國家電網公司計劃到2024年建成泛在電力物聯網
進入新世紀以來,電力系統(tǒng)日益呈現出 “互聯網” “物聯網”等數字化、智能化屬性,建設能源互聯網、智能電網、泛在電力物聯網、智慧能源已經成為電力企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
當前能源革命與數字革命深度融合是大勢所趨,積極探討新時代電力行業(yè)高質量發(fā)展途徑,主動把握電力規(guī)劃發(fā)展新思路、新內容、新技術、新方法,為電力科學規(guī)劃提供有力支撐。
可再生能源為主的電源結構,集中分散結合的電力生產供應模式,供需互動的高效用電用能方式,面向全社會的綜合能源服務,是新一代電力系統(tǒng)的主要結構模式特征。
國家電網有限公司日前發(fā)布了 《泛在電力物聯網白皮書2019》,向社會公開其建設這一基于電力系統(tǒng)萬物互聯、人機交互宏偉平臺的路線圖和時間表,規(guī)劃到2024年,建成泛在電力物聯網。
據了解,泛在電力物聯網就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié),充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術,實現電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯、人機交互,具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。
“當前能源革命與數字革命深度融合是大勢所趨,積極探討新時代電力行業(yè)高質量發(fā)展途徑,主動把握電力規(guī)劃發(fā)展新思路、新內容、新技術、新方法,為電力科學規(guī)劃提供有力支撐。”中國電力發(fā)展促進會常務副會長兼秘書長游敏日前表示。
綠色和數字是電力發(fā)
游展有驅動力敏表示,進入新世紀以來,電力系統(tǒng)日益呈現出 “互聯網” “物聯網”等數字化、智能化屬性,建設能源互聯網、智能電網、泛在電力物聯網、智慧能源已經成為電力企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。在以新能源、可再生能源生產為代表的清潔能源迅猛發(fā)展,和 “云大物移智鏈”等新一代數字技術與電力行業(yè)日益融合發(fā)展的背景下,我國的電力規(guī)劃也步入新時代,面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。
“電力作為技術、資金、裝備和數據密集型的國民經濟重要基礎產業(yè),要實現高質量發(fā)展必須與國民經濟保持協(xié)調發(fā)展,必須做好行業(yè)內部整體與局部、結構與空間的合理布局。”游敏說。
中國科學院院士周孝信表示,綠色發(fā)展和數字革命是新世紀以來推動電力系統(tǒng)發(fā)展模式轉換的兩大驅動力。周孝信介紹,第三代電網是100多年來第一、二代電力系統(tǒng)的傳承和發(fā)展,是新形勢下推動能源轉型發(fā)展的新一代電力系統(tǒng)。形成以非化石能源為主的電源結構,構建新一代電力系統(tǒng),是實現能源轉型,建設清潔低碳、安全高效能源體系的主要途徑。隨著可再生能源發(fā)電電量上升,非化石能源電能占比不斷提高,2030年實現國家戰(zhàn)略目標50%,2050年達到78%。
把握電力系統(tǒng)的發(fā)展方向
據周孝信介紹,可再生能源為主的電源結構,集中分散結合的電力生產供應模式,供需互動的高效用電用能方式,面向全社會的綜合能源服務,是新一代電力系統(tǒng)的主要結構模式特征。能源互聯網是在智能電網的基礎上,互聯網思維理念和技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源系統(tǒng)和能源產業(yè)發(fā)展新形態(tài),是新一代電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。
周孝信介紹了對能源互聯網核心目標的認識,包括:最大幅度提高能源綜合利用效率,最大限度開發(fā)利用可再生能源;互聯網技術與智能電網為主干的能源網絡深度融合,采用即插即用、能源路由器、大數據、云計算等技術,支持集中和分布式可再生能源的規(guī)模化系統(tǒng)接入;較大程度提高能源電力系統(tǒng)安全性及經濟性;以電網為能源配置基礎平臺,在網絡信息技術支持下,發(fā)揮分布式能源和用戶側能力,實現安全經濟的能源生產消費;為終端用戶提供便捷可靠優(yōu)質的綜合能源服務;以用戶為中心,催生能源服務的新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式,拓展用戶服務范圍,提升服務水平;推動技術裝備產業(yè)發(fā)展,推動電力電子和微電子、儲能、傳感材料期間裝備等新興產業(yè)的發(fā)展。
周孝信說:“現在搞能源互聯網、能源物聯網、泛在電力互聯網,一切的一切都是要圍繞以上這些核心目標來做?!?/p>
數字化轉型勢在必行
電網企業(yè)的數字化轉型,是數字經濟下電網與業(yè)務全方位轉型升級為業(yè)務數字化和數字產業(yè)化。電網企業(yè)作為數字重要的基礎設施組成部分,為信息技術發(fā)展提供通道和數據資源保障。
相關專家表示,數字產業(yè)化將數字化的知識和信息轉化為生產要素,推動數字產業(yè)形成和發(fā)展,通過信息技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新融合,不斷催生新產業(yè)新業(yè)態(tài)新模式,構建以電網為核心的能源互聯網、形成共贏生態(tài)圈,帶動產業(yè)上下游共同發(fā)展,形成數字產業(yè)鏈和產業(yè)集群。通過建設具有樞紐型、平臺型、共享型為特征的世界一流能源互聯網企業(yè),推動數字專業(yè)化。
對于電網技術的難點,電力規(guī)劃設計總院杜忠明分析說:“總體來看,電網技術在下一步的技術應用上,關鍵在調度運行上要出現革命性的變化。為了適應未來能源互聯網的發(fā)展,傳統(tǒng)的硬件軟件都可以跟上,但是我國集中式的調度運行體系,從大電網到配電網集中式的調度運行體系,怎么樣適應未來能源互聯網的要求,是最大的難點。從調度運行的管理、技術手段來看,都需要進行革命性的創(chuàng)新,才能適應未來能源轉型和電力市場發(fā)展的需要。所以,除了硬件需要改造、軟件也需要更新創(chuàng)新以外,在整個調度運行管理體系上也需要大的突破。”
國家電網有限公司發(fā)展策劃部副主任董朝武表示,電網規(guī)劃工作的 “痛點”包括:缺少覆蓋發(fā)展各業(yè)務的基礎數據庫,無法實現數據統(tǒng)一采集、存儲、維護及共享;缺少輔助發(fā)展各業(yè)務流程的統(tǒng)一應用平臺,無法實現信息透明共享及閉環(huán)管理。董朝武指出,針對這些 “痛點”,要強化能源革命和數字革命的融合?;ヂ摼W從技術和模式兩方面對電網進行賦能,技術方面包括芯片和云計算、網絡傳輸、人工智能算法。
董朝武介紹了 “兩網”融合的規(guī)劃目標。他表示, “兩網”融合對電網安全、運行效率、資源配置、規(guī)劃管理將有很大提升,承載電力流的堅強智能電網和承載數據流的泛在電力物聯網,相輔相成、融合發(fā)展,形成強大的價值創(chuàng)造平臺。第一階段,到2021年,基本實現電網業(yè)務與新興業(yè)務的平臺化支撐,初步建成 “兩網”有效融合的能源互聯網。第二階段,到2024年,實現對電網業(yè)務與新興業(yè)務的全面支撐,全面建成 “兩網”有效融合的能源互聯網。