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(qiáng)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(jìn)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(yuǎn)變革。國家能源局近日印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)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(jì)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(yuǎn)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(jì)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(jì)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(dá)到對物理系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(xiàn)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(yuǎn)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(jìn)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(jìn)。

提高運維效率

電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)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(jìn)行遠(yuǎn)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(jī)程序中進(jìn)行自動控制，不僅能實現(xiàn)遠(yuǎn)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(jì)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(jìn)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(jī)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(yuǎn)程操作”。

火電方面，各大電力集團(tuán)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(hù)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(jī)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(jī)。

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(qiáng)大的研發(fā)能力推動信息技術(shù)進(jìn)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(kuò)展。

電動汽車停穩(wěn)后，充電機(jī)器人伸出機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(qiáng)的外部環(huán)境、路徑依賴失效的內(nèi)部治理機(jī)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(jì)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(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動力有所減弱。因此必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和跨界融合，強(qiáng)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(qiáng)數(shù)據(jù)治理、強(qiáng)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(jìn)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）