泛在电力物联网建设优化用电结构 数字技术为能源行业赋能实现电网跨越升级

进入21世纪，新一轮能源革命在全球蓬勃兴起。在近日举办的2019年太原能源低碳发展论坛上，众多海内外能源领域的嘉宾汇聚一堂，共同探讨能源革命的未来，推动国际能源合作。嘉宾们认为清洁低碳和电气化成为各国能源革命的方向，并对电网在能源转型中的作用给予了高度肯定。面对能源发展新形势，未来电网将如何转型？清洁能源能否大规模消纳？我们的生活又会因此有什么改变？记者为你深入解读。

新一轮能源革命加速推进

电网已成为多能转换利用的枢纽

薄如纸片的电池、不怕踩的光伏路面、安全节能的直流家电……一项项能源“黑科技”让人们无限憧憬美好未来。

10月22日至24日，来自海内外的800多位能源领域的专家学者汇聚2019年太原能源低碳发展论坛（以下简称“论坛”），共同探讨能源革命的未来，推动国际能源合作。

能源低碳发展关乎人类未来。2014年6月，习近平总书记主持召开中央财经领导小组第六次会议，提出我国能源安全发展的“四个革命、一个合作”能源安全新战略。5年来，在能源安全新战略的指引下，中国积极推进能源消费、供给、技术、体制革命，积极构建清洁低碳、安全高效的能源体系，取得了显著成效。

当前，促进能源低碳转型受到很多国家的关注。美国能源部前助理部长、美国哥伦比亚大学全球能源政策研究中心首席研究员大卫·桑德罗表示：“去年，美国经历了热浪的袭击。我们没有什么选择，必须实现能源低碳转型。现在新能源变革席卷世界，风能、太阳能等被广泛利用，我们需要做更多的事情。”

中国是全球最大的能源消费国，但油气对外依存度高，能源自给率不足80%，推动能源低碳转型尤为紧迫。国家电网有限公司董事长、党组书记寇伟在论坛开幕式上表示：“中国油气资源不足，清洁低碳和电气化是新一轮能源革命的重要趋势和特点。未来，电能的利用范围将前所未有地拓展，在终端能源消费中的比重大幅提升。”

数据显示，2018年，中国非化石能源占一次能源消费的比重为14.3%，电能占终端能源消费的比重为25.5%，比10年前分别提高5.9和6.3个百分点。预计到2050年，两个指标均将超过50%，届时中国能源的面貌将发生显著变化。

据了解，非化石能源主要通过转化为电能实现高效利用，随着能源转型的深入推进，电网在能源转型中的作用愈发重要。国网能源研究院有限公司董事长（院长）、党委书记张运洲指出，我国电力系统现阶段已基本实现自给自足，电力在提升能源自给自足水平和能源安全中的地位凸显。未来要充分发挥以电为中心、电网为枢纽的重要作用，有效支撑高比例新能源并网及调度，促进资源大范围优化配置。

不仅如此，进入新时代，人们的用能理念和用能形式都发生了巨大变化。人们不再满足于“用上电”，而是希望“用好能”，并从单纯的能源消费者向参与能源生产、消费、交易、互动的产销合一者转变。分布式能源、储能、电动汽车等交互式能源设施的快速发展，对电网企业提出了越来越高的要求。

提起中国人民用能方式的变化，大卫·桑德罗深有感触。他说：“我到太原之后了解到，这里所有的出租车都是电动汽车。我听到这个消息感到非常震惊，我觉得在全球范围内这都是一个非常好的榜样。”目前，中国已成为全球电动汽车保有量最多的国家。与此同时，智慧交通、智慧环保、智慧建筑、智慧社区等也如雨后春笋般涌现，渗透到人们的日常生活中。

这都意味着，新一轮能源革命对电网的技术、功能、形态提出了前所未有的要求，未来的电网将不再是单纯的输电载体，而是将成为多能转换利用的枢纽和资源优化配置的平台。

数字技术为能源行业赋能

泛在电力物联网进一步优化用电结构

进入21世纪，数字革命蓬勃发展。数字技术已全面渗透到各行各业，能源行业亟须加快数字化转型，以数字技术为传统能源行业赋能。

据统计，全球2000家跨国公司中，67%的CEO已将数字化确定为公司战略的核心。数字化转型成为所有行业的必由之路。国家发改委能源研究所可再生能源中心首席顾问Kaare Sandholt表示：“数据对我们是非常重要的。不仅仅是数据，而且是大数据，是透明的大数据，所有的人都可以随时获取的数据，这是一个新的趋势，在丹麦我们就创建了这么一个开放的数据平台。”

到2050年，中国能源发展将实现“两个50%”，即能源清洁化率（非化石能源占一次能源消费比重）超过50%，电气化率（电能占终端能源消费比重）超过50%。这意味着一半以上的能源消费要靠电网完成，作为各类能源转换利用和资源优化配置的平台，电网需要以数字技术为依托，加快跨越升级的步伐。

建设泛在电力物联网为电网赋能，是电网跨越升级的重要途径。当前，以大数据、云计算、物联网、人工智能、5G等为代表的数字技术，正在深刻改变着人类社会。电网与人们的生活息息相关，是数字化转型的重要领域。

今年年初，国家电网有限公司在行业内率先提出了融合发展泛在电力物联网和坚强智能电网，建设枢纽型、平台型、共享型企业，全面建设世界一流能源互联网企业。建设泛在电力物联网，即充分应用各种先进数字技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，推动电网功能、业务、管理全面升级。

清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰曾向记者分享了一件麻烦事。今年夏天，高峰所住小区的某户家庭的漏电保护器出现了故障，整栋楼里的家庭都发生了跳闸。小区物业的电工在解决问题时，只能通过人工排查，来来回回折腾了一个多小时才找到原因。高峰预测，当泛在电力物联网建成之后，供电公司的智能感知终端可以自动监测故障点，将大大节省处理故障的时间及人力，改善人们的用电体验。

记者了解到，建设泛在电力物联网一方面可以汇集各类资源参与电力系统调节，促进源—网—荷—储协调互动，解决新能源大规模并网带来的系统运行难题；另一方面可以促进能源供需精准对接和综合优化，满足个性化、多样化服务需求，提高能源综合利用效率。像高峰遇到的麻烦事，未来将不再是困扰。同时，建设泛在电力物联网可以深入挖掘海量数据价值，提高设备利用水平，培育新业务新业态新模式，共享发展能源数字经济。

截至目前，国家电网有限公司已经建成资源配置能力最强的电网，提升了智能化水平，发展了先进并网技术和智能能量测试技术，实现了4.7亿客户用电信息的在线采集；并加快建设泛在电力物联网，按照需求导向应用驱动，协同推进感知层、网络层、平台层、应用层建设，着力打通数字壁垒，挖掘数字价值，计划到2024年打造智慧能源综合服务平台，实现业务协同；同时积极培育发展新业务，积极开拓电动汽车服务和电子商务，建成全球规模最大的智慧车联网平台，搭建完成电商平台，年交易规模超过5000亿元。

全力促进可再生能源消纳

满足人民绿色低碳用能需求

在我国，能源资源禀赋与能源消费呈逆向分布。在西部省份，风电、光电等清洁电能丰富，但用电需求少；中东部地区清洁电能较为短缺，用电需求旺盛。如何将西部的清洁电能运输到中东部负荷中心，这需要电网发挥至关重要的资源配置作用。

近年来，大气污染、气候变化受到社会广泛关注。减少化石能源使用、加大非化石能源的开发和利用成为未来的趋势。国际可再生能源署国家资助和伙伴关系司亚洲区项目经理普拉森·阿加瓦尔说：“我们需要进一步地利用风能、太阳能，目前各个国家纷纷出台了政策，但是我们必须要加速建设。同时电力部门也需要进一步鼓励可再生能源的使用和发展。”

国家电网有限公司一直全力促进清洁能源消纳，推动清洁能源产业发展。目前，国家电网经营区清洁能源发电装机容量达5.8亿千瓦，国家电网成为全球接入水电、风电、太阳能发电等清洁能源规模最大的电网。

在该方面，山西是一个很好的例子。作为全国重要的煤炭大省和能源基地，新中国成立70年以来，山西省能源工业对国家作出了巨大贡献。新时代，山西经济发展稳步增长，能源转型迫在眉睫。如今，山西正在承担全国的能源革命综合改革试点的历史使命，率先开启了能源转型探索。

曾经，煤炭是山西的代名词。近年来，山西相继出台了一系列的措施，有力推动了新能源的快速发展，加快摆脱对化石能源的依赖。山西省能源局新能源和可再生能源处处长张秀荣介绍说：“近3年来，山西风电、光伏装机年均增速分别为16.3%和70.9%，已成为全省第二、第三大电源。”其中，风电装机规模突破1000万千瓦，让山西正式迈入千万千瓦级风电大省行列。

为助力山西能源转型发展，国家电网有限公司在论坛举办期间发布了《关于推进山西能源革命综合改革试点实施方案相关研究》成果，国家电网有限公司将从能源生产、能源消费、能源互联、能源体制、能源技术和能源国际合作等六方面推进山西能源转型。张运洲信心满满地说：“国家电网将在山西打造‘两基地、两平台’（电力外送基地、华北调峰基地，能源云平台、产业创新平台），持续提升‘两化’水平。到2020年，山西省电力清洁化率（非化石能源发电量占比）达到19%左右，电气化率超过18%，新能源利用率超过95%，外送能力达到2900万千瓦，率先建成泛在电力物联网。到2025年，电力清洁化率达到25%左右，电气化率超过20%，新能源利用率超过97%，外送能力达到5000万千瓦，全面建成泛在电力物联网。”

现在，泛在电力物联网的加速建设正在改善着我们的生活。8月29日，全国首个城市级能源互联网示范项目浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目通过浙江省能源局验收。该核心示范区位于尖山新区（黄湾镇），实现了可再生能源的100%接入与消纳，实现了清洁能源、高效电网、低碳建筑、智慧用能、绿色交通的广泛开放互联，实现了电网侧与消费侧的绿色共享。以低碳建筑为例，海宁市智能楼宇改造完成58栋，平均日用电量减少20.2%。

10月17日，国家电网有限公司召开“智慧车联网+绿电交易扶贫公益”发布会，国家电网从当日起跨省采购7000万千瓦时青海的光伏扶贫电力，全部用于北京地区国家电网投资建设的充电桩充电。这意味着，从10月17日到今年年底，北京的电动汽车将实现100%使用西北绿电。这得益于今年以来国网电动汽车服务有限公司研究并启动的“依托智慧车联网平台，聚合电动汽车充电负荷参与绿色电力交易”的项目。未来，国家电网将在更多省份开展扶贫绿电交易，进一步扩大清洁能源消纳规模，让更多的电动汽车充上绿电。

对于泛在电力物联网的未来，华北电力大学经济与管理学院教授牛东晓充满期待：“泛在电力物联网的发展，将有力地推动可再生能源发电和利用的增长，推动电力能源结构的改变，还可以提高资源利用效率，减少能耗，促进绿色经济发展。”

可以预见，有了泛在电力物联网，我们的生活将更智能、更绿色、更舒适。