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能源互联网究竟是张什么网?

国家电网报发布时间:2021-05-11 08:44:27  作者:本报记者 李婕茜

  4月26日,福建福州。在第四届数字中国建设峰会能源互联网分论坛,《国家电网公司具有中国特色国际领先的能源互联网规划》发布,明确提出以电为中心的能源互联网是传统电网在技术、形态、功能等方面升级的高级阶段。

  时间回溯到2011年,里夫金在《第三次工业革命》中首先提出了“能源互联网”的概念,从未来学的角度建构了理想的能源生产-配送-消费价值链。

  2015年,政府工作报告首提“互联网+”行动计划,“互联网+”热潮掀起。次年,国家发展改革委、国家能源局和工信部联合发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,明确“互联网+”智慧能源(简称能源互联网)是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态。能源互联网的内涵得以“官宣”。

  国家电网公司多年创新探索,推动能源互联网从概念走向实践,逐步成长壮大。由此寻迹,能源互联网的骨架与面容、气质已渐渐清晰。

  清洁发展需要“安全感”

  助力实现碳达峰、碳中和目标,是能源互联网这篇大文章的“题眼”。

  “加快新能源从新增装机主体发展为总装机主体,超过煤电成为第一大电源,推动新型电力系统构建和能源系统绿色转型。”论坛上发布的规划重点中,开门见山便是绿色发展,内容包括在供给侧构建多元化清洁能源供应体系,支持新能源规模化发展,促进电源侧多能互补,加强系统调节能力建设;在输电侧提高资源大规模跨区配置水平,提升配电网新能源消纳能力,在需求侧提高终端能源消费电气化水平等。

  中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩认为,目前我国电力行业脱碳已经具备了技术可行性,下一步继续加大清洁能源消纳力度,能源互联网是关键,将为整个能源电力系统低碳化发展发挥重要作用。

  5月的白洋淀,碧波万顷,绿柳拂岸。位于雄安新区安新县的“淀中翡翠”王家寨村是这里唯一不通陆路的纯水区村。不久,一项工程即将完工,这个千年古村很快就要告别“黑煤球”,变成全电绿色生态景区。作为国内首个村级能源互联网项目,王家寨绿色智能微网示范工程基于水乡供电需求优化能源供给模式,包含3个子微电网系统。工程投运后,王家寨村电能占终端能源消费的比重将提升至100%,每年有三分之一的时间,村民用电可以全部靠清洁能源。

  能源清洁低碳转型的大舞台上,新能源唱主角。新能源汽车、分布式能源等“新面孔”纷纷加入,用电需求出现了冬、夏两个高峰。清洁发展与安全保供“矛盾”突出,安全保供难度升级。

  解决办法是建设坚强骨干网架、弹性灵活配电网等,构建能源互联网安全防御体系,提高电网抗扰动能力和自愈能力,实现更高水平的安全保障。

  浙江是东部沿海地区的经济强省,是名副其实的“用电大户”。作为典型的受端电网,浙江电网外来电占比超35%,去年夏天全网最高负荷高于部分发达国家,超过9000万千瓦。解决调峰问题和实现新能源发电最大程度消纳,浙江的做法是打造一张多元融合的高弹性电网,把尖峰时刻用电需求“挪”到低谷时段,拉平负荷曲线,从而兼顾安全与效率,确保稳定和清洁。

  数字化转型带来“智”变

  “全面提升信息采集、传输、处理、应用等能力,推动传统电网基础设施和新型数字化基础设施融合,促进电网调度运行智能化和运营管理智慧化,实现以数字化转型为主线的智慧赋能。”细看规划,“智慧”“智能”高频出现。国家电网公司秉承互联网思维,将智慧赋能作为重点,推动“大云物移智链”等技术在电力领域的融合创新应用,提升电网智能化水平。

  今年一季度,国网江苏电力率先完成省级能源互联网示范区规划,建成首批67个示范项目。其中,江苏电科院自主研发的高效柔性互联系统能针对广大乡镇地区配电台区容量不足等问题,通过在台区之间搭建能量交互的“立交桥”,释放现有配电网的供电能力,支撑分布式光伏发电全额消纳,实现配网故障的毫秒级恢复。

  距江苏千里之外,天津两座科技感十足的智慧能源小镇——惠风溪生态宜居智慧能源小镇和北辰大张庄产城融合智慧能源小镇一东一北,客户类型涵盖工业、服务业以及政府和居民客户,融合供电、供水、供气、供热、交通、通信等基础设施,供电可靠性超过了99.999%,电网智能化水平达到世界领先水平。

  数字化转型离不开先进的技术手段,更离不开信息支撑体系这个物理基础,这是能源互联网的“神经中枢”。

  在国家电网公司,这个“神经中枢”是企业中台。与我们的大脑类似,它是构筑电网生产运行、经营管理、客户服务数字化应用的基础,以快速响应为目标,包含了国网云平台、数据中台、业务中台、技术中台、物联平台等不同的“神经元”,能实现数据互通、服务共享、技术开放,进而赋能电网企业所有业务,为生产、调度、营销、管理等各条线创造数字化价值。

  生态圈创造更多价值

  比起产品、产业,成功的互联网公司更注重做强生态,打造具备创新活力的生态圈。

  与互联网生态逻辑相通,国家电网公司建设能源互联网,致力打造共享共治共赢的能源互联网生态圈,实现传统价值向新兴价值拓展升级。

  生态如何形成?“圈”如何连接?国家电网公司的答案是:在持续深化能源配置、社会民生、产业发展等传统价值的基础上,通过打造能源转型服务、能源数字产品、能源平台生态三类新兴价值,实现面向经济社会、人民生活、行业企业的价值共享。

  这将催生大量需求,也迫切需要更多技术力量、资源要素加入,在更多维度打开更大的想象空间。

  此前,国家电网公司公开发布“数字新基建”十大重点建设任务,并与41个伙伴签订了战略合作框架协议。各方围绕“数字新基建”表达了强烈合作意愿。“推动电网基础设施和数字基础设施融合,共同面向数字化转型,这是‘瓦特’和‘比特’的碰撞,将打破物理世界和虚拟世界的边界,焕发强大的生机活力。”华为公司董事、企业BG总裁彭中阳说。

  信息社会里,数据是“富矿”,是重要的战略资产。于国家电网公司而言,如何打破数据壁垒,连接一个又一个数据“孤岛”并从中挖掘价值,是一个重要命题。

  在统筹推进疫情防控和经济社会发展的关键阶段,精准掌握疫情防控和复工复产情况成为各地政府的“刚需”。基于能源互联网技术应用,电力大数据能根据用电信息采集系统中的企业历史用电量、当日用电量,分地区、分行业分析企业复工复产情况,为政府抗击疫情、分析经济形势提供数据支撑。

  电力+产业、电力+扶贫、电力+乡村振兴、电力+环保、电力+金融、电力+旅游……随着一个个“加号”的出现和发挥作用,电力大数据正日益融入现代社会肌理。小到一个生产车间通过度电产值大数据分析进行节能改造,大到全国范围内各类产业发展和数字中国建设,电力大数据将持续释放更大能量,为城乡发展和社会治理赋能。

  当能源互联网衍生出的各种产品、服务不断发挥新作用,能源平台生态的新价值就得以充分彰显。伴随着能源+电商、能源+金融、能源+工业互联网、能源+市场等领域的平台生态体系建设,优势互补、互利共赢的能源互联新生态逐渐成型,为整个能源电力产业链开辟新的感知疆域,也为协同发展、可持续发展、高质量发展打开了全新窗口。

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