数字技术如何赋能"双碳"目标下的新型电力系统

2021-09-02 08:55:39 来源：浏览：192 评论（0）

2021-09-01 13:40:40 中国能源网

构建以新能源为主体的新型电力系统，已经成为我国电力行业未来几年最大的目标任务，而如何构建新型电力系统就备受关注。
8月30日，围绕"数字技术如何赋能'双碳'目标下的新型电力系统"这一主题，国网能源研究院副总工程师马莉、施耐德电气电网行业架构师王照做客麒麟学院"绿色能源管理"会客厅，探讨数字化转型为配电网带来的机遇与挑战。
数字化转型为配电网带来重大发展机遇
马莉表示，落实"四个革命、一个合作"能源安全新战略、"双碳"目标、推动构建新型电力系统，都要求转变配电网的定位、功能与作用，未来配电网将出现四大显著变化：配电网功能呈现"三化"特征、配电环节生产力与生产关系发生深刻变革、配电网全业务链深刻调整、配电网产业生态发生重大变化。
在功能方面，配电网将呈现数字化、市场化、低碳化"三化"特征，尤其是数字化方面，随着大数据、云计算、物联网、人工智能和区块链等信息技术的快速发展，传统配电网与各类数字技术深度融合，配电网的信息监测、状态感知、多方通讯等能力快速提升，对海量分散发供用对象的智能协调控制能力显著增强。
在生产力与生产关系方面，配电环节负荷特性、配电网形态、运行特性都将发生深刻变化。就负荷特性来看，将由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变；就电网形态看，将由单向输送电力的配电网，向涵盖需求响应、分布式发电、微电网、储能等可调节负荷资源的有源能源互联网转变；就运行特性看，将由单向传输、实时平衡模式的控制模式，向源网荷储协同互动的非完全实时平衡模式、大电网与微电网协同控制模式转变。
在配电网全业务链方面，随着现货市场运行、分布式光伏等可调节负荷资源规模化发展，配电网潮流潮流分布和线路负载率等发生较大变化，具有较高不确定性，配网规划投资、调度运行、客户服务的复杂性都将增强，电网企业必须要优化业务流程。
在产业生态方面，配电网转型涉及专业众多且各专业间技术壁垒较高，企业往往深耕某一领域，配电网生态圈将呈现扩大化、生态特征多元化，配电网产业链上下游市场主体需打造平台生态、实现资源整合，推动科技创新、加强能力互补、共同做大市场。
在这种形势下，配电网及其数字化将迎来重大发展机遇。彭博新能源财经最近发布的《电网长期展望2021》报告指出，配电网在未来几十年内变得更加重要。2020年全球输电网投资为1140亿美元，配电网投资为1210亿美元，配电网投资占比为52%。预计未来随着分布式电源大量接入，配电网需大量新建、改造，投资占比将逐年升高，到2050年超过60%的电网投资集中在配电网。
在配电网投占比越来越高的形势下，电网数字化投资占比也会逐渐升高，为配网数字化转型提供了资金保障。国际能源署发布的《能源转型下的电力安全》报告指出，2019年数字电网技术投资增速为14%，达400亿美元，数字技术投资已占到电网投资20%。彭博新能源财经发布《电网长期展望2021》报告指出，2020年全球电网数字化投资占年度投资总额的19%，并预计2050年占比将增至41%。
配网数字化需要解决哪些关键问题？
配网数字化方向已经成为共识，那么如何加快配网数字化建设？又需要解决哪些关键问题？马莉认为，应该着重从五个方面考虑：一是加强配电网数字化投入与政策支持。在国家层面，制定相对明确、更为严格的配电网数字化转型要求，将数字化转型纳入电网规划，在输配电价核定中给予支持。
二是提高配电网网络安全防护能力。加强政企协同，从健全国家指导和政策支持、完善网络标准体系、提高电网分层防护灵活性"三维施策"，实现配电网网络安全本质防护能力提升。
三是加快适应网源荷储互动的市场交易机制。加快推动需求响应、分布式发电、储能等可调节负荷参与市场交易，是推动配网数字化转型具有突破性抓手，两者相互促进，能够加速促进配网数字化转型"螺旋上升"结合我国电力市场建设路径，分为近期、中期和远期三阶段分别设计需求响应、分布式发电、储能等可调节负荷新兴市场主体参与电力市场的交易机制。
四是加强新形势下配电网数字化转型技术创新。根据配电网形态变化、新形势下配电网规划运行需要，研究制定配电网数字化转型技术创新清单，加快实现理论体系、方法学、工具等创新突破。
五是加快培育配电网新兴业态和模式。充分发挥配电网资产、数据、客户等资源优势，围绕服务经济社会发展、创造增量经济社会价值，加快培育发展新兴业务、构建能源新生态。
政策建议需要企业的积极践行。施耐德电气电网行业架构师王照表示，作为全球能源管理和自动化领域数字化转型方面的专家，施耐德电气正通过绿色能源管理解决方案，发挥其国内外丰富的实践经验，广泛整合综合能源微网、数字孪生、仿真分析以及数字化环保型开关设备等数字化创新技术和产品，实现智能运维，助力打造高弹性配网和零碳园区，为构建以新能源为主体的新型电力系统做出贡献。