轉型：電網(wǎng)已成為多能轉換利用的樞紐
薄如紙片的電池、不怕踩的光伏路面、安全節(jié)能的直流家電……一項項能源“黑科技”讓人們無限憧憬美好未來。
能源低碳發(fā)展關乎人類未來。2014年6月，習近平總書記主持召開中央財經(jīng)領導小組第六次會議，提出我國能源安全發(fā)展的“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略。5年來，在能源安全新戰(zhàn)略的指引下，中國積極推進能源消費、供給、技術、體制革命，積極構建清潔低碳、安全高效的能源體系，取得了顯著成效。
當前，促進能源低碳轉型受到很多國家的關注。美國能源部前助理部長、美國哥倫比亞大學全球能源政策研究中心首席研究員大衛(wèi)·桑德羅表示：“去年，美國經(jīng)歷了熱浪的襲擊。我們沒有什么選擇，必須實現(xiàn)能源低碳轉型。現(xiàn)在新能源變革席卷世界，風能、太陽能等被廣泛利用，我們需要做更多的事情。”
中國是全球最大的能源消費國，但油氣對外依存度高，能源自給率不足80%，推動能源低碳轉型尤為緊迫。國家電網(wǎng)有限公司董事長、黨組書記寇偉在論壇開幕式上表示：“中國油氣資源不足，清潔低碳和電氣化是新一輪能源革命的重要趨勢和特點。未來，電能的利用范圍將前所未有地拓展，在終端能源消費中的比重大幅提升。”
數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國非化石能源占一次能源消費的比重為14.3%，電能占終端能源消費的比重為25.5%，比10年前分別提高5.9和6.3個百分點。預計到2050年，兩個指標均將超過50%，屆時中國能源的面貌將發(fā)生顯著變化。
據(jù)了解，非化石能源主要通過轉化為電能實現(xiàn)高效利用，隨著能源轉型的深入推進，電網(wǎng)在能源轉型中的作用愈發(fā)重要。國網(wǎng)能源研究院有限公司董事長(院長)、黨委書記張運洲指出，我國電力系統(tǒng)現(xiàn)階段已基本實現(xiàn)自給自足，電力在提升能源自給自足水平和能源安全中的地位凸顯。未來要充分發(fā)揮以電為中心、電網(wǎng)為樞紐的重要作用，有效支撐高比例新能源并網(wǎng)及調度，促進資源大范圍優(yōu)化配置。
不僅如此，進入新時代，人們的用能理念和用能形式都發(fā)生了巨大變化。人們不再滿足于“用上電”，而是希望“用好能”，并從單純的能源消費者向參與能源生產(chǎn)、消費、交易、互動的產(chǎn)銷合一者轉變。分布式能源、儲能、電動汽車等交互式能源設施的快速發(fā)展，對電網(wǎng)企業(yè)提出了越來越高的要求。
提起中國人民用能方式的變化，大衛(wèi)·桑德羅深有感觸。他說：“我到太原之后了解到，這里所有的出租車都是電動汽車。我聽到這個消息感到非常震驚，我覺得在全球范圍內(nèi)這都是一個非常好的榜樣。”目前，中國已成為全球電動汽車保有量最多的國家。與此同時，智慧交通、智慧環(huán)保、智慧建筑、智慧社區(qū)等也如雨后春筍般涌現(xiàn)，滲透到人們的日常生活中。
這都意味著，新一輪能源革命對電網(wǎng)的技術、功能、形態(tài)提出了前所未有的要求，未來的電網(wǎng)將不再是單純的輸電載體，而是將成為多能轉換利用的樞紐和資源優(yōu)化配置的平臺。
數(shù)字化：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進一步優(yōu)化用電結構
進入21世紀，數(shù)字革命蓬勃發(fā)展。數(shù)字技術已全面滲透到各行各業(yè)，能源行業(yè)亟須加快數(shù)字化轉型，以數(shù)字技術為傳統(tǒng)能源行業(yè)賦能。
據(jù)統(tǒng)計，全球2000家跨國公司中，67%的CEO已將數(shù)字化確定為公司戰(zhàn)略的核心。數(shù)字化轉型成為所有行業(yè)的必由之路。國家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心首席顧問Kaare Sandholt表示：“數(shù)據(jù)對我們是非常重要的。不僅僅是數(shù)據(jù)，而且是大數(shù)據(jù)，是透明的大數(shù)據(jù)，所有的人都可以隨時獲取的數(shù)據(jù)，這是一個新的趨勢，在丹麥我們就創(chuàng)建了這么一個開放的數(shù)據(jù)平臺。”
到2050年，中國能源發(fā)展將實現(xiàn)“兩個50%”，即能源清潔化率(非化石能源占一次能源消費比重)超過50%，電氣化率(電能占終端能源消費比重)超過50%。這意味著一半以上的能源消費要靠電網(wǎng)完成，作為各類能源轉換利用和資源優(yōu)化配置的平臺，電網(wǎng)需要以數(shù)字技術為依托，加快跨越升級的步伐。
建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為電網(wǎng)賦能，是電網(wǎng)跨越升級的重要途徑。當前，以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等為代表的數(shù)字技術，正在深刻改變著人類社會。電網(wǎng)與人們的生活息息相關，是數(shù)字化轉型的重要領域。
國網(wǎng)山東電科院建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)安全實驗室。李滿 攝
今年年初，國家電網(wǎng)有限公司在行業(yè)內(nèi)率先提出了融合發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強智能電網(wǎng)，建設樞紐型、平臺型、共享型企業(yè)，全面建設世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，即充分應用各種先進數(shù)字技術，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，推動電網(wǎng)功能、業(yè)務、管理全面升級。
清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副院長高峰曾向記者分享了一件麻煩事。今年夏天，高峰所住小區(qū)的某戶家庭的漏電保護器出現(xiàn)了故障，整棟樓里的家庭都發(fā)生了跳閘。小區(qū)物業(yè)的電工在解決問題時，只能通過人工排查，來來回回折騰了一個多小時才找到原因。高峰預測，當泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建成之后，供電公司的智能感知終端可以自動監(jiān)測故障點，將大大節(jié)省處理故障的時間及人力，改善人們的用電體驗。
截至目前，國家電網(wǎng)有限公司已經(jīng)建成資源配置能力最強的電網(wǎng)，提升了智能化水平，發(fā)展了先進并網(wǎng)技術和智能能量測試技術，實現(xiàn)了4.7億客戶用電信息的在線采集;并加快建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，按照需求導向應用驅動，協(xié)同推進感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層建設，著力打通數(shù)字壁壘，挖掘數(shù)字價值，計劃到2024年打造智慧能源綜合服務平臺，實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同;同時積極培育發(fā)展新業(yè)務，積極開拓電動汽車服務和電子商務，建成全球規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建完成電商平臺，年交易規(guī)模超過5000億元。
低碳：全力促進可再生能源消納
在我國，能源資源稟賦與能源消費呈逆向分布。在西部省份，風電、光電等清潔電能豐富，但用電需求少;中東部地區(qū)清潔電能較為短缺，用電需求旺盛。如何將西部的清潔電能運輸?shù)街袞|部負荷中心，這需要電網(wǎng)發(fā)揮至關重要的資源配置作用。
近年來，大氣污染、氣候變化受到社會廣泛關注。減少化石能源使用、加大非化石能源的開發(fā)和利用成為未來的趨勢。國際可再生能源署國家資助和伙伴關系司亞洲區(qū)項目經(jīng)理普拉森·阿加瓦爾說：“我們需要進一步地利用風能、太陽能，目前各個國家紛紛出臺了政策，但是我們必須要加速建設。同時電力部門也需要進一步鼓勵可再生能源的使用和發(fā)展。”
國家電網(wǎng)有限公司一直全力促進清潔能源消納，推動清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)清潔能源發(fā)電裝機容量達5.8億千瓦，國家電網(wǎng)成為全球接入水電、風電、太陽能發(fā)電等清潔能源規(guī)模最大的電網(wǎng)。
在該方面，山西是一個很好的例子。作為全國重要的煤炭大省和能源基地，新中國成立70年以來，山西省能源工業(yè)對國家作出了巨大貢獻。新時代，山西經(jīng)濟發(fā)展穩(wěn)步增長，能源轉型迫在眉睫。如今，山西正在承擔全國的能源革命綜合改革試點的歷史使命，率先開啟了能源轉型探索。
曾經(jīng)，煤炭是山西的代名詞。近年來，山西相繼出臺了一系列的措施，有力推動了新能源的快速發(fā)展，加快擺脫對化石能源的依賴。山西省能源局新能源和可再生能源處處長張秀榮介紹說：“近3年來，山西風電、光伏裝機年均增速分別為16.3%和70.9%，已成為全省第二、第三大電源。”其中，風電裝機規(guī)模突破1000萬千瓦，讓山西正式邁入千萬千瓦級風電大省行列。
為助力山西能源轉型發(fā)展，國家電網(wǎng)有限公司在論壇舉辦期間發(fā)布了《關于推進山西能源革命綜合改革試點實施方案相關研究》成果，國家電網(wǎng)有限公司將從能源生產(chǎn)、能源消費、能源互聯(lián)、能源體制、能源技術和能源國際合作等六方面推進山西能源轉型。張運洲信心滿滿地說：“國家電網(wǎng)將在山西打造‘兩基地、兩平臺’(電力外送基地、華北調峰基地，能源云平臺、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺)，持續(xù)提升‘兩化’水平。到2020年，山西省電力清潔化率(非化石能源發(fā)電量占比)達到19%左右，電氣化率超過18%，新能源利用率超過95%，外送能力達到2900萬千瓦，率先建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。到2025年，電力清潔化率達到25%左右，電氣化率超過20%，新能源利用率超過97%，外送能力達到5000萬千瓦，全面建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
現(xiàn)在，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的加速建設正在改善著我們的生活。8月29日，全國首個城市級能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目浙江嘉興城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點示范項目通過浙江省能源局驗收。該核心示范區(qū)位于尖山新區(qū)(黃灣鎮(zhèn))，實現(xiàn)了可再生能源的100%接入與消納，實現(xiàn)了清潔能源、高效電網(wǎng)、低碳建筑、智慧用能、綠色交通的廣泛開放互聯(lián)，實現(xiàn)了電網(wǎng)側與消費側的綠色共享。以低碳建筑為例，海寧市智能樓宇改造完成58棟，平均日用電量減少20.2%。
對于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的未來，華北電力大學經(jīng)濟與管理學院教授牛東曉充滿期待：“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將有力地推動可再生能源發(fā)電和利用的增長，推動電力能源結構的改變，還可以提高資源利用效率，減少能耗，促進綠色經(jīng)濟發(fā)展。”
可以預見，有了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，我們的生活將更智能、更綠色、更舒適。
