《南方电网推动数字化绿色化协同转型》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2023-07-03
  • 近年来,南方电网公司非化石能源装机和电量占比均超过50%,位居世界前列;积极建设绿色低碳电网,可再生能源发电利用率超过99%,基本实现清洁能源全额消纳;推动用电用能产品多样化供给、高端化升级,提供更加安全可靠、绿色清洁的能源电力服务,促进经济社会发展全面绿色转型。

    作为能源电力央企,南方电网公司始终牢记“国之大者”、坚守职责使命,积极研究探索深化数字化绿色化协同、推动构建新型电力系统和新型能源体系的南网实践,深入推进数字电网建设,全力为党为国铸电力重器,支撑和服务中国式现代化建设。

    加快数字电网建设 推动社会绿色低碳转型发展

    近年来,南方电网公司坚持系统推进,组建全球首个数字电网研究院,发布全球首份数字电网白皮书,推动数字电网全面纳入五省区政府工作部署,将数字电网打造为支撑“数字中国”的重要行动项;坚持创新引领,首款全面国产化电力专用主控芯片“伏羲”实现量产并获中国专利金奖,建成全国首例“基于5G+全栈国产化+人工智能”城市数字电网项目并获评全国质量奖卓越项目奖;坚持示范先行,建成一批“互联网+”智慧能源示范项目,打造国内首个开放的综合能源运营服务平台,投产中(国)芬(兰)合作多位一体微能源网示范工程。

    为确保新能源应发尽发,南方电网公司把海量的智能传感器部署到电网设备上,实时采集设备运行数据,并依托“数据+算力+算法”形成的“数字孪生电网”和“算力大脑”,高效统筹电源、电网、负荷、储能,破解新能源随机性、波动性、间歇性和功率预测难题。如今,通过“夸父”系统,可为风电场、光伏电站、分布式光伏和调度机构提供高精度、低成本、轻量化的短期、超短期和中期功率预测服务。

    为助力零碳建设,全国首个居民低碳用电“碳普惠”应用、南方电网公司首个“双碳大脑”在深圳上线。在深圳大梅沙零碳示范区,通过对社区的碳管理进行动态全景监控,及时了解新能源汽车接入情况以及绿电比例数据等,使该社区的人均碳排放量降至每年0.65吨/人,可再生能源消费比重12.6%,两项指标均实现近零碳。

    据了解,今年南方电网公司全面推进35个新型电力系统示范区建设,主动服务海上风电、大型风光基地接入和风光水火储一体化,促进新能源“应并尽并、能并快并”。2023年至2024年,南方电网公司还将建设40个近零碳示范区。

    创新数字服务 助力经济社会高质量发展

    “现在真方便,只需要一个‘APP’,走遍全省哪里都能充电。”如今,在海南,由于解决了以往需要频繁切换不同充电APP才能充电的问题,充换电“一张网”模式的运营正得到越来越多电动汽车车主的好评。

    近年来,为服务电动汽车产业发展,南方电网公司一直致力通过数字化手段为电动汽车客户、第三方电动汽车运营商及政府监管等多角色提供运营、运维、监管及增值服务。打造的“顺易充”充电运营服务平台,已接入全国范围内的充电桩超过69万个,注册用户达到440万人,惠及众多城市和乡镇农村的车主。

    同时,牵头编制南方五省区首个有序充电及V2G技术规范,填补了相关技术领域的空白,发布国内首份《车网互动规模化应用关键技术白皮书》。在深圳上线我国首个“电力充储放一张网”,其作为聚合了充电设施、新型储能、分布式能源等各类电力充储放资源的平台,能够有效提升能源安全保障能力。

    作为公共服务的重要组成部分,南方电网公司正加速推进服务数字化升级。通过全面对接广东、广西、云南、贵州、海南等五省区14个数字政府平台、7个证照平台,在全国率先上线零证办电,推进“水电气热网”联办,发布全新线上智慧营业厅“南网在线”,全网、全渠道可刷脸办电、一证办电,实现客户办电“一次都不跑”,有力支撑用电营商环境领先和能源消费生态构建。

  • 原文来源:https://www.in-en.com/article/html/energy-2325099.shtml
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    • 高质量建设数字电网 引领绿色化、数字化协同发展 . 北极星智能电网在线 来源:中国能源报 关键词: 数字电网数字化新型能源体系 北极星智能电网在线讯 :党的二十大对新时代我国能源发展作出全面系统部署,明确深入推进能源革命、加快规划建设 新型能源体系 、确保能源安全等重大战略决策。国家发改委、国家能源局要求准确把握电力系统技术特性和发展规律,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,推动实现碳达峰碳中和目标。南方电网近年来以 数字电网 为关键载体,加快构建新型电力系统、助力建设新型能源体系,以 数字化 引领绿色化发展、以绿色化带动数字化升级,服务数字中国建设以及绿色低碳发展大局,支撑经济社会高质量发展。 数字电网建设推动绿色低碳转型, 助力“双碳”目标实现 《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》与《2030年前碳达峰行动方案》,明确2030年前碳排放达峰、2060年前实现碳中和的愿景目标,强调将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面。2023年7月,中央全面深化改革委员会第二次会议提出,要加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,更好推动能源生产和消费革命。能源是经济社会发展的重要物质基础,也是碳排放的最主要来源。加快建设新能源占比逐渐提高的新型电力系统的同时,需提升电力系统综合调节能力,推动清洁电力资源大范围优化配置,以实现到2030年,全国风电、太阳能发电总装机容量超过12亿千瓦,非化石能源消费占比达25%左右,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平,二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降。 数字电网技术以数据为纽带、“电力+算力”为支撑、算法为驱动,促进新能源安全高效并网、海量资源精准调控以及全链条能耗降低,助力构建新型电力系统“多能协同互补、源网荷储互动、多网融合互联”的新形态,建设清洁、低碳、安全、高效的新型能源体系。在电源侧与电网侧,针对新能源随机性、波动性、间歇性等带来的挑战,数字电网通过多维感知和大数据应用,强化电网数字孪生建设,提升新能源发电精准预测和场站科学控制,优化电力系统运行状态敏捷响应与智能调节,提高对分布式电源的承载力以及新能源消纳水平。在用户侧,数字电网结合能源大数据分析,支撑智能用电业务开展,促进供需互动,引导不同类别用户科学、节约用电用能,从生产方式到生活方式推动绿色低碳转型。 通过数字电网建设推动能源电力从生产、传输到使用的绿色低碳转型,效果显著。截至2022年年底,南方五省区可再生能源发电利用率超过99%,基本实现电网全额消纳,同时风、光等新能源装机规模突破1亿千瓦,与“十四五”开局相比实现翻一番;以“夸父”为代表的数字化仿真系统,为风电场、光伏电站、分布式光伏和调度机构等提供不同时间维度的预测服务,准确率在符合国家标准基础上再提高3%至7%;推动终端能源清洁低碳高效利用,南方五省区电能占终端消费比重达32%,较全国平均水平高约5个百分点,基本建成现代供电服务体系,南方区域充电基础设施已基本实现乡镇全覆盖。 引领“电力+算力”协同发展, 带动新型数字基础设施建设 要充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式,不断做强做优做大我国数字经济。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”数字经济发展规划》等提出以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革,围绕强化数字转型、智能升级、融合创新支撑,布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施,提升基础设施网络化、智能化、服务化、协同化水平,加快推进能源、水利等领域基础设施数字化改造,促进能源生产、运输、消费等各环节智能化升级,以数字技术促进产业融合发展。当前,我国已建成全球规模最大、技术领先的信息基础设施,数字经济、数字中国的底座持续完善,新一代数字化、智能化技术在能源领域的应用越来越广泛。 数字电网综合运用“云、大、物、移、智、链”等新一代数字技术,以能源和数据为关键要素,以电力和算力深度融合为技术路径,贯通“源、网、荷、储”全环节,是具备广泛连接、全息感知、数智驱动、开放共享等基本特征的电网形态。通过数字电网多环节、多元融合的场景,丰富了数字基础设施的落地应用,推进“5G+电网”、“北斗+电力”等数字化技术与电力应用深度融合并形成示范,带动智能充电桩等新型基础设施配套投入,助力构建光纤共享、基站共享、多站合一等新模式,驱动新型数字基础设施集约化规模化发展。与此同时,随着大规模新能源接入、用电负荷需求侧响应等业务快速发展,各类电力终端、用电客户等海量设备需实时监测或控制,所产生的海量数据带动“云、管、边、端”的建设与应用,带动提升数据供给与运营效率,打造IT(信息技术)、CT(通信技术)、OT(运营技术)深度融合新生态。 近年来,南方电网积极落实国家新基建战略部署,牵头打造能源领域首个5G新基建项目,建成“5G+数字电网”示范区,围绕5G在数字电网领域的新技术、新模式、新应用,完成“发输变配用”多类业务场景的实证与建设,应用规模全国领先;按“3+1+X”的架构建设布局合理、经济适用、集约高效、绿色节能的新型数据基础设施,推进南方能源数据中心建设,主动融入“东数西算”工程和全国一体化算力网络国家枢纽节点建设;基于一体化“南网云”初步实现全域数据在数据中心实时统一汇聚、全面融合,全面打造云边融合的数字基础设施;系统打造“1+3+N”产品体系和“赫兹数智”数据品牌,创新性地以“责权利、量本利”为主线构建了能源行业首个数据资产管理体系,上线双碳大脑、电力看征信等330个大数据分析应用,数据资产凭证全面推广,以电力数据为纽带加强与国家部委、南方五省区开展政企业务协同、社会治理应用,数据要素价值得到有力释放。 打造数字电网技术装备产业链, 带动上下游创新发展 随着“能源消费电力化、电力生产低碳化、生产消费信息化”加速演进,能源电子既是能源生产、存储和利用的物质基础,也是实施制造强国、数字中国战略的重要技术底座。工信部、国家能源局联合发文推动能源电子产业发展,从供给侧入手、在制造端发力、以硬科技为导向、以产业化为目标,加强产业链上下游协同,促进“光储端信”全链条融合创新,统筹推进产业集聚发展。2023年9月,国务院国资委召开主题为“共建新机制、共筑新基础、共享新成果、共创新生态、共谋新发展”的共链行动启动会,推动中央企业与各类所有制企业聚焦主业、协调联动、互利合作,积极补链、强链、固链,引领产业链上中下游企业融通创新,切实提升我国产业链韧性和竞争力,打造具有世界水平的现代产业集群,共同向价值链中高端不断迈进。 能源电子、电力工业等是关系国计民生、国家安全的重要基础产业,建设并完善数字电网技术装备产业链意义重大、任重道远。数字电网技术装备涵盖云、管、边、端、芯的环节,包含工控芯片、智能传感、人工智能等基础技术和元器件。这些既是数字电网面临的“卡脖子”关键点,也是整个数字产业技术发展面临的瓶颈。数字电网建设带动电力工控芯片、智能传感器、数字化运营平台、特高压直流套管等核心装备,推动构建高效产业链供应链。同时,电网企业作为能源产业链中的“链主”,成为赋能打通产业链上下游堵点断点、推动全产业链协同转型的关键枢纽和重要力量,凝聚强大合力推进跨组织、上下游协同等创新模式的形成,有效解决在产业链上单个企业仅凭自身难以应对的问题,增强产业链供应链韧性和竞争力。 南方电网日前发布国内首个电力物联操作系统“电力鸿蒙OS”,首次实现一套系统兼容跨类型、跨品牌的能源电力设备,以及即插即用、海量数据互联互通,合作互联生态伙伴涵盖国内主流芯片、模组、终端厂商等。作为数字电网的重要物联平台,预计到2025年系统覆盖终端规模超亿级,全面带动电力行业物联终端领域产业链升级。与此同时,南方电网公布了《公司数字电网技术装备产业链融通发展共链行动需求―供给清单》(以下简称《需求―供给清单》)、《公司数字电网技术装备产业链专利开放许可清单》(以下简称《产业链专利开放许可清单》)。其中,《需求―供给清单》包括需求类的“供需匹配、协作配套、创新合作、资源共享、产业赋能”以及供给类的“协作配套、创新合作、产业赋能、产融结合”,两大类合计共56项,共建新生态、培育新优势;《产业链专利开放许可清单》涉及专利27项,许可期1年,探索面向产业链上下游企业建立利益最大化的专利技术分享模式,从而有效带动产业集群、拉动创新发展。南方电网以数字电网技术装备现代产业链共建为契机,着力推动中央企业产业链协作、与中小企业协同融合,加快推进数字电网技术装备产业链现代化,构建并输出一批可复制、可推广的南网解决方案。 未来,南方电网将继续发挥海量数据和丰富应用场景优势,推动电力技术与现代信息、新材料和先进制造技术深度融合,探索电力生产和消费新模式,助力国家建设新型电力系统与新型能源体系,持续以数字化培育新动能、以新动能推动新发展,在能源强国、数字中国的建设浪潮中谱写时代新篇章。同时,加快推进能源电力产业基础高级化、产业链现代化,为谱写中国式现代化新篇章贡献南网力量。 (作者供职于南网数字集团数字化规划研究中心) 分享到: 点击查看更多精彩资讯 北极星投稿热线:陈女士 13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@) 特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。 凡来源注明北极星网的内容为北极星原创,转载需获授权。 .
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    • 随着全球进入数字化时代,传统的技术体系已经无法满足数字电网、智慧电网的建设需要,如何充分利用大数据、人工智能等新一代信息通信技术,精准“刻画”电力系统运行的复杂规律,建立从数据到知识、从知识到决策的电力系统学习模型,保障电力系统安全、可靠、绿色、高效、智能运行,成为电力行业探索的重点。 传统“知识表达”难以满足新型电力系统建设需要 随着以新能源为主体的新型电力系统加快构建,大规模新能源并网和电力市场开放后,电力系统形态将发生重大变化,电力网络、信息网络和社会网络之间的耦合关联性显著增强,新型电力系统呈现出非线性、强随机、快时变的复杂巨系统特点。在这种情况下,单纯离线建模和仿真技术难以满足复杂电网实时运行分析与精准前瞻调控的要求,同时直接运用传统的调控模型与算法体系也面临海量电力系统中资源分散分离和构成功能耦合及最优快速决策等挑战。 因此,构建新型电力系统在源网荷储等环节均面临一些急需解决的问题。其中,在源侧,需提供更加灵活的接入技术和接口方法,保障大比例新能源消纳;在网侧,需建设更加快速的计算能力和调控手段,适应电力系统高比例电力电子化的趋势;在荷侧,需挖掘更加柔性的互动技术和沟通渠道,充分调动需求侧参与系统调节的积极性;在储侧,需实现更加高效的动态平衡和优化调剂,提高电力系统稳定控制水平。 面对上述挑战,融合多重“知识表达”的数字电网将提供较核心的技术途径,并使电网作为资源配置平台和电碳经济服务平台的作用将更加突出。 数字电网支撑构建新型电力系统作用初显 数字电网支撑构建新型电力系统的作用主要体现在以下三个方面: 第一,数据及其测量。万物互联时代,无数据不决策、无数据不运营,充分进行数据采集和处理,是保障大规模新能源并网和消纳的基本条件。其中,数据成为确保电力系统“可观、可测、可控”的首要要素,也是电网指挥体系和决策中枢的关键基础。 因此,要实现新型电力系统全面可观,必须建立在充足和有效的测量基础上,而数字电网具备广泛的数据获取和处理能力。通过在电力系统中部署的海量传感器,可以准确掌握电力系统的物理结构,从而洞悉各组成单元及整体的性能、运行方式、实时状态、运行效率、健康状态和环保水平。 第二,智能算法及算力的综合应用。面向特定领域的有效智能算法与强大异构算力的有机融合,是适应电网新形态,满足规划、运行、管理新要求的重要手段。 新型电力系统动态行为更加复杂,对计算的准确性和快速性要求更高。其中,以新能源为主体意味着双高(高比例、高电力电子装备)特点明显,由于状态改变时序短、序列信号频域分布广、影响动态过程变量混杂,采用传统以固定参数为核心的静态模型对系统进行描述和求解比较困难,需建立适应大规模强随机性系统的高性能仿真计算能力。 第三,快速协同。新型电力系统对快速协同能力提出了较高要求,随着电网上下游主体互动加强,电网管理工作内容和形式将发生频繁变化,需把握数据主线,通过提升企业数字化运营系统的灵活性和开放性,实现规划建设、物资供应、安全生产、资产财务等全链条感知和全面贯通,提升业务效率,进而促进管理变革。 在常年观测归纳和演绎的基础上,电力行业积累了丰富经验、规则和知识,可描述电力基础设施外形结构、系统电气量状态变化、拓扑连接关系等,将这些知识融入人工智能算法模型,形成数据驱动、知识引导和物理建模的新型智能算法,并用“知识表达”来刻画数据所蕴含的规律,进而形成“人机协同”模式,这取决于构建涵盖电力系统海量多源数据、算法、应用的完整“知识体系”。 数字电网“知识表达”体系 新型电力系统高维、动态、不确定性给电网安全稳定运行带来巨大挑战,传统方法难以精准完整刻画和实时掌控庞大的电力系统,相比之下,数字电网的多重知识表达,将推动新型电力系统“可观、可测、可控”成为现实。 通过数字电网的多重“知识表达”,可提取物理电网的特征规律,精准描述物理电网设备的形态、系统运行的趋势、人-机-物三元空间的关联关系,实现对物理电网最优的决策控制。 在中国工程院院士潘云鹤提出的AI 2.0知识三种表达(知识的形象表达、知识的语言表达、知识的深度神经网络表达)的基础上,面向数字电网支撑的新型电力系统进行具象化丰富,多重“知识表达”主要有四种形式:数字电网知识的形象表达主要应用于描述物理电网设备的形态;数字电网知识的函数表达主要应用于描述电力系统电气量、非电气量各类数据的时序变化物理规律;数字电网知识的语言表达主要应用于描述电力系统人机物环的关联关系;数字电网知识的深度神经网络表达则作为一种有效的数据驱动工具,对上述三类应用实现补充和支撑,这样即可形成“数据驱动、知识引导和物理建模”相互统一的人工智能模型。