數智化堅強電網的“四大功能”

　　【推廣】

　　數智化堅強電網作為新型電網的重要形態(tài)，是推進新型電力系統(tǒng)、新型能源體系建設的核心環(huán)節(jié)和主要抓手，不僅在改造電網形態(tài)、增強電網功能方面發(fā)揮重要作用，還將依托數智化深度嵌入、廣泛連接、高頻互動的內在特征，在全行業(yè)全社會中發(fā)揮不可忽視的支撐賦能功能，集中體現在數智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調發(fā)展和結構堅強可靠四方面。

　　一、數智賦能賦效：數智化堅強電網以數據跨系統(tǒng)協(xié)同與深度應用有力支撐電網高質量發(fā)展，進一步推動能源轉型深入、碳管理體系優(yōu)化、經濟社會監(jiān)測完善與國際競爭主動

　　數智化堅強電網是數字化智能化技術深入融合嵌入電網生產運行與管理運營過程的新型電網形態(tài)，能夠增強以電網為樞紐的能源電力系統(tǒng)互聯互通能力、供需匹配能力、風險應對能力和綜合服務能力。以數據流在源網荷儲各環(huán)節(jié)的充分共享流動，承載信息流、能量流、價值流的交換互動，一是提升可再生能源智能化配置能力，支撐解決可再生能源大規(guī)模并網、大范圍配置問題。二是提升電力供需靈活匹配能力，適應新能源高比例接入、大規(guī)模消納及由此帶來的供需匹配要求。三是增強風險自動監(jiān)控與響應能力，實時監(jiān)測并超前預警電網安全穩(wěn)定運行控制狀態(tài)與風險。四是培育數智化新興服務能力，為電動汽車、虛擬電廠、共享儲能、靈活負荷等多方能量資源共享與交易提供更加智能高效的服務。

　　此外，電網數字化智能化水平提升對能源轉型、環(huán)境保護、經濟發(fā)展和國際競爭等都能夠產生顯著的外部溢出效應。一是數智化堅強電網增強能源物理系統(tǒng)、產業(yè)系統(tǒng)、治理系統(tǒng)的連接融合與協(xié)同互動水平。依托電網在能源系統(tǒng)中的樞紐地位，通過跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨設備的多源異構數據高頻或實時對齊、協(xié)同與融合，牽引供應端智慧電廠、智慧礦山、智慧油田發(fā)展壯大，需求端智能用能設備、虛擬電廠等新興模式培育，以及輸送端自適應調控多品類能源供需匹配。這不僅帶動能源產供儲銷物理系統(tǒng)的高效經濟運行，還通過更高水平的跨企業(yè)、跨行業(yè)數智化治理能力，將產業(yè)鏈延伸至先進制造、數字技術等新興產業(yè)中，豐富產業(yè)生態(tài)，增強上下游協(xié)同聯動能力。二是數智化堅強電網以精細、準確、實時的用能數據采集計量支撐我國碳系統(tǒng)高質量發(fā)展，助力“雙碳”目標實現。數智化能夠深刻應用并充分放大電網廣泛連接、準確反映我國生產生活活動的優(yōu)勢，通過電碳計量轉換，以電力數據為基礎支撐碳計量、碳交易、碳管理體系建設。三是數智化堅強電網支撐我國經濟社會運行態(tài)勢跟蹤監(jiān)測，輔助政府決策、行業(yè)分析與企業(yè)發(fā)展。各行業(yè)現代化水平逐步提高，電力數據反映三大產業(yè)發(fā)展狀態(tài)的完整與準確程度也越來越高，電網數智化水平的提升將能夠更細致、更廣泛、更精準地采集存儲傳輸各行業(yè)用電數據，同時配合電力數據在多主體間的流通應用，更加充分地發(fā)揮電力數據的決策支撐價值。四是數智化堅強電網助力更好把握能源轉型國際標準規(guī)范發(fā)展先機，增強我國關鍵基礎設施安全穩(wěn)定運行能力。電力系統(tǒng)是全球人造復雜巨系統(tǒng)之一。當前國際形勢下，加強數智化堅強電網建設有利于我國搶抓將數字化建設經驗推廣成國際標準規(guī)范的先機。同時，電網作為關鍵基礎設施，電網數智化水平的提升能夠增強對網架安全風險的監(jiān)測預警能力和主動防御能力。

　　二、電力算力融合：數智化堅強電網以電力和算力在技術、設施和機制多方面深度融合發(fā)展，催生電力算力一體化資源供給調配服務發(fā)展，推動“東數西算”戰(zhàn)略落地，培育全新發(fā)展空間和動能

　　數智化堅強電網將有力支撐電力算力融合發(fā)展，實現算力支撐電力運行、電力保障算力用能，并通過融合電力算力技術、設備與機制，形成一體化的資源供給與調配服務。一是算力深度服務電力數智化發(fā)展，提升電力系統(tǒng)運行質效、創(chuàng)新發(fā)展模式。算力賦能自動化供電網絡、智能化輸電調度與智慧化電力服務發(fā)展，支撐發(fā)電到用電各環(huán)節(jié)之間的能量流、信息流和價值流的雙向流動與交互，提升電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的高效經濟運行水平。二是電力保障包括數據存儲、網絡傳輸、計算分析在內的算力穩(wěn)定快速供給。近年，我國算力基礎設施規(guī)模保持大幅增長，數據中心規(guī)模年均增速20%。據中國信通院測算，到2030年，我國數據中心耗電量將超過3800億千瓦時，如果不采用可再生能源，碳排放量將超過2億噸，快速增長的算力需求對綠色安全穩(wěn)定電力提出更高要求。三是電力算力交織形成新型綜合服務形態(tài)，支撐滿足全社會關于經濟、安全、便捷電力算力服務的需求。復合聚合商、虛擬電廠、儲能公司、分布式能源交易等新型服務提供商不僅提供直接的能源電力供應服務，更會提供綜合算力的咨詢規(guī)劃服務。

　　此外，數智化堅強電網推進電力算力融合，還在支撐國家戰(zhàn)略落地、擴展發(fā)展空間和培育發(fā)展動能方面發(fā)揮重要作用。一是電力算力融合推進“東數西算”工程深入落地。算力樞紐節(jié)點和數據中心集群對安全可靠的電力供應具有較高需求。因此，配套電網建設是推進“東數西算”工程的內在要求。數智化堅強電網通過桿塔融合、多站融合等方式實現算力與電力的相近協(xié)同建設，支撐“東數西算”工程切實落地。二是電力算力融合將催生區(qū)別于傳統(tǒng)電力、算力行業(yè)的全新發(fā)展空間。電力算力融合涉及電力技術與數字技術、電力設施與算力設施、電力市場與數據市場、電網運行機制與數智創(chuàng)新規(guī)律等多方面的深度耦合，將進一步為一批專精特新企業(yè)開辟創(chuàng)新應用空間，形成電力行業(yè)與算力行業(yè)之外的市場化“藍�！�，或將在電力算力規(guī)劃布局、演進模擬、服務撮合、模式創(chuàng)新、節(jié)能測算等方面發(fā)力。

　　三、主配協(xié)調發(fā)展：數智化堅強電網順應能源轉型和新型電力系統(tǒng)構建的新形勢新需求，推進主配網協(xié)同控制能力建設，結合主配網實時運行方式，實現能源的全域、全息把控，調度指揮管理能力顯著提升

　　主配網協(xié)調發(fā)展通過建立主配電網圖模數據交互機制、建立主配電網風險分析、合環(huán)分析、故障處置等業(yè)務協(xié)同機制，推動主配網多源數據融合應用及故障信息共享，提升事故處置效率，提升主配網運行狀態(tài)的全景感知能力，提高多業(yè)務、跨部門間協(xié)作處置效率，提高電網安全運行控制水平，提升電網運行控制效率。一是提升電力系統(tǒng)整體性能。通過構建有機的骨干結構，確保主網和配網在時空上緊密銜接，優(yōu)化結構和運行方式，提高系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性，確保電力系統(tǒng)在不同環(huán)境下能夠保持卓越性能。二是提高傳輸效率。通過系統(tǒng)化的電能傳輸路徑優(yōu)化，確保電能傳輸的經濟性，提高能源傳輸效率，增強系統(tǒng)靈活性，更好地適應動態(tài)變化的運行環(huán)境。三是助力新能源快速發(fā)展。實現新能源與傳統(tǒng)能源的協(xié)同融合，提升新能源消納水平，更高效地利用新能源，引領電力系統(tǒng)邁向可持續(xù)、清潔的未來。四是加強主配網協(xié)同故障處置能力。通過建立主配網故障處置協(xié)同機制，推動主配網多源數據融合應用及故障信息共享，實現主配網協(xié)同的故障恢復策略分析，根據故障后潮流和配網自動化負荷全停全轉、饋線自動化等功能，實現電網故障快速隔離與供電恢復。同時，主配網協(xié)同的故障追憶與評估功能，對故障處置操作進行全過程反演，評估設備、裝置、系統(tǒng)應用有效性和正確性，以實現處置策略的優(yōu)化提升，提高電力系統(tǒng)在面對故障時的響應速度和處理效能，確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定供電。

　　主配網協(xié)調發(fā)展不僅對電力系統(tǒng)內部產生深遠影響，更在整合行業(yè)和社會方面發(fā)揮重要作用。一是優(yōu)化能源供應鏈的協(xié)同效應。主配網協(xié)調發(fā)展使能源的生產、傳輸和分配更加高效和協(xié)調，提高能源行業(yè)的整體效益，推動了更廣泛的產業(yè)協(xié)同發(fā)展，促進了全能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展。二是助力經濟社會可持續(xù)發(fā)展。通過提升電力系統(tǒng)整體性能，降低能源波動對經濟的影響，有助于經濟結構優(yōu)化，提升社會韌性，為可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

　　四、結構堅強可靠：電網安全可靠是基本前提，始終把保障安全可靠供電作為電網的首要任務，推進網架韌性、安全質效升級，實現網架結構清晰堅強、供電能力合理充裕、設備設施健康可靠、供電質量持續(xù)提升

　　數智化堅強電網，“堅強可靠”是基礎，“數智化”是關鍵，需維持自身安全穩(wěn)定運行，保障用戶安全可靠用能，維護電力產業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定性，助力能源安全。一是提高電網的保障能力。通過建設堅強可靠的結構，電力系統(tǒng)在面臨各種挑戰(zhàn)和突發(fā)情況時能夠保持持續(xù)供電的能力，提高電網的抗災能力和穩(wěn)定性。二是提升本地支撐作用。隨著新能源大規(guī)模高比例開發(fā)利用，以及新型負荷的不斷攀升，電力負荷峰谷差越來越大，長周期、短周期靈活調節(jié)資源的需求不斷增加。送端地區(qū)兼顧電力送出和就地消納兩種需求，補強“只出不進”布局短板，提升本地支撐作用。三是充分發(fā)揮資源優(yōu)化配置能力。受端地區(qū)充分預估新能源時空分布特性，提升電網布局整體化水平和覆蓋密度，充分發(fā)揮網絡化配置優(yōu)勢。四是優(yōu)化電力系統(tǒng)的調節(jié)能力。通過引入先進的調節(jié)技術和策略，使電力系統(tǒng)具備靈活調節(jié)的能力，能夠迅速適應負荷變化和新能源波動，提高系統(tǒng)的調節(jié)柔性。

　　結構堅強可靠的數智化堅強電網具有廣泛的外部效應，涵蓋了能源行業(yè)、環(huán)境保護和國際競爭等方面。一是行業(yè)協(xié)同效應提升。電力系統(tǒng)的堅強可靠性直接關系能源生產、傳輸和分配的協(xié)同性，為能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展提供有力支撐。二是提高清潔能源的有效利用。以堅強可靠的電網結構為基礎，更好地適應新能源波動，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放，助力“雙碳”目標實現。三是國際競爭力提升。穩(wěn)定的電力供應是國家基礎設施和產業(yè)發(fā)展的支柱，能夠吸引投資、促進技術創(chuàng)新，使國家在全球能源市場中更具競爭力。同時，以清潔高效的電力系統(tǒng)履行國家在可持續(xù)發(fā)展方面的承諾，有助于提升國際形象。

【實踐案例】

　　國家電網綠色現代數智供應鏈

　　▲綠色現代數智供應鏈生態(tài)網絡關系

　　國家電網公司貫徹黨中央、國務院戰(zhàn)略部署，落實國資委關于中央企業(yè)在建設世界一流企業(yè)中加強供應鏈管理的工作要求，圍繞“綠色、數字、智能”現代化發(fā)展方向，創(chuàng)新構建綠色現代數智供應鏈管理體系(簡稱“國網綠鏈”)。國網綠鏈以平臺為著力點、采購為切入點、專業(yè)化協(xié)同整合為突破點，系統(tǒng)實施“綠鏈八大行動”(供應鏈鏈主生態(tài)引領、規(guī)范透明化陽光采購、全壽命周期好中選優(yōu)、建現代物流增效保供、綠色低碳可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新固鏈保安全穩(wěn)定、數智化運營塑鏈賦能、全面強基創(chuàng)國際領先)，推進供應鏈平臺由企業(yè)級向行業(yè)級發(fā)展，供應鏈服務向產業(yè)鏈供應鏈全過程發(fā)展，供應鏈體系向綠色化數智化創(chuàng)新發(fā)展，供應鏈生態(tài)向市場需求主導牽引發(fā)展，實現產業(yè)鏈、供應鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈、人才鏈與價值鏈融合。通過打造國網綠鏈，推動供應鏈協(xié)同化、智慧化、精益化、綠色化、國際化發(fā)展，實現供應鏈運營效率、效益、效能最優(yōu)，供應鏈發(fā)展支撐力、行業(yè)帶動力、風險防控力、價值創(chuàng)造力持續(xù)提升，支撐數智化堅強電網建設，為公司戰(zhàn)略實施和“一體四翼”高質量發(fā)展提供支撐，引領帶動能源電力產業(yè)鏈供應鏈高質量發(fā)展。

　　國網能源院持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產業(yè)鏈供應鏈研究

　　▲國網能源院開展新型電力系統(tǒng)產業(yè)鏈發(fā)展形態(tài)研判

　　國網能源研究院聚焦“雙碳”目標和構建新型電力系統(tǒng)的要求，持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產業(yè)鏈供應鏈相關研究：立足新發(fā)展格局下“經濟—能源—電力”的新關系，研判電力產業(yè)定位的新變化，建立新型電力系統(tǒng)產業(yè)鏈“四形態(tài)”分析方法，從產業(yè)的價值形態(tài)、企業(yè)形態(tài)、循環(huán)形態(tài)和空間形態(tài)四個維度展望了我國新型電力系統(tǒng)產業(yè)鏈發(fā)展演化趨勢，提出我國電力產業(yè)鏈將從以化石能源為底色轉變?yōu)橐约夹g創(chuàng)新為基礎，其價值創(chuàng)造模式的躍遷也將帶來全新的業(yè)務邏輯和產業(yè)發(fā)展空間。

　　國網河北電力助力雄安新區(qū)綠色智慧能源建設

　　　▲雄安高鐵站

　　雄安高鐵站站房外觀呈水滴狀橢圓造型，站房屋頂的分布式光伏發(fā)電板猶如水滴上的一顆明珠，閃閃發(fā)光。該項目采用多晶硅光伏組件，鋪設面積4.2萬平方米，總容量為5.97兆瓦，年均發(fā)電量580萬千瓦時，為雄安高鐵站提供源源不斷的清潔電力。項目每年可節(jié)約標準煤約1800噸，相應減少二氧化碳排放4500噸，相當于植樹0.12平方千米。項目采用“自發(fā)自用、余量上網”的并網模式，國網河北電力嚴格組織項目前期并網方案評審和項目竣工階段驗收，確保光伏項目如期并網發(fā)電。該項目的順利投運為雄安新區(qū)綠色智慧能源建設提供了樣板，打造了綠色智慧交通的應用典范，助力雄安綠色之城建設。

　　國網上海電力建成世界首個35千伏公里級超導輸電示范工程

　　▲35千伏公里級超導輸電示范工程

　　該工程于2021年12月投運，是目前世界上輸送容量最大、距離最長、接頭數量最多的全商業(yè)化運行的超導輸電工程，也是唯一采用全排管敷設的公里級超導輸電工程，工程開創(chuàng)了公里級超導電纜在大型城市核心區(qū)域運行的先例，加速了超導全產業(yè)鏈國產化，大幅提升了我國在超導輸電領域的國際影響力。截至2023年8月，工程已累計為供電區(qū)域內徐家匯商圈、上海體育館等4.9萬戶用戶供電近3億千瓦時。

　　國網四川電力打造清潔能源大范圍優(yōu)化配置和高質量就地消納典范

　　▲全球占地面積、變電容量最大的特高壓換流站——四川布拖換流站

　　作為國家清潔能源示范省，四川水電裝機容量達1.1億千瓦，全國每100千瓦時水電就有28千瓦時出自四川。截至2023年8月，國家電網在四川建成投運向家壩—上海、溪洛渡—浙江、錦屏—江蘇、雅中—江西、白鶴灘—江蘇、白鶴灘—浙江等6條特高壓直流輸電工程，四川電力外送能力超過5000萬千瓦，形成了我國“西電東送”的主力軍。近年來，國網四川電力持續(xù)升級電網，秉著“保內供、穩(wěn)外送”的原則，打造了清潔能源大范圍優(yōu)化配置和本地消納的典范，四川省累計外送電量已超過1.5萬億千瓦時，助力民族地區(qū)把資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，為我國東中部地區(qū)經濟社會發(fā)展作出了巨大貢獻。全球占地面積、變電容量最大的特高壓換流站——四川布拖換流站由2個±800千伏換流站和1個500千伏變電站“三站合一”進行建設，占地面積0.62平方千米，相當于90個標準足球場大小。