2021年3月,十三屆全國人大四次會(huì )議審查批準的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和2035年遠景目標綱要》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃綱要》),清晰展望了2035年基本實(shí)現社會(huì )主義現代化的遠景目標,提出了構建現代能源體系。同年3月,中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議研究了實(shí)現碳達峰碳中和的基本思路和主要舉措,強調實(shí)現“雙碳”目標的重要性和緊迫性,首次提出將構建以新能源為主體的新型電力系統,為能源電力的科學(xué)發(fā)展指明了清晰的方向。2022年3月,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布的《“十四五”現代能源體系規劃》,提出了構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系要求,明確了新型電力系統的建設路徑。
2019年,南方電網(wǎng)公司提出數字電網(wǎng)建設和數字化轉型的戰略部署,啟動(dòng)了數字電網(wǎng)建設。2021年,為全面落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰略,認真貫徹國家構建現代能源體系各項部署,切實(shí)推進(jìn)新型電力系統建設,南方電網(wǎng)公司牢牢把握構建新型電力系統主動(dòng)權與戰略機遇,先后印發(fā)了《數字電網(wǎng)推動(dòng)構建以新能源為主體的新型電力系統白皮書(shū)》、《南方電網(wǎng)公司建設新型電力系統行動(dòng)方案(2021-2030年)白皮書(shū)》,制定了構建以新能源為主體的新型電力系統的短中長(cháng)期目標及重大舉措,為全面支撐南方五省區及港澳地區碳達峰碳中和目標實(shí)現貢獻南方電網(wǎng)力量。
新型電力系統建設
面臨挑戰
新型電力系統最顯著(zhù)的特征是新能源在電源結構中占據主導地位,基于新能源具有隨機性、波動(dòng)性及間歇性等特點(diǎn),與傳統電力系統相比,新型電力系統具有綠色低碳、靈活高效、多元互動(dòng)及數字賦能等特征。一是新型電力系統的發(fā)電系統、電網(wǎng)系統、負荷系統及儲能系統都發(fā)生了重大變化,同時(shí),新能源機組缺口大,電網(wǎng)建設質(zhì)量及效率有待進(jìn)一步提高;二是新型電力系統靈活開(kāi)放,源網(wǎng)荷儲多元互動(dòng),電網(wǎng)電能量的傳輸保障壓力大幅提升;三是新型電力系統復雜度提升,業(yè)務(wù)信息化系統及管控對象大幅增加,電網(wǎng)運營(yíng)難度大幅增加。
上述特征都對新型電力系統建設、電力系統持續可靠供電及電網(wǎng)安全穩定運行帶來(lái)新的挑戰,迫切需要通過(guò)多元主體參與,對電力系統的產(chǎn)業(yè)模式、生產(chǎn)模式、運營(yíng)模式進(jìn)行變革,建立開(kāi)放共享、優(yōu)勢互補、協(xié)作共贏(yíng)的生態(tài)系統,共同推動(dòng)新型電力系統建設。
構建新型電力系統
需要新生態(tài)
整合電網(wǎng)規劃、設計、施工、設備供應上下游企業(yè),構建產(chǎn)業(yè)新生態(tài),保障新型電力系統高水平建設。首先,構建新型電力系統需大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規模,涉及從電網(wǎng)頂層規劃、下游施工建設到電網(wǎng)安全運行各環(huán)節,要基于國家構建現代能源體系的要求,綜合考慮區域發(fā)展情況,科學(xué)謀劃新型電力系統建設。其次,要充分利用大數據、人工智能等數字化技術(shù),支撐電廠(chǎng)選址、電網(wǎng)規劃、工程建設等業(yè)務(wù)開(kāi)展。再次,依托電網(wǎng)公司的生態(tài)位優(yōu)勢,高效協(xié)同電力設計院、建設施工企業(yè)及設備供應上下游企業(yè)強化合作。通過(guò)整合電力產(chǎn)業(yè)鏈資源與各方共同參與,推動(dòng)數據要素共享,確保新型電力系統設計既智慧又綠色,施工建設既安全又高效,供應鏈既可靠又可控,促進(jìn)形成國際一流的新型電力系統相關(guān)裝備、運營(yíng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈,大幅提升電力行業(yè)資源配置效率和生產(chǎn)力,縮短新型電力系統建設周期,提升建設質(zhì)量,形成合作共贏(yíng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài),高水平保障新型電力系建設。
整合發(fā)電、輸電、變電、配電、用電環(huán)節,構建供需新生態(tài),保障新型電力系統的電能量高水平傳輸。《規劃綱要》已明確構建現代能源體系的重大舉措,要“建設一批多能互補的清潔能源基地”,“提高特高壓輸電通道利用率”,“加強源網(wǎng)荷儲銜接,提升清潔能源消納和存儲能力”。南方電網(wǎng)公司2021年9月印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)綠色低碳發(fā)展轉型的意見(jiàn)》,明確了加快構建新型電力系統的兩個(gè)目標:到2025年,南方五省區新能源新增裝機1億千瓦左右,非化石能源裝機占比提升至60%;到2035年,在2025年基礎上再新增裝機1.5億千瓦以上,非化石能源裝機占比提升至70%。一方面,電源端清潔電力將迎來(lái)高速建設期,電力外送、清潔能源消納等難題也將隨之而至;另一方面,受電端有源化與協(xié)同化使得輸配電網(wǎng)由原來(lái)的單向受電配網(wǎng)轉為可一定程度自我平衡的局域電網(wǎng),輸配電網(wǎng)由原來(lái)的主從關(guān)系變?yōu)榛ハ嘀С帧㈦p向互動(dòng)和協(xié)作共生的關(guān)系,這使得電網(wǎng)安全調控難度大幅提升。基于此,需深度融合數字化技術(shù)與電力技術(shù),優(yōu)化與整合電力發(fā)、輸、變、配、用全過(guò)程,實(shí)現電能量傳輸全過(guò)程在線(xiàn)監測、一體化管控、可視化展示及智能化分析決策,提升新型電力系統對大規模新能源并網(wǎng)的支撐能力及安全調控能力,保障發(fā)電側“全面可觀(guān)、精確可測、高度可控”,形成電網(wǎng)側云邊融合的調控體系,支撐用電側有效聚合海量可調節資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應,通過(guò)供需生態(tài)合力,高水平保障新型電力系統的電能量傳輸。
整合氣象信息、地理信息、網(wǎng)架信息、用電信息,構建數字新生態(tài),保障新型電力系統高水平運營(yíng)。新型電力系統動(dòng)態(tài)行為更加復雜,電力系統的安全性和可靠性將受到更大挑戰,需借助數字化技術(shù)構建數字生態(tài)以提供更好的保障支撐。通過(guò)依托數字化技術(shù)整合能源電力相關(guān)主體的氣象信息、地理信息、網(wǎng)架信息及用電信息等數據,深度結合數字技術(shù)與電網(wǎng)運行調度資源,大力發(fā)揮能源電力大數據“生產(chǎn)要素”資源優(yōu)化配置和集成的關(guān)鍵作用,以數據驅動(dòng)實(shí)現態(tài)勢感知、全局把控及科學(xué)決策,支撐電力系統精細化運營(yíng),改變傳統作業(yè)模式。借助大數據分析技術(shù)深入業(yè)務(wù)管理,建立電力各業(yè)務(wù)領(lǐng)域相應的算法模型,并基于相關(guān)領(lǐng)域業(yè)務(wù)數據持續輸入迭代智能算法,優(yōu)化傳統運營(yíng)流程。通過(guò)運營(yíng)模式變革與流程再造,形成良好的數字生態(tài),高水平保障新型電力系統的運營(yíng)。
數字電網(wǎng)
賦能智慧能源生態(tài)
產(chǎn)業(yè)生態(tài)、供需生態(tài)與數字生態(tài)相互依存、相互支撐,并有機結合構成智慧能源生態(tài)。數字生態(tài)中所使用的數字化技術(shù),實(shí)現數據要素的共享與價(jià)值挖掘,可促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)更智能、更科學(xué)地保障新型電力系統建設,支撐供需生態(tài)更安全、更靈活地保障電力傳輸。同時(shí),電力建設、電力傳輸、電網(wǎng)運行持續產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數據推動(dòng)數字生態(tài)發(fā)展,三種生態(tài)在相互依存、相互支撐中共同演進(jìn),從而全方位保障新型電力系統建設。
新型電力系統建設是一項長(cháng)期復雜、覆蓋面廣的系統性工程,需站在構建現代能源體系的高度對涵蓋電網(wǎng)建設、電力傳輸、電網(wǎng)運行等領(lǐng)域的智慧能源生態(tài)提供強有力的支撐系統。南方電網(wǎng)公司于2020年底基本建成的數字電網(wǎng),是以物理電網(wǎng)為基礎,以新一代數字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)、業(yè)務(wù)、生態(tài)融合構建的新型能源網(wǎng)絡(luò )。南方電網(wǎng)深圳數字電網(wǎng)研究院有限公司積極承擔企業(yè)責任和社會(huì )責任,深入貫徹國家構建現代能源體系各項部署,積極配合南網(wǎng)數研院完成“科改示范行動(dòng)”各項重點(diǎn)任務(wù),并堅決落實(shí)集團化改革相關(guān)工作部署,緊密?chē)@數字電網(wǎng)建設,以研發(fā)創(chuàng )新、技術(shù)平臺、軟硬集成、實(shí)施運營(yíng)四大體系為依托,構建了完整的IT服務(wù)價(jià)值鏈核心能力,全力支撐南方電網(wǎng)公司數字化轉型和數字電網(wǎng)建設。數字電網(wǎng)通過(guò)突破原有的技術(shù)、業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)邊界,催生出電網(wǎng)新形態(tài)、企業(yè)新業(yè)態(tài)、能源新生態(tài),成為能源生態(tài)系統的核心樞紐,能很好地賦能和支撐智慧能源生態(tài)的形成和發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)新型電力系統建設、電能量傳輸保障及電網(wǎng)運行各環(huán)節高質(zhì)量發(fā)展,服務(wù)清潔低碳、安全高效的能源體系建設,助力碳達峰碳中和目標的實(shí)現。
來(lái)源:中國能源網(wǎng)