近日,我国首个省级数字智慧电网在江苏建成,首次实现万亿量级电力大数据融合贯通包養網,可有效提升电力系统运行效率,促进新能源消纳,优化民生保障服务,为电力系统数字化转型提供可复制可推广的新路径。
所谓数字智慧电网,是运用工业互联网、电力北斗、人工智能等先进数字技术,在数字空间构建一比一的虚拟电网。这次建成的数字智慧电网,首次联通了电源、电网、用户等各环节超过1万亿数量的电力数据信息,还能实时反映电网运行状态。
为何要给实体电网配上“虚拟助手”?电网是覆盖生产生活方方面面的庞大基础设施,也是能量转换的核心枢纽,其安全稳定高效运行既关乎能源转型成败,也影响经济社会可持续发展。当前,随着新型电力系统持续发展,发电、用电等各个环节运行结构都发生了改变。在发电侧,风光等新能源成为新增发电主体;在用电侧,充电桩、储能等新业态不断涌现,多元互动、负荷调控等新技术持续突破,这些都对电网运行提出了挑战。
电网的头号难题便是包養大规模消纳新能源。电力系统目前还不能大规模经济存储,电力的发、输、用必须同时完成,保持实时平衡。传统电力系统电源以常规火电、水电为主,发电出力连续可控,能够满足“源随荷动”的电力系统平衡调控需求。风光等新能源则不然,因其受气候变化和天气条件影响大,具包養網有波动性、间歇性、随机性等特征。随着新能源发电规模占比不断扩大,当高比例接入电网系统时,电力需求平衡压力便持续增加。
比如,光伏电站在阳光充足的午间发电量明显增加,而此时工业生产和居民用电负荷都会下降,供需不能匹配。再比如,风电夏季比冬季利用小时数包養網要少100至200小时,风电出力与负荷需求在时间上不完全匹配。面对发用电两端的不确定性,需要大幅提升电网系统的智能化和灵活性。
数字智慧电网就像一个能感知、会思考、可进化的“大脑”,可以通过分布在电网各个环节的海量感应器和控制器,结合人工智能分析计算,动态感知大电网运行状态,同时也能迅速掌握联通用户的电网“毛细血管”的实时动向,统筹全局,快速作出决策和执行决策。
有了数字智慧电网,面对新能源海量碎片化接入,就可以实现大至城市、乡镇,小至一根电力线路、一基电力杆塔所在地的气象信息全覆盖,并根据当时风、光等气象条件做出天气预报,输入发电功率模型,算出风、光电场能发出多少电。通过分钟级区域新能源发电特性,精准预测和运行智能控制技术,为电网调度部门自动生成调度方案,将新能源及时并网、输送、消纳。
有了数字智慧电网,面对用电侧复杂多变的需求,就可以通过虚拟电厂运行模式,将工厂、写字楼、电动汽车等原本单纯消耗电能的负荷侧资源,从“消费者”转变为既消耗电能又生产电能的“产消者”,在存量资源下实现电力削峰填谷。目前,江苏数字智慧电网中虚拟电厂“发电”能力已超过200万千瓦,相当于两台包養白鹤滩水电站安装的全球最大水轮发电机组的装机容量,节约了80%至90%的新增电源建设成本。
打造数字智慧电网,是“双碳”目标下推动新型电力系统建设的必由之路,全面推广还需因地制宜、落到实处。数字化转型往往意味着高额投入,如果收不到理想成效,就会造成较大损失。我国数字技术与实体经济结合过程中,既存在技术跟应用脱节的情况,也不乏贪大求全、不重实效的现象,更有为数字化而数字化的问题,这些在数字智慧电网建设中都值得警惕。
数字化转型目的是提质增效、解决实际问题。推进数字智慧电网建设,要与各地电网实际情况和电力行业特点相结合,聚焦高频急难问题,推出一批具有标杆示范意义的应用场景。加强关键核心技术攻关,为场景应用提供有力技术支撑。此外,电力大数据是一座有待挖掘的富矿,可有效赋能各行各业发展,要进一步打通数据采集、流通、协同、共享和应用全链条,把海量电力大数据转化为发展红利。 (作者:王轶辰 来源:经济日报)