǒng)電源角色發(fā)生轉變,需要有效完善的電力市場支撐,以更高效地協(xié)調(diào)不同市場主體的利益訴求,實現(xiàn)全要素資源的充分投入和優(yōu)化配置。
白皮書提出,南方電網(wǎng)公司以數(shù)字技術助推能源消費革命,推動綠色生產(chǎn)生活方式廣泛形成?!笆濉逼陂g,南方電網(wǎng)持續(xù)推進電能替代,在電鍋爐、電蓄冷、港口岸電等重點領域取得積進展,“十三五”累計實現(xiàn)替代電量約1000億千瓦時,2020年五省區(qū)電能占終端能源消費比重達32%,比2015年提升4個百分點。同時南方區(qū)域(以廣東起步)電力現(xiàn)貨市場和區(qū)域調(diào)頻輔助服務市場在全國率先開展結算試運行,電力市場建設走在全國前列。
南方電網(wǎng)公司將利用數(shù)字技術構建適應電力系統(tǒng)的現(xiàn)代供電服務體系,提高服務效率和客戶體驗,支撐業(yè)務創(chuàng)新,幫助用戶不斷釋放需求潛能;通過物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術聚合海量用戶側可調(diào)節(jié)資源,大力建設虛擬電廠,引導用戶合理用電,促進發(fā)電側與負荷側雙向互動。
南方電網(wǎng)公司還將通過大數(shù)據(jù)技術輔助用戶挖掘節(jié)能潛力,促進能源消費從單一、被動、通用化的利用模式向融合多種需求、主動參與、定制化的高效利用模式轉變,推動電動汽車、電能替代、節(jié)能減排、綜合能源服務的發(fā)展;加快建設南方區(qū)域統(tǒng)一電力市場,豐富電力市場交易品種,探索靈活多樣的市場化需求響應交易模式。