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数字电网推动构建新型电力系统

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近日,南方电网公司在广州发布《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》。“数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态。”在白皮书中,南方电网公司系统阐述了以新能源为主体的新型电力系统的背景和意义、新形势新要求以及“数字赋能、柔性开放、绿色高效”的三大显著特征,南方电网公司将依托数字电网建设,多措并举构建以新能源为主体的新型电力系统,服务碳达峰、碳中和战略目标实现。

数字赋能:为高效消纳新能源提供“核心算法”

白皮书介绍,2019年南方电网公司研究提出数字电网建设的战略部署。数字电网是以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术为核心驱动力,以数据为关键生产要素,以现代电力能源网络与新一代信息网络为基础,通过数字技术与能源企业业务、管理深度融合,通过不断提高数字化、网络化、智能化水平而形成的新型能源生态系统。该系统具有灵活性、开放性、交互性、经济性、共享性等特性,使电网更加安全、可靠、绿色、高效、智能。

数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态。南方电网依托强大的“电力+算力”,通过海量信息数据分析和高性能计算技术,透过数据关系发现电网运行规律和潜在风险,实现电力系统安全稳定运行和资源大范围优化配置,使电网具备超强感知能力、智慧决策能力和快速执行能力。这给广东、广西、云南、贵州、海南五省区的清洁能源消纳和消费按下了“快进键”。

白皮书提出,南方电网公司将加快建设数字电网,持续打造和完善一系列数字业务技术平台,使之具有强大的数据管理能力、超强的计算能力和以数据驱动业务的能力;加速电网管理数字化转型,推动电网规划、建设、运维、物资、调度、营销等多专业高效协同,提升企业运转效率,确保面向众多新能源客户的高效服务水平;加大5G基站、物联网、电动汽车充电桩等新型基础设施建设配套投入;对接好国家工业互联网和数字政府,充分利用电网企业在算力、算法和数据资源上的优势,促进政府、产业上下游和用户的密切互动,引导能量、数据、服务有序流动,推动能源生态系统利益相关方开放合作、互利共生、协作创新。

柔性开放:支持新能源成为主力电源

白皮书认为,在新型电力系统中,电网作为消纳高比例新能源的核心枢纽作用更加显著。“跨省区主干电网+中小型区域电网+配网及微网”的柔性互联形态和数字化调控技术将使电网更加灵活可控,实现新能源按资源禀赋因地制宜广泛接入。大电网柔性互联促进资源互济共享能力进一步提升,配电网呈现交直流混合柔性电网与微电网等多种形式协同发展的态势,而智能微电网作为提高供电可靠性和高渗透率分布式电源并网的重要解决方案,将逐步在城市中心、工业园区、偏远地区等推广应用。此外,“新能源+储能”“新能源+负荷+储能”等多元协调开发新模式也将不断涌现。

目前,南方电网西电东送已形成“八交十一直”输电大通道,送电规模超5800万千瓦,年送电量超2300亿千瓦时,已拥有自主化的大容量特高压多端柔性直流输电技术,在大型交直流电网规划、建设和运行技术与实践方面处于行业领先地位。

白皮书还提出,南方电网公司大力实施创新驱动战略,增强构建新型电力系统的科技支撑力和产业带动力。南方电网公司将积极开展新型电力系统运行机理与发展形态、基于数据驱动的新型电力系统分析与控制基础理论和方法等基础研究,在新能源发电大规模并网消纳、数字电网、电力专用芯片、电网柔性互联、先进储能技术、虚拟电厂等方面实现突破,促进数字化技术与电力技术深度融合,建设支撑新型电力系统国家级创新平台,形成具有我国自主知识产权的新型电力系统关键技术和标准体系。加快实现关键领域核心技术独立自主和升级换代,促进形成完整且具备国际一流水平的电力产业链。

绿色高效:大数据技术助用户挖掘节能潜力

据预测,到2030年和2060年,我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%,电力供给将朝着逐步实现零碳化迈进。白皮书认为,新能源将成为新增电源的主体,并在电源结构中占主导地位。而随着新能源和传统电源角色发生转变,需要有效完善的电力市场支撑,以更高效地协调不同市场主体的利益诉求,实现全要素资源的充分投入和优化配置。

白皮书提出,南方电网公司以数字技术助推能源消费革命,推动绿色生产生活方式广泛形成。“十三五”期间,南方电网持续推进电能替代,在电锅炉、电蓄冷、港口岸电等重点领域取得积极进展,“十三五”累计实现替代电量约1000亿千瓦时,2020年五省区电能占终端能源消费比重达32%,比2015年提升4个百分点。同时,南方区域(从广东起步)电力现货市场和区域调频辅助服务市场在全国率先开展结算试运行,电力市场建设走在全国前列。

南方电网公司将利用数字技术构建适应新型电力系统的现代供电服务体系,提高服务效率和客户体验,支撑业务创新,帮助用户不断释放需求潜能;通过物联网和区块链技术聚合海量用户侧可调节资源,大力建设虚拟电厂,引导用户合理用电,促进发电侧与负荷侧双向互动。