論壇 | 電網(wǎng)功能形態(tài)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢分析
來源：《中國電力報》 時間：2024-06-13 13:39
電網(wǎng)功能形態(tài)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢分析
王智敏
電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性
電網(wǎng)作為高度嵌入經(jīng)濟社會生產(chǎn)活動中的公共基礎(chǔ)設(shè)施，其數(shù)字化水平將對能源電力市場化程度產(chǎn)生更加直接和深遠的影響。電網(wǎng)作為能源轉(zhuǎn)換利用和輸送配置的樞紐平臺，需要結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟與新基建的政策機遇，著重發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟與網(wǎng)絡(luò)效益優(yōu)勢，促進電力供需更平衡、資源配置更優(yōu)化。
當前，電力系統(tǒng)從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)演進，這對電網(wǎng)安全、高效、優(yōu)化運行提出了更大挑戰(zhàn)。隨著高比例新能源、新型儲能、柔性直流輸電等電力技術(shù)快速發(fā)展和推廣應(yīng)用，電網(wǎng)形態(tài)復(fù)雜化、電網(wǎng)相關(guān)主體多元化運行方式多樣化的特點愈發(fā)明顯，高低壓層級電網(wǎng)之間、送受端電網(wǎng)之間協(xié)調(diào)難度加大。
目前，電網(wǎng)的生產(chǎn)運營、調(diào)度交易等活動已經(jīng)體現(xiàn)出高度的信息化與自動化，正在進一步成為調(diào)配能源資源的重要平臺。隨著數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，數(shù)字化、智能化發(fā)展成為新的趨勢，表現(xiàn)為數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟的深度融合，以及數(shù)據(jù)要素、數(shù)字平臺對電網(wǎng)整體與各個環(huán)節(jié)的賦能賦智。
電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢
從形態(tài)上看，正在發(fā)展成為物理電網(wǎng)和數(shù)字電網(wǎng)相融合的整體。物理電網(wǎng)在電力傳輸以及生產(chǎn)消費過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)構(gòu)成了電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是數(shù)字空間電網(wǎng)實時鏈接感知重要的信息來源，也是數(shù)字空間電網(wǎng)反向觸達用戶、連接產(chǎn)業(yè)鏈上下游的關(guān)鍵載體。數(shù)字空間電網(wǎng)是通過對新一代數(shù)字化技術(shù)的科學應(yīng)用，打造覆蓋電網(wǎng)全區(qū)域、全專業(yè)、全鏈條、全要素的數(shù)字化電網(wǎng)，具備能夠?qū)崟r、動態(tài)、立體、時序化反映實體電網(wǎng)的全環(huán)節(jié)、全過程信息的特性，以電力系統(tǒng)的視角改變以往決策信息分散、決策依據(jù)不充分的問題，推動物理電網(wǎng)向高質(zhì)量發(fā)展邁進。
從功能上看，將進一步突出數(shù)智賦能賦效、電力算力融合、主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展和結(jié)構(gòu)堅強可靠的數(shù)字化支撐效果。數(shù)智賦能賦效強調(diào)增強以電網(wǎng)為樞紐的能源電力系統(tǒng)互聯(lián)互通能力、供需匹配能力、風險應(yīng)對能力和綜合服務(wù)能力。電力算力融合強調(diào)電網(wǎng)不僅是算力支撐電力運行、電力保障算力用能，還將融合電力算力技術(shù)、設(shè)備與機制，形成一體化的資源供給與調(diào)配服務(wù)。主配協(xié)調(diào)發(fā)展通過建立主配電網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)交互機制、建立主配電網(wǎng)風險分析、合環(huán)分析、故障處置等業(yè)務(wù)協(xié)同機制，推動主配網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用及故障信息共享，提升事故處置效率，提升主配網(wǎng)運行狀態(tài)的全景感知能力，提高多業(yè)務(wù)、跨部門間協(xié)作處置效率，提升電網(wǎng)安全運行控制水平，提升電網(wǎng)運行控制效率。結(jié)構(gòu)堅強可靠強調(diào)電網(wǎng)維持自身安全穩(wěn)定運行，保障用戶安全可靠用能，維護電力產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定性，助力能源安全。
從運行能力上看，將進一步提升“廣泛互聯(lián)、多流互融、智能互動”的能力。廣泛互聯(lián)即源網(wǎng)荷儲中的各類資源、電能與交通、物流、通信、應(yīng)急等其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通、共享互濟。多流互融即數(shù)據(jù)流引領(lǐng)優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流、資金流等多流融合，實現(xiàn)資源的最優(yōu)配置和業(yè)務(wù)的高效協(xié)同。智能互動即電力系統(tǒng)設(shè)備智能化水平持續(xù)提升，實現(xiàn)海量分散發(fā)供用對象智能協(xié)調(diào)，各類市場主體主動響應(yīng)、雙向互動，電力系統(tǒng)韌性、彈性和自愈能力增強。
從運營特征上看，增強氣候彈性、安全韌性、調(diào)節(jié)柔性、保障能力的要求將與日俱增。當前，能源電力與氣候的關(guān)系日益緊密，源荷兩端隨機性挑戰(zhàn)持續(xù)增加，依托以信息監(jiān)測、雙向計量、多方通訊、綠電溯源等數(shù)字化手段提升對電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的感知能力和控制能力，打造智慧化的電網(wǎng)調(diào)度運行模式，支撐電網(wǎng)更好地服務(wù)高比例新能源的大規(guī)模接入，不斷增強電網(wǎng)氣候彈性、安全韌性、調(diào)節(jié)柔性和保障能力，提升電網(wǎng)應(yīng)對突發(fā)異常、故障應(yīng)急、源荷隨機變化等問題的綜合水平。氣候彈性突出電網(wǎng)適應(yīng)氣候波動影響的能力，是動態(tài)感知、預(yù)測不可控環(huán)境變化，并開展被動適應(yīng)的方式；安全韌性突出電網(wǎng)在風險擾動下能夠維持安全穩(wěn)定正常運行的能力，是面對極端風險情況的抗擾動性；調(diào)節(jié)柔性強調(diào)電網(wǎng)具備快速靈活可調(diào)的能力，是應(yīng)對變化主動協(xié)調(diào)資源優(yōu)化配置的方式。保障能力強調(diào)在能源安全保供和能源轉(zhuǎn)型的雙重壓力下，電網(wǎng)在面對常態(tài)化和緊急性的運維需求時，對人、財、物等資源能夠及時、充分地調(diào)動，并能以最經(jīng)濟的方式保障運營安全。
從作用延展上看，其對電力生產(chǎn)清潔化、電力消費高效化、電力服務(wù)便捷化的帶動作用更加直接。電力生產(chǎn)清潔化可依托數(shù)字化技術(shù)精準預(yù)測可再生能源出力情況，將各個能源品類以更優(yōu)化的方式協(xié)同起來，能夠以更加清潔和低碳的方式供應(yīng)能源；電力消費高效化可以數(shù)字化技術(shù)便捷高效滿足用戶多樣化用電需求，打造優(yōu)質(zhì)的客戶體驗，降低全社會的碳排放總量和強度，減少全社會綜合用能成本；電力服務(wù)便捷化可依托數(shù)字化的廣泛連接，實時采集、預(yù)判和共享能源供需信息，實現(xiàn)自動化匹配和智能化交易，為多元社會主體提供一站式的能源電力服務(wù)，滿足各類用能、交易服務(wù)需求。
從技術(shù)發(fā)展趨勢來看，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新的推廣應(yīng)用將持續(xù)拓展領(lǐng)域范圍，成為帶動電網(wǎng)與數(shù)字技術(shù)的融合的最主要抓手。在拓展應(yīng)用范圍上，電網(wǎng)的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型能夠帶動數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新在眾多領(lǐng)域的推廣復(fù)用，為數(shù)字技術(shù)特別是前瞻性的共性技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用技術(shù)提供試點示范平臺。在推進技術(shù)融合上，將推動電網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代數(shù)字技術(shù)為依托，疊加海量數(shù)據(jù)與豐富應(yīng)用場景，進行新技術(shù)融合和新場景的培育，將進一步為電網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的“專精特新”培育提供試驗田與加速器。
從參與市場程度上看，電網(wǎng)的數(shù)字化將進一步發(fā)揮電網(wǎng)在電、碳、能源資源、數(shù)據(jù)等要素的連接作用和配置效率。在提升連接作用上，建立“電數(shù)”耦合新優(yōu)勢，拓展延伸電網(wǎng)作為能源資源配置平臺的潛能，增強電網(wǎng)數(shù)據(jù)合規(guī)流通和價值提升。同時，以電力大數(shù)據(jù)服務(wù)多個環(huán)境市場發(fā)展，進一步提升電力系統(tǒng)整體安全綠色水平。在提升電網(wǎng)的配置效率上，將推動市場信息的高度透明，支撐計量記錄、供需匹配和交易結(jié)算等，為多個要素市場提供數(shù)據(jù)、技術(shù)、平臺服務(wù)，為優(yōu)化市場制度設(shè)計，全面提高要素協(xié)同配置效率提供支撐。（作者單位：國網(wǎng)能源研究院有限公司）
責任編輯：余璇
