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发挥能源数字耦合驱动作用为产业赋能

北极星电力网新闻中心  来源:能源研究俱乐部    2021/4/8 9:48:20  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 电力系统 智慧能源 需求侧响应

北极星火力发电网讯:发挥能源数字耦合驱动作用为产业赋能

党的十九届五中全会明确提出,要加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。能源作为经济社会发展的重要物质基础和生产要素,一方面要夯实基础,着力从能源与数字两个方面推动能源高质量供给,创造新型能源消费需求;另一方面要加强与垂直产业融合,依托用能技术、模式变革以及能源大数据的广泛赋能,助力畅通经济社会循环。

(来源:微信公众号“能源研究俱乐部” ID:nyqbyj 作者:王晓晨1 闫晓卿1 赵志强2 李海峰2)

(1.国网能源研究院有限公司 2.国网新疆电力有限公司经济技术研究院)

一、聚合电网与全社会合力,推动能源清洁低碳转型

在碳达峰碳中和目标下,高新能源渗透率、高电力电子化的新一代电力系统发挥重要作用。我国新能源产业链完整、产能充足,既可以形成对能源供应结构多元化的有效支撑、又可以实现能源与生态协调发展,尤其是绿色低碳的能源互联网更适合与工业互联网深度融合,打造新的经济增长极。总体来看,推动新能源科学发展、合理布局和高效消纳是未来一段时期电力发展的首要任务。

(一)以电力为枢纽平台、电网为核心抓手,多措并举提升对高渗透率新能源的支撑能力

一是着力发挥电力在跨能源品类的枢纽平台作用,扩大新能源的开发利用规模。当前及今后很长一段时间内,发电都将是新能源最主要的开发利用方式,而电力又是各能源品种中使用最广泛、最灵活的能源形式。在高渗透率新能源发展场景下,对大规模新能源的消纳能力不足成为能源系统转型升级的一个突出问题,必须着力发挥电力在能源网络中不同能源形式之间灵活转换、相互支撑和传输的枢纽平台作用,尤其是随着数字化技术与能源技术的深度融合,加快推进“风光水火储一体化”以及“源网荷储一体化”,全方位提升对新能源的消纳能力及发展规模。

二是以电网为核心抓手,依托电网转型升级提升对高渗透率新能源的支撑能力。未来电力系统是以高渗透率新能源和高比例电力电子装备为核心特征的“双高”电力系统,其带来的电力系统安全稳定运行等问题突出。电网是实现资源大规模优化配置的基础平台,以电网为核心抓手实现大规模新能源的低成本、高效、友好发展意义重大。未来一段时期,需加强“双高”电力系统基础理论研究与突破,以理论突破推动复杂电网调控技术发展,构建“双高”电力系统安全防御体系。

(二)形成全社会合力,全方位挖潜灵活性资源

一是充分挖掘源、荷、储侧调节潜力,提升全系统灵活性调节能力。深入推进东北等地区的煤电机组灵活性改造,推动热、电解耦运行,降低机组最小技术出力水平,提高机组灵活性调节范围,同时适度推进核电参与电力系统调峰;依托虚拟电厂等技术,优先推进城市大工业、商场、办公楼等多类型负荷开展需求侧响应,平抑系统用电峰谷波动;针对电力系统不同场景的差异化需求,科学开展电化学储能、物理储能等多类型储能技术适应场景需求的应用推广,重点加强风光储互补发电。

二是推动电力与其他能源系统互联互动,推动多能源系统间协同消纳。相较电力难以大规模存储、供需实时平衡的特性,气、热(冷)等能源品种的大规模存储难度相对低、效率更高。当前可着力依托综合能源服务,在园区级能源系统推广相变蓄热等电-热耦合的高效蓄热装置应用,结合煤改电工程在家庭能源系统推进蓄热式电采暖设施的应用;推动电解水制氢技术的成熟与应用,推进风、光等新能源电解水制氢,尤其是加强弃风、弃光资源的利用,在远距离、大规模输氢场景推广负荷侧分布式制氢模式,增强新能源消纳能力的同时从氢源环节实现深度脱碳。

三是结合新能源发展趋势推动相关政策及体制机制变革,为新能源消纳释放空间。完善各地区峰谷电价机制及调峰补偿机制,推动电解水制氢等新型可调节负荷纳入需求侧响应可选方案,提高工商业等各类型终端负荷参与需求侧响应的积极性;加快建立完善适应新能源大规模发展的电力市场,对灵活性资源的辅助服务科学定价,加强抽蓄、电化学储能等的成本疏导,实现能源资源的优化配置;增强对新能源系统利用成本的研究与关注,合理制定各区域新能源利用率目标水平,扩大新能源发展规模。

二、发挥数字要素驱动作用,赋能能源产业高质量供给

随着“大云物移智链”等新一代数字技术迅速发展,数字要素在能源领域逐渐转变为与能源要素同等作用的新要素形式,并对传统能源行业进行深度赋能,有望推动能源转型升级实现阶跃性发展,对于实现能源高质量供给具有重要意义。因此,需深刻把握数字经济发展规律,发挥数字要素的驱动作用。

一是发挥能源行业应用多、市场大、人才密集的产业、市场与创新资源优势,夯实能源数字基础,带动芯片、算法、模型等基础核心技术创新发展,实现数字要素的自主可控供给。当前,我国包括能源电力中高端芯片在内的部分基础核心技术对外依赖严重,同时受能源与数字复合型人才不足等影响,能源领域部分基础核心模型算法缺乏或尚待改进。一方面,加强复合型人才及高端专业人才的引进与培养,集中优势资源开展部分基础核心技术的高强度集中攻关,夯实能源数字基础,从基础上保障能源领域数字要素的高质量供给。另一方面,发挥能源行业的产业与市场优势,扩大能源领域开放程度,通过与互联网龙头企业、中小型高科技公司等联合攻关与项目合作等方式,为RISC-V芯片等具有发展前景的新兴技术与产业释放市场空间,带动数字领域基础核心技术的发展。

二是把握数字经济发展规律,加强能源数字通用型技术的开发与推广,着力推动“求大同、存小异”的集成式创新应用,注重数字化技术的迭代升级,实现数字要素的有序供给。能源领域数字化建设呈现明显的场景化、碎片化特征,重复研发及数字壁垒问题严重,难以形成规模效应,同时重功能实现而轻使用体验,使得数字化效能释放不足。一方面,加强能源数字通用技术的研发,统一地区间、部门间、行业间的技术与数据标准,依托能源数字化平台等推动通用技术的共享与模块化应用,实现先进数字化技术的规模化、商业化应用。另一方面,明确能源行业集成式应用为主的创新定位以及员工为最主要使用者的应用定位,变注重功能实现为注重使用体验,加快员工及客户的应用反馈,提高技术实用性与效率。

三是适应数字化技术迭代快、不确定性高的特点,推动组织管理柔性化发展,加快能源企业组织管理与作业模式的变革,加强员工新技术使用技能培训,推动数字要素的高效供给。当前,部分能源企业讲求规范、固定的组织管理制度,不足以适应快速迭代、不确定性高的数字技术,能源数字化大力投入的同时难以真正提质增效,制约着数字化技术的价值创造。一方面,深刻认识数字化技术对能源企业管理方面的作用机理,推动对流程性、程式化作业机器替代的同时,着力开展适应新型数字化技术应用的组织管理变革,优化作业模式与流程,推动组织管理柔性化发展,释放能源数字化的价值产出。另一方面,加强员工的专业培训,加快相关岗位职责与定员设置更新,引导被新技术替代岗位的员工内部转岗。

三、推动能源与垂直产业深度融合,服务经济社会活动

传统能源发展主要集中于供给侧转型升级,然而从本质来看,经济社会各类生产生活活动很大程度上是能源消费行为。能源行业具有覆盖领域广、影响程度深、带动作用大、与经济社会活动联系紧密等特点,随着能源革命与数字革命的深度融合,能源行业具有发挥能源要素与数字要素特性为经济社会广泛服务的潜力与契机。

一是建立能源与生产生活场景间能源流、数据流关联,依托用能技术与装备升级推动垂直产业变革,利用智慧用能新模式实现垂直产业模式与业态创新,打通能源与垂直产业堵点。当前,氢燃料电池等用能技术推广推动了相关产业转型升级,然而能源产业发展对终端用能环节的投入依然不足,在地区及产业层面推广缺乏能源视角的规划与统筹。一方面,依托用能技术变革与装备升级,着力推动工业、建筑、交通等垂直产业的生产工艺与流程优化,尤其注重能源消费环节电力、氢能等二次能源对传统化石能源的深度替代,驱动重点垂直产业的绿色发展。另一方面,推动“能源+数字+产业”的智慧用能新模式,对垂直产业用能行为进行智慧化升级,通过与智慧交通、智能家居、工业互联网等协调与融合,统筹推进垂直产业模式与业态创新。

二是依托客户画像实现对经济社会行为的刻画与分析,面向政府及各行业开展能源大数据价值挖掘,推动能源数据的开放与社会广泛参与,实现数据资源向数据资产转化。能源数据,尤其是电力数据,具有覆盖行业广、价值密度高、精准度好等优势,依托能源大数据能够广泛刻画终端各类生产生活活动。然而,当前对于能源大数据的价值挖掘依旧有限,距离商业化进程相对较远。一方面,需加强基于用能大数据的中小企业征信、区域经济活动监测等相对成熟应用的推广,当前阶段重点增强能源大数据对于政府社会治理的支撑作用,同时加快能源大数据在服务各产业相关场景方面的模型算法开发,推动能源数字产业化。另一方面,推动能源数据与企业数据、互联网数据、政府数据等其他各类数据的多源数据融合,加强能源数据脱敏技术的研发与推广,提高可公开能源数据的开放程度,实现社会的广泛参与,从平台整合、数据汇集等方面增强智慧能源对智慧城市的支撑服务作用。

原标题:发挥能源数字耦合驱动作用为产业赋能

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