觀察 | “數智風”吹動電力系統新變革
來源：中國電業與能源 時間：2023-08-07 15:01
國網浙江杭州蕭山區供電公司青年員工 對“雙碳大腦”進行討論。（姚靖霖 攝）
4月，國家能源局印發《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》（以下簡稱《意見》），要求推動數字技術與能源產業發展深度融合，加強傳統能源與數字化智能化技術相融合的新型基礎設施建設，釋放能源數據要素價值潛力，強化網絡與信息安全保障，有效提升能源數字化智能化發展水平，促進能源數字經濟和綠色低碳循環經濟發展，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。
其中，《意見》針對能源行業數智化轉型發展需求，從加快行業轉型升級、推進應用試點示范、推動共性技術突破、健全發展支撐體系、加大組織保障力度等五個方面給出了全面具體的指導意見，為能源行業高質量發展指明了前進的道路。《意見》發布后，各大發電集團、電網公司等能源企業先后提出各自數智化發展重點和路徑。為加快構建新型電力系統，并應對其帶來的系統性變革，數智化建設已成業界共識。
數智化技術多層滲透 發展迎來政策紅利期
“未來電力系統是復雜的、高度分散的、具有海量元件的巨系統，其有效運行需要依靠智能化的手段。因此，電力系統數字化智能化是構建新型電力系統的必由之路。”中國能源研究會能源政策研究室主任林衛斌表示。
“數智化就是解決各種不確定性環境下自動化決策的問題，當前電力系統遇到了各種不確定性的復雜狀況，更需要我們在系統層面能夠對不確定性進行實時的快速敏捷的處理，不僅僅依賴于人，更多依賴機器和算法。”賽智產業研究院院長趙剛同樣認為，要素越復雜，越需要通過數據要素掌握其他要素的運行狀況，通過數據分析來實現對其他要素的合理配置和優化組合。
現階段，在電力系統轉型過程中，數智化已在增加負荷預測精準度、降低棄電率，降低運營成本、減少碳排放等方面發揮著多重作用，成為不可或缺的支撐力。
“數字化技術逐步成為電力經濟發展的核心驅動力，也成為新型電力系統建設的重要支撐，同時，電力大數據是能源領域和宏觀經濟的重要參考指標，電力數據應用場景逐步拓展，電力看經濟、看環保、看旅游、看復工復產等已得到較好應用，為政府、行業、企業等發展提供了有力支撐。”中國電力科學院用電與能效研究所高級工程師宮飛翔表示。
數智化建設正通過電力領域滲透到各個行業，同時，從國家層面、行業層面、國企央企監管等層面，也出臺了一批指導意見和實施細則，積極推動能源行業企業的數智化發展。
記者了解到，自2018年，我國陸續出臺有關數字化相關政策，2020年至今更是愈加密集。在國家層面，2023年年初，國務院發布了《數字中國建設整體布局規劃》；在能源領域，2023年年初，國家能源局發布了《意見》；在央企國企方面，國資委也曾發布《關于加快推進國有企業數字化轉型工作的通知》；此外，還有一系列配套方案等。
“現在是相應的政策紅利期，國家在推動一件事情時會有一定的相應政策作為保障，不管是推動新型電力系統的建設，還是數字化體系的建設等，它都有配套的政策予以支持。”有電網數字化領域專家指出，政策出臺是為了推動數字經濟的整體發展，我國把數字經濟當成高質量發展、加快數字化建設的重要拉動力。
《數字中國發展報告（2022年）》顯示，2022年中國數字經濟規模達50.2萬億元，總量穩居世界第二，占GDP比重提升至41.5%，數字經濟的增速明顯高于GDP增速。在此背景下，能源行業也因地制宜、因時制宜制定了轉型策略。
專家認為，從國家發展來看，數字經濟是我們的總體形勢，從能源行業來看，數字化發展是兩個革命（能源革命、數字革命）疊加的過程，因為能源革命要求向低碳化、綠色化轉型，企業發展要求提質增效。所以通過數字化轉型重構戰略，進行相應的機制變革以及先進技術布局，都是推進數字化轉型的一個必然過程。
電網數智化轉型成為可行路徑是手段而不是目的
“就電網企業而言，當前信息化建設已經由量變向質變轉變，核心業務已經基本上線，數據壁壘問題基本得到緩解，包括數據管理、數據目錄等，都在有條不紊開展。高水平的數據應用成果也在培育，能源互聯網建設也在持續推進，整體取得了長足的進步。”電網數字化領域專家指出。
有專家認為，經過十多年持續發展，電網企業數智化轉型在基礎設施建設、常態業務信息化支撐等方面取得一系列成效。電網企業信息化建設已基本實現業務線上管理的全覆蓋，主要業務線下向線上的轉變已基本完成，但在數據驅動業務上依然存在瓶頸，要用更加徹底的數智化轉型打破困局。數智化是電網企業解決電網發展問題的可行路徑，從提高電網運營的安全性、精準性、智能化水平，到釋放社會資源廣泛參與電網共建共創，數智化轉型都蘊含著巨大的變革紅利與增長動能。
但專家坦言，在發展過程中也有一些問題，不光是電網企業、能源行業，也包括其他行業，都會或多或少面臨一些轉型過程中帶來的副作用，這也是下一步數智化需要努力的方向。
目前，電網發展正面臨多重挑戰，傳統模式發展已不能滿足當下需求。據了解，面對數智化轉型日益迫切的需求，電網企業數智化轉型仍有轉型理念、轉型方式、業務賦能、業務拓展、技術支撐、激勵機制等方面問題亟待解決。
“就電網企業來講，推動相應的數字化轉型涉及電網數字化變革、能源行業數字化發展、上下游企業數字化轉型、用戶用能方式智能化升級等方面的變革。”電網數字化領域專家表示，要通過電網數字化本體的轉型，以及帶動上下游的轉型，形成全要素、多業務、高效益的數字化深度發展格局，構建數字化驅動的電網企業智慧運營體系和創新賦能平臺，推動電網企業實現電網運營方式、價值創造模式、基層賦能方式、對外服務模式“四大轉型”。
聚焦新型電力系統，數智化建設如何把目標與現實耦合讓“夢想照進現實”，做好頂層設計成為業內共同關注的重點。
“數字化轉型要成功落地，頂層規劃設計是關鍵。規劃的科學是最大的科學，規劃的科學是最大的節省。”中國能源研究會副理事長兼秘書長孫正運認為，要因地制宜結合實際情況做好頂層設計，要把跨部門、跨專業的需求和用戶需求緊密結合起來。
“新型電力系統建設牽涉到經濟社會發展方方面面，遇到很多新的問題，數字化也好，智能化也好，是手段而不是目的，數智化建設要服務于我們經濟社會發展和轉型，必須為我國能源經濟社會發展的目標包括‘雙碳’目標服務，以及要與新型電力系統建設需要的支撐條件結合起來。”自然資源保護協會（NRDC）清潔電力項目高級顧問王萬興強調。
“要做好數智化建設需要有一個非常宏觀、科學、合理的數據管理頂層架構，國家電網從總部到省市公司再到相關專門支撐機構，積累了大量的生產運營規劃以及客服方面的大數據。”宮飛翔表示，除了管理架構之外，還有一部分是數據接入，在采集、傳輸、存儲、應用及隱私保護等方面形成一個非常完全的數據管理閉環。
記者了解到，在智能電網用戶接口功能及數據標準化建設方面，國家電網有限公司牽頭制定了相關國家標準，且已經發布的國家標準有5項，內容主要是針對需求響應業務的頂層設計，包含功能體系、安全要求、宏觀設計等方面。
“在新型電力系統這個更大的命題下，無論是從新能源還是低碳角度，數字化轉型的路徑都要服務于經濟社會各領域的需求。”趙剛在談到電網數字化轉型時表示。
安全成為數智化發展基礎 未來前景可觀
“能源系統和數字化技術已經深度融合，數字化技術是能源安全的重要基礎之一。”在能源安全與數智化建設的關系上，孫正運如是表示。
當下，電網組成元素日漸豐富，正面臨著新能源占比高、電力電子化等多重挑戰，經營壓力和風險增大、投資能力收緊，“源網荷儲”協同、新能源消納、電網安全等問題突出，電網保供面臨著安全、經濟和綠色多方協調發展壓力。在此背景下，電網數智化發展在“不可能三角”中尋找平衡點，盡可能在不同的場景里發揮著不同的作用。
“就電網行業主導產業而言，發展重點在于怎樣利用電網數字化基礎設施，在技術融合和價值挖掘上做文章，促進協調發展。要以電網功能形態升級，促進電網價值創造模式轉變與運營管理決策模式轉變。”電網數字化領域專家指出。
專家認為，在輸配電領域需要通過數智化保證電網運行的安全韌性，尤其是在配電領域，怎樣更好地收集數據、利用配電側資源等，是數智化發揮的重要領域。數智化轉型是持續迭代的過程，對于數智化建設的認識也會不斷深入，最終目標都是促進能源安全。
那么，電網應如何適應數智化轉型呢？專家建議，應從三個方面入手。
一是連接促升級，以數字化連接生產、傳輸、消費和服務四大環節，實現生產消費全鏈條貫通。在當前“網上電網”建設基礎上，拓展數據與業務融合范圍，形成發輸變配用跟環節能量流與數據流雙重耦合，加強各環節信息交互、協同互動能力，全面提升電網運行安全和資源配置能力。
二是耦合促提升，融合新老基建，在新能源消納、能量控制、創新服務等方面形成耦合效應。用新基建發展機遇解決電網數據價值匯聚能力不足的問題，使電網成為能源承載網絡和信息鏈接樞紐，能夠“隨時隨地”提供多種能源服務，從而發揮電網企業在能源數字經濟時代的綜合競爭力。
三是智控促升級，發揮調度“電網大腦”的中樞作用，增強能源流、信息流的智能控制水平。將調度作為電網數字化轉型的決策中樞，拓展調控業務數字化職能，加強能量流與數據流融合、全面感知電網運行狀態、辨識存在風險、制定安全控制策略，提升調控對多維復雜情況的分析辨別能力和安全經濟調控水平。
“在輸配電領域需要通過數字化保證我們電網運行的安全韌性，尤其是在配電領域，怎樣更好地收集數據，利用配電側的資源等，其實是數字化發揮的重要領域。”對于電網運行安全保障，電網數字化領域專家如是稱。
“整個新型電力系統從發輸配用都有相應的數智化工作。數智化可以服務的對象很多，首先是服務政府，此外還可以賦能新型電力系統建設，主要在‘源網荷儲’平衡、電網運行安全領域。”宮飛翔表示。
“在電力系統運行管理和數字化技術深度融合的今天，網絡信息安全和電力系統運行、設備、人身安全同等重要。”孫正運強調。
暢想未來，電力系統數智化將會呈現何種景象？
“未來的數字化，就像是今天的電力一樣，賦能和賦智到各行各業。”趙剛表示，目前我國電力行業的數智化發展走在各行業前列，電力數據應用到經濟社會各個領域，電力支撐了所有的經濟活動，其中的各種行為數據在電力數據中有實時反應。
因此，趙剛認為，電力企業的數智化轉型既能促進新型電網的運營，也會支撐以能源互聯網和智能互聯網融合所帶動的新興產業的發展，比如自動駕駛、智能機器人、智能家居等。
可以預見，隨著能源數智化快速發展、數據價值逐步被挖掘，數智化在賦能政府決策、產業轉型、城市建設、鄉村振興等場景的應用也將更加豐富。
責任編輯：高慧君
