當前,我國正處于能源結構性調整和建設新型電力系統(tǒng)的關鍵時期,能源電力系統(tǒng)的深刻變革和數字技術的顛覆性涌現構成了歷史性交會點。近日,中國電力科學研究院發(fā)布了2024重大技術問題,從148項問題提案中遴選出10項重大技術問題。其中,有近半數的重大技術問題與數字化技術應用密切相關,包括“如何實現超特高壓輸變電設備內部故障演變過程數字仿真?”“如何構建高效可信的電力專業(yè)大模型并實現持續(xù)演化與自主學習?”“如何實現人工智能+仿真技術以支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行?”和“如何實現高隨機復雜場景的新型電力系統(tǒng)自動智能調度決策?”可見,電網數字化轉型已成為推動能源行業(yè)進步的重要引擎、必然路徑和新型電力系統(tǒng)的核心特征。數字化技術給新型電力系統(tǒng)帶來的革命性機遇已經成為學術界和行業(yè)領域的廣泛共識。
電網數字化轉型內涵豐富、意義深遠,通過充分融合以“大物云移智鏈”為代表的數字技術對電網的規(guī)劃、建設、運營、管理等各個環(huán)節(jié)進行全維度、全要素、全環(huán)節(jié)的重塑和賦能。其核心目標是構建電網的安全、穩(wěn)定、經濟和高效運行與資源配置能力,全面提升電網的靈活性、互動性和抵御極端氣候和意外事件等內外部風險水平。
電網數字化轉型在推動技術領域革新的同時,必將催生能源電力系統(tǒng)的創(chuàng)新管理模式。數字化技術讓能源的生產、傳輸、消費等各個環(huán)節(jié)更加透明化和智能化。通過數字化技術實時監(jiān)測和分析電網的運行狀態(tài),實現對電力設備的精準控制和優(yōu)化調度,從而顯著提升電網安全運行水平和效率。通過智能化的管理系統(tǒng),能夠及時發(fā)現系統(tǒng)運行風險并采取預防性處置,顯著降低電網故障發(fā)生的概率和停電時間,保障電力供應的穩(wěn)定性和可靠性。電網數字化轉型能夠打破能源領域的信息孤島,實現多類型能源數據的高效匯聚和融通共享,從而優(yōu)化整合各類能源資源,全面提高能源利用效率,促進可再生能源的消納,推動能源結構的優(yōu)化調整,實現能源利用的可持續(xù)發(fā)展。利用數字化技術,電力用戶能夠更加便捷地獲取電力服務信息,增強用戶與電網企業(yè)的互動和需求側響應能力。電網企業(yè)也能夠根據用戶需求提供更加精準化、定制化的優(yōu)質服務,顯著提升用戶滿意度。
電網數字化轉型前景廣闊,但在技術、安全和管理等方面的挑戰(zhàn)也日益凸顯。例如,電網數字化產生了大量的敏感數據,數據安全和隱私保護成為重要問題。如何保障數據的安全存儲、傳輸和利用,防止數據泄露和濫用,是電網數字化轉型過程中必須面對的直接挑戰(zhàn)。數字化電網領域相關技術標準尚不完善,一定程度上制約了電網數字化轉型的進程,需要加強不同數字技術的融合應用和規(guī)范,提升數字化電網系統(tǒng)的兼容性和擴展性。此外,電網數字化轉型涉及多學科、跨專業(yè)技術領域,迫切需要建立一支具備跨學科知識和技能的復合型人才隊伍。
電網數字化轉型是一場深刻的變革,它將重塑能源行業(yè)的未來格局。我國擁有世界上規(guī)模最大、供電人口最多、新能源裝機規(guī)模最大的超級電網,對于其數字化轉型發(fā)展尚無直接的國際經驗可以借鑒,需要政府、企業(yè)和社會各界的共同努力和探索,因而也必將是一個長期、復雜、系統(tǒng)的過程。電網數字化轉型也將推動其他領域的融合發(fā)展,如與智慧城市建設相結合,實現城市能源的智能化管理;與新能源汽車產業(yè)相融合,推動充電設施的智能化建設和運營。通過與其他領域的協(xié)同發(fā)展,將進一步拓展電網數字化轉型的應用場景和發(fā)展空間。