數位化、智慧型化強電網作為新型電網的重要形態,是推動新型電力體系和新能源體系建設的核心環節和主要出發點,不僅對電網形態轉型、增強電網功能、 同時也將依託數智深度嵌入、廣泛連線、高頻互動的內在特性,在整個行業和社會中發揮不可忽視的支撐和賦能功能,主要體現在數智賦能與效率、電力算力整合、主布局協調發展和結構強大可靠四個方面。
1、數智賦能賦能:數智以跨系統協同、資料深度應用強化電網,有力支撐電網高質量發展,進一步推動能源轉型深化、碳管理體系優化、經濟社會監測提公升、國際競爭主動
數智強電網是將數智化技術深度融合,嵌入電網生產、運營、管理和運營過程中的新型電網形態,可增強以電網為樞紐的能源電力系統的互聯能力、供需匹配能力、風險應對能力和綜合服務能力。 資料流在源、網、荷、儲各環節充分共享流通,進行資訊流、能量流、價值流的交換和互動一是提高可再生能源智慧型配置能力支援和解決可再生能源大規模並網和大規模配置問題。 二是提高電力供需靈活匹配能力適應新能源接入比例高、規模化消費以及由此產生的供需匹配要求。 三是增強風險自動監測和應對能力對電網安全穩定執行、控制狀態和風險進行實時監測和預警。 四、培育數智化新興服務能力為電動汽車、虛擬電站、共享儲能、柔性負載等能源資源的共享和交易提供更加智慧型高效的服務。
此外,電網數位化、智慧型化水平的提高,對能源轉型、環境保護、經濟發展和國際競爭等具有顯著的外部溢位效應。 一是以數智強化電網,提公升能源物理系統、產業體系、治理體系的連線、融合、協同互動水平。 依託電網在能源系統中的舉重地位,通過跨地區、跨企業、跨裝置的多源異構資料的高頻或實時對齊、協同和融合,將帶動智慧型電廠、智慧礦山、智慧油田在一端的發展壯大,培育需求側智慧型用能裝備、虛擬電廠等新興模式; 適應調控輸電端多種能源供需匹配。這不僅帶動了能源生產、供應、儲存、營銷等物理系統的高效經濟執行,而且通過更高層次的跨企業、跨行業數智治理能力,將產業鏈延伸至先進製造、數位化技術等新興產業,豐富產業生態,增強上下游協同能力。 其次,數位化、智慧型化強電網以精細、準確、實時的能耗資料採集和測量,支撐我國碳系統高質量發展,助力實現“雙碳”目標。 數智化可以深刻應用和充分放大電網廣泛連線的優勢,準確反映我國生產生活活動的優勢,通過電力碳計量的轉換,支撐基於電力資料的碳計量、碳交易和碳管理體系建設。 三是數位化、智慧型化強電網支撐對我國經濟社會執行態勢的跟蹤和監控,助力決策、行業分析和企業發展。 電網數智化水平的提高,將能夠更仔細、更廣泛、更準確地採集、儲存和傳輸各行業的用電資料,同時配合電力資料在多主體之間的流通和應用,充分發揮電力資料的決策支撐價值。 第四,數位化、智慧型化電網有助於更好地把握能源轉型國際標準和規範的發展機遇,提公升我國關鍵基礎設施的安全穩定執行。 電力系統是世界上人造的複雜巨型系統之一。 在當前國際形勢下,加強數位化、智慧型電網建設,有利於我國抓住機遇,將數位化建設經驗推廣成為國際標準和規範。 同時,電網是關鍵基礎設施,電網數智化水平的提公升可以增強電網安全風險的監測、預警和主動防禦能力。
2、電力與算力融合:數智強電網利用電力與算力,在技術、設施、機制等方面深度融合發展,催生電力與算力一體化資源供給與配置服務的發展,推動“東資料、西算”戰略實施, 培育新的發展空間和動能
數位化、智慧型化強電網將有力支撐電力算力一體化發展,實現算力支撐電力執行,電力保障算力能耗,通過電力計算技術、裝備、機制的融合,形成一體化的資源供應和部署服務。 一是算力深度服務電力數位化、智慧型化發展,提公升電力系統執行質量和效率,創新發展模式。 算力賦能自動化供電網路、智慧型輸電排程、智慧型電力服務發展,支撐發電與用電之間能量流、資訊流、價值流的雙向流動和互動,提公升電力系統全鏈路高效經濟執行水平。 二是保證算力的穩定快速供應,包括資料儲存、網路傳輸、計算和分析。 近年來,我國計算基礎設施規模保持大幅增長,資料中心規模年均增長20%。 根據中國資訊通訊研究院的資料,到2030年,我國資料中心耗電量將超過3800億千瓦時,如果不使用可再生能源,碳排放量將超過2億噸。 三是電力算力交織在一起,形成一種新的綜合服務形態,支撐和滿足全社會對經濟、安全、便捷的電力計算服務的需求。 復合聚合器、虛擬電站、儲能公司、分布式能源交易等新服務商不僅將提供直接的能源和電力服務,還將提供綜合算力的諮詢和規劃服務。
此外,數智強電網促進了電力算力的融合,也對支撐國家戰略實施、拓展發展空間、培育發展動能發揮重要作用。 一是電力算力融合,推動“東方資料、西部計算”工程深入實施。 計算中心節點和資料中心集群對安全可靠的電力有很高的要求**。 因此,建設配套電網是推進“東資料、西算”工程的內在要求。 數智強電網通過桿塔一體化、多站一體化等方式,實現算力與功率的類似協同建設,支撐“東數西算”工程實際落地。 其次,電力算力的融合將催生不同於傳統電力和算力產業的新發展空間。 電力算力融合涉及電力技術與數字技術、電力設施與算力設施、電力市場與資料市場、電網執行機制與數智創新法等深度耦合,將進一步為一批專精特新企業開拓創新應用空間,形成電力行業與算力行業之外的市場化“藍海”, 或將在電力算力規劃與布局、演進模擬、業務匹配、模型創新、節能計算等方面下功夫。
3、主配配協同發展:為應對能源轉型新形勢、新需求和新電力系統建設,數智強電網順應主電力系統建設的新形勢、新需求,推進主配電網協同控制能力建設, 並結合主配電網實時執行模式,實現能源的全域性化、全息化控制,顯著提公升排程、指揮和管理能力
主配電網協同發展,通過建立主配電網圖模型資料互動機制,建立主配電網風險分析、環路分析、故障處置等業務協調機制,促進主配電網多源資料融合應用和故障資訊共享,提高事故處置效率; 提高主配電網執行狀態全景感知,提高多業務、跨部門協同處置效率,提高電網安全執行管控水平,提高電網執行管控效率。一是提高電力系統的整體效能。 通過構建有機骨幹結構,使主網和配網在時間和空間上緊密相連,優化結構和執行模式,提高系統的整體穩定性和可靠性,使電力系統在不同環境下都能保持優異的效能。 二是提高傳輸效率。 通過系統優化輸電路徑,保證了輸電的經濟性,提高了輸電效率,增強了系統靈活性,更好地適應了動態執行環境。 三是助力新能源快速發展。 實現新能源與傳統能源的協同融合,提公升新能源消費水平,讓新能源更高效利用,引領電力系統邁向可持續、清潔的未來。 四是加強主配網協調故障處置能力。 通過建立主配電網故障處置協調機制,促進主配電網多源資料融合應用和故障資訊共享,實現主配電網協同的故障恢復策略分析,根據潮流和配電網自動化負荷滿停、滿轉等功能實現電網故障隔離和供電恢復故障、給料機自動化等。 同時,主配網協同的故障召回和評估功能可以反轉故障處置作業的全過程,評估裝置、裝置和系統應用的有效性和正確性,從而優化和改進處置策略,提高電力系統面對故障的響應速度和處理效率, 並保證系統持續穩定的供電。
主配電網的協調發展不僅對電力系統影響深遠,而且對行業與社會的融合也具有重要作用。 一是優化拖鏈的協同效應。 主配電網的協調發展,使能源生產、輸送、分配更加高效和協調,提高了能源行業整體效率,促進了更廣泛行業的協調發展,促進了能源全產業鏈的健康發展。 二是助力經濟社會可持續發展。 通過提高電力系統的整體效能,減少能源波動對經濟的影響,有助於優化經濟結構,增強社會韌性,為可持續發展奠定堅實的基礎。
四是結構堅固可靠:以電網安全可靠為基本前提,始終把保障安全可靠的供電作為電網的首要任務,促進電網韌性、安全、質量、效率公升級,實現電網結構清晰、堅固、供電能力合理、充裕; 裝置設施健康可靠,供電質量持續提高
要維護自身安全穩定執行,保障使用者安全可靠的能源消費,維護電力產業鏈安全穩定,助力能源安全。 一是提高電網保障能力。 通過構建堅固可靠的結構,電力系統可以在面對各種挑戰和緊急情況時保持持續的電力供應,提高電網的彈性和穩定性。 二是加強地方支援的作用。 隨著新能源開發利用規模化、比例高、新增負荷的不斷提公升,電力負荷峰谷差越來越大,對資源長期和短期靈活調整的需求越來越大。 送端區域兼顧輸電和本地消納需求,強化“只出不進”布局的弊端,提公升本地支撐作用。 三是充分發揮資源優化配置能力。 在受網區域可以充分預測新能源的時空分布特徵,提高電網布局的整體水平和覆蓋密度,充分利用網路配置的優勢。 四是優化電力系統的調節能力。 通過引進先進的調節技術和策略,使電力系統具有靈活調整的能力,能夠快速適應負荷變化和新能源波動,提高系統的調節靈活性。
乙個強大可靠的數字智慧型電網具有廣泛的外部性,涵蓋能源行業、環保和國際競爭。 一是提公升了產業協同效應。 電力系統的強可靠性直接關係到能源生產、輸配電的協同作用,為能源產業鏈的健康發展提供了有力的支撐。 二是提高清潔能源的有效利用。 基於強大可靠的電網結構,可以更好地適應新能源的波動,減少對傳統能源的依賴,減少碳排放,助力實現“雙碳”目標。 三是提高國際競爭力。 穩定的電力**是乙個國家基礎設施和產業發展的支柱,吸引投資,促進技術創新,使國家在全球能源市場上更具競爭力。 同時,通過清潔高效的電力系統履行國家對可持續發展的承諾將有助於提公升其國際形象。
[實際案例]。
國網綠色現代數智鏈
綠色現代數智鏈生態網路關係。
國家電網公司實施戰略部署,貫徹落實國資委關於加強世界一流企業建設中第一鏈管理的工作要求,圍繞“綠色、綠色、綠色”的現代化發展方向,創新構建綠色現代數智鏈管理體系(簡稱“國家電網綠鏈”)。 數位化和智慧型化”。國網綠鏈以平台為重點,以採購為切入點,以專業協同融合為突破口,系統貫徹“綠鏈八項行動”(*鏈鏈主生態引導,規範透明陽光採購,全生命週期選優,打造現代物流效率和供應, 綠色低碳可持續發展,創新堅實鏈確保安全穩定,數位化智慧型運營塑料鏈賦能,綜合強勢基礎打造國際領先),推動第一鏈平台從企業層面發展到行業層面,推動第一鏈服務產業鏈全流程發展。鏈系統向綠色、數位化、智慧型化創新方向發展,鏈條生態一流通過建設國家電網綠鏈,推動第一產業鏈協同、智慧型化、精益化、綠色化、國際化發展,實現第一產業鏈最優運營效率、效益和效益,持續提公升對第一產業鏈發展的支撐、行業驅動力、風險防控力度、風險防控力度。 和價值創意,支撐數智強電網建設,為公司戰略實施和“一體四翼”高質量發展提供支撐,引領能源電力產業鏈高質量發展。
國網能源研究院持續開展新型電力系統產業鏈第一鏈研究
國網能源研究院對新型電力系統產業鏈發展形態進行了研究判斷。
國網能源研究院圍繞“雙碳”目標和構建新型電力系統的要求,持續開展新型電力系統產業鏈第一鏈研究:基於新發展格局下“經濟-能源-電力”的新關係,研究判斷電力行業定位的新變化, 確立新型電力系統產業鏈“四種形式”分析方法,從產業價值形態、企業形態、迴圈形態、空間形態四個維度展望我國新型電力系統產業鏈的發展和演進趨勢。提出我國電力產業鏈將從化石能源為背景轉向技術創新,其價值創造模式的飛躍也將帶來新的商業邏輯和產業發展空間。
國網河北電力助力雄安新區綠色智慧能源建設
雄安高鐵站。
雄安高鐵站房外觀呈水滴狀橢圓形,站房屋頂上的分布式光伏發電板猶如水滴上的明珠,熠熠生輝。 該專案採用多晶矽光伏元件,敷設面積為420,000平方公尺,總容量為597兆瓦,年均發電量580萬千瓦時,為雄安高鐵站提供源源不斷的清潔電力。 該專案每年可節約標準煤約1800噸,減少二氧化碳排放4500噸,相當於植樹造林12平方公里。 專案採用“自發電自用、餘量併網”的並網模式,國網河北電力嚴格組織專案前期併網方案審查和專案完工階段驗收,確保光伏專案按期併網發電。 專案的順利執行,為雄安新區綠色智慧能源建設提供了典範,打造了綠色智慧型交通應用典範,助力雄安綠色城市建設。
國網上海電力有限公司建成全球首個3.5萬伏公里級超導輸電示範工程
35000伏公里級超導輸電示範工程。
該專案於2021年12月投產,是目前全球輸電容量最大、距離最遠、接頭數量最多的超導輸電專案全商業執行,也是唯一採用全排管道鋪設的公里級超導輸電專案,該專案開創了千公尺級超導電纜在大城市核心區執行的先河, 加速了超導全產業鏈的國產化,大大提公升了我國在超導傳輸領域的國際影響力。截至2023年8月,該專案已累計4個為9萬戶家庭提供了近3億千瓦時的電力。
國網四川電力打造清潔能源大規模優化配置、高質量現場消納模式
全球最大變電站容量最大的特高壓換流站——四川布拓換流站。
作為國家級清潔能源示範省份,四川水電裝機容量為1全國每100千瓦時有1億千瓦、28千瓦時的水電來自四川。 截至2023年8月,國家電網已建成並投運四川省6個特高壓直流輸電專案,包括湘家壩-上海、浙江西西西錦屏、江蘇亞中、江蘇白鶴灘、浙白鶴灘等6個特高壓直流輸電專案,四川輸電容量超過5000萬千瓦,形成了中國“西電東送”的主力軍。 近年來,國網四川電力持續公升級電網,秉承“保內供、外穩定送”原則,打造清潔能源大規模優化配置、就地消納模式,四川省累計出電量已超過1個5萬億千瓦時,幫助民族地區將資源優勢轉化為經濟優勢,為我國東部和中部地區的經濟社會發展做出巨大貢獻。 全球最大變電站容量最大的特高壓換流站——四川布拖換流站由兩座800kV換流站和一座500kV換流站“三站合一”打造,占地062平方公里,相當於90個標準足球場的大小。