中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“十五五”規(guī)劃建議提出，“加快智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)建設(shè)”。
作為完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念、加快構(gòu)建新發(fā)展格局、著力推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)架構(gòu)，智能電網(wǎng)在推動(dòng)新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)、保障能源安全、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
放眼全國，借力數(shù)字化、智能化手段，電網(wǎng)功能形態(tài)、運(yùn)行管理、服務(wù)模式全面煥新。
在浙江舟山東極島，全國首個(gè)自愈式海島智慧微電網(wǎng)既能抗災(zāi)又能自愈。
在廣東奧體中心“十五運(yùn)會(huì)”開幕式場館核心區(qū)，全國首臺(tái)MR遙操作帶電作業(yè)機(jī)器人“悟空”依靠AI診斷系統(tǒng)幾分鐘內(nèi)就能鎖定線路故障。
在山東濱州濱城區(qū)，國內(nèi)首套全國產(chǎn)化“自主可控多模融合接入終端”實(shí)時(shí)采集光伏設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過算法分析自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓和功率。
…………
建設(shè)能源強(qiáng)國，智能電網(wǎng)將深度重塑新型電力系統(tǒng)形態(tài)，助力整個(gè)能源體系更加安全高效、清潔低碳、靈活可靠，更好保障國家能源安全、賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。
以智能電網(wǎng)為代表的能源強(qiáng)國之路
強(qiáng)力支撐起科技強(qiáng)國發(fā)展目標(biāo)
智能電網(wǎng)被稱為“電網(wǎng)2.0”，是集成現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電力系統(tǒng)技術(shù)的新一代電力網(wǎng)絡(luò)，具備可感知、可預(yù)測以及靈活調(diào)控能力，可有效接納大規(guī)模新能源，凸顯高度信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征。
中國工程院院士郭劍波指出，伴隨深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，通過數(shù)字化賦能電力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化和智能化成為未來新型電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
位于貴州的貴安新區(qū)，承載著“東數(shù)西算”國家戰(zhàn)略，坐落于此的數(shù)據(jù)中心集群離不開海量、穩(wěn)定、綠色的電力供應(yīng)。當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)企業(yè)與數(shù)據(jù)中心聯(lián)合打造的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”高度協(xié)同供能體系解決了這一需求——電力由豐富的“水風(fēng)光”供應(yīng)；堅(jiān)強(qiáng)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)供電可靠性達(dá)到99.99%，電網(wǎng)同時(shí)部署先進(jìn)的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)中心作為巨大的可調(diào)節(jié)負(fù)荷，可為電網(wǎng)削峰填谷；配建的大規(guī)模儲(chǔ)能電站不僅平滑新能源波動(dòng)，還通過峰谷價(jià)差降低用能成本。
這是當(dāng)下中國的一個(gè)典型場景。隨著數(shù)據(jù)中心、算力中心建設(shè)不斷提速，以智能電網(wǎng)為代表的能源強(qiáng)國之路強(qiáng)力支撐起科技強(qiáng)國發(fā)展目標(biāo)。
通過強(qiáng)大的預(yù)測、調(diào)度和儲(chǔ)能協(xié)調(diào)能力，智能電網(wǎng)“馴服”不穩(wěn)定的綠電，使其成為可靠的電力來源。例如浙江，覆蓋1100千伏至0.4千伏全電壓等級(jí)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)全要素的“電網(wǎng)一張圖”已建成，納管超20億臺(tái)套電網(wǎng)設(shè)備，接入240萬臺(tái)生產(chǎn)專用視頻攝像頭，實(shí)現(xiàn)實(shí)體電網(wǎng)在數(shù)字空間的精準(zhǔn)孿生映射。
2025年迎峰度夏前，國網(wǎng)福州供電公司工作人員登錄網(wǎng)上電網(wǎng)平臺(tái)，點(diǎn)擊圖標(biāo)調(diào)用國家電網(wǎng)“光明電力大模型”，以聊天方式開展電網(wǎng)診斷，僅用5個(gè)工作日就完成配電網(wǎng)智能診斷分析報(bào)告，效率相較人工診斷分析提升4倍。
“電網(wǎng)斷面”是承擔(dān)特定方向電力輸送任務(wù)的通道，也是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵“動(dòng)脈”。廣西電網(wǎng)公司基于南方電網(wǎng)“大瓦特—天璇”電力調(diào)度AI大模型和邊緣計(jì)算集群，系統(tǒng)開發(fā)電網(wǎng)斷面調(diào)控智能體，監(jiān)控全區(qū)多個(gè)斷面，實(shí)現(xiàn)廣西電網(wǎng)“故障告警—斷面監(jiān)視—風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測—高效預(yù)控”全流程智能決策。
智能電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營涵蓋從高端設(shè)備制造、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、軟件平臺(tái)開發(fā)，到系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)分析和運(yùn)維服務(wù)的完整鏈條，可以帶動(dòng)信息技術(shù)、高端裝備制造、新材料、新能源等相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，智能電網(wǎng)是典型的“新基建”，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備制造水平代表國家的工業(yè)實(shí)力，掌握其核心技術(shù)意味著在全球能源裝備市場和標(biāo)準(zhǔn)制定中擁有更多話語權(quán)。
問題都是在發(fā)展中出現(xiàn)，更要靠發(fā)展解決
當(dāng)前，電能占全球終端能源消費(fèi)比重已升至20%以上。未來，以電為中心、多能互補(bǔ)，呈現(xiàn)穩(wěn)定、高效、可交互特征的能源供應(yīng)系統(tǒng)將支撐社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，智能電網(wǎng)正是這個(gè)系統(tǒng)的中樞——最大化消納并整合“水風(fēng)光”，讓綠電穩(wěn)定可靠；化身“超級(jí)大腦”，統(tǒng)一指揮發(fā)電廠、用戶、儲(chǔ)能設(shè)備等所有環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同；促進(jìn)電、氫、熱、冷等多種能源協(xié)同利用，滿足多樣化用能需求。
從2009年起，歷經(jīng)十幾年技術(shù)耕耘，從解決特高壓輸電、智能電表等基礎(chǔ)硬件問題到踐行能源安全新戰(zhàn)略，智能電網(wǎng)從骨干網(wǎng)向配用電端延伸的規(guī)模化發(fā)展，成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要支撐。特別是憑借全球最完備的產(chǎn)業(yè)鏈與龐大的制造業(yè)，我國智能電網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)品持續(xù)迭代，一系列兼具高品質(zhì)與高性價(jià)比的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
與此同時(shí)，電網(wǎng)投資持續(xù)發(fā)力，既為電網(wǎng)升級(jí)提供資金支撐，又為能源產(chǎn)業(yè)鏈全面躍遷提供指引，帶動(dòng)特高壓、智能微網(wǎng)、超導(dǎo)材料、電力大模型等領(lǐng)域突破。數(shù)據(jù)顯示，2025年，國家電網(wǎng)完成固定投資超6500億元，南方電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資達(dá)1750億元，均創(chuàng)歷史新高。
中投顧問研報(bào)指出，當(dāng)前智能電網(wǎng)投資結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷深刻重構(gòu)，硬件設(shè)備占比預(yù)計(jì)從2023年的45%降至2025的38%，而數(shù)字化平臺(tái)與用戶側(cè)服務(wù)合計(jì)占比從25%增至37%。這種“軟硬倒掛”現(xiàn)象，標(biāo)志著電網(wǎng)行業(yè)價(jià)值重心從“設(shè)備制造”向“數(shù)據(jù)運(yùn)營”遷移。
解決“從強(qiáng)到智、從集中到分布”的“毛細(xì)血管”與“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”協(xié)同問題，智能電網(wǎng)推動(dòng)電力系統(tǒng)發(fā)生深刻變化。
面對(duì)新能源消納難題，國網(wǎng)浙江電科院打通電力與氣象數(shù)據(jù)壁壘，將極端天氣下的光伏發(fā)電出力預(yù)測準(zhǔn)確率提升至96%以上，保障新能源“發(fā)得出、用得上”；盯準(zhǔn)保供，云南省首座基于“電鴻”智能臺(tái)區(qū)終端可觀、可測、可控的全自主能力的智能配電室在麗江大研古城核心區(qū)正式投運(yùn)，為該地暑期用電提供保障；在遼寧，基于“光明電力大模型”構(gòu)建的春耕用電預(yù)測場景，通過融合農(nóng)田臺(tái)賬、氣象、用電歷史等數(shù)據(jù)，生成精準(zhǔn)的“春耕灌溉用電時(shí)刻表”，指導(dǎo)農(nóng)戶錯(cuò)峰用電……
這些鮮活場景背后，是“技術(shù)+裝備+生態(tài)”協(xié)同推進(jìn)的強(qiáng)勁態(tài)勢。
當(dāng)前，我國智能電網(wǎng)已形成從芯片到裝備的完整產(chǎn)業(yè)鏈。例如，北京智芯微電子的芯片方案，大幅降低端側(cè)設(shè)備成本。國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的變電運(yùn)維助手，推動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)維向“預(yù)防性維護(hù)”和“狀態(tài)性決策”的更高階邁進(jìn)。南網(wǎng)中科智慧黃村超級(jí)充電站通過“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”智能協(xié)同，實(shí)現(xiàn)“1秒1公里”快速補(bǔ)能，成為大灣區(qū)綠色能源服務(wù)的典范。
問題都是在發(fā)展中出現(xiàn)，更要靠發(fā)展解決。數(shù)字孿生電網(wǎng)在預(yù)測精度與實(shí)際需求上存在的差距，部分地區(qū)“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象的持續(xù)，都恰恰說明智能電網(wǎng)的發(fā)展方向是正確的，但前路還很長。
“我國電網(wǎng)發(fā)展正處于向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，面臨兩大挑戰(zhàn)：首先是‘強(qiáng)主干、弱末梢’的結(jié)構(gòu)性矛盾——特高壓‘主動(dòng)脈’雖已世界領(lǐng)先，但作為智能電網(wǎng)感知與交互基礎(chǔ)的配電網(wǎng)，數(shù)字化、智能化改造仍有巨大提升空間。其次，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的核心在于智能傳感、智能終端等設(shè)備，這些領(lǐng)域的自主化水平仍有較大提升空間?！敝袊茉囱芯吭撼?wù)副院長魏秋利告訴《中國能源報(bào)》記者。
持續(xù)領(lǐng)跑亞太智能電網(wǎng)市場，在全球產(chǎn)業(yè)競爭與合作中占據(jù)關(guān)鍵地位
展望“十五五”，電網(wǎng)將不僅是電力輸送通道，更是連接能源生產(chǎn)與消費(fèi)、實(shí)現(xiàn)多能轉(zhuǎn)換與優(yōu)化配置的樞紐，是支撐整個(gè)能源體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)字化、智能化基座。
國際市場分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，當(dāng)前全球智能電網(wǎng)市場即將步入黃金發(fā)展期。2024年全球智能電網(wǎng)市場規(guī)模已達(dá)252億美元，展現(xiàn)出強(qiáng)勁發(fā)展勢頭。中國作為全球智能電網(wǎng)最大區(qū)域市場的領(lǐng)軍者，正憑借先進(jìn)的智能制造能力為亞太市場高速發(fā)展提供強(qiáng)大生產(chǎn)力支撐。
在大西洋彼岸的巴西，中國特高壓技術(shù)首次應(yīng)用海外，實(shí)現(xiàn)巴西北部水電向東南部負(fù)荷中心輸送，解決2300公里遠(yuǎn)距離輸電難題。
在德國北海海域，BorWin6海上風(fēng)電柔性直流輸電工程成為該區(qū)域目前裝機(jī)容量最大的風(fēng)電并網(wǎng)配套工程，中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的柔直技術(shù)首次進(jìn)入西方發(fā)達(dá)國家市場。
根據(jù)國家發(fā)改委與國家能源局聯(lián)合公布的《新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見》要求，到2030年，基本完成配電網(wǎng)柔性化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型……展望未來5年，我國有望持續(xù)領(lǐng)跑亞太地區(qū)智能電網(wǎng)市場，并在全球產(chǎn)業(yè)競爭與合作格局中占據(jù)愈發(fā)關(guān)鍵的地位。
中國工程院院士薛禹勝此前表示，智能電網(wǎng)的未來必然是綜合考量經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、能源革命、“雙碳”目標(biāo)與社會(huì)參與的“能源信息—物理—社會(huì)系統(tǒng)”。據(jù)《中國能源報(bào)》記者了解，在建設(shè)能源強(qiáng)國與構(gòu)建新型能源體系框架下，電力系統(tǒng)或催生出四類新場景——大規(guī)?！吧掣昊摹毙履茉椿夭⒕W(wǎng)場景、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化協(xié)同優(yōu)化場景、城市配電網(wǎng)多元主體交互場景，以及跨域數(shù)字協(xié)同調(diào)度場景。
面對(duì)這些新場景，需要構(gòu)建什么樣的智能電網(wǎng)？
“要構(gòu)建‘全域感知、智能決策、自主調(diào)控、協(xié)同交易’的數(shù)智化電網(wǎng)體系?！北本┼]電大學(xué)教授、紫金山實(shí)驗(yàn)室未來網(wǎng)絡(luò)中心主任黃韜指出，在架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，建立“云—邊—端”協(xié)同的智能架構(gòu)。其中，云端構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)字孿生平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物理電網(wǎng)的全景映射和仿真推演。邊緣側(cè)部署智能網(wǎng)關(guān)和邊緣算力節(jié)點(diǎn)，支撐毫秒級(jí)實(shí)時(shí)響應(yīng)；終端側(cè)實(shí)現(xiàn)海量智能傳感器的泛在接入，形成全息感知網(wǎng)絡(luò)?！皹?gòu)建涵蓋狀態(tài)感知、優(yōu)化決策、協(xié)同控制的智能化體系?！?/span>
具體場景上，電力行業(yè)智庫機(jī)構(gòu)專家表示，在系統(tǒng)協(xié)同化方面，智能電網(wǎng)的提檔升級(jí)將推動(dòng)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)全要素的智能協(xié)同與全局優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的“一體化”與“互動(dòng)化”。在清潔能源利用方面，將促進(jìn)“水風(fēng)光”等新能源與各類調(diào)節(jié)資源的深度融合與高效互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)清潔能源的規(guī)?；c經(jīng)濟(jì)化利用。在消費(fèi)端，我國將以電能為中心，構(gòu)建電、氫、熱、冷、氣等多能耦合的綜合能源服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)終端消費(fèi)的高效與低碳化。
在能源技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)協(xié)同應(yīng)用影響下，智能電網(wǎng)還將與社會(huì)、技術(shù)、能源發(fā)展產(chǎn)生更廣泛的交互影響，推動(dòng)電網(wǎng)向“可感知、會(huì)思考、自進(jìn)化”的能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)?！笆逦濉睍r(shí)期，電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)的大模型將成為重要著力點(diǎn)。以“光明電力大模型”為例，下一步將加速推廣在故障診斷、負(fù)荷預(yù)測及新能源消納等關(guān)鍵場景的規(guī)?；瘧?yīng)用，并同步構(gòu)建“行業(yè)通識(shí)+專業(yè)專識(shí)”的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，為模型深化應(yīng)用與持續(xù)迭代提供支撐。
