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，國務院常務會議確定了7大項新基建，電力行業(yè)作為國民經濟的重要支撐，每一項新基建均與之息息相關。“雙碳”目標是我國對國際社會的莊嚴承諾，能源領域排碳占比高，踐行低碳，電力行業(yè)需要充當排頭兵。實現(xiàn)碳中和需要從能源供給與消費側革命入手，而其具體手段是電力行業(yè)融入新基建。

調整能源供需結構，助力“雙碳”目標實現(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。我國每年出口貿易中產生的“碳順差”至少超過10億噸。可見，“雙碳”對于我國來說是一場硬仗。

從能源供給側來看。2022年底，我國發(fā)電裝機25.6億千瓦，其中煤電裝機占全球超50%，煤電發(fā)電量占全球52.2%；風光發(fā)電裝機達到了7億千瓦，風光發(fā)電量達到1.19萬億千瓦時；風光電量本國占比中，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力發(fā)電、光伏與儲能。

從能源消費側來看。高鐵每小時按照350公里的速度，消費電能9600千瓦時，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航班。我國電動汽車的保有量已經達到了1099萬輛；唐山市已經對4700輛重型運輸卡車改造為電動式，實現(xiàn)“以電代油”；許多城市公交車改造為電動式；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

新型基礎設施建設是以新發(fā)展理念為指導，以技術創(chuàng)新為驅動，以信息網絡為基礎，面向高質量發(fā)展需要，提供數字轉型、智能升級等，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、大數據中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網等七大領域的建設。

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?！笆奈濉彪娏σ?guī)劃中，青海開發(fā)光伏4580萬千瓦、風電1650萬千瓦，即新能源發(fā)電6230萬千瓦；寧夏開發(fā)12個風電百萬千瓦基地，5450萬千瓦風光并網；甘肅開發(fā)3853萬千瓦風電，4169萬千瓦光伏，即新能源發(fā)電8022萬千瓦，打造千萬千瓦“風光火儲輸”基地；新疆開發(fā)3個千萬千瓦新能源基地，2個120萬千瓦抽蓄電站，新能源發(fā)電6752萬千瓦；內蒙古開發(fā)新能源1.35億千瓦。

我國的能源規(guī)劃方式是“建設大基地，融入大電網，建立大市場”。金沙江等地開發(fā)大型水電基地；酒泉等地開發(fā)9個千萬千瓦級大型風電基地；青藏高原等地開發(fā)大型光伏基地。通過特高壓新基建，實現(xiàn)“西電東送，北電南供”，2025年實現(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”新基建，助力能源資產提質增效

利用互聯(lián)網技術，提升能源生產、傳輸、存儲、消費等各個環(huán)節(jié)的靈活性，進化能源的生產方式、供應方式和消費方式，提升清潔能源在生產端與消費端的比重；打通各節(jié)點、各主體間的服務流、信息流、資金流，實現(xiàn)大網與分布式微能網雙向互動，實現(xiàn)覆蓋能源生產、傳輸、交易、消費多環(huán)節(jié)即時感知與監(jiān)測；利用各類能源信息的共享，發(fā)掘能源大數據價值，實現(xiàn)能源系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化。

利用互聯(lián)網技術，整合一個區(qū)域內的可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種資源，實現(xiàn)異質能源間的協(xié)調規(guī)劃、優(yōu)化運行、多能轉換、交互響應，滿足客戶多元化用能需求，提升能源利用效率。整合一個園區(qū)內的綜合能源服務，實現(xiàn)天然氣冷熱電聯(lián)供、分布式能源、微網、儲能設施、電動汽車充放電等的互補互濟，實現(xiàn)多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用，降低能源生產成本，提高能源消費效率。

利用互聯(lián)網技術，對線路/變電站運行狀態(tài)實時感知，隱患實時監(jiān)控，故障自動定位、自動隔離，精準搶修、主動檢修，減少停電次數和停電范圍，實現(xiàn)配電線路變電站智能檢修；對溫度、濕度、水位、氣體，通過傳感器全面感知，數據傳回中心，發(fā)生變化時自動報警，不需運維人員進入隧道監(jiān)測，實現(xiàn)電纜隧道智能監(jiān)測；主變/環(huán)網柜/桿塔，內置傳感器，設備狀態(tài)實時感知，數據遠程回傳中心，實時防破壞防盜竊，實現(xiàn)設備資產智能管理。

發(fā)展“人工智能”新基建，助力能源綠色低碳

用先進的人工智能技術，對分布在不同地點的電廠可以實現(xiàn)遠程預警、分析、診斷、優(yōu)化和調度；通過持續(xù)學習歷史數據和實時數據，形成設備預警、設備診斷、能耗分析、自動品質評估、燃料分析、負荷優(yōu)化、技術監(jiān)控，幫助電廠降低煤耗，提高設備可靠性，滿足環(huán)保要求，獲得經濟效益。

風能、太陽能具有間歇性，其發(fā)電取決于天氣條件，如風吹或陽光照射，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，來解決能源供需的精準預測。

電力的穩(wěn)定是依賴于發(fā)電側和用戶側的供需實時平衡，通過智能技術構建“虛擬電廠”，即聚合各類可控負荷、分布式發(fā)電資源、儲能等，針對分布式資源，快速響應，實時協(xié)調控制，實現(xiàn)精準的需求側響應及調峰調頻服務等。將分布式能源聚合為可控的負荷資源，通過“虛擬電廠”調配電力資源，可以參與電力現(xiàn)貨交易市場和輔助服務市場，實現(xiàn)資源價值充分利用。

可見，通過人工智能技術把分散在不同空間的小型太陽能、風能等新能源發(fā)電裝置、儲能電池和各類可控制(調節(jié))的用電設備(負荷)整合集成，協(xié)調控制，對外等效形成一個可控電源，輔助電力系統(tǒng)運行，并可參與電力市場交易，同時優(yōu)化資源利用，維護用電穩(wěn)定與用電安全。

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

為了全面推進鄉(xiāng)村振興建設，國家電網、南方電網等除了完善高速公路服務區(qū)充電設施，正在推進以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設，補齊縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)充電基礎設施建設短板，加快實現(xiàn)電動汽車充電站“縣縣全覆蓋”、充電樁“鄉(xiāng)鄉(xiāng)全覆蓋”。

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

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