数字赋能新式电力系统 构建良性“碳中和”电力职业生态
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浏览次数:7   发表日期:2021-12-03 10:11:01   来源:环球体育app下载地址

  我国现已确立了力求2030年前完成碳达峰、2060年前完成碳中和的“双碳”方针。执行“双碳”方针,电力职业使命重、职责大,展开以新动力为主的新式电力系统已成为电力职业的年代使命。

  完成“双碳”方针是一个系统性工程,需求各个职业的通力合作,以一起打造杰出的低碳生态。在“双碳”方针下,未来动力系统将以新动力为主体,以电力、热能等多种动力方式为载体,以动力技能与信息技能深度融合为特征,完成动力的互济互补和安全高效使用。以新动力为主体的新式电力系统将是未来动力系统的中心组成部分,将出现如下特征:

  一是散布式资源快速添加,配电、用电形状产生巨大变化。跟着方针引导和技能进步,风电、光伏等新动力将很多以散布式的方式并网;一起,在动力消费改造和再电气化进程的推进下,电动汽车等散布式资源必将迎来大规模的展开。这使得电源与负荷不再单纯是电力系统的始末两头,而是杂糅共陈。一方面,配电网的潮流将更为多变,运转操控和安全防护的逻辑将更为杂乱;另一方面,我国资源与负荷逆向散布的对立将得到必定程度的缓解,电力的大规模搬运需求继续下降。

  二是负荷侧完成广泛而深度的供需互动。跟着人工智能、大数据等技能的展开,用户可凭借信息技能智能调整自身用能特性,参加供需互动,下降了用户参加的专业性要求和时刻本钱要求。更为广泛的用户参加和更完善的信息支撑,将促进更为有用的供需互动,然后更大程度地打破“源随荷动”的运转约束。

  三是超高份额新动力接入,系统面临的不确定性进一步添加,电力、电量平衡压力大。削减化石动力的使用是下降碳排放的根本性办法,风、光等新动力的开发将是完成清洁代替的要害。可是新动力具有很强的不确定性,其出力的随机性和波动性将给电力系统的电力与电量平衡带来巨大的压力。从中期来看,2030年全国风、光装机容量到达12亿千瓦以上,一起火电机组有序退出,将给系统带来严峻的新动力消纳压力;从长时间来看,碳中和方针要求电力系统演化为“零碳电力系统”,电力电量平衡有必要凭借于储能等技能打破来完成,并需求新动力和负荷侧供给自动支撑才能。

  四是很多电力电子设备入网,系统惯量大幅下降,安全安稳运转面临巨大应战。跟着惯例火电机组的有序退网和大规模新动力电源的并网,以及很多含高份额电力电子元件输电设备的投运,未来电力系统的惯量必定大幅下降,将推翻现有的系统操控运转形式,要挟电力系统的安全安稳运转。

  五是氢能、储能、可控核聚变等新技能有望完成打破,并规模化使用到电力系统,然后改造现有电网形状。跟着全球范围内继续高强度的科研投入,氢能、储能、可控核聚变等新技能有或许完成技能打破,并到达商用化程度,然后对电力系统带来推翻性的改造,很大程度上处理超高份额新动力接入给电力系统带来的应战。可是值得注意的是,新技能的打破具有强不确定性,如今上述任一新技能都难以成为处理动力范畴问题的牢靠计划。

  新式电力系统的上述特征既给电力职业的展开注入新的生机,也给电力系统的安全安稳运转带来巨大应战。在构建新式电力系统时,除了发掘动力范畴自身的技能潜力外,十分有必要博采其他范畴的先进技能。

  近年来,信息范畴的新技能不断涌现,大数据、人工智能、云核算、物联网、虚拟现实等技能快速展开,现已深化到社会的方方面面。电力系统作为一个具有海量数据的杂乱系统,有望经过数字化建造,凭借新式信息技能进步资源配置功率、进步危险管控水平,助力打破新式电力系统高份额新动力与高份额电力电子设备的“双高”窘境带来的技能难题。

  当时,学术界和工业界高度重视电力系统中海量数据的价值,正积极探索根据数据驱动的新模型和新方法在电力系统中的使用。未来,跟着“数字新基建”的展开,电力系统的数据量和数据价值将进一步进步,在以新动力为主体的新式电力系统中,数据科学与数字化技能的使用,必将极大促进电力系统的展开,这将体现在以下四个方面:

  一是数据驱动,助力破解新式电力系统“双高”难题。在规划层面,数据驱动的规划技能能够考虑多维杂乱要素,与实践模型相结合,使规划更具科学性。在运转层面,根据数据的剖析技能,能够进步新动力电站的“可观、可测、可控”水平,有助于处理新式电力系统中的电力和电量平衡问题,进步电网对新动力的消纳才能;与根据物理模型的电力系统安全防护系统结合,数据驱动技能能够进步操控维护对低惯量系统的适应性,有助于处理新式电力系统中很多电力电子设备带来的安全安稳操控危险。

  二是数据赋能,完成电力企业运营的提质增效。根据图像识别的故障诊断技能等智能运维技能将进一步展开,在节约更多人才和物力的一起,添加对电力系统运转状况的感知才能,进步电网的安全运转水平。电力系统的数字化建造,能够添加数据资源的复用和削减办理本钱,为打破电力企业内部的壁垒供给了可行的计划。别的,数字化营业厅的建造也将节约很多人力本钱,进步电力企业对终端用户的服务水平。

  三是数据搭桥,激起动力商场生机。以数据同享共通为中心构建同享敞开的电力交易渠道,能够削减商场信息差,有利于商场出清成果回归电力的产品价值。一起,也进步了零售端的散布式电源和需求呼应参加商场的积极性,进一步开释需求侧的生机。

  电力系统的数字化建造,能够为新式电力系统中的海量数据赋能,助力“双高”问题的处理。可是,电力系统的数字化建造有必要要遵从其客观规律,特别要注意以下三点:

  一是要守好数据安全防地。电力系统是关乎国计民生的重要基础设施,在电力系统的数字化建造中,有必要高度重视网络安全,构建有用的数据安全防护系统,以保证国家安全、维护电力企业利益。

  二是要重视标准化建造。在电力系统的数字化建造中,有必要要重视数据收集、传输、存储和使用的标准化和兼容性,构成系统化的标准和标准,以削减非技能性的壁垒,促进职业的良性展开。

  三是要注意数据隐私的维护。电力用户数据的隐私性和电力企业需求侧办理的数据需求具有天然的对立,怎么防备电力企业对电力用户和上、下流企业的超量数据索求,构建中小电力企业和电力用户隐私的有用维护,是电力职业和社会公众需求一起面临的问题。

  有用的电力系统数字化建造能够完成对电力系统数据的赋能,发掘新动力电力系统散布式资源和供需互动的潜力,打破新式电力系统“双高”带来的技能难题。一起,敞开、同享的电力数据渠道,也将为调集电力系统参加者的积极性供给有用手法,有利于建立杰出的电力工业生态,然后保证电力职业“双碳”方针使命的顺畅达到。

  总归,凭借数字新基建的春风,经过电力系统的数字化建造,以及海量数据对新式电力系统运转水平的赋能,以数据为枢纽的低碳电力工业生态,必将促进电力职业的蓬勃展开,为完成“双碳”方针增加强壮动力。(作者别朝红系西安交通大学电气工程学院院长;马溪原系南方电网数字电网研究院新式电力系统数字化技能研究所负责人。)

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