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數(shù)字電網(wǎng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”

在我國(guó)推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和的大背景下,“主力軍”電力行業(yè)將如何構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型呢?“數(shù)字電網(wǎng)將成為承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。”近日,南方電網(wǎng)發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書(shū)》(下稱“白皮書(shū)”),提出將依托數(shù)字電網(wǎng)建設(shè),多措并舉構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),服務(wù)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。


我國(guó)提出要力爭(zhēng)2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的“雙碳目標(biāo)”,這是黨中央在充分考慮當(dāng)前國(guó)情和未來(lái)發(fā)展的前提下作出的重大戰(zhàn)略決策,這將在能源領(lǐng)域掀起一場(chǎng)能源消費(fèi)革命。


而這一場(chǎng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)性變革,南方電網(wǎng)發(fā)布的白皮書(shū)將其概括為可再生能源替代化石能源,能源供給從集中式向分布式轉(zhuǎn)變,能源消納從遠(yuǎn)距離平衡到就地平衡,負(fù)荷側(cè)能量流從單向供給向雙向流通轉(zhuǎn)變,正是這一系列細(xì)分領(lǐng)域的革命,將推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”。筆者認(rèn)為,要想實(shí)現(xiàn)這一系列的能源變革,創(chuàng)造能源革命從而實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”,必須走數(shù)字化道路,打造數(shù)字電網(wǎng),用數(shù)字技術(shù)和理念來(lái)重塑能源產(chǎn)業(yè)。


首先,從能源供給方面來(lái)看,新能源替代傳統(tǒng)能源是必然趨勢(shì),而在這個(gè)新能源替代過(guò)程中,很大程度上需要數(shù)字電網(wǎng)來(lái)克服有效利用新能源所帶來(lái)的問(wèn)題。新能源的最大特點(diǎn)在于波動(dòng)性和間歇性強(qiáng),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“不穩(wěn)定”,而數(shù)字電網(wǎng)則能夠從多模態(tài)的傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)和智能化的系統(tǒng)管理拓展運(yùn)行監(jiān)測(cè)的功能與主動(dòng)調(diào)整的及時(shí)性,提升新能源的可控能力和消納能力,通過(guò)自動(dòng)功率限制、快速頻率響應(yīng)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)新能源的“友好接入”,并且通過(guò)大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)新能源實(shí)行更有效、更科學(xué)、更系統(tǒng)的調(diào)度政策,更好地利用新能源。


同時(shí),數(shù)字電網(wǎng)所包含的“饋線自動(dòng)化”(指變電站出線到用戶用電設(shè)備之間的饋電線路自動(dòng)化,其內(nèi)容可以歸納為兩大方面:一是正常情況下的用戶檢測(cè)、資料測(cè)量和運(yùn)行優(yōu)化;二是事故狀態(tài)下的故障檢測(cè)、故障隔離、轉(zhuǎn)移和恢復(fù)供電控制)等技術(shù)可以幫助形成完整智能化的輸電網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)自檢等,提高輸電可靠性和穩(wěn)定性,智慧化方案解決遠(yuǎn)程特高壓與市區(qū)高壓輸電的斷層問(wèn)題,顯著提升輸電效率。數(shù)字電網(wǎng)讓輸電網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)智能的系統(tǒng),通過(guò)智能化的協(xié)調(diào)調(diào)度,整個(gè)電網(wǎng)包含的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等五個(gè)過(guò)程的運(yùn)行效率和安全性都將得到提升,而且,包括“饋線自動(dòng)化”等系統(tǒng)所賦予的電網(wǎng)自身主動(dòng)智能診斷的能力也讓整個(gè)電網(wǎng)的韌性得到了巨大的提升。


不僅如此,一直以來(lái),電力儲(chǔ)能都是制約我國(guó)電力供應(yīng)的一個(gè)重要問(wèn)題,這也是我國(guó)電力資源分布不均所帶來(lái)的客觀問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái),我們都在探索效仿南水北調(diào)的方案,通過(guò)長(zhǎng)距離輸電來(lái)完成電力跨區(qū)域的配置,實(shí)際上,數(shù)字電網(wǎng)為這個(gè)問(wèn)題提供了一個(gè)新的思路,那就是通過(guò)數(shù)字電網(wǎng)所構(gòu)筑的“虛擬電廠”的方式在用電緊張時(shí)發(fā)揮“蓄水池”作用補(bǔ)充輸電,在冗余時(shí)通過(guò)參與電力交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等方式就地消納電能。


更重要的是,數(shù)字電網(wǎng)所形成的不僅僅是一個(gè)智慧的、高效的輸電網(wǎng)絡(luò),而是一個(gè)從能源結(jié)構(gòu)、輸電方式等各個(gè)方面都有所變革的電力能源生態(tài),借助數(shù)字技術(shù),數(shù)字電網(wǎng)所拓展的電力能源智慧服務(wù)體系可以聯(lián)動(dòng)能源上下游產(chǎn)業(yè)以及數(shù)字技術(shù)服務(wù)商,這種跨行業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)鏈的合作有助于數(shù)字電網(wǎng)的不斷革新,從而推動(dòng)能源革命不斷前進(jìn),最終達(dá)到“雙碳目標(biāo)”。


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