數智化堅強電網的“三大內涵”

　　【推廣】

　　電網企業堅定不移推動能源生產和消費革命，加快建設新型電力系統，核心要義之一就是以“大云物移智鏈”等現代信息技術為驅動，深入探索建設新型電網。國家電網公司面向“雙碳”目標推進能源轉型，探索性提出加快建設數智化堅強電網，既是推動構建新型電力系統、建設新型能源體系的關鍵之舉，也為新型電力系統建設提供了新范式、探索了新路徑、拓展了新空間。因而需要站在能源安全新戰略的高度上，深度把握數智化堅強電網的內涵特征，加深對數智化堅強電網“是什么”的系統性認識。

　　一、準確把握數智化堅強電網的形態內涵：交直流混聯，大電網、配電網、微電網等多種電網形態有機銜接，集中式、分布式能源系統相互補充

　　在碳中和目標的宏觀戰略與數字化賦能的轉型機遇下，新型電力系統結構形態正在發生系統性變化。新型電力系統源端匯集接入組網形態從單一的工頻交流匯集接入電網，逐步向工頻/低頻交流匯集組網、直流匯集組網接入等多種形態過渡；輸電網絡形態從交流骨干網架與直流遠距離輸送為主過渡到交流電網與直流組網互聯。

　　新形勢下，電網作為連接能源電力生產和消費的樞紐平臺，在實現資源優化配置的同時，面臨著支撐新能源規模化開發、高比例消納和新型負荷廣泛接入的直接挑戰。面向從電力資源優化配置平臺向能源轉換樞紐轉變，數智化堅強電網建設將加速構建適應高比例可再生能源廣域輸送和深度利用的電力網絡體系。一是加速電網形態由“輸配用”單向逐級輸電網絡向多元雙向混合層次結構網絡轉變，交直流混聯，大電網、配電網、微電網等多種電網形態有機銜接，以大電網為主導、多種電網形態相融并存的網絡形態。二是加速電網形態由以具有轉動慣量的常規電源、單向供電為主，向具有高比例電力電子化新能源、雙向供電的方向轉變，集中式、分布式能源系統相互補充，形成源網荷儲協調互動的平衡形態。

　　二、準確把握數智化堅強電網的技術內涵：人工智能、邊緣計算、數字孿生、區塊鏈、安全防護等數字技術、先進信息通信技術、控制技術與柔性直流、可再生能源友好接入、源網荷儲協調控制等能源電力技術深度融合

　　隨著新型電力系統在電源構成、電網形態、負荷特性、技術基礎、運行特性等方面的新變化，當前構建新型電力系統的物質技術基礎相對薄弱，未來發展路徑存在較大不確定性，特別是未來電力系統演變將面臨技術不確定性高、發展路徑復雜等一系列挑戰。

　　增強電力技術能力，是提升我國電力產業現代化生產力水平的關鍵，數智化堅強電網建設勢必在技術融合創新、核心技術攻關上取得創新性突破。一是堅持循序漸進原則，遵循系統觀念和技術規律，充分認識電力行業技術資金密集、存量系統龐大的實際特點，持續優化新型電網科技創新資源配置，積極推動重大科技基礎設施和平臺建設，促進電網技術創新進步與新型電力系統發展齊頭并進。二是堅持問題導向與系統思維，持續推進新型電網基礎支撐技術融合創新，著力統籌數字技術、先進信息通信技術、控制技術與能源電力技術創新突破，加大技術創新應用及典型場景試點力度，為新型電力系統路徑影響技術與重大顛覆性技術探索提供物質基礎與技術支撐。

　　三、準確把握數智化堅強電網的要素內涵：電力流、業務流、數據流、價值流等多流合一，多形態、多主體協同互動，大范圍柔性互聯、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟

　　隨著新型電力系統構建的深入推進，各類要素內涵不斷豐富、外延不斷拓展，要素屬性、功能及邊界正在進行系統性重新界定與深度整合。數智化堅強電網既為打造適應新型電力系統的新型電網提供了發展方案，也勢必帶動能源電力產業鏈供應鏈重組整合，推動電網運行特性、市場主體關聯、要素配置模式等呈現全新形態。

　　建設數智化堅強電網離不開能源電力產業鏈要素整合，也必將為能源電力轉型升級提供創新驅動力。一是要素配置互動性顯著增強，電力流、業務流、數據流、價值流等多流合一，新型電網不同要素將在不同維度下賦予特殊功能，土地、資本、勞動力等傳統要素功能將被重新界定，創新、管理、數據、人才等新要素將被大量吸納整合，顯著提升新模式新業態的創新孵化潛力。二是系統開放性進一步提升，創新要素在新資源配置模式下跨界流動更加暢通，微電網、新型儲能等電網形態豐富性明顯提升，多主體協同模式將加快從“源網荷儲”向“源網荷儲碳數”演化，大范圍柔性互聯、新能源廣域時空互補、多品種電源能量互濟等運行特性將更加突出。

　　建設新型電網是國家電網公司立足增強核心功能、提高核心競爭力，充分發揮央企“三個作用”，扛牢能源保障和安全“國之大者”使命擔當的關鍵之舉，需要公司上下準確把握數智化堅強電網“三大內涵”，將數智化堅強電網建設的本質要求落實到公司部署要求上來，落實到創造公司作為特大型電網企業的時代價值上來，為持續推動經濟實現質的有效提升和量的合理增長，以中國式現代化全面推進強國建設、民族復興偉業作出國網貢獻。

　【實踐案例】

　　國網新能源云

　　(新能源數字經濟平臺)

　　▲國網新能源云平臺架構

　　為加速推進能源轉型，服務綠色發展和“雙碳”目標，國家電網公司聚焦市場化、透明度、高效率，創新建設國網新能源云(新能源數字經濟平臺)，推動構建智慧能源體系，打造新能源生態圈，促進產業鏈上下游共同發展。自2018年10月啟動新能源云建設以來，國家電網公司抽調內外部專家300余人，組建柔性工作團隊開展平臺建設，完成了15個子平臺、63個一級功能、278個二級功能的設計研發，并在公司經營區27家省電力公司全面部署和應用，得到政府部門、企業和用戶的廣泛關注和普遍認可。截至2022年底，新能源云已形成包含環境承載、資源分布、電網服務等子平臺，可提供信息分析和咨詢、全景規劃布局和建站選址、全流程一站式接網、全域消納能力計算和發布、全過程補貼申報管理等多項服務的一體化平臺體系，實現了將新能源業務辦理由線下轉為線上的轉變，以流程驅動、數字驅動的方式實現了新能源管理數字化轉型。累計接入風光場站超過283萬座，裝機4.59億千瓦，注冊用戶超過25萬個，入駐企業1萬余家，為推動構建產業生態、促進新能源產業鏈上下游協同發展提供了有效支撐。同時，新能源云已歸集了國家電網公司經營區接入的198萬座新能源場站分布、裝機、發電量、利用小時數等信息，可滾動監測國家電網公司經營區內各區域、省、地市的風電、光伏發電發展和消納情況，并歸集了全國各地區過去30年的風能、太陽能資源數據，具備了風速、氣溫、風功率密度等關鍵指標監測預報能力，為支撐政府部門新能源信息監測及開發規劃提供了數據支持。

　　企業級氣象數據服務中心

　　▲企業級氣象數據服務中心

　　氣象數據結構多維復雜，且更新頻率快、數據體量大，傳統氣象數據存儲共享方式存在數據存儲分散、查詢效率低和傳輸不夠高效等情況。南瑞集團通過自主技術創新，完成了技術原型研發，全面支撐國家電網公司建成企業級氣象數據服務中心，實現從中國氣象局、水利部、地震局等外部機構統一匯聚5大類公共氣象數據，從國家電網七大災害中心匯聚7大類電力專業氣象數據，沉淀多項公共氣象服務功能，大幅提升氣象對電網設備影響的分析計算速度，首次實現電力行業超大規模海量氣象數據統一匯聚管理。系統已在國家電網公司總部及27家省公司部署應用。

　　國網北京電力打造城市副中心

　　新型電力系統示范區

　　▲國網北京電力員工在新型電力系統創新中心討論城市智慧能源管理系統(CIEMS)開發情況

　　國網北京電力以數智化堅強電網為統領推動核心競爭力提升，以“引綠、賦數、提效、匯碳”為路徑，加快建設北京城市副中心新型電力系統示范區，全力打造數字透明、靈活智能、堅強韌性、綠色共享的數字化低碳一流城市電網，服務首都能源綠色低碳轉型和可持續發展。制定2023~2035城市副中心電網發展和能源綠色低碳發展兩項行動計劃，在供給側圍繞綠電調入、本地可再生能源發電雙向發力，在消費側聚焦能源、建筑、交通三大重點領域，持續提升能源利用效率，降低能耗和碳排放強度。應用環保設備建設首座綠建融合零碳110千伏大營變電站，打造“數字化電纜隧道”無人化巡檢示范區，政企合作拓展首都碳排放監測服務平臺多場景應用，掛牌成立“國家綠色發展示范區新型電力系統實驗基地”，深入推進車網互動、物聯網等技術落地應用，提升電氣量、機械量、監測量、環境量四維感知水平，建成全國首條充電樁自動化檢定檢測流水線，2023年4月獲得第48屆日內瓦國際發明展最高“特別嘉許金獎”。

　　國網冀北電力實施新型電力系統

　　全域綜合示范行動

　　▲張北柔性直流電網試驗示范工程

　　國網冀北電力發布《新型電力系統全域綜合示范行動》，建設“新能源＋儲能+分布式調相機”、柔性直流換流站智慧運維、塞罕壩智慧配電網區域級自治技術、新型儲能試驗檢測創新平臺等示范應用項目，統籌推進源網荷儲等全要素先進技術、裝備材料的科研攻關和示范驗證，推動能源資源全域優化配置，提升全社會綜合用能效率，為我國能源轉型提供樣板工程。

國網寧夏電力推動全國首個

　　新能源綜合示范區建設

　　▲寧東—浙江±800千伏特高壓直流輸電工程

　　作為國家“西電東送”的重要送端，國網寧夏電力借助寧夏“地域小、風光足、電網強、送出穩”的獨特優勢，著力打造“強電網、大送端”為特點的骨干電網網架，區內形成了以750千伏雙環網為主網架，打通了向山東、浙江送電的兩大直流外送大通道，奠定了如今寧夏“強電網、大送端”格局，形成了“內供”“外送”兩個市場，在全力保障寧夏電力可靠供應的同時，將電力通過直流外送大通道送至全國十幾個省份，累計外送電量突破6600億千瓦時。國網寧夏電力持續攻關以輸送新能源為主的特高壓直流送電技術難題，推進“新能源+儲能”、源網荷儲互動等新技術示范應用，新能源利用率連續6年保持在97%以上，有力推動了寧夏作為全國首個新能源綜合示范區建設。