我們的衣食住行都離不開能源，能源不僅關乎日常生活，更是經(jīng)濟社會發(fā)展的命脈。如何讓能源供應安全穩(wěn)定，如何讓能源生產(chǎn)更加低碳綠色，一直是我們追求的目標?，F(xiàn)在，在大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等為代表的先進信息技術的加持下，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)有了新的發(fā)展方向。這種能源革命和數(shù)字革命的同頻共振，會給傳統(tǒng)能源基礎設施帶來哪些新變化，又會給未來的發(fā)展找到哪些新動力？

 

  近些年，隨著風光發(fā)電逐步規(guī)?；l(fā)展，青海塔拉灘的光伏面積也不斷增加，已經(jīng)從最初建設的30多平方公里擴展到現(xiàn)在的345平方公里。而與之伴隨的是新能源發(fā)展面臨的難題也日益凸顯。

 

  國家電投黃河公司海南分公司生產(chǎn)技術部副主任宦興勝說：“光伏和風電這些新能源場站一般都建在荒漠、戈壁這些條件很差的地方。其中一個問題就是招不來人才、留不住人才，所以人才的技能水平不能匹配產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。另外就是新能源項目場站都很分散，隨著建設規(guī)模和數(shù)量的增加，發(fā)電設備的精細化管理和運維也越來越難。”

 

  這幾年，和其他產(chǎn)業(yè)一樣，我國的風電光伏產(chǎn)業(yè)也在向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。而要實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)型，一個重要支撐就是建設讓傳統(tǒng)能源與數(shù)字化技術相融合的新型基礎設施。

 

  現(xiàn)在，這樣的新型基礎設施基地已經(jīng)建立起來。在距離塔拉灘光伏園區(qū)100多公里的西寧，就有著全國最大的新能源集控中心。目前已經(jīng)接入光伏場站86座，接入容量近11G瓦，匯集接入2000多萬數(shù)據(jù)測點。在這里，通過AI算法數(shù)據(jù)分析，就能解決新能源發(fā)展中面臨的許多難題。

 

  國家電投黃河公司海南分公司總經(jīng)理助理楊磊說：“通過數(shù)字化數(shù)據(jù)的應用，對電站運維提供一些分析和維護工作，比如說一些集控上數(shù)據(jù)的應用，首先是無人值班、少人值守，減少人工巡回的工作量。通過一些智能化數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)和判斷在光伏子陣里面一些缺陷，及時判斷出來，提供給運維人員及時處理，提高工作效率。”

 

  利用風光發(fā)電還存在另外一個問題。風光的發(fā)電量是隨著天氣和光照的情況而波動的，并不穩(wěn)定，而電網(wǎng)運行需要提供相對穩(wěn)定的電量，與用戶的需求相匹配。因此，在將風光電源并入電網(wǎng)時，還需要同時配比水電、火電等其他電源，來保證電量的穩(wěn)定供應。

 

  那么，如何對各種電力做好精準配比和調(diào)度呢？這就需要對風光的發(fā)電功率提前進行預測，計算出它的發(fā)電量。實現(xiàn)這個功能的就是一套先進的數(shù)字化發(fā)電功率預測系統(tǒng)。它結(jié)合氣象情況和電站裝機容量及特性進行計算，從而預測出一段時間內(nèi)風光的發(fā)電量。

 

  當前，像這樣的新型基礎設施建設，把能源產(chǎn)業(yè)與一些先進信息技術，如大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等深入融合，正在深刻改變著能源的生產(chǎn)和消費。一方面，它在發(fā)電端的應用讓新能源電力的供給更加穩(wěn)定高效，同時，在供電端的應用也為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。

 

  水樟線N3塔地線上掛了一個風箏外飄物，需要現(xiàn)場去核實拆除一下。在現(xiàn)場，工作人員使用無人機和激光設備，不到一小時，就輕松拆除了風箏外飄物。以前，排除這樣的隱患，需要線路停電、人工登塔拆除，作業(yè)風險高，效率低，至少要六小時才能完成。

 

  2018年，深圳3000多公里的電網(wǎng)，排除隱患要靠80多位巡線工徒步巡檢。隨著電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化發(fā)展，這一切得以改變。2021年，當?shù)厥褂昧?ldquo;視頻+無人機+人工智能”智慧輸電巡視體系，很多工作守在輸電平臺就能完成。

 

  現(xiàn)在，深圳全域輸電線路上安裝了3000多個智能攝像頭，每天自動從4萬多張實時抓拍圖片中篩選出異常情況，并能對外部隱患和設備故障進行識別和報警。

 

  南方電網(wǎng)深圳供電局輸電管理所線路部副主管裴慧坤說：“現(xiàn)在相當于現(xiàn)場有3000多只眼睛每天幫我們盯著線路走廊，故障率同比下降了30%以上。另外設備故障以后，我們通過行波故障定位，加上視頻數(shù)據(jù)，基本上半個小時就可以判斷故障點，以往人工需要2到3天。”

 

  現(xiàn)在，南方電網(wǎng)深圳供電局的智能化建設已經(jīng)覆蓋了輸電、配電、變電、售電全過程，電網(wǎng)提供的電力更加穩(wěn)定可靠，這也極大帶動了許多產(chǎn)業(yè)尤其是高端制造業(yè)的發(fā)展。

 

  生產(chǎn)偏光片的高新技術企業(yè)，由于設備精密性極高，需要非常穩(wěn)定的電力，一次25毫秒、比眨眼還快的電壓波動都可能給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

 

  根據(jù)國家能源局發(fā)布的2021年全國電力可靠性指標，深圳2021年用戶平均停電時間僅0.48小時每戶，不僅在全國主要城市中繼續(xù)領跑，而且保持世界領先。

 

  南方電網(wǎng)深圳供電局創(chuàng)新與數(shù)字化部總經(jīng)理汪楨子說：“深圳是一個高新技術企業(yè)匯集的城市，深圳用戶對用電的電能質(zhì)量的需求非常高，這就決定了我們必須要通過智能化數(shù)字化的技術來提高勞動生產(chǎn)率。”

 

  今年1月，國務院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》中指出，要加快推動智慧能源建設應用，促進能源生產(chǎn)、運輸、消費等各環(huán)節(jié)智能化升級，推動能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。

 

  國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長徐繼林說：“傳統(tǒng)能源企業(yè)紛紛將數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型視為重大的發(fā)展機遇，在智能生產(chǎn)、數(shù)字運營、數(shù)字服務、新興業(yè)態(tài)等方面進行了大量投入，開展了大量實踐。許多信息通訊類的企業(yè)也以此為契機，積極進軍能源產(chǎn)業(yè)，紛紛成立能源相關部門，發(fā)布能源相關的產(chǎn)品，提供能源數(shù)字化智能化的解決方案。”

 

  在江蘇泰州海陵區(qū)正在打造的零碳產(chǎn)業(yè)園，通過光伏，園區(qū)里的充電樁已經(jīng)可以實現(xiàn)“能源自給”。在這里，不僅是車棚，廠房屋頂、農(nóng)田邊、建筑的外立面，能用光伏的地方都用上了。園區(qū)的企業(yè)，以前都是用電大戶，現(xiàn)在有了光伏，他們自己就成了發(fā)電端。這對企業(yè)來說，也是一筆十分劃算的買賣。

 

  泰州新能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)某企業(yè)副總經(jīng)理王雷說：“我們企業(yè)是傳統(tǒng)制造業(yè)的企業(yè)，用電量大，每年廣受限電之苦。上了光伏之后，可以解決能源的來源問題。另外，我們的產(chǎn)品還廣銷全球，國外‘碳稅’政策即將落地，還要追查前幾年的碳排放的‘足跡’，所以這項事情晚做不如早做，我們決定參與進來。”

 

  要想打造零碳園區(qū)，光是引進光伏使用綠電還不夠。對于情況各異的企業(yè)，園區(qū)需要對它們的用能情況進行統(tǒng)籌調(diào)配才能達到最大的節(jié)能效果。而這首先就要求園區(qū)管理者清楚了解園區(qū)每家單位的用能情況，但這并不是件容易的事。

 

  港華能源泰州公司副總經(jīng)理韓捷說：“很多企業(yè)在運行中，根據(jù)各自不同的業(yè)務需求找到不同的供應商，建立了各種應用系統(tǒng)。各企業(yè)應用系統(tǒng)種類繁多，而且彼此之間互不兼容，不僅企業(yè)無法了解自己的實際用能情況，園區(qū)統(tǒng)籌管理也存在很大困難。”

 

  打通各家企業(yè)內(nèi)部各種繁雜的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，讓他們的用能數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的統(tǒng)計出口，是園區(qū)管理者首先要解決的難題。為了解決這個難題，園區(qū)引入了智慧管理系統(tǒng)——這個系統(tǒng)利用云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術，把各單位內(nèi)部互不兼容的應用系統(tǒng)打通連接，讓園區(qū)管理者在后臺就能實時獲取園區(qū)的總體耗能情況以及每家企業(yè)的用能數(shù)據(jù)。

 

  獲取各企業(yè)的用能數(shù)據(jù)后，智慧管理系統(tǒng)可以進一步對數(shù)據(jù)進行分析，從而對整個園區(qū)的用能進行精準調(diào)配，最大程度實現(xiàn)降碳。

 

  騰訊云能源和資源行業(yè)總經(jīng)理石梅說：“一些企業(yè)的光伏發(fā)電量，自己企業(yè)其實是用不完的，它可以把自己的電能儲存下來，然后由園區(qū)進行調(diào)配，給到生產(chǎn)制造型企業(yè)來用。用電高峰的時候，我們怎么樣把能耗降下來，同時又不影響整個生產(chǎn)，這就特別需要數(shù)字化的手段去支持。”

 

  這樣的智慧系統(tǒng)還可以通過AI算法，計算出企業(yè)如何在用能最低的情況下開展生產(chǎn)，幫助企業(yè)最大化實現(xiàn)節(jié)能?，F(xiàn)在，這種以智慧管理系統(tǒng)形式出現(xiàn)的新基建已經(jīng)為諸多企業(yè)提供了全新的管理方案，未來還將在更多的低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)推廣。

 

  徐繼林說：“未來，不僅要用數(shù)字技術為能源系統(tǒng)賦能，而且要將數(shù)字時代特有的新發(fā)展理念，新要素的組織方式，新市場規(guī)則引入現(xiàn)有能源體系。通過以數(shù)據(jù)為核心的生產(chǎn)要素，以數(shù)字技術為驅(qū)動力對能源領域進行深刻變革，讓能源革命和數(shù)字革命深度融合，更廣泛惠及經(jīng)濟發(fā)展和社會民生。”

 

  我們看到，高水平的能源新型基礎設施建設，讓風電光電等綠色能源的穩(wěn)定性和效率得以提升，能源更加綠色低碳；智能化技術的提升，讓用電更加穩(wěn)定可靠；而智慧管理系統(tǒng)，則在降碳節(jié)能方面發(fā)揮了關鍵作用。促進能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化綠色化協(xié)同轉(zhuǎn)型，才能構筑能源高質(zhì)量發(fā)展的“新底座”，支撐構建現(xiàn)代化經(jīng)濟體系。