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图片来源:摄图网
统筹“安全、供应、消纳”成难题
当前,新一轮技术革命和产业变革突飞猛进,全球能源格局发生深刻演变,绿色低碳转型态势强劲。为了实现“双碳”目标,我国近几年新能源发展的速度和强度都达到了前所未有的高度。
国家能源局披露的数据显示,2023年,我国新增发电装机容量约3.3亿千瓦,其中有2.93亿千瓦都是风光等新能源装机。截至2024年10月底,我国累计发电装机容量约31.9亿千瓦,其中,新能源装机容量约12.8亿千瓦,占比已超过40%。
但随着新能源装机需求不断增加,新能源电量渗透率也在不断攀升。在我国五大省区中,目前南方区域的新能源装机已接近1.8亿千瓦,非化石能源装机、发电量占比分别达到63%、55%,以清洁能源为主体的供给格局基本形成。但据南方电网公司预测,春节期间,云南、广西地区新能源电量渗透率将超过60%。
绿色能源生机勃勃但也“靠天吃饭”。高新能源电量渗透率使得新型电力系统源荷波动强、场景规模大、状态变化快的特性愈发明显,如何统筹电网安全电力供应和新能源消纳便成为电网企业发展的一大难题。
在“数字”上探寻谜底
如何让变幻莫测的新能源变得“可靠”起来,南方电网在“数字”上探寻谜底。
2019年,南方电网率先提出建设数字电网,意在通过先进数字技术与能源生态深度融合,不断提高能源领域数字化、智能化、网络化、低碳化水平,以构建特大规模数字化服务能力的新型能源网络。同时,南方电网与全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商华为的合作也逐步加深。
2018年11月,南方电网深圳供电局与华为公司成立信息通讯技术联合创新实验室(ICT实验室),这也是华为公司首次与电力企业成立的联合创新实验室。得益于该实验室的技术研究成果,2019年,自主创新处理器、物联网和5G等在电力行业的应用得到拓展。2020年,南方电网又与华为公司等单位签署了创新联合体合作协议,围绕5G在智能电网领域的新技术、新模式、新应用等方面开展深度合作......
在此期间,南方电网与华为以ICT实验室等为载体,围绕5G技术、供电质量、超导输电、综合智慧能源、人工智能等8大核心技术方向开展技术攻坚,实现了全球首次在电力行业应用鲲鹏处理器生态体系,并打造出“5G+全栈自研+智能电网”的输变配电应用场景集中示范。
近两年,随着大模型的爆发,人工智能等数字技术在电力行业加速运用,南方电网更是与华为等13家单位于2023年5月联合发起成立电力行业人工智能联盟,旨在促进电力行业与人工智能技术融合发展。在联盟的带动下,南方电网携手华为发布了电力行业首个自主创新电力大模型——“大瓦特”;推出了国内首个电力物联操作系统“电鸿”;联合开发了“驭电”智能仿真大模型。
在本次论坛上,多家专家院士表示:“新型电力系统需要人工智能,人工智能与电力系统的融合是建设新型电力系统的必由之路”。华为中国政企电力系统部总经理李继光也指出:“人工智能从感知理解到生成创造,从专用走向通用的迭代式跨越发展,将是AI应用的发展趋势,人工智能将成为推动新型电力系统构建的关键支撑技术。”
华为中国政企电力系统部总经理 李继光
据悉,“大瓦特”基于安全可信电力大模型和学习框架,可轻松实现“聊、查、图、写”,在智能客服、电力调度等领域管理质效显著;“电鸿”可为不同设备的智能化、互联与协同提供了统一架构,实现了设备即插即用、海量数据互联互通;“驭电”大模型则着眼于新能源的渗透率,在确保大电网安全的前提下,可动态优化电网运行方式,解决新能源变化无常、难以计划带来的难题,最大限度提高新能源的利用率。
树立电力系统数智化“标杆”
如今,为了应对新型电力系统建设带来的诸多挑战,南方电网公司创新提出要打造数字电网关键载体,以数字化绿色化协同促进新型能源体系和新型电力系统建设,加快塑造能源电力生产力新质态。
目前,南方电网在建设首批35个新型电力系统示范区的基础上,总结推广示范经验,组织开展了第二批新型电力系统示范区和示范项目遴选工作,又发布了第二批31个新型电力系统示范区和17个示范项目名单,从真问题出发破解大规模新能源并网消纳等难题,为全球能源绿色低碳转型发展提供南网方案。
譬如,在云南大理,“驭电”智能仿真示范工程将建立新型电力系统科学计算的AI基础模型,构建新能源高渗透系统的运行方式调控策略,提高电网安全稳定水平和新能源承载能力;在深圳,全国首个“光储超充+车网互动+电鸿”示范站已正式运营,该站5台120千瓦快充桩均搭载了电鸿系统,是南方电网电力鸿蒙物联操作系统在充电设施应用的示范点;在广州南沙、珠海横琴、深圳前海,三大“电鸿”全域综合示范区已完成基线版场景验收,三大“电鸿”全域综合示范区建设涉及操作系统、传感、终端、通信、安全、平台、应用等全链条多领域多场景,全面展示了“电鸿”万物互联、即插即连的贯通效应、新质生产力的创新效应、电碳和电算的融合效应。
中国政企解决方案规划与集成验证部部长董伟嗣在论坛上表示:“物联操作系统是电网最重要的基础软件。随着新型电力系统加速建设,大规模新能源、分布式光储等海量控制单元接入,好的物联操作系统将逐步成为进一步支撑电力系统随机波动负荷需求,实现源网之间电力高效调配和供需平衡的关键。”预计到2025年底,覆盖终端规模可超亿级。
华为中国政企CMO 邱恒
面向未来,华为中国政企CMO邱恒表示,“在新型电力系统构建过程中,我们将始终坚持‘伙伴+华为’的开放合作体系,共同开展技术研发、产品创新和市场拓展,提供相关经验和标杆进行广泛复制,践行‘数智世界 一触即达’。”
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