加快数字化智能化技术创新 助推能源产业转型升级

来源：《中国电力报》 时间：2022-08-10 14:34

　　近期，国家能源局、科学技术部印发《“十四五”能源领域科技创新规划》（以下简称《规划》）。其中，能源系统数字化智能化技术作为一项重点任务，首次在科技规划中系统和完整地提出。该部分单独成章、层次分明，明确了“十四五”期间能源系统与新一代信息技术的融合发展目标、主要任务和技术布局，为能源系统数字化智能化发展指明了方向。

　　明确“十四五”能源领域数字化、智能化发展目标和技术路线图，有效推动构建能源发展新模式、新业态

　　欧美国家能源数字化、智能化方兴未艾。近年来，美、欧、日等主要发达国家在能源交叉融合技术方面开展了大量有益探索和实践。新型电力系统是清洁、低碳、安全、高效的能源系统。西门子通过数字化、大数据、人工智能、云边协同等技术将能源网与工业互联网融合，实现设备的数字化、业务的数字化以及数字的业务化，从而落实电网的数字化、智能化，提升新能源电力的稳定性和可靠性。施耐德电气基于EcoStruxure架构，以可靠互联的设备为基础，以高效智能的系统方案为条件，辅以数据优化、智慧运维、资产增值的闭环管理，为新能源行业应用的实时控制、可靠运行、高效运维保驾护航，从而带动从发电到并网全链路价值提升。

　　我国能源数字化、智能化蔚然成风，新模式、新业态持续涌现。传统能源行业仅关注瓦特流，“发—输—配—储—用”节点之间彼此孤立，难以协同，导致电力生产效率低，且全链路存在大量“哑设备”，依靠人工维护，运维效率低。而能源数字化可以引入人工智能、大数据、物联网等数字化技术，将电力电子技术与数字技术创新融合，在瓦特流基础上加入比特流，用比特管理瓦特，实现全链路数字化和智能化，让电力生产效率、运维效率、能源效率最大化。

　　能源数字化、智能化是产业链高端发展的重要基石。《规划》明确提出了促进能源产业数字化智能化升级，先进信息技术与能源产业深度融合，电力、煤炭、油气等领域数字化、智能化升级示范有序推进。在能源生产消费各环节呈现全新应用场景，并将对未来能源供需方式、产业形态带来根本性变革。基于数字化、智能化发展体系下的综合智慧能源服务、虚拟电厂、供需互动等能源发展新模式、新业态，这些都将在未来成为我国能源产业新的增长极，也将是传统能源产业链高端化发展的重要支点。

　　构建适用于能源行业的数字化、智能化共性关键技术体系，补齐能源领域数字化基础“短板”

　　数字化、智能化需打破信息孤岛的壁垒。数字化转型还面临数据孤岛、信息孤岛以及数据标准不统一等问题，数据价值无法充分发挥。我国仅变电站就有4万多座，输电线路近200万千米、电表5.1亿只，数字化赋能的难度大。而面对这些复杂场景的挑战，电力企业通过信息化建设，构建了一系列信息系统，但各场站分开建设，各系统独立运行，资源及各系统数据不共享，存在大量数据孤岛，同时系统运维管理复杂，难以做到一体化协同。

　　能源数字化、智能化共性技术推动从“大量的数据”到“大数据”的价值提升。能源领域存在很多数据管理的需求，伴随未来具有随机性、间歇性、波动性特征的分布式能源比例将快速增长，资源数据、设备数据、运维数据等也将相应呈指数级增长态势。《规划》提出了智能传感与智能量测、特种智能机器人、能源装备数字孪生、人工智能与区块链、能源大数据与云计算、能源物联网技术等6种共性关键技术，旨在通过技术革新增强数据的获取、分析和处理水平，真正释放海量数据无穷的数字能量。《规划》将大数据处理技术作为补齐数字化基础短板的共性技术之一，对于打破多元异构数据壁垒实现融合，进一步开展高端数字化应用具有重要意义。

　　积极构建数字化、智能化与能源行业深度融合的发展体系，提升全产业链总体资源配置效率

　　数字化、智能化技术为能源转型注入新动能。《规划》在数字化技术上的布局，以促进能源全产业链数据融通为目标，着力推进开展平台能力提升、数据挖掘应用、系统安全防护等研究的开展。已有的成果表明，数字化是能源电力系统转型升级的可行重要发力方向，比如，青海省经试点推广“基于工业互联网的新能源行业数字化转型升级解决方案”，实现省内67座电站进入“无人值班，少人值守”模式，降低企业运营成本40%以上，单个新能源电站年节约运营成本约30万元，有力推动新能源企业数字化、智能化转型，助力企业降本增效。

　　数字技术助力电网实现“量”的增加和“质”的变革。“十四五”期间我国电力系统将向高比例新能源接入、高比例电力电子装备接入的结构形态转变，系统规模和复杂度大幅增加，对电网调度、控制、运维、规划、营销等方面提出了新的挑战，然而作为电力系统的重要一环，电网不仅要有“量”的增加，还要有“质”的变革，需要更好推进数字化、智能化，适应变化、实现转型。《规划》提出应用新一代数字技术对传统电网进行数字化改造，以数据流引领和优化能量流、业务流，增强电网的灵活性、开放性、交互性、经济性、共享性，赋予电网更多的新特征和新应用场景。

　　发展智慧能源与综合能源服务技术，用数字化手段赋能传统产业链高端化发展

　　数字化手段是赋能传统产业链高端化发展的重要途径。《规划》提出以先进信息技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场等环节深度融合，持续催生基于数字化、智能化发展体系下的综合智慧能源服务、虚拟电厂、供需互动等能源发展新模式、新业态。已有的实践经验表明，这些新业态将在未来成为我国能源产业新的增长极，也将是传统能源产业链高端化发展的重要支点，比如国网综合能源服务集团有限公司于2019年正式投入运营的虚拟电厂，截至目前已累计对接筛查负荷20余万千瓦，成功接入可调负荷10万千瓦，按照当前接入水平计算，该虚拟电厂每天可创造23万千瓦时的新能源电量消纳空间；国家电网公司在浙江台州大陈岛的氢综合利用工程示范应用，不仅可实现新能源就地消纳、长时备电等应用，还可实现电、热、氢、氧的清洁供应，满足岛内用户多种用能需求，综合成效显著。

　　以高端化、数字化、智能化为方向推动产业链试点示范场景建设。《规划》提出要通过试验示范开展区域综合智慧能源系统关键技术研究，重点开展典型场景下综合智慧能源系统集成示范，推动形成各类主体深度参与、高效协同、共建共治共享的智慧能源服务生态，到2023年，完成区域智慧能源服务平台和服务生态的示范项目建设，在“十四五”后期进行应用推广；提出建立多元可调负荷与智能电网良性互动机制，开展电动汽车有序充放电控制、开展省级大规模可调资源聚合调控、台区用能优化示范验证，促进清洁能源消纳和削峰填谷，到2025年，实现大规模可调资源聚合调控示范。（电规总院供稿）

责任编辑：阮钰