数字技术如何赋能“双碳”目标下的新型电力系统

能见 2021年8月31日 4677

文/ 冯优

构建以新能源为主体的新型电力系统，已经成为我国电力行业未来几年最大的目标任务，而如何构建新型电力系统就备受关注。

8月30日，围绕“数字技术如何赋能‘双碳’目标下的新型电力系统”这一主题，麒麟学院邀请到 国网能源研究院副总工程师马莉、施耐德电气电网行业架构师王照 走进《能辩》系列课——“绿色能源管理”会客厅，探讨数字化转型为配电网带来的机遇与挑战。

扫描二维码，回看精彩内容

数字化转型为配电网带来重大发展机遇

马莉表示，落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略、“双碳”目标、推动构建新型电力系统，都要求转变配电网的定位、功能与作用，未来配电网将出现四大显著变化：配电网功能呈现“三化”特征、 配电环节生产力与生产关系发生深刻变革、配电网全业务链深刻调整、配电网产业生态发生重大变化。

在功能方面， 配电网将呈现数字化、市场化、低碳化“三化”特征 ，尤其是数字化方面，随着大数据、云计算、物联网、人工智能和区块链等信息技术的快速发展，传统配电网与各类数字技术深度融合，配电网的信息监测、状态感知、多方通讯等能力快速提升，对海量分散发供用对象的智能协调控制能力显著增强。

在生产力与生产关系方面， 配电环节负荷特性、配电网形态、运行特性都将发生深刻变化。 就负荷特性来看，将由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变；就电网形态看，将由单向输送电力的配电网，向涵盖需求响应、分布式发电、微电网、储能等可调节负荷资源的有源能源互联网转变；就运行特性看，将由单向传输、实时平衡模式的控制模式，向源网荷储协同互动的非完全实时平衡模式、大电网与微电网协同控制模式转变。

在配电网全业务链方面，随着现货市场运行、分布式光伏等可调节负荷资源规模化发展， 配电网潮流潮流分布和线路负载率等发生较大变化，具有较高不确定性 ，配网规划投资、调度运行、客户服务的复杂性都将增强，电网企业必须要优化业务流程。

在产业生态方面，配电网转型涉及专业众多且各专业间技术壁垒较高，企业往往深耕某一领域， 配电网生态圈将呈现扩大化、生态特征多元化 ，配电网产业链上下游市场主体需打造平台生态、实现资源整合，推动科技创新、加强能力互补、共同做大市场。

在这种形势下，配电网及其数字化将迎来重大发展机遇。彭博新能源财经最近发布的《电网长期展望2021》报告指出，配电网在未来几十年内变得更加重要。 2020年全球输电网投资为1140亿美元，配电网投资为1210亿美元，配电网投资占比为52%。 预计未来随着分布式电源大量接入，配电网需大量新建、改造，投资占比将逐年升高， 到2050年超过60%的电网投资集中在配电网。

在配电网投占比越来越高的形势下，电网数字化投资占比也会逐渐升高，为配网数字化转型提供了资金保障。国际能源署发布的《能源转型下的电力安全》报告指出，2019年数字电网技术投资增速为14%，达400亿美元，数字技术投资已占到电网投资20%。彭博新能源财经发布《电网长期展望2021》报告指出， 2020年全球电网数字化投资占年度投资总额的19%，并预计2050年占比将增至41%。

配网数字化需要解决哪些关键问题？

配网数字化方向已经成为共识，那么如何加快配网数字化建设？又需要解决哪些关键问题？

马莉认为，应该着重从五个方面考虑：

一是加强配电网数字化投入与政策支持。 在国家层面，制定相对明确、更为严格的配电网数字化转型要求，将数字化转型纳入电网规划，在输配电价核定中给予支持。

二是提高配电网网络安全防护能力。 加强政企协同，从健全国家指导和政策支持、完善网络标准体系、提高电网分层防护灵活性“三维施策”，实现配电网网络安全本质防护能力提升。

三是加快适应网源荷储互动的市场交易机制。 加快推动需求响应、分布式发电、储能等可调节负荷参与市场交易，是推动配网数字化转型具有突破性抓手，两者相互促进，能够加速促进配网数字化转型“螺旋上升”结合我国电力市场建设路径，分为近期、中期和远期三阶段分别设计需求响应、分布式发电、储能等可调节负荷新兴市场主体参与电力市场的交易机制。

四是加强新形势下配电网数字化转型技术创新。 根据配电网形态变化、新形势下配电网规划运行需要，研究制定配电网数字化转型技术创新清单，加快实现理论体系、方法学、工具等创新突破。

五是加快培育配电网新兴业态和模式。 充分发挥配电网资产、数据、客户等资源优势，围绕服务经济社会发展、创造增量经济社会价值，加快培育发展新兴业务、构建能源新生态。

政策建议需要企业的积极践行。施耐德电气电网行业架构师王照表示，作为全球能源管理和自动化领域数字化转型方面的专家，施耐德电气正通过绿色能源管理解决方案，发挥其国内外丰富的实践经验，广泛整合综合能源微网、数字孪生、仿真分析以及数字化环保型开关设备等数字化创新技术和产品，实现智能运维，助力打造高弹性配网和零碳园区，为构建以新能源为主体的新型电力系统做出贡献。

施耐德电气已经打造了由软件定义的数字化智能硬件，并且覆盖客户端到端全生命周期的软件服务需求，具体分为以下三步：

第一步是互联互通的智能硬件。 万物互联，始于“物”本身，首先需要保障硬件产品的智能化和数字化。施耐德电气致力于创造全球领先的创新电气设备，并且在商业运作模式上不断迭代，以匹配创新的智能硬件产品和不断变化的中国市场需求。

第二步是软件定义智能硬件。 施耐德电气倡导软硬件一体化，更主张借助软件，应用和分析服务来重新定义和塑造硬件产品。软件的广泛深度覆盖将带动全行业及施耐德电气自身从资本投入（Capex）到运营投入(Opex)转型，而软件将成为服务的数字化基础设施。

第三步是端到端全生命周期覆盖。 施耐德电气将从设计、建造、运营、维护等环节全面赋能客户。施耐德电气内部的高级分析及咨询服务，以及其品牌旗下的全体软件品牌将合力协助客户优化决策，提升效率。

配网数字化如何助力碳中和？

配网数字化、智能化最终目的是为了低碳发展，进而助力各个行业、企业实现“双碳”目标。

据王照介绍， 施耐德电气于2016年就在国外帮助一个园区实现了碳中和。 这家名叫欧瑞府(EUREF Campus)的园区占地面积约5.5万平方米，由25幢建筑组成，建筑面积约16.5万平方米，囊括了150多家公司和科研机构，拥有3500名左右员工。

在项目实施方面，围绕供给侧，施耐德电气打造了100%可再生能源和绿电购电协议（PPA），围绕需求侧则全面实施电气化和提升建筑能效，围绕数字化实现可调节负荷资源开发，进而帮助整个项目实现了碳中和，远远早于欧盟提出的2050年实现碳中和。这一零碳方案是兼顾社会效益与经济效益的超前规划，包括EcoStruxure架构的数字化方案——基于微网EMA的整体光伏、储能和充电方案、能源管理与整体智慧园区的云边端结合整体数字化方案，涵盖楼控产品，变频器，无六氟化硫中压开关设备，EBO楼宇运营系统，PME电能管理系统等等。

不仅如此，施耐德电气已经将这一模式运用到中国市场，并且首先在其北京工厂——施耐德（北京）中低压电器有限公司应用。日前，经过中国船级社质量认证公司对其2020年度温室气体排放量核查，该工厂获颁“碳中和”证书。

从实际效果看，数字化、电气化不仅可以帮助企业实现“双碳”目标，还可以大幅降低用能成本，提升企业竞争力。

施耐德电气提供的数据显示，通过公司绿色能源管理解决方案在数字化方面的加持，不同行业客户能够实现最高85%的能耗降低，节约约30%的成本，通过利用节省的最高达60%和75%的资本及运营支出来推动生产力提升，此外还能提升最高50%和25%的设备可用性和场所安全性，并有效降低碳足迹最多达50%。

因此，数字化不仅将深度改变配电网，还将助力新型电力系统的构建，实现“双碳”目标。

END

可再生能源 / 光伏 / 云计算查看更多

资讯

一季度国家能源集团新能源装机规模同比增逾三成

国家能源集团新闻发言人黄清16日在北京介绍，国家能源集团首季经营业绩实现“开门红”。其中，一季度新能源装机规模同比增逾三成。　　黄清在当日国家能源集团举行的2024年一季度新闻发布会上指出，一季度，国家能源集团煤电化运9项一级指标全面完成年度25%目标，“一利五率”总体完成情况好于预期、优于同期，发电利用小时持续保持行业领先，路、港、航运量分别同比增长7.5%、9.4%、12.4%，化工品产、销

发电量可再生能源化工

资讯

意大利2023年新增2,022MW/3,836MWh分布式蓄能容量

国家可再生能源协会ANIE Rinnovabili新数据显示，截至2023年12月底，意大利共有518,950个与可再生能源项目相关的分布式蓄能系统。这些蓄能系统的总容量为3367MW，最大蓄能容量为6,645MWh。相比之下，2022年底的蓄能容量分布式蓄能容量为1,345MW/2,809MWh，2020年底仅为189.5MW/295.6MWh。 2023年新增容量为2,022MW/3,836

可再生能源光伏分布式

资讯

希腊加快发展可再生能源

希腊光伏企业协会日前公布的数据显示，去年该国新增光伏装机容量达1.59吉瓦，创下年度最高纪录。目前，希腊光伏装机容量已达7.1吉瓦，可满足该国18.4%的电力需求，是光伏发电占比最高的欧洲国家之一。希腊在发展太阳能和风力发电方面资源丰富。2022年5月，希腊政府通过首部《国家气候法》，规定到2030年将温室气体排放量减少55%，到2040年减少80%，并在2050年实现碳中和目标。去年11月，希

可再生能源欧盟补贴储能

资讯

甘肃金昌: 到2025年可再生能源装机占比达到65%,打造新能源千万千瓦级基地

4月10日，中共金昌市委、金昌市人民政府发布《金昌市打造全省新型工业化示范区构建现代化产业体系实施方案》。文件指出，到2025年，非化石能源消费比重达到25%左右，可再生能源装机占比达到65%左右；到2027年，非化石能源消费比重达到27%左右，可再生能源装机占比达到70%左右。文件提出，推动新能源和新能源电池产业集群突破。抢抓“双碳”战略机遇，发挥比较优势，立足资源基础、瞄准市场需求，发挥金

可再生能源智能制造动力电池微电网

资讯

淡水河谷提前两年在巴西实现100%可再生能源供电

　当地时间15日，巴西矿业巨头淡水河谷披露，2023年该公司在巴西所使用的电力全部来自可再生能源，如水力、风力和太阳能，淡水河谷由此提前两年达成“在巴西实现100%可再生能源供电”的目标。　　淡水河谷最新发布的《2023年综合报告》称，在达成这一目标后，淡水河谷已将公司在巴西国内所产生的间接温室气体排放清零。公司仍面临着“到2030年在全球范围内实现100%可再生能源供电”的挑战，该目标现已完成

装机容量温室气体可再生能源碳排放

资讯

巴西允许私人投资可再生能源发电

据巴西媒体报道，巴西总统卢拉于4月9日签署了一项临时措施，允许私人投资可再生能源发电，并规定减少电费年度调整。据巴西联邦政府称，该计划将在水力发电、风能、太阳能和生物质发电方面投入约1650亿雷亚尔的私人投资，可创造多达40万个就业机会。该提案还预计将收到巴西电力公司（Eletrobras）私有化过程中支付的资源。这些金额将用于支付因新冠疫情和2021年水危机影响而产生的额外能源成本。预计到202

可再生能源太阳能生物质

资讯

德国总理朔尔茨第三次访问上海：“老朋友”看到中国新变化

“2011年和2015年，我曾经两次访问上海，已经是这里的‘老朋友’。这次在上海，我看到了中国新的发展变化，德中合作对全球未来至关重要。” 4月15日，德国总理朔尔茨第三次来到上海。短短约10个小时的逗留，朔尔茨乘车横穿上海东西，在先后赴同济大学嘉定校区与学生进行交流、参观浦东新区德资企业科思创亚太创新中心、在外滩散步之后，作出了上述表示。 2011年，朔尔茨作为汉堡市市长，曾访问同济大学，并为学

可再生能源气候变化国企

资讯

盗窃目标是山区的大型光伏电厂！铜价飙升致日本电缆盗窃案激增

据《日本经济新闻》4月12日报道，2023年日本光伏发电站铜电缆盗窃案件数创历史新高。铜价居高不下，其引发的盗窃倒卖行为会对可再生能源行业产生威胁。日本行业巨头West Holdings将用价格更低的铝代替铜，并在整个发电站内加装监控系统。停产危机和保险费上涨将给日本的可再生能源战略蒙上阴影。该公司在日本300多个地方设有光伏发电站，截至目前已发生过32次铜电缆盗窃事件。一旦电缆因盗窃而被切断

可再生能源光伏

资讯

11个新能源项目入选！福建发改委公示可再生能源发展试点示范项目

记者获悉，4月11日，福建省发改委发布关于公示可再生能源发展试点示范项目的通知。其中包括4个风电项目，即连江外海海上风电场、漳浦六鳌海上风电场二期项目、浮鹰岛海水抽蓄试点示范项目、闽南海上风电基地B-2区项目。3个海上光伏项目中广核宁德核电温排区200MW海上光伏电站项目、三峡集团东山杏陈180MW海上光伏电站项目下河村光储直柔零碳村镇项目。详情如下：福建省发展和改革委员会关于公示可再生能源发

三峡国家能源局可再生能源风电发改委

资讯

杜加尔河正式启用太阳能发电场

近日，杜加尔河矿山正式启用了位于所在地芒特艾萨的太阳能发电场，标志着该矿山正在向更加绿色和更可持续的未来加速迈进。作为矿山减少碳足迹的重要举措，杜加尔河太阳能发电场可以满足矿山约三分之一的电力需求。该发电场的总容量为88兆瓦，由澳大利亚能源基础设施企业APA集团拥有和运营，并与杜加尔河矿山签署了太阳能长期承购协议。自2023年4月投入运营以来，该发电场已使矿山的能源相关排放量减少约33%。杜加尔

可再生能源太阳能风力发电

明天见！共同见证“通威基因”焕能“N”型大时代！

2024分布式合作伙伴进通威（第二届）暨行业发展研讨会明日召开！

不变品质穿越周期 | 正泰出席第九届中国能源发展与创新论坛

每日钢市：7家钢厂涨价，成交萎缩，钢价涨幅有限

Mysteel晚餐：钢材总库存降超90万吨，焦企开启第三轮提涨