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    論壇 | 數字化轉型支撐能源系統高質量發展

    來源:《中國電力報》 時間:2024-06-12 10:33

    數字化轉型支撐能源系統高質量發展

    高曉楠

      能源作為關系國計民生各方面的重要基礎性戰略資源,能源系統的高質量發展與其他行業和國家整體的高質量發展息息相關。這也意味著能源系統的高質量發展不應局限于源網荷儲這一能源物理系統,而應將與其相關的碳系統、治理系統和產業系統一并統籌考慮。因此,能源系統的高質量發展將呈現出區別于其他行業領域的復雜度高、影響力強、涉及范圍廣等顯著特點,對數字化理念和技術的深度融合應用提出更為緊迫的需求和更加嚴格的要求。

      在數字革命和能源革命融合發展趨勢下,能源行業已經在數字化轉型方面邁出了重要的探索步伐,在能源物理系統、能源碳系統、能源治理系統和能源產業系統轉型中已經呈現出由單一效能提升向協同互動緊密、由基礎夯實向模式創新、由多點發力向標準規范轉變的階段性趨勢。

      數字化理念與技術在能源物理系統各環節的融合應用程度持續加深。

      能源物理系統的高質量發展,關鍵在于源網荷儲各環節運行以及環節間交互模式的清潔低碳轉型與高效經濟發展,需要數字化深度嵌入環節內與環節間,充分發揮能源數據要素的提質增效與創新顛覆作用,以推動能源系統功能從基礎供能支撐向引領推動現代化產業體系建設發展。為加快推動能源轉型、“雙碳”目標實現與現代化產業體系建設,近年來國家陸續出臺系列文件從供給側、傳輸側、需求側多方面明確發力方向,均對能源數字化能力建設提出了迫切要求。

      供給側方面,推動大型風電光伏發電基地建設、加快充電基礎設施網絡建設運維與運營模式創新,需要數字化采集計量與智能化分析調控加強清潔能源的高水平供給能力。傳輸側方面,新型電網、智能管網、智慧交通承載著更加高效經濟地傳遞能源的責任,新型能源體系建設從本質上要求不同傳輸路徑之間實現高頻協同互動,都對數字化理念與技術在各個網絡中的嵌入應用提出了更高要求。需求側方面,提升重點用能產品設備能效水平、加強車網互動、促進綠電認證與交易,都需要數字化密切監測用能情況、預測用能變化。

      數字化將在提升能源物理系統單一環節運行效率、加強多環節協同互動、促進能源物理系統與經濟社會系統融合創新、引領全新消費模式4個方面發揮了不可或缺的重要作用。一是源網荷儲各環節運行狀態已初步具備數據實時自動化采集、存儲、傳輸能力,下一步將聚焦激發數據要素在各環節運行質效提升中的價值,推動智能礦山、智能電網、智慧負荷、智慧儲能等全新的源網荷儲運行模式的培育與成熟。二是源網荷儲環節間的系統性協同互動受重視程度逐步加強,跨地區、跨行業、跨企業、跨設備的多源異構數據協同、復用、融合標準規范建設成為下一階段能源物理系統轉型重點之一。三是能源系統、數字系統與經濟社會系統融合發展程度更加深入,能源數字經濟基礎制度持續完善,進一步推動能源數字化的市場化運行機制完善。四是能源數字化逐漸成為引領數字經濟與實體經濟融合發展的關鍵先行領域。

      數字化支撐能源碳系統高質量發展,成為推進我國能源系統與國際能源系統順暢對接的關鍵推動力。

      能源碳系統是連接能源物理系統與經濟社會系統、國際競合網絡的重要中介力量,以碳流計量能量流,并轉化為價值流,底層需要數字化支撐的數據流實現從能量到碳再到價值的貫通轉換。1月發布的《碳排放權交易管理暫行條例》,對碳排放權交易及相關活動進行了規范,將對碳排放權交易領域的國際合作交流發揮重要推動作用。能源碳系統的規范化構建逐步向更加具體更可操作的方向發展,這一過程中需要數字化理念支撐碳排放配額測算、碳排放權交易產品與交易方式等設計,以及數字化技術支撐碳排放數據、配額分配、產品交易等全過程數據的安全、準確、即時流通交換。

      數字化轉型將以數據流貫通能量流與碳流,并進一步促進以碳為中介的能源系統市場化發展,以及與國際能源碳系統的對接。一是數字化提升碳管理的精益化水平,企業和政府可以更加精確地量化、監測和管理碳排放,并提供數據驅動的決策支持;二是數字化促進能源市場與碳市場的協同發展與壯大,數字化支撐能量流與碳流的精確實時換算,為碳交易提供準確、完整、及時的數據,為碳市場的平穩運行提供基礎支撐;三是數字化推動國內國際碳市場與碳治理體系對接,建立可信完整及時的數字化碳計量核算體系,積極推動國內碳認證體系與國際接軌,適應“碳稅”等國際市場規則變化。

      能源數字化轉型的關鍵瓶頸正在由基礎設施改造升級向治理體系配套優化轉變。

      能源治理體系的高質量發展為能源高質量發展創造必需空間,影響能源高質量發展的上限,需要數字化顛覆創新與能源高質量發展相適應的市場治理模式、政府治理模式、行業治理模式以及企業治理模式。伴隨數字革命與能源革命深入融合發展,能源領域持續涌現出以電算力、新型儲能、車網融合為代表的數字化智能化生產力,要充分發揮這些先進生產力的作用,亟須優化調整與之相適應的數字化智能化的生產關系,這就要求能源治理體系要隨之改革,以數字化理念和技術改造市場、政府、行業、企業等不同層級治理體系并加強不同治理體系之間的協同互動能力,為充分發揮新時代下先進的能源數字化生產力創造廣闊的開放空間。

      數字化在優化改造市場、政府、行業、企業多維度多層級治理體系方面都將發揮重要的基礎性支撐和創新性引領作用。一是能源市場、數據市場、碳市場融合發展需求程度不斷增強,以數據加速信息交互、以碳對接多品類能源的市場運行機制由百花齊放式多方探索向同源共流統一規范轉變,真正發揮市場在能源資源配置中的根本作用迫在眉睫。二是政府治理的數字化、智能化水平持續提升,但未來在跨細分領域數據協同標準建設與數據要素基礎制度規范方面仍然需要加大推進力度。三是能源行業數字化互動新模式逐步顯現,更多數據資源集成商、數據加工服務商、數據分析技術服務商、數據安全服務商等行業企業加入能源行業互動,行業內互動模式也從鏈主企業主導,向多元主體更加緊密協同的網絡聯動轉變。四是能源企業數字化轉型成熟度穩步提升,已經從夯基礎向強應用階段轉型,需要進一步關注數字化在感知通信、決策支撐、安全防御和制度優化等各方面的支撐賦能與顛覆性創新能力建設。

      能源產業與其他產業的協同關系從模塊化松散支撐向嵌入式緊密耦合轉變。

      能源高質量發展不僅是能源系統自身的高質量發展,還與上下游相關產業的協同互動緊密相關,能源產業鏈邊界逐漸模糊并向外延展,從傳統圍繞采購的鏈式合作轉向聚焦支撐賦能合作競爭等多元目標的網絡互動。一是軟件服務等數字產業正深度嵌入能源系統各環節,有效提升了能源系統運行質效,未來數字產業對能源產業的價值將從支撐賦能向創新顛覆轉變。二是智能裝備等先進制造產業的獨立自主與先進水平將在極大程度上影響能源產業基礎設施的穩固安全,或將決定能源系統運行的安全穩定下限與智能發展上限。三是伴隨新能源的深入發展,鋰、鈷等關鍵礦產資源產業與能源系統的耦合將進一步加深,關鍵礦產資源的安全穩定供應將影響新能源設施、產品的創新和持續發展。

      數字化不僅支撐各產業自身的轉型升級,還能夠增強產業間耦合聯動,促進產業架構優化。一方面,軟件服務、智能裝備、鋰鈷等關鍵礦產資源產業通過數字化連接并深度嵌入能源電力系統各個環節,共同構筑起支撐能源高質量發展的數字化智能化技術、裝備和資源等方面的堅實底座;另一方面,能源數字化的深入發展將催生出能源數據資源集成、能源數據治理服務、能源數據分析服務、能源數據經濟等全新的能源數字經濟新產業、新業態、新模式,通過培育公共的第三方數字化專業支撐能力實現全行業轉型的系統成本降低和系統效率提升。(作者單位:國網能源研究院有限公司)

      責任編輯:余璇

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