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  • 国家电投数字化中心副主任华志刚:以智能化数字化推动能源电力低碳转型

    2023-01-14

    东电云网讯,东电云获悉,党的二十大报告指出,要“深入推进能源革命”、“加快规划建设新型能源体系”。建设新型能源体系要求能源电力供需结构要进行深度调整。目前,传统模式越来越难以兼顾安全、经济和绿色发展要求,亟需运用数字技术,加快推动能源电力行业、能源企业转型升级,助力我国经济高质量发展。

    1月8日,围绕“低碳发展·数造未来”为主题,由国网能源研究院有限公司、中国能源研究会碳中和产业合作中心、北京能见科技发展有限公司主办的“2022能源电力数字化峰会”在北京成功召开。

    国家电力投资集团有限公司数字化中心副主任华志刚出席会议并作题为《以智能化数字化推动能源电力低碳转型》的主题演讲,系统阐述了其对能源电力数字化的独特思考。

    能源电力低碳转型背景

    华志刚认为,目前构建以新能源为主体的新型电力系统是践行“双碳”战略目标的关键,而能源结构优化和二氧化碳减排重心在发电侧。根据相关数据,目前发电侧对全国的二氧化碳减排贡献度可达40%-45%。

    当前世界能源电力发展呈现出几个特征:能源清洁低碳转型趋势明显,分布式能源得到快速发展,清洁能源经济性不断增强,数字化智慧化发展加速,能源消费重心向亚太转移。

    谈到我国能源电力发展现状时,华志刚表示,目前电力清洁绿色转型的成效比较明显。截至2022年11月底,全国发电装机容量25.1亿千瓦。其中,非化石能源发电装机容量12.3亿千瓦,同比增长15.1%,占总装机容量的49.1%。

    水、风、光等持续保持高利用率水平。2022年前三季度,全国主要流域水能利用率约98.6%,风电平均利用率96.5%,光伏发电平均利用率98.2%。

    同时,能源供给呈现新形态、新模式。其中,综合智慧能源构建了数字化智能化的能源体系;能源技术与数字技术深度融合,催生新业态新模式。而这些都代表了未来能源电力产业的发展方向。

    电力行业数字化发展六大趋势

    如何理解未来全球电力行业数字化发展趋势?

    华志刚总结为六个方面:通过数字化来提升发电效率及可靠性、促进新能源并网消纳、推进火电灵活性调峰、优化新能源开发运营、助力智慧能源系统构建、赋能新兴技术创新发展。

    在提升发电效率和可靠性方面。数字技术在机组联合调度优化、设备状态监测、智能巡检等方面发挥重要作用。

    在促进新能源并网消纳方面。通过数字技术解决新能源大规模开发、高比例并网带来的消纳问题。

    在推进火电灵活性调峰方面。通过数字技术控制系统优化,采用先进控制策略及先进算法;设备智能维护,采用数字技术进行监测及健康寿命评估。

    在优化新能源开发运营方面。通过数字技术提升新能源场站选址、设备选型及运维管理水平,实现优化布局与运营增效。

    在助力智慧能源系统构建方面。利用数字技术赋能智慧能源系统,促进能源供给和需求的有效匹配。促进多能互补协调发展以及源网荷储一体化深度融合。

    在赋能新兴技术创新发展方面。促进“能源”与“数据”两大要素的融合,驱动能源行业技术发展和商业模式创新。

    数字化智能化典型案例实践

    在典型案例分享部分,华志刚称,随着能源产业智能化趋势日益明显,产业数字化进程在不断加快。国家电投充分利用清洁能源、低碳智能技术优势,持续推进数字技术与能源系统、产业运营深度融合,按照“四个转型”细化产业发展新蓝图。

    为了实现这一目标,国家电投率先引入多家互联网头部企业成为战略合作伙伴,完成天枢体系(天枢云、天枢一号)主体功能开发,已实现281个综合智慧能源项目接入,支撑基于能源网、社群网、政务网的“三网融合”,形成数据驱动的发展新动力。

    具体到项目讲解,华志刚分享了安徽小岗村综合智慧能源、山东海阳核电厂供热、“综合智慧零碳电厂”、国家电投江苏虚拟电厂等项目并列举了上述项目取得的良好运行效果。

    此外,建设全球最大的新能源产业数据中台也是国家电投的重点项目之一。根据华志刚介绍,2022年12月,国家电投产业数据中台已接入1236座新能源场站实时数据(装机容量7023万千瓦),实时监测1.67万台风机,22.4万台逆变器,初步建成全球最大的集团化新能源数字化平台。

    电力行业数字化行动展望

    对于未来电力行业数字化的行动展望,华志刚将其归纳为四个方面:创新电力系统商业模式、护航电力系统安全运行、赋能电力行业智能化升级、助力电力行业实现碳中和。

    具体而言,在创新电力系统商业模式方面。打造电力系统运营新业态,对“源-网-荷-储-用”各环节建模,评估最佳运行参数和模式,运用智能控制技术实现动态优化运行和经济调度;催生电力协同利用新模式,利用数字技术,将分布式单一能源进行耦合,转化为系统性的综合智慧能源,按不同能源品位高低进行综合互补利用,以取得最合理能源利用效果与效益。

    在护航电力系统安全运行方面。实现生产运行系统的智能维护,准确预测电力供需变化和系统可能出现的故障,降低能源系统运维检修成本;提高电力安全生产水平,实现更精确的安全风险预测、危险源分析等工作,有效预防各类能源生产安全事故发生。

    在赋能电力行业智能化升级方面。实现电力企业与用户的智能互动,建立能源用户画像和负荷预测模型,预测用能行为、评估用能状态,为能源使用的错峰管理、负荷管理提供个性化服务;替代电力生产高强度高风险工作,大幅提高生产效率,减少电力工作者的劳动强度和安全风险;打造高度智能化的无人场站,逐步实现发电厂站的少人或无人值守,打造智慧化的无人能源厂站。

    在助力电力行业实现碳中和方面。碳监管环节,帮助政府监测碳排放量,在一定程度上预知政策执行效果;碳捕捉和碳储存环节 ,强化学习技术帮助碳捕捉材料选择,在不同类别的材料组合中找到高效的可选项,帮助碳储存选址;碳交易环节,建立对碳排放、碳交易到碳中和的全过程、全链条的数字化采集统计,开展大数据分析预测,通过市场化手段使得企业从“强制减排”到“自愿减排”。

    华志刚表示,能源数字化已成为实现传统能源行业转型升级并重新焕发生机的重要驱动力,未来市场应用前景广阔,产业数字化大有可为。


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