數字化推動電力行業變革
日前召開的二十屆中央財經委員會(hui) 第一次會(hui) 議強調,堅持推動傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 轉型升級。5G、大數據、工業(ye) 互聯網、人工智能等數字技術正深刻改變著企業(ye) 生產(chan) 方式和組織模式,賦能傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 轉型升級。本版近期將連續刊發電力、建築、汽車等領域應用數字技術提升生產(chan) 效能、再造業(ye) 務流程、創新經營模式的報道。
覆蓋10萬(wan) 公裏架空輸電線路、28萬(wan) 基輸電杆塔以及地形地貌地物等數據,將真實電網在數字空間以數字孿生的方式,一比一三維立體(ti) 還原和數字化全景呈現……今年年初,國內(nei) 首個(ge) 全息數字電網在江蘇建成,通過采集輸變電設施的物理數據,在網絡雲(yun) 端構建了一張數字孿生電網,這也是全球首次對億(yi) 千瓦級負荷大電網進行全息數字化呈現。電網裝上“千裏眼”後,可全麵提升智慧運檢水平,將故障處理時間再縮短約10%,極大提高電網安全可靠性。
數字技術的引入,將給能源電力行業(ye) 帶來深遠變革。國家能源局近日印發《關(guan) 於(yu) 加快推進能源數字化智能化發展的若幹意見》提出,針對電力、煤炭、油氣等行業(ye) 數字化智能化轉型發展需求,通過數字化智能化技術融合應用,為(wei) 能源高質量發展提供有效支撐。到2030年,能源係統各環節數字化智能化創新應用體(ti) 係初步構築、數據要素潛能充分激活,一批製約能源數字化、智能化發展的共性關(guan) 鍵技術取得突破。
服務綠色發展
能源是經濟社會(hui) 發展的基礎支撐。近年來,數字技術與(yu) 傳(chuan) 統能源技術深度交叉融合,正在孕育影響深遠的新技術、新模式和新業(ye) 態。新形勢下,數字化智能化發展將是推動我國能源產(chan) 業(ye) 基礎高級化、產(chan) 業(ye) 鏈現代化的重要引擎,也是新型能源體(ti) 係建設統籌安全、經濟和綠色發展要求的重要支撐。
“數字化作為(wei) 一種新型生產(chan) 關(guan) 係,為(wei) 能源電力綠色低碳轉型提供了非常重要的支撐作用,能夠成為(wei) 破解能源轉型中改革問題、發展問題、科技創新問題、企業(ye) 經營問題的‘最大公約數’。”國網能源研究院院長歐陽昌裕說。
具體(ti) 到電力領域,全球能源互聯網發展合作組織經濟技術研究院院長助理肖晉宇介紹,全麵提升信息采集、傳(chuan) 輸、處理、應用能力,利用數字孿生技術實現全麵數據分析和快速智能決(jue) 策,可達到對物理係統進行實時反饋和精準控製的目的,從(cong) 而構建數字化的新型電力係統。通過智慧升級,可實現“源網荷儲(chu) ”協調,促進多能互補和多元互動,服務電力綠色轉型,確保能源供應安全。
隨著新一輪科技革命和產(chan) 業(ye) 革命的加速興(xing) 起,數字化智能化技術與(yu) 能源行業(ye) 進一步結合,成為(wei) 引領發電行業(ye) 數字化轉型、實現創新驅動發展的原動力。國際能源署預測,僅(jin) 增加數字化需求響應就可以在2040年將歐盟光伏和風力發電的棄電率從(cong) 7%降至1.6%,從(cong) 而減少3000萬(wan) 噸碳排放。另有國際谘詢機構預計,到2025年全球電廠數字化比例將接近19%,幫助發電企業(ye) 降低運營成本27%左右,從(cong) 而降低全球發電行業(ye) 碳排放量4.7%。
國網能源研究院發布的《2022國內(nei) 外能源電力企業(ye) 數字化轉型分析報告》顯示,電力行業(ye) 數字化轉型在能源中的貢獻占比超過七成,主要原因在於(yu) 電力行業(ye) 擁有高比例電子設備的先發優(you) 勢,需要充分利用該優(you) 勢推動電力大數據、數字技術、數字商業(ye) 模式的創新發展。發電與(yu) 電網行業(ye) 企業(ye) 數字化轉型價(jia) 值遠大於(yu) 上遊煤炭、石油、天然氣等采掘行業(ye) 。
國家能源局局長章建華表示,要推動能源創新鏈、產(chan) 業(ye) 鏈、資金鏈、人才鏈、數據鏈深度融合,推進能源數字化智能化發展,實現能源產(chan) 業(ye) 價(jia) 值鏈向高端化、現代化邁進。
提高運維效率
電力行業(ye) 作為(wei) 國民經濟發展的重要支柱性產(chan) 業(ye) ,具備較好的數字化基礎條件。隨著新一輪能源革命和數字經濟加速興(xing) 起,我國持續發力新型電力係統構建,加快能源產(chan) 業(ye) 結構調整,並針對電力行業(ye) 數字化轉型進行了探索與(yu) 嚐試。
4月26日,在浙江湖州潯南110千伏金象變電站,10餘(yu) 名變電檢修人員準時集結,為(wei) 即將開始的綜合檢修做準備。與(yu) 此同時,變電運維人員在主控室內(nei) 進行遠程倒閘操作,輕輕點擊“一鍵順控”指令後,相應線路的開關(guan) 、閘刀即按照預設流程完成設備狀態切換。
“實現‘一鍵順控’之前,我們(men) 需要去現場倒閘操作。遇到步驟多的任務,可能要來回跑十幾趟,費勁不說,還會(hui) 大大增加停電時間。”國網湖州供電公司變電運維人員周洪明說,將傳(chuan) 統倒閘操作繁瑣且費時費力的操作步驟固化到計算機程序中進行自動控製,不僅(jin) 能實現遠程操作,人身傷(shang) 害和設備誤操作的風險也更小了,運維操作效率顯著提升。
電網作為(wei) 能源係統的核心環節,其數字化智能化水平直接影響整個(ge) 能源係統的安全性、可靠性、經濟性和綠色低碳水平。近年來,電網公司以數字電網為(wei) 關(guan) 鍵載體(ti) 推進新型電力係統建設,通過對物理電網的厘米級高精度建模,讓無人機高精度自動駕駛巡線,大幅提升了輸電線路巡線效率;通過數字孿生建模,借助智能巡視和智能控製技術,讓龐大、複雜的變電設施實現了可靠的“無人值守、遠程操作”。
火電方麵,各大電力集團公司均開展了火電數字化轉型相關(guan) 工作,人員定位安全管理、行為(wei) 與(yu) 故障視頻識別、三維可視化等大量新技術應用取得了一定的效果。風電與(yu) 光伏方麵,各大能源企業(ye) 利用互聯網思維整合行業(ye) 大數據,逐步提高在設計製造、建設開發、運維管理等環節的數字化和智能化程度。水電方麵,已廣泛應用監控、保護和監測等自動化係統。
國網能源研究院有限公司副總工程師鄭厚清表示,能源電力企業(ye) 數字化轉型在基礎設施和已有業(ye) 務轉型升級方麵取得顯著成效,轉型管理體(ti) 係逐漸形成,生產(chan) 經營升級效果持續體(ti) 現,數字技術創新成果不斷湧現,數據要素治理機製逐步構建,數字新業(ye) 務新生態正在煥發新的生機。
開拓廣闊空間
電力係統是最複雜的人工係統,需要借助測量、通信、控製、數據處理等信息技術實現對電力設備的監測和管控,並憑借強大的研發能力推動信息技術進步。隨著能源革命和數字革命的深入融合,數字智能技術向電力行業(ye) 更多業(ye) 務領域擴展。
電動汽車停穩後,充電機器人伸出機械臂對準充電口,自動充電、結算,這種看似科幻的場景正變為(wei) 現實……不久前,能鏈智電推出一款自主研發的充電機器人,具備自動尋車、智能充電、自動結算等功能,滿足日益增長的電動汽車移動充電需求。未來隨著自動駕駛汽車的普及,無人駕駛充電機器人將成為(wei) 必要的基礎設施,電動車充電的智能化、無人化會(hui) 帶來全新的充電體(ti) 驗,開啟巨大的智慧補能市場。
在肖晉宇看來,未來電力數字化技術將發揮強大的信息互聯能力,連接電力係統和生產(chan) 生活的方方麵麵。通過實現產(chan) 業(ye) 鏈各環節及各業(ye) 務鏈之間的數據貫通,為(wei) 生產(chan) 、銷售、管理以及社會(hui) 治理全麵賦能。
立足當下,受限於(yu) 不確定性不斷增強的外部環境、路徑依賴失效的內(nei) 部治理機製等因素,能源電力企業(ye) 在數字化轉型的思想認識、製度保障和傳(chuan) 統業(ye) 務轉型等方麵還存在亟需解決(jue) 的問題。
目前,多數能源電力企業(ye) 數字化轉型更加注重數字基礎設施建設和產(chan) 業(ye) 數字化發展。能源電力企業(ye) 多為(wei) 重資產(chan) 運營,轉型的重要基礎為(wei) 能源電力基礎設施生產(chan) 、運行、維修等環節的數字化轉型升級,因此主要轉型投入集中在基礎設施和產(chan) 業(ye) 數字化方麵,而在數字業(ye) 務創新領域還處於(yu) 初期投入建設階段,經濟效益尚未顯現。
鄭厚清表示,能源電力企業(ye) 數字化轉型麵臨(lin) 著高投入與(yu) 低產(chan) 出、高風險之間的矛盾和挑戰,麵臨(lin) 的安全風險日益增多,部分能源電力企業(ye) 推進數字化轉型的動力有所減弱。因此必須加強技術創新和跨界融合,強化安全能力建設,夯實能源電力行業(ye) 數字化轉型的基礎。
專(zhuan) 家建議,電力行業(ye) 要加大自主可控關(guan) 鍵核心技術和重大裝備的研製投入與(yu) 良性產(chan) 業(ye) 生態的構建,加強數據治理、強化數據管控,完善能源數字化智能化標準體(ti) 係建設,進一步推動數字技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 的深度融合,提升核心競爭(zheng) 力,支撐行業(ye) 高質量發展。(王軼辰)
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