在“雙碳”目標要求下，綠色低碳與高質(zhì)高效發(fā)展將成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要原則。不久前，國家能源局首次對新型電力系統(tǒng)進行了解讀。國家能源局電力司司長黃學農(nóng)表示，構建新型電力系統(tǒng)的核心是新能源成為電力供應的主體，要通過裝備技術和體制機制創(chuàng)新，推動多種能源方式互聯(lián)互濟、源網(wǎng)荷儲深度融合，來實現(xiàn)清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經(jīng)濟高效等目標。
清潔化是核心要求
“雙碳”目標下，我國可再生能源機組容量與非化石能源消費占比需保持10%和5%以上的年均增速。無論從生產(chǎn)與消費量級、需求增長趨勢還是能源結構看，能源電力的清潔化轉型都是推動我國經(jīng)濟社會綠色高質(zhì)量發(fā)展、落實“雙碳”目標的核心要求。
從供給側清潔化轉型角度看，要求推動各級能源網(wǎng)絡協(xié)調(diào)互聯(lián)互通，優(yōu)化能源系統(tǒng)網(wǎng)絡格局，支撐可再生能源大規(guī)模、跨省跨區(qū)傳輸消納以及分布式可再生能源的規(guī)?；?jīng)濟利用，改善能源生產(chǎn)和供應模式，提升可再生能源在生產(chǎn)端的結構占比，加速供給側清潔化轉型。
從需求側清潔化轉型角度看，要求在滿足用戶能源消費需求的基礎上，推動傳統(tǒng)的能源消費理念向“能源+服務”的綜合消費理念過渡，發(fā)掘需求側消納綠色電力、節(jié)能增效管理以及購買綠色證書等多樣化需求，充分發(fā)揮和調(diào)動需求側消納可再生能源的潛力與積極性，提升可再生能源在消費端的結構占比，加速需求側清潔化轉型。
隨著供需雙側清潔化進程推進，電力系統(tǒng)中風、光接入比例將顯著增加，系統(tǒng)將呈現(xiàn)“雙高”與“雙隨機”特點。
雙高，即高比例可再生能源接入與高比例電力電子設備應用。“雙碳”目標要求下，未來10年我國年均新增風、光發(fā)電裝機容量需不少于7500萬千瓦。相應的，伴隨可再生能源的發(fā)展，大量風電、光伏電力電子變換器將接入電網(wǎng)，例如直驅式風電機組變流器、光伏電站和分布式光伏逆變器等。
雙隨機，即供給側隨機性和需求側隨機性。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)可通過調(diào)整發(fā)電機組出力滿足需求側隨機波動的負荷需求，呈現(xiàn)供應側可控、需求側隨機的特征。隨著波動性和間歇性的風能和光伏發(fā)電為主的可再生能源在電源結構中占的比持續(xù)增長，供應側也將出現(xiàn)隨機波動的特性，能源電力系統(tǒng)將由傳統(tǒng)的需求側單側隨機系統(tǒng)向雙側隨機系統(tǒng)演進。
雙高、雙隨機特點使得電力系統(tǒng)的隨機擾動性、對網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的依賴性明顯增強，系統(tǒng)可控性降低，安全風險進一步增加。鑒于此，必須加速構建適應“雙碳”目標要求的新型電力系統(tǒng)，而數(shù)字技術將成為助力新型電力系統(tǒng)建設的關鍵。
數(shù)字技術推動多能互補
未來，新興數(shù)字技術將深入滲透、影響新型電力系統(tǒng)建設，其中，推動橫向的多能互補應用是重要體現(xiàn)。
數(shù)字技術“賦能”新型電力系統(tǒng)精準規(guī)劃。新型電力系統(tǒng)作為連接供需兩側的核心樞紐，可依托數(shù)字技術開放、包容等特點，一方面，通過對能源電力系統(tǒng)中各類能源生產(chǎn)設備、轉換設備、管網(wǎng)系統(tǒng)等全工況感知，構建多設備全工況運行模型；另一方面，依托集成的海量多源異構數(shù)據(jù)，對多元用戶開展精準畫像，掌握多元用戶用能特征。以設備全工況模型為約束、供需特征為依據(jù)、供需平衡為前提，挖掘多能互補協(xié)同與需求側資源優(yōu)化調(diào)控潛力，實現(xiàn)穩(wěn)健投資與精準規(guī)劃。
數(shù)字技術“賦能”新型電力系統(tǒng)高效運營。在廣泛采集與集成用戶用能數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)、多能源市場交易數(shù)據(jù)基礎上，利用關聯(lián)規(guī)則挖掘、機器學習等技術，通過對海量數(shù)據(jù)的分析與發(fā)掘，準確掌握包括用能種類、用能傾向、用能彈性等多元用戶用能特性，揭示多元用能負荷轉移、負荷削減以及異質(zhì)能負荷轉換潛力，圍繞“兩高三低”目標（用能效率提高、供能可靠性提高，用戶用能成本降低、碳排放降低和其他污染物排放降低），發(fā)揮電、熱、水、氣多種異質(zhì)能之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動特性，從系統(tǒng)層面推動新型電力系統(tǒng)綜合化能效提升，實現(xiàn)綠色低碳、高質(zhì)高效運營。
數(shù)字技術“賦能”新型電力系統(tǒng)體制創(chuàng)新。借鑒平臺經(jīng)濟與共享經(jīng)濟思維，以區(qū)塊鏈等信息技術為支撐，創(chuàng)新去中心化的新機制、新模式與新業(yè)態(tài)，破除傳統(tǒng)能源系統(tǒng)單一中心化運營管理模式，打通系統(tǒng)中各節(jié)點、各主體間的服務流、信息流、資金流，推動實現(xiàn)能源系統(tǒng)優(yōu)化運行分散決策、大網(wǎng)與分布式微能網(wǎng)雙向互動、分布式節(jié)點協(xié)同自治及實時自主交易，同時鼓勵創(chuàng)新綠色能源認證、綠色貨幣、綠色證書等清潔能源新型商業(yè)模式，為新型電力系統(tǒng)中新能源的規(guī)模化和有序發(fā)展提供重要保障。
數(shù)字技術協(xié)調(diào)源網(wǎng)荷儲
在數(shù)字技術對新型電力系統(tǒng)的作用中，推動縱向的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展同樣重要。
數(shù)字技術助力生產(chǎn)環(huán)節(jié)變革。一方面，數(shù)字技術將推動能源領域的技術框架和信息通信領域的技術體系融合，創(chuàng)新清潔能源出力波動性平抑與追蹤、需求側消費不確定性改善與平抑的技術方案，有效支撐集中式清潔能源大規(guī)模、遠距離傳輸以及分布式清潔能源的規(guī)?；?、經(jīng)濟化利用；另一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字服務等新技術、新業(yè)態(tài)的發(fā)展將不斷催生全新市場主體，這些主體帶來的業(yè)務領域、產(chǎn)品類別、供應方式變革將推動能源生產(chǎn)和供應模式發(fā)生根本性改變，全方位提升以風電、光伏為代表的新能源在生產(chǎn)端的占比。
數(shù)字技術助力輸配環(huán)節(jié)變革。推廣“云大物移智鏈”等數(shù)字技術在能源電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的應用，建設以能源物聯(lián)網(wǎng)為基礎的新型電力系統(tǒng)，在實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)全面感知與實時監(jiān)測的基礎上，促進能源信息的流動與共享，充分發(fā)掘能源大數(shù)據(jù)作為新時期重要生產(chǎn)要素的潛在價值，開展綜合能效分析和多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)管控優(yōu)化，通過智能化的能源服務管理系統(tǒng)從供需兩端切入，動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)運行策略，改善系統(tǒng)運行狀態(tài)，為新型電力系統(tǒng)運行效率提升提供重要支撐。
數(shù)字技術助力消費環(huán)節(jié)變革。數(shù)字技術的應用將賦予用戶更廣泛的消費選擇權，隨著“云大物移智鏈”等信息技術在新型電力系統(tǒng)的應用，可以實現(xiàn)信息的即時化接收和處理，一方面，各類市場主體將為用戶提供豐富多樣的綜合服務，新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的“物理能源”消費理念將逐步過渡到“能源、信息、服務”綜合消費理念，催生出更加豐富多元的能源消費類型；另一方面，用戶依托智能表計等智能化終端設備可實現(xiàn)對自身能效水平的即時感知，輔助用戶進行用能決策，為消費行為優(yōu)化及系統(tǒng)整體效率提升提供支撐。
