數(shù)字化推動電力行業(yè)變革

 數(shù)字化推動電力行業(yè)變革

日前召開的二十屆中央財經(jīng)委員會第一次會議強調(diào)，堅持推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。5G、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數(shù)字技術(shù)正深刻改變著企業(yè)生產(chǎn)方式和組織模式，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。本版近期將連續(xù)刊發(fā)電力、建筑、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)字技術(shù)提升生產(chǎn)效能、再造業(yè)務(wù)流程、創(chuàng)新經(jīng)營模式的報道。

覆蓋10萬公里架空輸電線路、28萬基輸電桿塔以及地形地貌地物等數(shù)據(jù)，將真實電網(wǎng)在數(shù)字空間以數(shù)字孿生的方式，一比一三維立體還原和數(shù)字化全景呈現(xiàn)……今年年初，國內(nèi)首個全息數(shù)字電網(wǎng)在江蘇建成，通過采集輸變電設(shè)施的物理數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)云端構(gòu)建了一張數(shù)字孿生電網(wǎng)，這也是全球首次對億千瓦級負(fù)荷大電網(wǎng)進行全息數(shù)字化呈現(xiàn)。電網(wǎng)裝上“千里眼”后，可全面提升智慧運檢水平，將故障處理時間再縮短約10%，極大提高電網(wǎng)安全可靠性。

數(shù)字技術(shù)的引入，將給能源電力行業(yè)帶來深遠變革。國家能源局近日印發(fā)《關(guān)于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》提出，針對電力、煤炭、油氣等行業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展需求，通過數(shù)字化智能化技術(shù)融合應(yīng)用，為能源高質(zhì)量發(fā)展提供有效支撐。到2030年，能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)字化智能化創(chuàng)新應(yīng)用體系初步構(gòu)筑、數(shù)據(jù)要素潛能充分激活，一批制約能源數(shù)字化、智能化發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)取得突破。

服務(wù)綠色發(fā)展

能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。近年來，數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)能源技術(shù)深度交叉融合，正在孕育影響深遠的新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)。新形勢下，數(shù)字化智能化發(fā)展將是推動我國能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化的重要引擎，也是新型能源體系建設(shè)統(tǒng)籌安全、經(jīng)濟和綠色發(fā)展要求的重要支撐。

“數(shù)字化作為一種新型生產(chǎn)關(guān)系，為能源電力綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了非常重要的支撐作用，能夠成為破解能源轉(zhuǎn)型中改革問題、發(fā)展問題、科技創(chuàng)新問題、企業(yè)經(jīng)營問題的‘最大公約數(shù)’。”國網(wǎng)能源研究院院長歐陽昌裕說。

具體到電力領(lǐng)域，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術(shù)研究院院長助理肖晉宇介紹，全面提升信息采集、傳輸、處理、應(yīng)用能力，利用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)分析和快速智能決策，可達到對物理系統(tǒng)進行實時反饋和精準(zhǔn)控制的目的，從而構(gòu)建數(shù)字化的新型電力系統(tǒng)。通過智慧升級，可實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”協(xié)調(diào)，促進多能互補和多元互動，服務(wù)電力綠色轉(zhuǎn)型，確保能源供應(yīng)安全。

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的加速興起，數(shù)字化智能化技術(shù)與能源行業(yè)進一步結(jié)合，成為引領(lǐng)發(fā)電行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的原動力。國際能源署預(yù)測，僅增加數(shù)字化需求響應(yīng)就可以在2040年將歐盟光伏和風(fēng)力發(fā)電的棄電率從7%降至1.6%，從而減少3000萬噸碳排放。另有國際咨詢機構(gòu)預(yù)計，到2025年全球電廠數(shù)字化比例將接近19%，幫助發(fā)電企業(yè)降低運營成本27%左右，從而降低全球發(fā)電行業(yè)碳排放量4.7%。

國網(wǎng)能源研究院發(fā)布的《2022國內(nèi)外能源電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型分析報告》顯示，電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在能源中的貢獻占比超過七成，主要原因在于電力行業(yè)擁有高比例電子設(shè)備的先發(fā)優(yōu)勢，需要充分利用該優(yōu)勢推動電力大數(shù)據(jù)、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字商業(yè)模式的創(chuàng)新發(fā)展。發(fā)電與電網(wǎng)行業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型價值遠大于上游煤炭、石油、天然氣等采掘行業(yè)。

國家能源局局長章建華表示，要推動能源創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈、數(shù)據(jù)鏈深度融合，推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展，實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)價值鏈向高端化、現(xiàn)代化邁進。

提高運維效率

電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱性產(chǎn)業(yè)，具備較好的數(shù)字化基礎(chǔ)條件。隨著新一輪能源革命和數(shù)字經(jīng)濟加速興起，我國持續(xù)發(fā)力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，加快能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，并針對電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進行了探索與嘗試。

4月26日，在浙江湖州潯南110千伏金象變電站，10余名變電檢修人員準(zhǔn)時集結(jié)，為即將開始的綜合檢修做準(zhǔn)備。與此同時，變電運維人員在主控室內(nèi)進行遠程倒閘操作，輕輕點擊“一鍵順控”指令后，相應(yīng)線路的開關(guān)、閘刀即按照預(yù)設(shè)流程完成設(shè)備狀態(tài)切換。

“實現(xiàn)‘一鍵順控’之前，我們需要去現(xiàn)場倒閘操作。遇到步驟多的任務(wù)，可能要來回跑十幾趟，費勁不說，還會大大增加停電時間。”國網(wǎng)湖州供電公司變電運維人員周洪明說，將傳統(tǒng)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制，不僅能實現(xiàn)遠程操作，人身傷害和設(shè)備誤操作的風(fēng)險也更小了，運維操作效率顯著提升。

電網(wǎng)作為能源系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，其數(shù)字化智能化水平直接影響整個能源系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性和綠色低碳水平。近年來，電網(wǎng)公司以數(shù)字電網(wǎng)為關(guān)鍵載體推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)，通過對物理電網(wǎng)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(shù)字孿生建模，借助智能巡視和智能控制技術(shù)，讓龐大、復(fù)雜的變電設(shè)施實現(xiàn)了可靠的“無人值守、遠程操作”。

火電方面，各大電力集團公司均開展了火電數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)工作，人員定位安全管理、行為與故障視頻識別、三維可視化等大量新技術(shù)應(yīng)用取得了一定的效果。風(fēng)電與光伏方面，各大能源企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)思維整合行業(yè)大數(shù)據(jù)，逐步提高在設(shè)計制造、建設(shè)開發(fā)、運維管理等環(huán)節(jié)的數(shù)字化和智能化程度。水電方面，已廣泛應(yīng)用監(jiān)控、保護和監(jiān)測等自動化系統(tǒng)。

國網(wǎng)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(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在基礎(chǔ)設(shè)施和已有業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級方面取得顯著成效，轉(zhuǎn)型管理體系逐漸形成，生產(chǎn)經(jīng)營升級效果持續(xù)體現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)要素治理機制逐步構(gòu)建，數(shù)字新業(yè)務(wù)新生態(tài)正在煥發(fā)新的生機。

開拓廣闊空間

電力系統(tǒng)是最復(fù)雜的人工系統(tǒng)，需要借助測量、通信、控制、數(shù)據(jù)處理等信息技術(shù)實現(xiàn)對電力設(shè)備的監(jiān)測和管控，并憑借強大的研發(fā)能力推動信息技術(shù)進步。隨著能源革命和數(shù)字革命的深入融合，數(shù)字智能技術(shù)向電力行業(yè)更多業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴展。

電動汽車停穩(wěn)后，充電機器人伸出機械臂對準(zhǔn)充電口，自動充電、結(jié)算，這種看似科幻的場景正變?yōu)楝F(xiàn)實……不久前，能鏈智電推出一款自主研發(fā)的充電機器人，具備自動尋車、智能充電、自動結(jié)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必要的基礎(chǔ)設(shè)施，電動車充電的智能化、無人化會帶來全新的充電體驗，開啟巨大的智慧補能市場。

在肖晉宇看來，未來電力數(shù)字化技術(shù)將發(fā)揮強大的信息互聯(lián)能力，連接電力系統(tǒng)和生產(chǎn)生活的方方面面。通過實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)及各業(yè)務(wù)鏈之間的數(shù)據(jù)貫通，為生產(chǎn)、銷售、管理以及社會治理全面賦能。

立足當(dāng)下，受限于不確定性不斷增強的外部環(huán)境、路徑依賴失效的內(nèi)部治理機制等因素，能源電力企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的思想認(rèn)識、制度保障和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型等方面還存在亟需解決的問題。

目前，多數(shù)能源電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型更加注重數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展。能源電力企業(yè)多為重資產(chǎn)運營，轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)為能源電力基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)、運行、維修等環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，因此主要轉(zhuǎn)型投入集中在基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化方面，而在數(shù)字業(yè)務(wù)創(chuàng)新領(lǐng)域還處于初期投入建設(shè)階段，經(jīng)濟效益尚未顯現(xiàn)。

鄭厚清表示，能源電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨著高投入與低產(chǎn)出、高風(fēng)險之間的矛盾和挑戰(zhàn)，面臨的安全風(fēng)險日益增多，部分能源電力企業(yè)推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動力有所減弱。因此必須加強技術(shù)創(chuàng)新和跨界融合，強化安全能力建設(shè)，夯實能源電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。

專家建議，電力行業(yè)要加大自主可控關(guān)鍵核心技術(shù)和重大裝備的研制投入與良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建，加強數(shù)據(jù)治理、強化數(shù)據(jù)管控，完善能源數(shù)字化智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，進一步推動數(shù)字技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度融合，提升核心競爭力，支撐行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。（王軼辰）