碰撞数字经济时代火花，倾听“十四五”能源电力声音

碰撞数字经济时代火花 倾听“十四五”能源电力声音

2020年中国电力发展论坛关键词搜索

记者 赵冉

9月22日是距离“十四五”开局100天的日子，能源电力行业对“十四五”的谋划已到了最后梳理阶段。9月22日至23日，2020年中国电力发展论坛在北京召开，以“助力电力数字化转型 促进行业高质量发展”为主题，重点围绕电力“十四五”规划发展中涉及的热点、难点问题进行深入交流，“新基建”如何发力和能源结构如何转型成为与会代表谈论较多的话题。

“数字新基建助力电网数字化转型”、“大规模海上风电发展对电网影响及应对措施”、“新能源高比例情景下储能的发展机遇”、“氢能产业发展形势与实践”……这些话题让人们对“十四五”能源电力可以有更多的预知。

“新基建”蕴藏勃勃生机

“新基建的时代已开启，工业互联网的时代已到来，电力行业已经迎来了数字化变革的新蓝海，更灵活、更高效、更具竞争力的电网形态将是未来发展的必然趋势，数字转型、智能升级、融合创新也将成为解锁能源电力行业转型升级的密码。” 在2020年中国电力发展论坛做主题发言时，国网信息通信产业集团公司副总经理辛永如是说。

据辛永介绍，国家电网公司“新基建”涉及除铁路和轨道交通之外的其余六个领域，其中，以大数据中心、工业互联网、5G、人工智能等为代表的新型数字基础设施建设（简称“数字新基建”）是新基建的重要组成部分。6月15日，国网公司向 社会 发布“数字新基建”十大重点建设任务，分别是电网数字化平台、能源大数据中心、电力大数据应用、电力物联网、能源工业云网、智慧能源综合服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用、能源区块链应用、电力北斗应用。

“技术创新是数字新基建的重要驱动力，综合考虑国网公司数字新基建重点建设任务及信息通信产业发展需求，结合近几年战略 科技 发展趋势，我们认为，在电力行业建设数字新基建中，芯片技术、5G+北斗关键技术、智能感知技术、电力人工智能技术等将成为引领未来发展的关键技术及推动产业升级的源动力。” 辛永谈表示。

作为新能源领域新基建的核心组成部分，国网新能源云目前累计注册用户142万人，入住企业9206家，8月访问量4278万次，日均访问人数614人。国家电网发展部副主任王劲松介绍了国网新能源云的建设目标是——建设中国特色国际领先的新能源数字经济平台，建立“横向协同、纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系。

“数字经济是一种高级经济形态。数字经济开启了对传统工业经济的裂变式改造，成为各国在新一轮市场竞争中对的重要砝码。” 国网大数据中心副主任沈亮指出，我国工业现代化的特征是传统工业+数字化、网络化、智能化。与发达国家不同，我国在工业化过程中，遇到了信息化的机遇，决定了我国的工业化可以不必完成工业化再去走信息化之路，而是走工业化和信息化深度融合之路。随着我国数字技术工具和商业模式的不断发展和完善，以及“新基建”的大力推进，数字经济将成为我国在新一轮产业革命中弯道超车的机会。

在新基建的热潮下，许多电力企业都在进行工业互联网 探索 与实践。与会的华能信息技术公司总经理范伟宁介绍说，华能工业互联网项目分为集团侧、区域侧和电厂侧三个层面。“华能Aidustry工业互联网有五大核心点，分别是IT基础设施云化，提供强大存储与计算力；工厂设备数据上云，海量工业数据，挖掘数据价值；业务SAAS（通过网络提供软件服务）化，以中台为基础，构架企业运营中心；智能应用是核心，以IT为工具，为生产赋能；众创共赢，打造全流程企业生态。” 他说。

电动 汽车 充电设施是“新基建”的重点内容之一。据国网电动 汽车 服务公司副总经理阙诗丰介绍，2025年，全 社会 专用桩充电量将达到423亿千瓦时，公共桩充电量365亿千瓦时；预计“十四五”期间，全 社会 专用桩和公共桩共计产生充电量2532亿千瓦时，全 社会 单位桩和私人桩共计产生充电量272亿千瓦时。

“电动 汽车 与电网互动市场前景广阔。”他表示，2030年电动 汽车 与电网互动的功率总理论潜力将超过10亿千瓦，相当于50个三峡电站；电动 汽车 与电网互动的电量总理论潜力将超过2万亿千瓦时，电动 汽车 与电网互动服务按005元/千瓦时估计，总市场规模将超过1000亿元。“要加强充电设施规划布局，推进科学互联、有序互通，强化充电安全监管，提升可持续能力。” 他建议道。

南网能源发展研究院电力规划中心主任黄豫从实践中分析了电力规划研究数字化的难点：在多源异构的数据环境中，数据来源多、口径不一，往往混杂不完整、不正确或不相关的脏数据；能源行业数据获取难度大，电力行业数据分散在各省及地市，分工收集困难；在当前电力规划研究中各环节的一些主流应用软件相对独立，封装性强等等。

“在信息化水平日益完善的同时，随之而来的是更多的应用系统、软硬件平台和设备等需要维护和管理，如何建立高效协同的网、省、地协同管理体系、统一管理权限、建立起稳定和规范的平台运维机制，已经成为了平台信息化管理的一个重要的难题。”他表示。

能源转型加快踩油门

“发挥我国在清洁能源、特高压、智能电网等方面的优势，坚持‘自主创新、示范先行、中国引领’的思路，聚焦能源清洁化、电气化、智能化、集成化等事关能源转型发展全局的方向，推动能源开发、转换、配置、使用等领域技术和装备创新，促进产业化发展，抢占全球能源技术制高点。”全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院副院长李隽在畅谈电力“十四五”规划时表示。

她指出，能源转型总体路径可分为三个阶段。“十四五”是增量替代，煤电踩刹车、清洁能源踩油门，煤电从主力电源向调节性电源转变，新增需求由风光储输满足，清洁能源装机和发电量比重持续提升，比分别达到57%和45%。能源系统实现碳排放达峰。2025~2035年是存量替代，煤电加速退出，加快向调节性电源转变，清洁能源和电能分别成为生产侧和消费侧第一大能源。2035~2050年是全面转型，全面建成中国能源互联网，煤电转变为季节性备用电源，清洁能源实现对化石能源的全面替代。

作为“有分量”的清洁能源，核能被预计在“十四五”将会加速发展。中国电力发展促进会副会长兼核能分会会长邱建刚介绍说，到“十四五”末，在运和在建核电机组按低位和高位预计将分别达到9000万千瓦和11000万千瓦。“初步预测，2025年核电机组在运规模达到7000万千瓦以上，约占全国总装机容量的3%；核发电占比6%；相对高效燃煤发电，年度可实现碳减排45亿吨左右；在建规模4000万千瓦。”“‘十四五’期间，力争在电力负荷较大、电网安全运行枢纽地位重要以及可再生能源资源匮乏且成本较高的华中地区，适时启动内陆核电建设。”他同时表示。

中国华电集团战略规划部副主任罗锦华在分享了“新能源高比例情境下储能的发展机遇”。他建议，重视储能定位，做好储能在各环节的布局；强化产业扶持，促进储能在各领域的发展；推进市场建设，加快储能参与电力市场进程；提升技术水平，促进储能行业高质量发展；完善标准体系，引领储能技术标准推广。

国家能源投资集团国华投资公司（氢能公司）总经济师梅竞谊对氢能在“十四五”的发展非常看好。她指出，全球氢能发展大趋势已确立并一日千里，国内氢能的上下互动和横向竞争日趋频密。“我国政府高度重视氢能发展，各地纷纷依托自身产业基础和资源禀赋发布氢能发展规划。今年9月16日，五部委正式发布《关于开展燃料电池 汽车 示范应用的通知》，提出‘以奖代补’，将有力推动氢能及燃料电池指出产业链的形成。”

但同时，梅竞谊也指出当前氢能存在的问题：氢能全链条关键技术性能差距明显，装备和关键材料依赖进口、设备价格高，加氢站初始投资高昂；氢能人才缺乏，产业配套体系缺乏，在制氢、储运、加注方面都缺少技术标准体系。“需要政府明确市场预期与技术攻关规划，氢能发展的国家战略，形成各方合力，推动行业 健康 可持续地发展。”她建议说。

总体规模和市场份额均位居全球前列，整体发展态势良好。

《“十四五”现代能源体系规划》提出，创新电网结构形态和运行模式，加快构建现代能源体系。加快配电网改造升级，推动智能配电网建设，提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。积极发展以消纳新能源为主的智能微电网，实现与大电网兼容互补。

未来随着全球能源环境的变化，环保要求日益严格，电力企业需要更加注重节能减排，以及发展清洁能源，如风能、太阳能等。另一方面，随着智能电网和新能源技术的发展，电力企业需要更加注重科技创新和数字化转型，以提高效率和竞争力。

当今中国的电力企业正逐渐向数字化转型，数字孪生电网是数字化转型中的一个重要趋势之一。通过对虚拟对象或过程进行模拟、分析和优化，以提高现实世界中的效率和质量。电力企业的生产过程中涉及大量的设备，设备数字孪生可以通过虚拟仿真的方式，对设备的运行情况、性能参数、故障检测等进行实时监测和预测。通过设备数字孪生，电力企业可以实现对设备的远程管理和控制，减少人为干预和运行停顿的可能性，并实现对电力需求和供应的实时监控和调节，提高供电可靠性和能源利用效率。

为传统发电厂的控制管理，调度升级等业务功能做可视化转型，提供智慧虚拟电厂负控可视化解决方案。图形引擎强大的渲染功能、高性能的 WebGL 技术，多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源运行实时状态与技术参数变化趋势；展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势，以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。

上述得负控管理系统是一个着眼于全面加强电力信息管理的，集负荷控制、远程抄表、电量数据分析和监测以及电力营销管理等多种功能于一体的综合性分析与处理系统。数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模，是实现虚拟电厂、负荷系统运行优化的理想途径。

未来能源企业需要更加注重绿色低碳发展，以满足市场需求和政府要求。智能电网和新能源技术的发展将促进电力企业数字化转型，提高生产效率和服务水平建立多元化的能源供应链，以适应市场需求和应对风险。

再以变电站日常维护来说：需要大量的巡检人员对设备进行检查，不仅效率低下也十分危险，且高温、暴雨、大雾等严酷天气频发，为人工巡检带来许多阻碍。

配合户外巡视机器人的智能巡检系统代替人工巡视，实现变电站的自主监测、监控预警和数据远程集控管理，使得巡检更安全、更精益且更及时。通过智能的巡检系统，根据报警设备发出报警信息，第一时间到达目标位置，能够实时查看巡检视频及报警信息，工作人员可及时知晓并作出相应的处理。智能巡检的运用，不仅提高了工作效率，减轻运维人员劳动强度，降低运维成本，同时，有效提高了无人值守变电站的安全监控管理。

数字孪生和数字化技术在电力企业中的应用，可以实现对设备、电网和运营管理等方面的优化和提升，提高生产效率和质量，降低成本和风险，进而实现电力企业的可持续发展。通过Hightopo三维虚拟仿真的变压器组装动画，介绍变压器设备的工作原理以及装配过程，直观展示变压器主要部件的构成及安装位置，配以文字说明介绍其主要特性，逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统，可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料，高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

三维可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下，搭建电力环境全场景的呈现，通过智能数据分析，人工智能巡检、实时监控告警等功能的结合，使运维人员更高效的集中监控管理，有效减少电力系统负面安全影响和经济损失，而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备，实现站内设备连续性数据统计，揭示数据规律变化，深度挖掘数据，并科学精准地安排运维工作。

通过3D可视化，将变电站的整体结构、设备分布情况进行立体化呈现，同时提供鸟瞰、漫游、自动巡检等多种演示方式，满足多样化展示需求，可以将真实环境形象逼真的展现在眼前。

实现对变电站管理规模的扩大化、管理工具的多样化、管理信息和管理数据的海量化展示，助力变电站多维数据的深度挖掘及智能分析。

将生产实际业务无缝融合到平台中，使得对日常的管理工作做到标准化、精细化、自动化，实现企业智能化、专业化管理。

同事，在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

物联网的发展前景很不错，具体如下：
1更安全的保护措施。在新技术出现之初，它的技术力量几乎都集中在创新上，导致监管水平低下，这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降，企业在物联网设备上的应用也越来越普遍，这种创新和应用一旦普及，各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛，从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用，到私人智能家居、个人、智能汽车等应用，无论是降低成本，还是提高中国居民的生活质量，都将是中国居民生活质量的巨大提升。

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