4月10日,由全球能源互联网发展合作组织、中国能源报联合主办的数智化坚强电网与新型电力系统研讨会在北京举行。在高端访谈环节,主持人中国能源汽车传播集团党委副书记、董事兼中国能源报常务副总编辑焦翔,与国家电网有限公司副总工程师兼国网能源研究院有限公司董事欧阳昌裕,华北电力大学副校长房方,中国电力工程顾问集团有限公司副总经理、总工程师彭开军,华为电力数字化军团首席技术官夏文波,阿里云能源行业首席架构师黄振,天津大学APEC可持续能源中心主任助理德斯文,围绕数智技术赋能新型电力系统建设等议题进行研讨交流。
欧阳昌裕:
电网公司可从六方面开展数字赋能
构建新型电力系统的本质是源、网、荷、储、碳、数、智、治、链九个要素的一体化创新发展。其中,源、网、荷、储构成新型电力系统的物理内核,当前正面临新一代升级与变革。“双碳”目标下,碳正与源、网、荷、储实现一体化融合,形成紧密结合体。数、智作为不可或缺的要素发挥着重大作用,驱动新型电力系统构建,促进新型电力治理体系形成。此外,以数字化、智能化结合绿色化为导向的科技创新,能够促进创新链、产业链、人才链、资金链的“四链融合”。
电网公司在新型能源体系和新型电力系统中发挥关键支撑作用。对于未来如何充分运用数智赋能,以及利用人工智能、5G和区块链等技术,可围绕六个方面发展:
第一,保供电。确保电力可持续供应是电网企业的固有属性与使命,更需借助数智技术进行赋能与融合。第二,保安全。保障安全是电网企业的重要使命,也是构建新型电力系统的前提与基础。第三,促转型。在促进能源绿色低碳转型、电力转型、电网转型以及电网企业转型等方面发展空间广阔。第四,促进产业链发展。通过构建新型电力系统,实现科技创新与产业创新融合,推动新型电力产业链发展。第五,提服务。提升电力营商水平,服务国家战略决策,为社会公众提供普遍、普惠的服务,是电力企业的重要使命。第六,提效率。提高电力行业效率,控制电力系统和电网环节成本,助企增效,为前五个方面提供支撑。
房方:
高校电力学科建设需注入“数智”新动能
高校学科建设要服务科学技术发展,更需要响应社会、国家和行业需求。在广域规模扩展、微观尺度特点探索、极端条件下运行模式以及学科交叉融合等方面,电力系统发展已进入深水区。
华北电力大学的学科建设始终以服务能源电力为己任。在构建大电力学科体系时,针对特殊深水区问题进行体系化谋划,新增全国首个氢能学科,建立全国首个可再生能源学科和储能学科,并不断调整优化学科体系和架构,融入“人工智能+电力”等更多新技术,以满足行业需求和社会发展;成立能源交通融合研究院,加强负荷时空转移特性等相关研究。
与企业合作交流采用“一企一策一平台”模式。从今年9月起,针对电网企业专门招收高考新生,开展特高压人才培养,与发电集团设有定制班,在人才培养上开展有益探索。学校还开展本硕博贯通培养,如智能电网电气、人工智能本硕博贯通,与中科院在能源动力方面也实现体系贯通。此外,学校和能源企业成立能源互联网学院、智慧能源海上风电联合实验室,并就“沙戈荒”基地开展合作。
高校承担着人才培养重任。鉴于人工智能人才短缺,2019年学校成立人工智能学院,采用“人工智能+电力”模式,更好响应智能化坚强电网建设需求。未来,学校将持续调整和适应社会发展,进一步提升服务能源电力的能力。
彭开军:
数智化推动电网多元化发展
未来,坚强电网将超越传统电网“结构强、可靠性高”的单一维度,呈现出资源配置广域化、设备形态多元化、多能耦合协同化、供需响应实时化的新特征,需要通过数智赋能来实现,推动能源系统从“经验驱动”向“数据+算法驱动”转型。
华为在沙特建成投产的“红海新城”项目,是一个典型的通过数字信息技术实现“构网型”技术的成功案例,其对能源转型和微电网建设具有借鉴意义。
该项目为独立微电网项目,建设400MW光伏装机与1.3GWh储能,主要负荷有国际机场、50家酒店和超过8000个豪华房间,还包括海水淡化、污水处理和制冷等城市基础设施,是沙特“2030愿景”计划的关键部分。2023年9月以来,红海100%新能源微网系统保持稳定运行,累计贡献绿色电力超过10多亿度,大幅降低能源成本,更以每度电仅为传统柴油发电约1/3的成本,为沙特客户提供极具竞争力的LCOE(平准化度电成本)解决方案。
作为全球首个采用构网型储能技术的GW级示范工程,项目实现全球首个完全依靠100%光伏和储能供电的绿色城市案例,深度融合数字技术、电力电子技术及创新的变流器控制技术,打造出全球领先的构网技术体系,标志着智能组串式构网型储能技术正式迈入规模商业化应用新阶段。
夏文波:
积极打造“六强”数智化坚强电网
数智化是将5G、物联网、光通信、IPV6+、大数据等与人工智能技术深度融合。以下是华为对数智化的几个关键理解:
数字化是数智化的前提,通过“云大物移智”等技术,通过数据采集、传送、处理和分析,实现业务的透明化和数字化。在数字化基础上,应用自然语言、机器学习、多模态、科学计算等人工智能技术,实现智能化决策和自动化操作。数字化和智能化技术结合,形成闭环的数字孪生智能系统,在清洁化、电气化、网络化、普惠化、数智化“五化”方面发挥关键作用,建设具有“气候弹性强、安全韧性强、调节柔性强、保障能力强、智慧互动强、互联融合强”的“六强”数智化坚强电网。
为实现气候弹性强,在调度领域可利用“昇腾+盘古+DeepSeek”技术分析气象数据,提前预测极端天气事件,减少自然灾害对电网的影响,提升调度人员决策能力;为实现安全韧性强,利用AI4S分析设备运行数据,预测设备故障,开展预测性维护,减少停机时间和事故风险;为实现调节柔性强,利用“两个预测、两个计算”成果,结合大模型打“组合拳”,优化电网调度策略, 提高电网的灵活性和响应速度;为实现保障能力强,利用无人机和机器人巡检电网,提高巡检效率和准确性;为实现智慧互动强,在鸿蒙统一物联系统下,通过智能家居设备和智能电表,实现用户用电的精细化管理;为实现互联融合强,通过AI技术实现多种综合能源的协同优化,提高能源利用效率。
黄振:
像看待生命体一样看待电力系统
电力系统复杂度高,解决系统问题不能从单点发力,而要像看待生命体一样去看待它。输送的电力就像血液,数据是神经系统,智能化设备是大脑。当前电力系统所处环境在变化,波动时刻存在,需依靠神经网络和大脑提升适应能力。
首先是解决不确定性。现在的电力系统像城市交通,电网作为“交通指挥”和“车路协同”的基础设施,需要更智能,不再通过控制“红绿灯”疏导,而是根据车流量实时优化。其次要沉淀隐藏的知识。大模型目前在电力系统中的应用效果整体不如人工,这是由于电力工人脑中有很多专业的隐藏经验和知识,仍需沉淀后才能被大模型习得。最后是解决规模化问题。小模型应用需从0到1开发,而近年通用大模型的发展为庞大的电网提供低成本的算力利用机遇。利用大模型不该是“盲人摸象”,一套全面驾驭的工具必不可少。
未来,AI将逐步发展为智能体。对应用者而言,AI是具备知识、需要微调和培训的“员工”。目前,一些电网大模型还只是场景化应用、系统化应用,用智能体能改变电力系统的物理世界是一个全面的过程,电力行业和AI的结合也仍有很大发展空间。
德斯文:
能源可持续发展离不开中国经验
能源发展是APEC(亚太经济合作组织)持续关注的议题。早在2010年,APEC就决定设立智能能源共同体,分享各国在该领域的经验做法。
近年来,中国在推动可再生能源发展、智能电网建设和气候变化应对方面发挥了重要作用,特别是光伏方面的大量创新,成为全球光伏发电降本的重要推动者,而且降本增效优势延伸到电池产业。一般而言,新能源成本更高,能源转型意味着生活成本上升,但中国经验证明,新能源具有高性价比,是化解能源转型和生活质量矛盾的有力方案。中国电池产业的降本增效,降低了电动汽车成本,加之不断完善的配套基础设施建设,有力撬动了电动汽车及其配套产业发展。
但同时,中国在可持续发展方面也面临一定挑战。比如,在现有采暖和制冷体系下,如何通过热泵和其他手段降低碳排放仍待解决,这需要市政规划进一步优化,促进运营主体减排的有效性和低成本。此外,市政数据相关性和数据采集可持续性也有待加强,这需要市政管理系统优化自身的易读性和可交互性。(本报记者 杨梓 杨沐岩/整理)