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南方電網(wǎng)發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2021-04-26 10:34:49

  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(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》(以下簡稱白皮書)。

  “數(shù)字電網(wǎng)將成為承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。”在白皮書中,南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)闡述了以新能源為主體的新型電力系統(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”的三大顯著特征,南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字電網(wǎng)建設(shè),多措并舉構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),服務(wù)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)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(rèn)為,新型電力系統(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(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流。以數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素,打通電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能各環(huán)節(jié)信息,發(fā)電側(cè)(發(fā)電廠等)實(shí)現(xiàn)“全面可觀、精確可測、高度可控”,電網(wǎng)側(cè)(電網(wǎng)企業(yè))形成云端與邊緣融合的調(diào)控體系,用電側(cè)(用電用戶)有效聚合海量可調(diào)節(jié)資源支撐實(shí)時動態(tài)響應(yīng)。

  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(shè)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)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動力,以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),通過數(shù)字技術(shù)與能源企業(yè)業(yè)務(wù)、管理深度融合,不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平,而形成的新型能源生態(tài)系統(tǒng),具有靈活性、開放性、交互性、經(jīng)濟(jì)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)將成為承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。南方電網(wǎng)依托強(qiáng)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(shù),透過數(shù)據(jù)關(guān)系發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律和潛在風(fēng)險,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和資源大范圍優(yōu)化配置,使電網(wǎng)具備超強(qiáng)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(fèi)按下了“快進(jìn)鍵”。

  2020年底,五省區(qū)非化石能源裝機(jī)和電量占比分別達(dá)到56%和53%,居世界前列,風(fēng)電、光伏發(fā)電利用率均達(dá)99.7%,區(qū)域能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型成效顯著。

  白皮書提出,南方電網(wǎng)公司將加快建設(shè)數(shù)字電網(wǎng),持續(xù)打造和完善一系列數(shù)字業(yè)務(wù)技術(shù)平臺,使之具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力、超強(qiáng)的計算能力和以數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)的能力;加速電網(wǎng)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型,推動電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維、物資、調(diào)度、營銷等多專業(yè)高效協(xié)同,提升企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率,確保面向眾多新能源客戶的高效服務(wù)水平;加大5G基站、物聯(lián)網(wǎng)、電動汽車充電樁等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(jìn)政府、產(chǎn)業(yè)上下游和用戶的密切互動,引導(dǎo)能量、數(shù)據(jù)、服務(wù)有序流動,推動能源生態(tài)系統(tǒng)利益相關(guān)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(rèn)為,在新型電力系統(tǒng)中,電網(wǎng)作為消納高比例新能源的核心樞紐作用更加顯著。“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(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控,實(shí)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(jìn)資源互濟(jì)共享能力進(jìn)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(yuǎn)地區(qū)等推廣應(yīng)用。此外,新能源+儲能、新能源+負(fù)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,已擁有自主化的大容量特高壓多端柔性直流輸電技術(shù),在大型交直流電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行技術(shù)與實(shí)踐方面處于領(lǐng)先地位。同時,推進(jìn)輸配電線路無人機(jī)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(shè),人工智能廣泛用于電網(wǎng)設(shè)備巡檢、智能客服、負(fù)荷預(yù)測等業(yè)務(wù)。

  南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字技術(shù)增強(qiáng)對新能源的“可觀、可測、可控”水平,推進(jìn)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(shè)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(shù)構(gòu)建堅強(qiáng)主網(wǎng)架和柔性配網(wǎng);統(tǒng)籌利用風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)等區(qū)域分布式能源資源,因地制宜建設(shè)交直流混合配電網(wǎng)和智能微電網(wǎng),持續(xù)加強(qiáng)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(fēng)光新能源裝機(jī),新能源裝機(jī)將從目前0.5億千瓦增加到2030年2.5億千瓦,支撐提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

  白皮書還提出,南方電網(wǎng)公司大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略,增強(qiáng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的科技支撐力和產(chǎn)業(yè)帶動力。南方電網(wǎng)公司將積極開展新型電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理與發(fā)展形態(tài)、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的新型電力系統(tǒng)分析與控制基礎(chǔ)理論和方法等基礎(chǔ)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)、先進(jìn)儲能技術(shù)、虛擬電廠等方面實(shí)現(xiàn)突破,促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)深度融合,建設(shè)支撐新型電力系統(tǒng)國家級創(chuàng)新平臺,形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。加快實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)獨(dú)立自主和升級換代,促進(jìn)形成完整且具備國際一流水平的電力產(chǎn)業(yè)鏈。

  綠色高效:大數(shù)據(jù)技術(shù)助用戶挖掘節(jié)能潛力

  據(jù)預(yù)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(shí)現(xiàn)零碳化邁進(jìn)。白皮書認(rèn)為,新能源將成為新增電源的主體,并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。

  終端能源消費(fèi)“新電氣化”進(jìn)程也將加快。工業(yè)、建筑、交通三大領(lǐng)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(jì)的快速發(fā)展也將推動終端用能電氣化水平進(jìn)一步提高。

  而隨著新能源和傳統(tǒng)電源角色發(fā)生轉(zhuǎn)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(shí)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(shù)助推能源消費(fèi)革命,推動綠色生產(chǎn)生活方式廣泛形成。“十三五”期間,南方電網(wǎng)持續(xù)推進(jìn)電能替代,在電鍋爐、電蓄冷、港口岸電等重點(diǎn)領(lǐng)域取得積極進(jìn)展,“十三五”累計實(shí)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(fèi)比重達(dá)32%,比2015年提升4個百分點(diǎn)。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(wù)市場在全國率先開展結(jié)算試運(yùn)行,電力市場建設(shè)走在全國前列。

  南方電網(wǎng)公司將利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的現(xiàn)代供電服務(wù)體系,提高服務(wù)效率和客戶體驗(yàn),支撐業(yè)務(wù)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(shù)聚合海量用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源,大力建設(shè)虛擬電廠,引導(dǎo)用戶合理用電,促進(jìn)發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)雙向互動。

  南方電網(wǎng)公司還將通過大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助用戶挖掘節(jié)能潛力,促進(jìn)能源消費(fèi)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(zhuǎn)變,推動電動汽車、電能替代、節(jié)能減排、綜合能源服務(wù)的發(fā)展;加快建設(shè)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(yīng)交易模式。

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