我國已經(jīng)全面確立了2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標(biāo)。落實(shí)“雙碳”目標(biāo),電力行業(yè)任務(wù)重、責(zé)任大,發(fā)展以新能源為主的新型電力系統(tǒng)已成為電力行業(yè)的時代使命。
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將是未來能源系統(tǒng)的核心組成部分,將呈現(xiàn)如下特征:
一、分布式資源快速增加,配電、用電形態(tài)發(fā)生巨大變化。
二、負(fù)荷側(cè)實(shí)現(xiàn)廣泛而深度的供需互動。
三、超高比例新能源接入,系統(tǒng)面臨的不確定性進(jìn)一步增加,電力、電量平衡壓力大。
四、大量電力電子設(shè)備入網(wǎng),系統(tǒng)慣量大幅降低,安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨巨大挑戰(zhàn)。
五、氫能、儲能、可控核聚變等新技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)突破,并規(guī)模化應(yīng)用到電力系統(tǒng),從而革新現(xiàn)有電網(wǎng)形態(tài)。
新型電力系統(tǒng)的上述特征既給電力行業(yè)的發(fā)展注入新的活力,也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)時,除了挖掘能源領(lǐng)域本身的技術(shù)潛力外,非常有必要博采其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。
當(dāng)前,學(xué)術(shù)界和工業(yè)界高度重視電力系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的價值,正積極探索基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的新模型和新方法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。未來,隨著“數(shù)字新基建”的開展,電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)價值將進(jìn)一步提升,在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)科學(xué)與數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,必將極大促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展,這將體現(xiàn)在以下四個方面:
一是數(shù)據(jù)驅(qū)動,助力破解新型電力系統(tǒng)“雙高”難題。
在規(guī)劃層面,數(shù)據(jù)驅(qū)動的規(guī)劃技術(shù)可以考慮多維復(fù)雜因素,與實(shí)際模型相結(jié)合,使規(guī)劃更具科學(xué)性。在運(yùn)行層面,基于數(shù)據(jù)的分析技術(shù),可以提高新能源電站的“可觀、可測、可控”水平,有助于解決新型電力系統(tǒng)中的電力和電量平衡問題,提高電網(wǎng)對新能源的消納能力;與基于物理模型的電力系統(tǒng)安全防護(hù)體系結(jié)合,數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)可以提高控制保護(hù)對低慣量系統(tǒng)的適應(yīng)性,有助于解決新型電力系統(tǒng)中大量電力電子設(shè)備帶來的安全穩(wěn)定控制隱患。二是數(shù)據(jù)賦能,實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)運(yùn)營的提質(zhì)增效。基于圖像識別的故障診斷技術(shù)等的智能運(yùn)維技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展,在節(jié)省更多人才和物力的同時,增加對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的感知能力,提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè),可以增加數(shù)據(jù)資源的復(fù)用和減少管理成本,為打破電力企業(yè)內(nèi)部的壁壘提供了可行的方案。另外,數(shù)字化營業(yè)廳的建設(shè)也將節(jié)省大量人力成本,提升電力企業(yè)對終端用戶的服務(wù)水平。三是數(shù)據(jù)搭橋,激發(fā)能源市場活力。以數(shù)據(jù)共享共通為核心構(gòu)建共享開放的電力交易平臺,可以減少市場信息差,有利于市場出清結(jié)果回歸電力的商品價值。同時,也提高了零售端的分布式電源和需求響應(yīng)參與市場的積極性,進(jìn)一步釋放需求側(cè)的活力。四是數(shù)據(jù)透明,推進(jìn)社會公平與公正。電網(wǎng)的物理特性決定了其必然具有一定的壟斷性。電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)可以通過公開部分非密數(shù)據(jù)以提高電網(wǎng)運(yùn)營的透明度,增加電網(wǎng)上下游企業(yè)參與電力業(yè)務(wù)的公平性。
總之,借助數(shù)字新基建的東風(fēng),通過電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè),以及海量數(shù)據(jù)對新型電力系統(tǒng)運(yùn)行水平的賦能,以數(shù)據(jù)為紐帶的低碳電力產(chǎn)業(yè)生態(tài),必將促進(jìn)電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)增添強(qiáng)大動力。
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