數(shù)智化堅強電網(wǎng)的“四大功能”

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)作為新型電網(wǎng)的重要形態(tài)，是推進(jìn)新型電力系統(tǒng)、新型能源體系建設(shè)的核心環(huán)節(jié)和主要抓手，不僅在改造電網(wǎng)形態(tài)、增強電網(wǎng)功能方面發(fā)揮重要作用，還將依托數(shù)智化深度嵌入、廣泛連接、高頻互動的內(nèi)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(xiàn)在數(shù)智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調(diào)發(fā)展和結(jié)構(gòu)堅強可靠四方面。

　　一、數(shù)智賦能賦效：數(shù)智化堅強電網(wǎng)以數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)協(xié)同與深度應(yīng)用有力支撐電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)一步推動能源轉(zhuǎn)型深入、碳管理體系優(yōu)化、經(jīng)濟社會監(jiān)測完善與國際競爭主動

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)是數(shù)字化智能化技術(shù)深入融合嵌入電網(wǎng)生產(chǎn)運行與管理運營過程的新型電網(wǎng)形態(tài)，能夠增強以電網(wǎng)為樞紐的能源電力系統(tǒng)互聯(lián)互通能力、供需匹配能力、風(fēng)險應(yīng)對能力和綜合服務(wù)能力。以數(shù)據(jù)流在源網(wǎng)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(wǎng)、大范圍配置問題。二是提升電力供需靈活匹配能力，適應(yīng)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(fēng)險自動監(jiān)控與響應(yīng)能力，實時監(jiān)測并超前預(yù)警電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行控制狀態(tài)與風(fēng)險。四是培育數(shù)智化新興服務(wù)能力，為電動汽車、虛擬電廠、共享儲能、靈活負(fù)荷等多方能量資源共享與交易提供更加智能高效的服務(wù)。

　　此外，電網(wǎng)數(shù)字化智能化水平提升對能源轉(zhuǎn)型、環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展和國際競爭等都能夠產(chǎn)生顯著的外部溢出效應(yīng)。一是數(shù)智化堅強電網(wǎng)增強能源物理系統(tǒng)、產(chǎn)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(wǎng)在能源系統(tǒng)中的樞紐地位，通過跨區(qū)域、跨企業(yè)、跨設(shè)備的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高頻或?qū)崟r對齊、協(xié)同與融合，牽引供應(yīng)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(shè)備、虛擬電廠等新興模式培育，以及輸送端自適應(yīng)調(diào)控多品類能源供需匹配。這不僅帶動能源產(chǎn)供儲銷物理系統(tǒng)的高效經(jīng)濟運行，還通過更高水平的跨企業(yè)、跨行業(yè)數(shù)智化治理能力，將產(chǎn)業(yè)鏈延伸至先進(jìn)制造、數(shù)字技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)中，豐富產(chǎn)業(yè)生態(tài)，增強上下游協(xié)同聯(lián)動能力。二是數(shù)智化堅強電網(wǎng)以精細(xì)、準(zhǔn)確、實時的用能數(shù)據(jù)采集計量支撐我國碳系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。數(shù)智化能夠深刻應(yīng)用并充分放大電網(wǎng)廣泛連接、準(zhǔn)確反映我國生產(chǎn)生活活動的優(yōu)勢，通過電碳計量轉(zhuǎn)換，以電力數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)支撐碳計量、碳交易、碳管理體系建設(shè)。三是數(shù)智化堅強電網(wǎng)支撐我國經(jīng)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(xiàn)代化水平逐步提高，電力數(shù)據(jù)反映三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的完整與準(zhǔn)確程度也越來越高，電網(wǎng)數(shù)智化水平的提升將能夠更細(xì)致、更廣泛、更精準(zhǔn)地采集存儲傳輸各行業(yè)用電數(shù)據(jù)，同時配合電力數(shù)據(jù)在多主體間的流通應(yīng)用，更加充分地發(fā)揮電力數(shù)據(jù)的決策支撐價值。四是數(shù)智化堅強電網(wǎng)助力更好把握能源轉(zhuǎn)型國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范發(fā)展先機，增強我國關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全穩(wěn)定運行能力。電力系統(tǒng)是全球人造復(fù)雜巨系統(tǒng)之一。當(dāng)前國際形勢下，加強數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè)有利于我國搶抓將數(shù)字化建設(shè)經(jīng)驗推廣成國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的先機。同時，電網(wǎng)作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，電網(wǎng)數(shù)智化水平的提升能夠增強對網(wǎng)架安全風(fēng)險的監(jiān)測預(yù)警能力和主動防御能力。

　　二、電力算力融合：數(shù)智化堅強電網(wǎng)以電力和算力在技術(shù)、設(shè)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(diào)配服務(wù)發(fā)展，推動“東數(shù)西算”戰(zhàn)略落地，培育全新發(fā)展空間和動能

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)將有力支撐電力算力融合發(fā)展，實現(xiàn)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(shù)、設(shè)備與機制，形成一體化的資源供給與調(diào)配服務(wù)。一是算力深度服務(wù)電力數(shù)智化發(fā)展，提升電力系統(tǒng)運行質(zhì)效、創(chuàng)新發(fā)展模式。算力賦能自動化供電網(wǎng)絡(luò)、智能化輸電調(diào)度與智慧化電力服務(wù)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(jīng)濟運行水平。二是電力保障包括數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、計算分析在內(nèi)的算力穩(wěn)定快速供給。近年，我國算力基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模保持大幅增長，數(shù)據(jù)中心規(guī)模年均增速20%。據(jù)中國信通院測算，到2030年，我國數(shù)據(jù)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(wù)形態(tài)，支撐滿足全社會關(guān)于經(jīng)濟、安全、便捷電力算力服務(wù)的需求。復(fù)合聚合商、虛擬電廠、儲能公司、分布式能源交易等新型服務(wù)提供商不僅提供直接的能源電力供應(yīng)服務(wù)，更會提供綜合算力的咨詢規(guī)劃服務(wù)。

　　此外，數(shù)智化堅強電網(wǎng)推進(jìn)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(jìn)“東數(shù)西算”工程深入落地。算力樞紐節(jié)點和數(shù)據(jù)中心集群對安全可靠的電力供應(yīng)具有較高需求。因此，配套電網(wǎng)建設(shè)是推進(jìn)“東數(shù)西算”工程的內(nèi)在要求。數(shù)智化堅強電網(wǎng)通過桿塔融合、多站融合等方式實現(xiàn)算力與電力的相近協(xié)同建設(shè)，支撐“東數(shù)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(shù)與數(shù)字技術(shù)、電力設(shè)施與算力設(shè)施、電力市場與數(shù)據(jù)市場、電網(wǎng)運行機制與數(shù)智創(chuàng)新規(guī)律等多方面的深度耦合，將進(jìn)一步為一批專精特新企業(yè)開辟創(chuàng)新應(yīng)用空間，形成電力行業(yè)與算力行業(yè)之外的市場化“藍(lán)海”，或?qū)⒃陔娏λ懔σ?guī)劃布局、演進(jìn)模擬、服務(wù)撮合、模式創(chuàng)新、節(jié)能測算等方面發(fā)力。

　　三、主配協(xié)調(diào)發(fā)展：數(shù)智化堅強電網(wǎng)順應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的新形勢新需求，推進(jìn)主配網(wǎng)協(xié)同控制能力建設(shè)，結(jié)合主配網(wǎng)實時運行方式，實現(xiàn)能源的全域、全息把控，調(diào)度指揮管理能力顯著提升

　　主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展通過建立主配電網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)交互機制、建立主配電網(wǎng)風(fēng)險分析、合環(huán)分析、故障處置等業(yè)務(wù)協(xié)同機制，推動主配網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用及故障信息共享，提升事故處置效率，提升主配網(wǎng)運行狀態(tài)的全景感知能力，提高多業(yè)務(wù)、跨部門間協(xié)作處置效率，提高電網(wǎng)安全運行控制水平，提升電網(wǎng)運行控制效率。一是提升電力系統(tǒng)整體性能。通過構(gòu)建有機的骨干結(jié)構(gòu)，確保主網(wǎng)和配網(wǎng)在時空上緊密銜接，優(yōu)化結(jié)構(gòu)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?shù)慕?jīng)濟性，提高能源傳輸效率，增強系統(tǒng)靈活性，更好地適應(yīng)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(xiàn)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(lǐng)電力系統(tǒng)邁向可持續(xù)、清潔的未來。四是加強主配網(wǎng)協(xié)同故障處置能力。通過建立主配網(wǎng)故障處置協(xié)同機制，推動主配網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用及故障信息共享，實現(xiàn)主配網(wǎng)協(xié)同的故障恢復(fù)策略分析，根據(jù)故障后潮流和配網(wǎng)自動化負(fù)荷全停全轉(zhuǎn)、饋線自動化等功能，實現(xiàn)電網(wǎng)故障快速隔離與供電恢復(fù)。同時，主配網(wǎng)協(xié)同的故障追憶與評估功能，對故障處置操作進(jìn)行全過程反演，評估設(shè)備、裝置、系統(tǒng)應(yīng)用有效性和正確性，以實現(xiàn)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(yīng)速度和處理效能，確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定供電。

　　主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展不僅對電力系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生深遠(yuǎn)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(yīng)鏈的協(xié)同效應(yīng)。主配網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展使能源的生產(chǎn)、傳輸和分配更加高效和協(xié)調(diào)，提高能源行業(yè)的整體效益，推動了更廣泛的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，促進(jìn)了全能源行業(yè)鏈的健康發(fā)展。二是助力經(jīng)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(jīng)濟的影響，有助于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提升社會韌性，為可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

　　四、結(jié)構(gòu)堅強可靠：電網(wǎng)安全可靠是基本前提，始終把保障安全可靠供電作為電網(wǎng)的首要任務(wù)，推進(jìn)網(wǎng)架韌性、安全質(zhì)效升級，實現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)清晰堅強、供電能力合理充裕、設(shè)備設(shè)施健康可靠、供電質(zhì)量持續(xù)提升

　　數(shù)智化堅強電網(wǎng)，“堅強可靠”是基礎(chǔ)，“數(shù)智化”是關(guān)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(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定性，助力能源安全。一是提高電網(wǎng)的保障能力。通過建設(shè)堅強可靠的結(jié)構(gòu)，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(wǎng)的抗災(zāi)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(fù)荷的不斷攀升，電力負(fù)荷峰谷差越來越大，長周期、短周期靈活調(diào)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(jìn)”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(yù)估新能源時空分布特性，提升電網(wǎng)布局整體化水平和覆蓋密度，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化配置優(yōu)勢。四是優(yōu)化電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。通過引入先進(jìn)的調(diào)節(jié)技術(shù)和策略，使電力系統(tǒng)具備靈活調(diào)節(jié)的能力，能夠迅速適應(yīng)負(fù)荷變化和新能源波動，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)柔性。

　　結(jié)構(gòu)堅強可靠的數(shù)智化堅強電網(wǎng)具有廣泛的外部效應(yīng)，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(yīng)提升。電力系統(tǒng)的堅強可靠性直接關(guān)系能源生產(chǎn)、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(wǎng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，更好地適應(yīng)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(biāo)實現(xiàn)。三是國際競爭力提升。穩(wěn)定的電力供應(yīng)是國家基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱，能夠吸引投資、促進(jìn)技術(shù)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(wǎng)綠色現(xiàn)代數(shù)智供應(yīng)鏈

　　國家電網(wǎng)公司貫徹黨中央、國務(wù)院戰(zhàn)略部署，落實國資委關(guān)于中央企業(yè)在建設(shè)世界一流企業(yè)中加強供應(yīng)鏈管理的工作要求，圍繞“綠色、數(shù)字、智能”現(xiàn)代化發(fā)展方向，創(chuàng)新構(gòu)建綠色現(xiàn)代數(shù)智供應(yīng)鏈管理體系(簡稱“國網(wǎng)綠鏈”)。國網(wǎng)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(yīng)鏈鏈主生態(tài)引領(lǐng)、規(guī)范透明化陽光采購、全壽命周期好中選優(yōu)、建現(xiàn)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(shù)智化運營塑鏈賦能、全面強基創(chuàng)國際領(lǐng)先)，推進(jìn)供應(yīng)鏈平臺由企業(yè)級向行業(yè)級發(fā)展，供應(yīng)鏈服務(wù)向產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈全過程發(fā)展，供應(yīng)鏈體系向綠色化數(shù)智化創(chuàng)新發(fā)展，供應(yīng)鏈生態(tài)向市場需求主導(dǎo)牽引發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈、人才鏈與價值鏈融合。通過打造國網(wǎng)綠鏈，推動供應(yīng)鏈協(xié)同化、智慧化、精益化、綠色化、國際化發(fā)展，實現(xiàn)供應(yīng)鏈運營效率、效益、效能最優(yōu)，供應(yīng)鏈發(fā)展支撐力、行業(yè)帶動力、風(fēng)險防控力、價值創(chuàng)造力持續(xù)提升，支撐數(shù)智化堅強電網(wǎng)建設(shè)，為公司戰(zhàn)略實施和“一體四翼”高質(zhì)量發(fā)展提供支撐，引領(lǐng)帶動能源電力產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈高質(zhì)量發(fā)展。

　　國網(wǎng)能源院持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈研究

　　國網(wǎng)能源研究院聚焦“雙碳”目標(biāo)和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的要求，持續(xù)開展新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈相關(guān)研究：立足新發(fā)展格局下“經(jīng)濟—能源—電力”的新關(guān)系，研判電力產(chǎn)業(yè)定位的新變化，建立新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈“四形態(tài)”分析方法，從產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展演化趨勢，提出我國電力產(chǎn)業(yè)鏈將從以化石能源為底色轉(zhuǎn)變?yōu)橐约夹g(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，其價值創(chuàng)造模式的躍遷也將帶來全新的業(yè)務(wù)邏輯和產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。

　　國網(wǎng)河北電力助力雄安新區(qū)綠色智慧能源建設(shè)

　　雄安高鐵站站房外觀呈水滴狀橢圓造型，站房屋頂?shù)姆植际焦夥l(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(shè)面積4.2萬平方米，總?cè)萘繛?.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(biāo)準(zhǔn)煤約1800噸，相應(yīng)減少二氧化碳排放4500噸，相當(dāng)于植樹0.12平方千米。項目采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”的并網(wǎng)模式，國網(wǎng)河北電力嚴(yán)格組織項目前期并網(wǎng)方案評審和項目竣工階段驗收，確保光伏項目如期并網(wǎng)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(shè)提供了樣板，打造了綠色智慧交通的應(yīng)用典范，助力雄安綠色之城建設(shè)。

　　國網(wǎng)上海電力建成世界首個35千伏公里級超導(dǎo)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(shù)量最多的全商業(yè)化運行的超導(dǎo)輸電工程，也是唯一采用全排管敷設(shè)的公里級超導(dǎo)輸電工程，工程開創(chuàng)了公里級超導(dǎo)電纜在大型城市核心區(qū)域運行的先例，加速了超導(dǎo)全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，大幅提升了我國在超導(dǎo)輸電領(lǐng)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(nèi)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(wǎng)四川電力打造清潔能源大范圍優(yōu)化配置和高質(zhì)量就地消納典范

　　作為國家清潔能源示范省，四川水電裝機容量達(dá)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(wǎng)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(wǎng)四川電力持續(xù)升級電網(wǎng)，秉著“保內(nèi)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(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，為我國東中部地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。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(jìn)行建設(shè)，占地面積0.62平方千米，相當(dāng)于90個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小。

　　來源 | 國家電網(wǎng)