“3060”目標下電力數字化發(fā)展路徑思考

電力行業(yè)作為我國重要的碳排放主體之一，是踐行“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰略的重要行業(yè)之一，也是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、信息化基礎最為健全的行業(yè)之一。“3060”目標為數字化技術(shù)與電力行業(yè)技術(shù)融合、電力業(yè)務(wù)數字化與數據化提出了新的精細化發(fā)展要求。在電力數字化轉型過(guò)程中，面向“3060”目標針對性開(kāi)展公益性與市場(chǎng)運營(yíng)結合的數據建設、業(yè)務(wù)建設和生態(tài)建設，開(kāi)展支撐碳達峰碳中和的電力數字化轉型技術(shù)、業(yè)務(wù)與生態(tài)運營(yíng)創(chuàng )新實(shí)踐，將有助于提升碳達峰碳中和進(jìn)程效率。

來(lái)源：微信公眾號“能源研究俱樂(lè )部”  ID：nyqbyj  作者：趙云灝 華北電力大學(xué)國家能源發(fā)展戰略研究院助理研究員

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碳達峰碳中和目標對電力數字化轉型發(fā)展的要求分析

構建以新能源為主體的新型電力系統，實(shí)現可再生能源有效利用，探索能源領(lǐng)域碳資產(chǎn)交易是電力行業(yè)支撐實(shí)現“3060”目標的重要措施。

在“3060”目標推動(dòng)下，電力行業(yè)碳排放強度將不斷優(yōu)化。如何發(fā)揮電力行業(yè)健全的數據資源優(yōu)勢，通過(guò)數字化技術(shù)手段，優(yōu)化電力行業(yè)生產(chǎn)運營(yíng)業(yè)務(wù)，協(xié)助電力行業(yè)碳排放量降低，提升電力行業(yè)可再生能源利用能力，促進(jìn)行業(yè)碳資產(chǎn)使用，推動(dòng)行業(yè)碳排放對標，為實(shí)現碳達峰碳中和目標貢獻行業(yè)智慧，將成為電力行業(yè)數字化轉型過(guò)程中的重要發(fā)展方向。

電力數字化轉型的數據、業(yè)務(wù)、生態(tài)三個(gè)核心維度，為電力行業(yè)碳減排提供了技術(shù)方向與行業(yè)協(xié)同模式支撐。為此，需要充分發(fā)揮電力行業(yè)數字化互聯(lián)互通屬性，打破空間壁壘，不斷提升電力系統資源開(kāi)發(fā)、系統運營(yíng)等方面的核心能力，完善“3060”目標對電力行業(yè)及上下游行業(yè)數據要求，優(yōu)化電力核心業(yè)務(wù)能力，提升行業(yè)碳中和共建共享能力，進(jìn)一步提高電力行業(yè)碳達峰碳中和貢獻能力。

02

面向“3060”目標的電力數字化業(yè)務(wù)與生態(tài)探索

電力數字化轉型涉及部門(mén)廣，應用技術(shù)多，系統性強。數字化轉型初期，應積極探索構建跨行業(yè)、跨企業(yè)的可再生能源發(fā)展數據共享應用與數據生態(tài)，在業(yè)務(wù)應用方面實(shí)現常規能源和可再生能源多層級生產(chǎn)管理優(yōu)化業(yè)務(wù)，在能源數字化生態(tài)方面構建全國范圍內碳排放對標分析與商業(yè)、技術(shù)共享公益性生態(tài)，構建支撐碳達峰碳中和的可再生能源與常規電源開(kāi)發(fā)利用數據建設-業(yè)務(wù)優(yōu)化-公益生態(tài)體系。

圖片

圖1 電力數字化支撐“3060”目標模式探索

加強數據-業(yè)務(wù)-生態(tài)的協(xié)同促進(jìn)，提升可再生電力開(kāi)發(fā)利用的便利性與精準性，推動(dòng)包含可再生能源電站在內的電力系統多層級運行優(yōu)化，支撐電力行業(yè)碳資產(chǎn)交易，實(shí)現全國范圍內常規電廠(chǎng)碳排放程度與碳減排技術(shù)全景可視化對標，加強行業(yè)碳減排技術(shù)與經(jīng)驗共享應用。

第一，構建數據與流程支撐的可再生能源電站開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)。連接政府、氣象部門(mén)的氣象數據、地質(zhì)數據、城鄉建設數據、土地紅線(xiàn)標注數據，構建風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電資源勘探數據共享應用機制，實(shí)現風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電資源數據化勘探，提供可再生能源電站資源評級，實(shí)現可再生能源電站發(fā)電能力精準化評估和精準選址。

在此基礎上，綜合電網(wǎng)網(wǎng)架輸送能力評估、用戶(hù)電力需求評估，構建由數據化精準勘探、電力系統運行與電力用戶(hù)需求數據支撐的可再生能源電站開(kāi)發(fā)評級業(yè)務(wù)，綜合可再生能源電站資源條件和消納條件，實(shí)現其資源優(yōu)化組合和有序開(kāi)發(fā)建設。

同時(shí)，在可再生能源電站建設審批過(guò)程中，探索構建審批全流程業(yè)務(wù)數字化，實(shí)現電站建設審批流程可視化，探索非關(guān)鍵審批業(yè)務(wù)流程平行辦理、業(yè)務(wù)組合化與業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化，以加快電站建設審批流程。

第二，構建常規電源碳排放優(yōu)化與生產(chǎn)管理優(yōu)化業(yè)務(wù)。針對火電站、燃氣電站，完善電站生產(chǎn)數據采集、傳輸與電站數字化平臺分析能力，提升電站設備生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據準確性與可用性，發(fā)揮SIS系統等電廠(chǎng)信息化系統歷史數據積累優(yōu)勢，基于數據與運行算法，實(shí)現電站運行優(yōu)化，并逐步完善提升功能分析應用能力，使電站運行在碳排放量最小范圍。同時(shí)，提升電站碳排放檢測精確度，提升碳排放可視化程度。

針對水電站，以區域、流域為基礎建設范圍單位，推進(jìn)電站管理運營(yíng)數字化，提高電站運營(yíng)無(wú)人化水平，提升電站設備運檢精確度，減少設備運維、檢修次數，降低水電生產(chǎn)管理環(huán)節碳排放量。

第三，構建可再生能源電站生產(chǎn)管理優(yōu)化與綠證資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)。針對風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電等各類(lèi)可再生能源電站，提升電站風(fēng)光資源數據運用水平，推進(jìn)站內調度運行能力提升，增加風(fēng)光資源利用能力，提高電站發(fā)電量。構建數據、算法參與的電站智能運維，減少設備人工巡視次數，提高設備檢修精度和設備使用壽命，減少電站運維碳排放量和設備制造碳排放量。

健全電站上網(wǎng)電量、可發(fā)電量等電量數據庫，推廣基于綠證等數字憑證的電站綠電資產(chǎn)管理，實(shí)現電站電量精準計量。

第四，構建支撐可再生能源電力的多層級電力系統運行優(yōu)化業(yè)務(wù)。依托堅強智能電網(wǎng)和以電為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò )基礎設施，加強其關(guān)鍵運行信息的識別與采集，發(fā)揮電力信息網(wǎng)絡(luò )“源-網(wǎng)-荷-儲”信息傳輸一體化優(yōu)勢，構建安全可信的電力行業(yè)數據共享應用機制，實(shí)現包含發(fā)電、電網(wǎng)、電力用戶(hù)、電力耦合能源系統在內的多層級電力系統生產(chǎn)運行信息共建共享。

構建園區層、城鎮層、區域層等多層級電力系統運行優(yōu)化機制，實(shí)現系統單一層級和多層級可再生能源消納能力量化評估、系統調度運行風(fēng)險量化評估，實(shí)現各層級電力系統互補優(yōu)化運行，支撐可再生能源多層級配置與消納，支撐以新能源為主體的新型電力系統建設運營(yíng)。

第五，建設碳排放對標分析與技術(shù)共享公益性生態(tài)。構建面向“3060”目標的全國平臺化公益性碳排放對標分析與技術(shù)共享生態(tài)，構建全國性電力行業(yè)與電力用戶(hù)碳績(jì)效分析平臺。針對火電站、燃氣電站，實(shí)現全國范圍內同類(lèi)型機組碳排放程度橫向對比，提高機組碳排放對標分析范圍與透明度，尋找行業(yè)碳減排尖兵，發(fā)現辨識碳排放異常機組，共享機組碳減排運行策略與經(jīng)驗，提高火電、燃氣發(fā)電行業(yè)碳減排能力，提高發(fā)電行業(yè)整體生產(chǎn)效益。實(shí)現全國性電源碳排放情況準確記錄，明晰電源碳排放情況，構建火電站、燃氣電站碳績(jì)效評價(jià)體系，為可再生能源電站和常規電源電站建設提供精確化碳績(jì)效依據。

針對電力用戶(hù)，構建以電為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)設備設施碳績(jì)效分析平臺，實(shí)現全國范圍內同類(lèi)企業(yè)、同類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)、同類(lèi)設備碳排放程度橫向對比，構建電力用戶(hù)平臺化碳減排技術(shù)共享生態(tài)，辨識用戶(hù)碳排放情況與行業(yè)平均水平距離，共享行業(yè)碳減排運行策略與經(jīng)驗，提升用戶(hù)能效和碳減排能力。