電力行業(yè)需要深度融入新基建 助力國家能源低碳安全

2022年，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議確定了7大項(xiàng)新基建，電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支撐，每一項(xiàng)新基建均與之息息相關(guān)?！半p碳”目標(biāo)是我國對(duì)國際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾，能源領(lǐng)域排碳占比高，踐行低碳，電力行業(yè)需要充當(dāng)排頭兵。實(shí)現(xiàn)碳中和需要從能源供給與消費(fèi)側(cè)革命入手，而其具體手段是電力行業(yè)融入新基建。

調(diào)整能源供需結(jié)構(gòu)，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

2020年我國二氧化碳排放103億噸，占全球碳排放將近1/3；其中，燃燒石油碳排放15.4億噸，燃燒天然氣碳排放6億噸，燃燒煤炭碳排放72.6億噸。2021年碳排放量達(dá)到114.7億噸；2022年第二季度碳排放量下降了8%，減少了2.3億噸。我國每年出口貿(mào)易中產(chǎn)生的“碳順差”至少超過10億噸?？梢?，“雙碳”對(duì)于我國來說是一場(chǎng)硬仗。

從能源供給側(cè)來看。2022年底，我國發(fā)電裝機(jī)25.6億千瓦，其中煤電裝機(jī)占全球超50%，煤電發(fā)電量占全球52.2%；風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)達(dá)到了7億千瓦，風(fēng)光發(fā)電量達(dá)到1.19萬億千瓦時(shí)；風(fēng)光電量本國占比中，德國33%，英國28%，歐盟19%，澳大利亞17%，我國12%?？梢?，我國需要加大投資風(fēng)力發(fā)電、光伏與儲(chǔ)能。

從能源消費(fèi)側(cè)來看。高鐵每小時(shí)按照350公里的速度，消費(fèi)電能9600千瓦時(shí)，高鐵的發(fā)展是“以電代油”，逐漸取代近距離城市之間的飛機(jī)航班。我國電動(dòng)汽車的保有量已經(jīng)達(dá)到了1099萬輛；唐山市已經(jīng)對(duì)4700輛重型運(yùn)輸卡車改造為電動(dòng)式，實(shí)現(xiàn)“以電代油”；許多城市公交車改造為電動(dòng)式；海南省2030年停止燃油車的銷售。

發(fā)展“特高壓”新基建，助力國家能源低碳安全

新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是以新發(fā)展理念為指導(dǎo)，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面向高質(zhì)量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)等，主要包括5G基站、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域的建設(shè)。

我國大西北的荒灘、沙漠、戈壁灘，西南的大江大河等，可以充分開發(fā)清潔能源。“十四五”電力規(guī)劃中，青海開發(fā)光伏4580萬千瓦、風(fēng)電1650萬千瓦，即新能源發(fā)電6230萬千瓦；寧夏開發(fā)12個(gè)風(fēng)電百萬千瓦基地，5450萬千瓦風(fēng)光并網(wǎng)；甘肅開發(fā)3853萬千瓦風(fēng)電，4169萬千瓦光伏，即新能源發(fā)電8022萬千瓦，打造千萬千瓦“風(fēng)光火儲(chǔ)輸”基地；新疆開發(fā)3個(gè)千萬千瓦新能源基地，2個(gè)120萬千瓦抽蓄電站，新能源發(fā)電6752萬千瓦；內(nèi)蒙古開發(fā)新能源1.35億千瓦。

我國的能源規(guī)劃方式是“建設(shè)大基地，融入大電網(wǎng)，建立大市場(chǎng)”。金沙江等地開發(fā)大型水電基地；酒泉等地開發(fā)9個(gè)千萬千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地；青藏高原等地開發(fā)大型光伏基地。通過特高壓新基建，實(shí)現(xiàn)“西電東送，北電南供”，2025年實(shí)現(xiàn)跨區(qū)跨省送電3.6億千瓦；2035年跨區(qū)跨省送電5.5億千瓦；2050年跨區(qū)跨省送電7.4億千瓦。

發(fā)展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新基建，助力能源資產(chǎn)提質(zhì)增效

利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)的靈活性，進(jìn)化能源的生產(chǎn)方式、供應(yīng)方式和消費(fèi)方式，提升清潔能源在生產(chǎn)端與消費(fèi)端的比重；打通各節(jié)點(diǎn)、各主體間的服務(wù)流、信息流、資金流，實(shí)現(xiàn)大網(wǎng)與分布式微能網(wǎng)雙向互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)覆蓋能源生產(chǎn)、傳輸、交易、消費(fèi)多環(huán)節(jié)即時(shí)感知與監(jiān)測(cè)；利用各類能源信息的共享，發(fā)掘能源大數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合一個(gè)區(qū)域內(nèi)的可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種資源，實(shí)現(xiàn)異質(zhì)能源間的協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運(yùn)行、多能轉(zhuǎn)換、交互響應(yīng)，滿足客戶多元化用能需求，提升能源利用效率。整合一個(gè)園區(qū)內(nèi)的綜合能源服務(wù)，實(shí)現(xiàn)天然氣冷熱電聯(lián)供、分布式能源、微網(wǎng)、儲(chǔ)能設(shè)施、電動(dòng)汽車充放電等的互補(bǔ)互濟(jì)，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用，降低能源生產(chǎn)成本，提高能源消費(fèi)效率。

利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)線路/變電站運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)感知，隱患實(shí)時(shí)監(jiān)控，故障自動(dòng)定位、自動(dòng)隔離，精準(zhǔn)搶修、主動(dòng)檢修，減少停電次數(shù)和停電范圍，實(shí)現(xiàn)配電線路變電站智能檢修；對(duì)溫度、濕度、水位、氣體，通過傳感器全面感知，數(shù)據(jù)傳回中心，發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)報(bào)警，不需運(yùn)維人員進(jìn)入隧道監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)電纜隧道智能監(jiān)測(cè)；主變/環(huán)網(wǎng)柜/桿塔，內(nèi)置傳感器，設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)感知，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程回傳中心，實(shí)時(shí)防破壞防盜竊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)智能管理。

發(fā)展“人工智能”新基建，助力能源綠色低碳

用先進(jìn)的人工智能技術(shù)，對(duì)分布在不同地點(diǎn)的電廠可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)警、分析、診斷、優(yōu)化和調(diào)度；通過持續(xù)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，形成設(shè)備預(yù)警、設(shè)備診斷、能耗分析、自動(dòng)品質(zhì)評(píng)估、燃料分析、負(fù)荷優(yōu)化、技術(shù)監(jiān)控，幫助電廠降低煤耗，提高設(shè)備可靠性，滿足環(huán)保要求，獲得經(jīng)濟(jì)效益。

風(fēng)能、太陽能具有間歇性，其發(fā)電取決于天氣條件，如風(fēng)吹或陽光照射，一旦能源需求激增，新能源不一定能滿足需求，需要一種可以確保供需始終處于均衡狀態(tài)的智能技術(shù)，來解決能源供需的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

電力的穩(wěn)定是依賴于發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)的供需實(shí)時(shí)平衡，通過智能技術(shù)構(gòu)建“虛擬電廠”，即聚合各類可控負(fù)荷、分布式發(fā)電資源、儲(chǔ)能等，針對(duì)分布式資源，快速響應(yīng)，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的需求側(cè)響應(yīng)及調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)等。將分布式能源聚合為可控的負(fù)荷資源，通過“虛擬電廠”調(diào)配電力資源，可以參與電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值充分利用。

可見，通過人工智能技術(shù)把分散在不同空間的小型太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電裝置、儲(chǔ)能電池和各類可控制(調(diào)節(jié))的用電設(shè)備(負(fù)荷)整合集成，協(xié)調(diào)控制，對(duì)外等效形成一個(gè)可控電源，輔助電力系統(tǒng)運(yùn)行，并可參與電力市場(chǎng)交易，同時(shí)優(yōu)化資源利用，維護(hù)用電穩(wěn)定與用電安全。

發(fā)展“電動(dòng)汽車充電站”新基建，助力能源行業(yè)節(jié)能減排

為了全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興建設(shè)，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等除了完善高速公路服務(wù)區(qū)充電設(shè)施，正在推進(jìn)以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設(shè)，補(bǔ)齊縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)短板，加快實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充電站“縣縣全覆蓋”、充電樁“鄉(xiāng)鄉(xiāng)全覆蓋”。

電動(dòng)汽車充電站作為“新基建”，可以發(fā)揮聚合分散電動(dòng)汽車的功能形成聚合商，參與現(xiàn)貨市場(chǎng)購售電，獲得價(jià)差收益；聚合商還可以基于電網(wǎng)公司代理工商業(yè)購電價(jià)格表，充電站基于其峰谷電價(jià)價(jià)差，獲得價(jià)差收益；參與調(diào)峰市場(chǎng)，消納新能源，獲得調(diào)峰市場(chǎng)回報(bào)，以及消納綠電獲得綠證；參與用電高峰階段的頂峰，獲得備用市場(chǎng)價(jià)值；頂峰時(shí)減少煤電頂峰，減少煤電發(fā)電量，獲得減少碳排放價(jià)值。電動(dòng)車充電聚合商獲得的回報(bào)需要轉(zhuǎn)換成給電動(dòng)車客戶的分時(shí)電價(jià)。

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