當前,我國正處于能源結構性調整和建設新型電力系統的關鍵時期,能源電力系統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大模型并實現持續演化與自主學習?”“如何實現人工智能+仿真技術以支撐新型電力系統安全穩定運行?”和“如何實現高隨機復雜場景的新型電力系統自動智能調度決策?”可見,電網數字化轉型已成為推動能源行業進步的重要引擎、必然路徑和新型電力系統的核心特征。數字化技術給新型電力系統帶來的革命性機遇已經成為學術界和行業領域的廣泛共識。
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劃、建設、運營、管理等各個環節進行全維度、全要素、全環節的重塑和賦能。其核心目標是構建電網的安全、穩定、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的創新管理模式。數字化技術讓能源的生產、傳輸、消費等各個環節更加透明化和智能化。通過數字化技術實時監測和分析電網的運行狀態,實現對電力設備的精準控制和優化調度,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,能夠及時發現系統運行風險并采取預防性處置,顯著降低電網故障發生的概率和停電時間,保障電力供應的穩定性和可靠性。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,推動能源結構的優化調整,實現能源利用的可持續發展。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的互動和需求側響應能力。電網企業也能夠根據用戶需求提供更加精準化、定制化的優質服務,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。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范,提升數字化電網系統的兼容性和擴展性。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,它將重塑能源行業的未來格局。我國擁有世界上規模最大、供電人口最多、新能源裝機規模最大的超級電網,對于其數字化轉型發展尚無直接的國際經驗可以借鑒,需要政府、企業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、系統的過程。電網數字化轉型也將推動其他領域的融合發展,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同發展,將進一步拓展電網數字化轉型的應用場景和發展空間。