新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨挑戰(zhàn)
2021年3月，十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議審查批準(zhǔn)的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃綱要》），清晰展望了2035年基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化的遠(yuǎn)景目標(biāo)，提出了構(gòu)建現(xiàn)代能源體系。同年3月，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議研究了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的基本思路和主要舉措，強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要性和緊迫性，首次提出將構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為能源電力的科學(xué)發(fā)展指明了清晰的方向。2022年3月,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，提出了構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系要求，明確了新型電力系統(tǒng)的建設(shè)路徑。
2019年，南方電網(wǎng)公司提出數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略部署，啟動(dòng)了數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。2021年，為全面落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，認(rèn)真貫徹國(guó)家構(gòu)建現(xiàn)代能源體系各項(xiàng)部署，切實(shí)推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，南方電網(wǎng)公司牢牢把握構(gòu)建新型電力系統(tǒng)主動(dòng)權(quán)與戰(zhàn)略機(jī)遇，先后印發(fā)了《數(shù)字電網(wǎng)推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書(shū)》、《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2021-2030年）白皮書(shū)》，制定了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的短中長(zhǎng)期目標(biāo)及重大舉措，為全面支撐南方五省區(qū)及港澳地區(qū)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)南方電網(wǎng)力量。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)
面臨挑戰(zhàn)
新型電力系統(tǒng)最顯著的特征是新能源在電源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，基于新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性及間歇性等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比,新型電力系統(tǒng)具有綠色低碳、靈活高效、多元互動(dòng)及數(shù)字賦能等特征。一是新型電力系統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)、負(fù)荷系統(tǒng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)都發(fā)生了重大變化，同時(shí)，新能源機(jī)組缺口大，電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量及效率有待進(jìn)一步提高；二是新型電力系統(tǒng)靈活開(kāi)放，源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)，電網(wǎng)電能量的傳輸保障壓力大幅提升；三是新型電力系統(tǒng)復(fù)雜度提升，業(yè)務(wù)信息化系統(tǒng)及管控對(duì)象大幅增加，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)難度大幅增加。
上述特征都對(duì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、電力系統(tǒng)持續(xù)可靠供電及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，迫切需要通過(guò)多元主體參與，對(duì)電力系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)模式、生產(chǎn)模式、運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行變革，建立開(kāi)放共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)作共贏的生態(tài)系統(tǒng)，共同推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)
需要新生態(tài)
整合電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備供應(yīng)上下游企業(yè)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，保障新型電力系統(tǒng)高水平建設(shè)。首先，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模，涉及從電網(wǎng)頂層規(guī)劃、下游施工建設(shè)到電網(wǎng)安全運(yùn)行各環(huán)節(jié)，要基于國(guó)家構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的要求，綜合考慮區(qū)域發(fā)展情況，科學(xué)謀劃新型電力系統(tǒng)建設(shè)。其次，要充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)，支撐電廠選址、電網(wǎng)規(guī)劃、工程建設(shè)等業(yè)務(wù)開(kāi)展。再次，依托電網(wǎng)公司的生態(tài)位優(yōu)勢(shì)，高效協(xié)同電力設(shè)計(jì)院、建設(shè)施工企業(yè)及設(shè)備供應(yīng)上下游企業(yè)強(qiáng)化合作。通過(guò)整合電力產(chǎn)業(yè)鏈資源與各方共同參與，推動(dòng)數(shù)據(jù)要素共享，確保新型電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)既智慧又綠色，施工建設(shè)既安全又高效，供應(yīng)鏈既可靠又可控，促進(jìn)形成國(guó)際一流的新型電力系統(tǒng)相關(guān)裝備、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈，大幅提升電力行業(yè)資源配置效率和生產(chǎn)力，縮短新型電力系統(tǒng)建設(shè)周期，提升建設(shè)質(zhì)量，形成合作共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，高水平保障新型電力系建設(shè)。
整合發(fā)電、輸電、變電、配電、用電環(huán)節(jié)，構(gòu)建供需新生態(tài)，保障新型電力系統(tǒng)的電能量高水平傳輸?！兑?guī)劃綱要》已明確構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重大舉措，要“建設(shè)一批多能互補(bǔ)的清潔能源基地”，“提高特高壓輸電通道利用率”，“加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)銜接，提升清潔能源消納和存儲(chǔ)能力”。南方電網(wǎng)公司2021年9月印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》，明確了加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的兩個(gè)目標(biāo)：到2025年，南方五省區(qū)新能源新增裝機(jī)1億千瓦左右，非化石能源裝機(jī)占比提升至60%；到2035年，在2025年基礎(chǔ)上再新增裝機(jī)1.5億千瓦以上，非化石能源裝機(jī)占比提升至70%。一方面，電源端清潔電力將迎來(lái)高速建設(shè)期，電力外送、清潔能源消納等難題也將隨之而至；另一方面，受電端有源化與協(xié)同化使得輸配電網(wǎng)由原來(lái)的單向受電配網(wǎng)轉(zhuǎn)為可一定程度自我平衡的局域電網(wǎng)，輸配電網(wǎng)由原來(lái)的主從關(guān)系變?yōu)榛ハ嘀С?、雙向互動(dòng)和協(xié)作共生的關(guān)系，這使得電網(wǎng)安全調(diào)控難度大幅提升?；诖?，需深度融合數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)，優(yōu)化與整合電力發(fā)、輸、變、配、用全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電能量傳輸全過(guò)程在線監(jiān)測(cè)、一體化管控、可視化展示及智能化分析決策，提升新型電力系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模新能源并網(wǎng)的支撐能力及安全調(diào)控能力，保障發(fā)電側(cè)“全面可觀、精確可測(cè)、高度可控”，形成電網(wǎng)側(cè)云邊融合的調(diào)控體系，支撐用電側(cè)有效聚合海量可調(diào)節(jié)資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，通過(guò)供需生態(tài)合力，高水平保障新型電力系統(tǒng)的電能量傳輸。
整合氣象信息、地理信息、網(wǎng)架信息、用電信息，構(gòu)建數(shù)字新生態(tài)，保障新型電力系統(tǒng)高水平運(yùn)營(yíng)。新型電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為更加復(fù)雜，電力系統(tǒng)的安全性和可靠性將受到更大挑戰(zhàn)，需借助數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建數(shù)字生態(tài)以提供更好的保障支撐。通過(guò)依托數(shù)字化技術(shù)整合能源電力相關(guān)主體的氣象信息、地理信息、網(wǎng)架信息及用電信息等數(shù)據(jù)，深度結(jié)合數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度資源，大力發(fā)揮能源電力大數(shù)據(jù)“生產(chǎn)要素”資源優(yōu)化配置和集成的關(guān)鍵作用，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)感知、全局把控及科學(xué)決策，支撐電力系統(tǒng)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)，改變傳統(tǒng)作業(yè)模式。借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)深入業(yè)務(wù)管理，建立電力各業(yè)務(wù)領(lǐng)域相應(yīng)的算法模型，并基于相關(guān)領(lǐng)域業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)持續(xù)輸入迭代智能算法，優(yōu)化傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)流程。通過(guò)運(yùn)營(yíng)模式變革與流程再造，形成良好的數(shù)字生態(tài)，高水平保障新型電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。
數(shù)字電網(wǎng)
賦能智慧能源生態(tài)
產(chǎn)業(yè)生態(tài)、供需生態(tài)與數(shù)字生態(tài)相互依存、相互支撐，并有機(jī)結(jié)合構(gòu)成智慧能源生態(tài)。數(shù)字生態(tài)中所使用的數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)要素的共享與價(jià)值挖掘，可促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)更智能、更科學(xué)地保障新型電力系統(tǒng)建設(shè)，支撐供需生態(tài)更安全、更靈活地保障電力傳輸。同時(shí)，電力建設(shè)、電力傳輸、電網(wǎng)運(yùn)行持續(xù)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)推動(dòng)數(shù)字生態(tài)發(fā)展，三種生態(tài)在相互依存、相互支撐中共同演進(jìn)，從而全方位保障新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜、覆蓋面廣的系統(tǒng)性工程，需站在構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的高度對(duì)涵蓋電網(wǎng)建設(shè)、電力傳輸、電網(wǎng)運(yùn)行等領(lǐng)域的智慧能源生態(tài)提供強(qiáng)有力的支撐系統(tǒng)。南方電網(wǎng)公司于2020年底基本建成的數(shù)字電網(wǎng)，是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以新一代數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)、業(yè)務(wù)、生態(tài)融合構(gòu)建的新型能源網(wǎng)絡(luò)。南方電網(wǎng)深圳數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司積極承擔(dān)企業(yè)責(zé)任和社會(huì)責(zé)任，深入貫徹國(guó)家構(gòu)建現(xiàn)代能源體系各項(xiàng)部署，積極配合南網(wǎng)數(shù)研院完成“科改示范行動(dòng)”各項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，并堅(jiān)決落實(shí)集團(tuán)化改革相關(guān)工作部署，緊密圍繞數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，以研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)平臺(tái)、軟硬集成、實(shí)施運(yùn)營(yíng)四大體系為依托，構(gòu)建了完整的IT服務(wù)價(jià)值鏈核心能力，全力支撐南方電網(wǎng)公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)。數(shù)字電網(wǎng)通過(guò)突破原有的技術(shù)、業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)邊界，催生出電網(wǎng)新形態(tài)、企業(yè)新業(yè)態(tài)、能源新生態(tài)，成為能源生態(tài)系統(tǒng)的核心樞紐，能很好地賦能和支撐智慧能源生態(tài)的形成和發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、電能量傳輸保障及電網(wǎng)運(yùn)行各環(huán)節(jié)高質(zhì)量發(fā)展，服務(wù)清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)，助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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