近日，我國首個省級數字智慧電網在江蘇建成，首次實現(xiàn)萬億量級電力大數據融合貫通，可有效提升電力系統(tǒng)運行效率，促進新能源消納，優(yōu)化民生保障服務，為電力系統(tǒng)數字化轉型提供可復制可推廣的新路徑。
所謂數字智慧電網，是運用工業(yè)互聯(lián)網、電力北斗、人工智能等先進數字技術，在數字空間構建一比一的虛擬電網。這次建成的數字智慧電網，首次聯(lián)通了電源、電網、用戶等各環(huán)節(jié)超過1萬億數量的電力數據信息，還能實時反映電網運行狀態(tài)。
為何要給實體電網配上“虛擬助手”？電網是覆蓋生產生活方方面面的龐大基礎設施，也是能量轉換的核心樞紐，其安全穩(wěn)定高效運行既關乎能源轉型成敗，也影響經濟社會可持續(xù)發(fā)展。當前，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)運行結構都發(fā)生了改變。在發(fā)電側，風光等新能源成為新增發(fā)電主體；在用電側，充電樁、儲能等新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，多元互動、負荷調控等新技術持續(xù)突破，這些都對電網運行提出了挑戰(zhàn)。
電網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)模經濟存儲，電力的發(fā)、輸、用必須同時完成，保持實時平衡。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)平衡調控需求。風光等新能源則不然，因其受氣候變化和天氣條件影響大，具有波動性、間歇性、隨機性等特征。隨著新能源發(fā)電規(guī)模占比不斷擴大，當高比例接入電網系統(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)生產和居民用電負荷都會下降，供需不能匹配。再比如，風電夏季比冬季利用小時數要少100至200小時，風電出力與負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，需要大幅提升電網系統(tǒng)的智能化和靈活性。
數字智慧電網就像一個能感知、會思考、可進化的“大腦”，可以通過分布在電網各個環(huán)節(jié)的海量感應器和控制器，結合人工智能分析計算，動態(tài)感知大電網運行狀態(tài)，同時也能迅速掌握聯(lián)通用戶的電網“毛細血管”的實時動向，統(tǒng)籌全局，快速作出決策和執(zhí)行決策。
有了數字智慧電網，面對新能源海量碎片化接入，就可以實現(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，并根據當時風、光等氣象條件做出天氣預報，輸入發(fā)電功率模型，算出風、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，精準預測和運行智能控制技術，為電網調度部門自動生成調度方案，將新能源及時并網、輸送、消納。
有了數字智慧電網，面對用電側復雜多變的需求，就可以通過虛擬電廠運行模式，將工廠、寫字樓、電動汽車等原本單純消耗電能的負荷側資源，從“消費者”轉變?yōu)榧认碾娔苡稚a電能的“產消者”，在存量資源下實現(xiàn)電力削峰填谷。目前，江蘇數字智慧電網中虛擬電廠“發(fā)電”能力已超過200萬千瓦，相當于兩臺白鶴灘水電站安裝的全球最大水輪發(fā)電機組的裝機容量，節(jié)約了80%至90%的新增電源建設成本。
打造數字智慧電網，是“雙碳”目標下推動新型電力系統(tǒng)建設的必由之路，全面推廣還需因地制宜、落到實處。數字化轉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。我國數字技術與實體經濟結合過程中，既存在技術跟應用脫節(jié)的情況，也不乏貪大求全、不重實效的現(xiàn)象，更有為數字化而數字化的問題，這些在數字智慧電網建設中都值得警惕。
數字化轉型目的是提質增效、解決實際問題。推進數字智慧電網建設，要與各地電網實際情況和電力行業(yè)特點相結合，聚焦高頻急難問題，推出一批具有標桿示范意義的應用場景。加強關鍵核心技術攻關，為場景應用提供有力技術支撐。此外，電力大數據是一座有待挖掘的富礦，可有效賦能各行各業(yè)發(fā)展，要進一步打通數據采集、流通、協(xié)同、共享和應用全鏈條，把海量電力大數據轉化為發(fā)展紅利。 （作者：王軼辰 來源：經濟日報）
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