中能论坛︱“双碳”目标下电力如何发力

转自：中国电力新闻网

李云峰 谭忠富 潘伟

　　新型基础设施建设主要包括5G基站、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域的建设。每一项新基建均与电力行业息息相关。

发展特高压新基建

助力国家能源低碳安全

　　国家能源安全旨在对能源供应中断、能源价格暴涨等紧急情况，以合作和协调的方式做出长远规划，以维持能源供应的长期稳定性。能源安全与气候变化问题密切相关，如近50年来，随着二氧化碳排放浓度的增加，全球变暖正以过去2000多年来前所未有的速度发生，伴之而来的洪涝、干旱、极热、极寒气候极端现象正在增多。

　　我国大西北的沙漠、戈壁、荒漠，西南的大江大河等，可以充分开发清洁能源。我国的能源规划方式是“建设大基地，融入大电网，建立大市场”。金沙江等地开发大型水电基地；酒泉等地开发9个千万千瓦级大型风电基地；青藏高原等地开发大型光伏基地。通过特高压新基建，实现“西电东送，北电南供”，2025年实现跨区跨省送电3.6亿千瓦；2035年跨区跨省送电5.5亿千瓦；2050年跨区跨省送电7.4亿千瓦。

发展大数据中心新基建

助力能源领域精准投资

　　利用“大云物移智”现代信息技术与能源技术深度融合，通过数字化、智能化实现能源领域的精准投资与经济运行。电源侧打造新能源云平台，促进新能源大规模、高比例并网和消纳；打造风光水火储多能互补系统，实现多能协同供应和梯级利用。电网侧打造源网荷储友好互动平台，促进电网向智慧、泛在、友好的能源互联网升级；通过“电从身边来”实现分散化自我平衡，通过“电从远方来”实现不平衡能量交换。负荷侧打造电力负荷弹性管理平台，支撑储能、电动汽车、弹性负荷等广泛接入；能源主体由单一能源的生产、传输、存储和消费者，向集多种能源生产、传输、存储和消费为一身的自平衡体转变。通过源网荷平台的综合，实现能源全过程实时感知、可视可控、精益高效，提高精准投资与经济运行。

　　利用数据感知层，采集投资、运行、营销、检修业务流运营的数据流，采集源网荷储能量流的数据流，采集冷热电气、辅助服务、碳交易资金流的数据流；利用数据网络层，传输数据流、能量流；利用数据平台层，进行数字孪生，挖掘业务流之间、资金流之间、能量流之间的数据流匹配关系，横向纵向对比，构建数据之间匹配关系；利用数据应用层，优化分配投资流，优化调度能量流，优化提升业务流。

发展工业互联网新基建

助力能源资产提质增效

　　利用互联网技术，提升能源生产、传输、存储、消费等各环节的灵活性，优化能源生产方式、供应方式和消费方式，提升清洁能源在生产端与消费端的比重；打通各节点、主体间的服务流、信息流、资金流，实现覆盖能源生产、传输、交易、消费多环节即时感知与监测；利用各类能源信息的共享，发掘大数据价值，实现能源系统动态优化。

　　利用互联网技术，实现电源、电网、负荷和储能之间的源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动，打造能源互联网。源源互补，指通过灵活发电资源与清洁能源之间的协调互补，解决清洁能源发电出力受环境和气象因素影响而产生的随机性、波动性问题，提高新能源的利用效率。源网协调，指通过电网调节技术解决新能源大规模并网及分布式电源接入电网时的柔性，让新能源和常规电源一起参与电网调节。网荷互动，指将负荷转化为电网的可调节资源，即柔性负荷，在电网出现频率偏离时，通过负荷主动调节和响应来平稳电网频率，确保电网安全经济可靠运行。网储互动，指发挥储能装置的双向调节作用，在用电低谷时作为负荷充电，在用电高峰时作为电源释放电能，为电网提供调峰、调频、备用服务。源荷互动指时空分布广泛的多类电源和负荷，均可作为可调度的资源参与电力供需平衡控制，用户聚合改变用电时间来消纳新能源。

　　利用互联网技术，整合一个区域内的可再生能源、煤炭、石油、天然气等多种资源，实现异质能源间的协调规划、优化运行、多能转换、交互响应，满足客户多元化用能需求，提升能源利用效率。整合一个园区内的综合能源服务，实现天然气冷热电联供、分布式能源、微网、储能设施、电动汽车充放电等的互补互济，实现多能协同供应和能源综合梯级利用，降低能源生产成本，提高能源消费效率。

　　利用互联网技术，对线路、变电站运行状态实时感知，隐患实时监控，故障自动定位自动隔离，精准抢修、主动检修，减少停电次数和停电范围，实现配电线路、变电站智能检修；对温度、湿度、水位、气体，通过传感器全面感知，发生变化时自动报警，实现电缆隧道智能监测；主变、环网柜、杆塔内置传感器，设备状态实时感知，实时防破坏防盗窃，实现设备资产智能管理。

发展人工智能新基建

助力能源绿色低碳

　　用先进的人工智能技术，对分布在不同地点的电厂可以实现远程预警、分析、诊断、优化和调度；通过持续学习历史数据和实时数据，形成设备预警、设备诊断、能耗分析、自动品质评估、燃料分析、负荷优化、技术监控，帮助电厂降低煤耗，提高设备可靠性，满足环保要求，获得经济效益。

　　风能、太阳能具有间歇性，需要一种可以确保供需始终处于均衡状态的智能技术，实现能源供需的精准预测。风电与光伏，需要通过现货市场来消纳；通过人工智能技术让用户设备实时感应现货市场的实时电价，逆电价智能启停或者调整电器，如遥控启停空调以提前预热或者预冷等，可以实现用电削峰填谷，消纳新能源；用户节电节费，获得用电权转让效益；售电公司降低购电成本；发电与电网企业减少备用，电网减少线损，发电降低煤耗。

　　电力稳定依赖于发电侧和用户侧的供需实时平衡，通过智能技术构建“虚拟电厂”，即聚合各类可控负荷、分布式发电资源、储能等，针对分布式资源，快速响应，实时协调控制，实现精准的需求侧响应及调峰调频服务等。“虚拟电厂”可以在破解清洁能源消纳难题、实现绿色能源转型方面发挥重要作用，实现对分布式能源的负荷预测、响应分配、实时协调控制和储能充放电管理，参与电力交易市场和需求响应。

发展电动汽车充电站新基建

助力能源行业节能减排

　　电动汽车充电站作为新基建，可以发挥聚合分散电动汽车的功能形成聚合商，参与现货市场购售电，获得价差收益；聚合商还可以基于电网公司代理工商业购电价格表，充电站基于其峰谷电价价差，获得价差收益；参与调峰市场，消纳新能源，获得调峰市场回报以及消纳绿电获得绿证；参与用电高峰阶段的顶峰，获得备用市场价值；顶峰时减少煤电顶峰，减少煤电发电量，获得减少碳排放价值。

　　构建“车联网”管理平台，电动汽车与分布式光伏、储能、可调节负荷等资源进行耦合，参与现货市场、辅助服务市场及需求响应。充电桩、充电站打捆联合参加批发电力市场，以长期合同、代理竞价等不同方式进行市场化交易；设计电动汽车充电运营商购买绿证或绿色电力的交易机制，促进电动汽车对新能源的消纳；分析电动汽车充放电行为与电力系统运行之间的关系，优化调整充放电行为；电动汽车作为一种特殊的储能设施，可以帮助平衡新能源发电的影响，实现对新能源的消纳及对电网的削峰填谷。打通充电站网、能源网、车联网、互联网、交通网，建立充放电设施的互通机制，多网融合，参与平衡电网负荷，并消纳绿色能源。（作者单位：中国大唐集团有限公司、华北电力大学、国网江苏溧阳供电公司）

责任编辑：沈馨蕊