近期，國(guó)家能源局、科學(xué)技術(shù)部印發(fā)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》）。其中，能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)作為一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，首次在科技規(guī)劃中系統(tǒng)和完整地提出。該部分單獨(dú)成章、層次分明，明確了“十四五”期間能源系統(tǒng)與新一代信息技術(shù)的融合發(fā)展目標(biāo)、主要任務(wù)和技術(shù)布局，為能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化發(fā)展指明了方向。
明確“十四五”能源領(lǐng)域數(shù)字化、智能化發(fā)展目標(biāo)和技術(shù)路線(xiàn)圖，有效推動(dòng)構(gòu)建能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)
歐美國(guó)家能源數(shù)字化、智能化方興未艾。近年來(lái)，美、歐、日等主要發(fā)達(dá)國(guó)家在能源交叉融合技術(shù)方面開(kāi)展了大量有益探索和實(shí)踐。新型電力系統(tǒng)是清潔、低碳、安全、高效的能源系統(tǒng)。西門(mén)子通過(guò)數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、人工智能、云邊協(xié)同等技術(shù)將能源網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化、業(yè)務(wù)的數(shù)字化以及數(shù)字的業(yè)務(wù)化，從而落實(shí)電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化，提升新能源電力的穩(wěn)定性和可靠性。施耐德電氣基于EcoStruxure架構(gòu)，以可靠互聯(lián)的設(shè)備為基礎(chǔ)，以高效智能的系統(tǒng)方案為條件，輔以數(shù)據(jù)優(yōu)化、智慧運(yùn)維、資產(chǎn)增值的閉環(huán)管理，為新能源行業(yè)應(yīng)用的實(shí)時(shí)控制、可靠運(yùn)行、高效運(yùn)維保駕護(hù)航，從而帶動(dòng)從發(fā)電到并網(wǎng)全鏈路價(jià)值提升。
我國(guó)能源數(shù)字化、智能化蔚然成風(fēng)，新模式、新業(yè)態(tài)持續(xù)涌現(xiàn)。傳統(tǒng)能源行業(yè)僅關(guān)注瓦特流，“發(fā)—輸—配—儲(chǔ)—用”節(jié)點(diǎn)之間彼此孤立，難以協(xié)同，導(dǎo)致電力生產(chǎn)效率低，且全鏈路存在大量“啞設(shè)備”，依靠人工維護(hù)，運(yùn)維效率低。而能源數(shù)字化可以引入人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)，將電力電子技術(shù)與數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新融合，在瓦特流基礎(chǔ)上加入比特流，用比特管理瓦特，實(shí)現(xiàn)全鏈路數(shù)字化和智能化，讓電力生產(chǎn)效率、運(yùn)維效率、能源效率最大化。
能源數(shù)字化、智能化是產(chǎn)業(yè)鏈高端發(fā)展的重要基石?！兑?guī)劃》明確提出了促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級(jí)，先進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，電力、煤炭、油氣等領(lǐng)域數(shù)字化、智能化升級(jí)示范有序推進(jìn)。在能源生產(chǎn)消費(fèi)各環(huán)節(jié)呈現(xiàn)全新應(yīng)用場(chǎng)景，并將對(duì)未來(lái)能源供需方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)帶來(lái)根本性變革。基于數(shù)字化、智能化發(fā)展體系下的綜合智慧能源服務(wù)、虛擬電廠、供需互動(dòng)等能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)，這些都將在未來(lái)成為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)極，也將是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要支點(diǎn)。
構(gòu)建適用于能源行業(yè)的數(shù)字化、智能化共性關(guān)鍵技術(shù)體系，補(bǔ)齊能源領(lǐng)域數(shù)字化基礎(chǔ)“短板”
數(shù)字化、智能化需打破信息孤島的壁壘。數(shù)字化轉(zhuǎn)型還面臨數(shù)據(jù)孤島、信息孤島以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題，數(shù)據(jù)價(jià)值無(wú)法充分發(fā)揮。我國(guó)僅變電站就有4萬(wàn)多座，輸電線(xiàn)路近200萬(wàn)千米、電表5.1億只，數(shù)字化賦能的難度大。而面對(duì)這些復(fù)雜場(chǎng)景的挑戰(zhàn)，電力企業(yè)通過(guò)信息化建設(shè)，構(gòu)建了一系列信息系統(tǒng)，但各場(chǎng)站分開(kāi)建設(shè)，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，資源及各系統(tǒng)數(shù)據(jù)不共享，存在大量數(shù)據(jù)孤島，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)維管理復(fù)雜，難以做到一體化協(xié)同。
能源數(shù)字化、智能化共性技術(shù)推動(dòng)從“大量的數(shù)據(jù)”到“大數(shù)據(jù)”的價(jià)值提升。能源領(lǐng)域存在很多數(shù)據(jù)管理的需求，伴隨未來(lái)具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性特征的分布式能源比例將快速增長(zhǎng)，資源數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)等也將相應(yīng)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?！兑?guī)劃》提出了智能傳感與智能量測(cè)、特種智能機(jī)器人、能源裝備數(shù)字孿生、人工智能與區(qū)塊鏈、能源大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等6種共性關(guān)鍵技術(shù)，旨在通過(guò)技術(shù)革新增強(qiáng)數(shù)據(jù)的獲取、分析和處理水平，真正釋放海量數(shù)據(jù)無(wú)窮的數(shù)字能量。《規(guī)劃》將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)作為補(bǔ)齊數(shù)字化基礎(chǔ)短板的共性技術(shù)之一，對(duì)于打破多元異構(gòu)數(shù)據(jù)壁壘實(shí)現(xiàn)融合，進(jìn)一步開(kāi)展高端數(shù)字化應(yīng)用具有重要意義。
積極構(gòu)建數(shù)字化、智能化與能源行業(yè)深度融合的發(fā)展體系，提升全產(chǎn)業(yè)鏈總體資源配置效率
數(shù)字化、智能化技術(shù)為能源轉(zhuǎn)型注入新動(dòng)能?！兑?guī)劃》在數(shù)字化技術(shù)上的布局，以促進(jìn)能源全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)融通為目標(biāo)，著力推進(jìn)開(kāi)展平臺(tái)能力提升、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用、系統(tǒng)安全防護(hù)等研究的開(kāi)展。已有的成果表明，數(shù)字化是能源電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的可行重要發(fā)力方向，比如，青海省經(jīng)試點(diǎn)推廣“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)解決方案”，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)67座電站進(jìn)入“無(wú)人值班，少人值守”模式，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本40%以上，單個(gè)新能源電站年節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本約30萬(wàn)元，有力推動(dòng)新能源企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，助力企業(yè)降本增效。
數(shù)字技術(shù)助力電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“量”的增加和“質(zhì)”的變革?！笆奈濉逼陂g我國(guó)電力系統(tǒng)將向高比例新能源接入、高比例電力電子裝備接入的結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜度大幅增加，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度、控制、運(yùn)維、規(guī)劃、營(yíng)銷(xiāo)等方面提出了新的挑戰(zhàn)，然而作為電力系統(tǒng)的重要一環(huán)，電網(wǎng)不僅要有“量”的增加，還要有“質(zhì)”的變革，需要更好推進(jìn)數(shù)字化、智能化，適應(yīng)變化、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型?！兑?guī)劃》提出應(yīng)用新一代數(shù)字技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化改造，以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流，增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性、開(kāi)放性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、共享性，賦予電網(wǎng)更多的新特征和新應(yīng)用場(chǎng)景。
發(fā)展智慧能源與綜合能源服務(wù)技術(shù)，用數(shù)字化手段賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展
數(shù)字化手段是賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要途徑。《規(guī)劃》提出以先進(jìn)信息技術(shù)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)等環(huán)節(jié)深度融合，持續(xù)催生基于數(shù)字化、智能化發(fā)展體系下的綜合智慧能源服務(wù)、虛擬電廠、供需互動(dòng)等能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)。已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這些新業(yè)態(tài)將在未來(lái)成為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)極，也將是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要支點(diǎn)，比如國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司于2019年正式投入運(yùn)營(yíng)的虛擬電廠，截至目前已累計(jì)對(duì)接篩查負(fù)荷20余萬(wàn)千瓦，成功接入可調(diào)負(fù)荷10萬(wàn)千瓦，按照當(dāng)前接入水平計(jì)算，該虛擬電廠每天可創(chuàng)造23萬(wàn)千瓦時(shí)的新能源電量消納空間；國(guó)家電網(wǎng)公司在浙江臺(tái)州大陳島的氫綜合利用工程示范應(yīng)用，不僅可實(shí)現(xiàn)新能源就地消納、長(zhǎng)時(shí)備電等應(yīng)用，還可實(shí)現(xiàn)電、熱、氫、氧的清潔供應(yīng)，滿(mǎn)足島內(nèi)用戶(hù)多種用能需求，綜合成效顯著。
以高端化、數(shù)字化、智能化為方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈試點(diǎn)示范場(chǎng)景建設(shè)?！兑?guī)劃》提出要通過(guò)試驗(yàn)示范開(kāi)展區(qū)域綜合智慧能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，重點(diǎn)開(kāi)展典型場(chǎng)景下綜合智慧能源系統(tǒng)集成示范，推動(dòng)形成各類(lèi)主體深度參與、高效協(xié)同、共建共治共享的智慧能源服務(wù)生態(tài)，到2023年，完成區(qū)域智慧能源服務(wù)平臺(tái)和服務(wù)生態(tài)的示范項(xiàng)目建設(shè)，在“十四五”后期進(jìn)行應(yīng)用推廣；提出建立多元可調(diào)負(fù)荷與智能電網(wǎng)良性互動(dòng)機(jī)制，開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)有序充放電控制、開(kāi)展省級(jí)大規(guī)?？烧{(diào)資源聚合調(diào)控、臺(tái)區(qū)用能優(yōu)化示范驗(yàn)證，促進(jìn)清潔能源消納和削峰填谷，到2025年，實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？烧{(diào)資源聚合調(diào)控示范。（電規(guī)總院供稿）
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