每經記者｜周逸(yi)斐    每經編輯｜陳星     

9月7日至10日，以“轉型發展 綠色未來”為主題的2024全球能源轉型大會召(zhao)開。

《每日經濟新聞》記者注意到(dao)，能源領域(yu)尤其是(shi)電(dian)(dian)力領域(yu)的(de)數字化變革，成為與會嘉賓的(de)熱議話題之一，利用(yong)大數據(ju)技(ji)術實(shi)現綠色(se)低(di)碳高質量發(fa)展(zhan)受到(dao)廣泛關注。在活動展(zhan)臺，記者觀察發(fa)現，大數據(ju)賦能電(dian)(dian)力領域(yu)也成為多(duo)家企(qi)業(ye)關注的(de)焦點(dian)。

數字化如何賦能發售電環節？以新能源為主的新型電力系統給電力調控帶來哪些挑戰？數字技術如何提高電力調度的精準度和效率？針對這些話題，《每日經濟新聞》（以下簡稱NBD）記者對北京清大科(ke)越副總(zong)裁(cai)、董事會秘(mi)書郭夢婕(jie)進行了專訪。

圖片來源：受訪者供圖

 

電力系統午間消納難、晚峰保供難、運行調節難矛盾愈發突出

NBD：國(guo)家發(fa)展改革委、國(guo)家能源(yuan)局(ju)印發(fa)的《關于(yu)加強電網(wang)調(diao)峰儲(chu)能和智能化調(diao)度能力建設的指導意見》指出，推動智能(neng)化(hua)調(diao)度能(neng)力建(jian)設。在電(dian)力智能(neng)化(hua)調(diao)度系統中，大(da)數據(ju)和人工智能(neng)技術是如(ru)何被應用的？它(ta)們如(ru)何提升(sheng)調(diao)度的精準(zhun)度和效率？

郭夢婕：大數據(ju)和(he)(he)人(ren)工智能技(ji)術是當下十分(fen)熱門的(de)兩種技(ji)術，且(qie)已被應用到諸(zhu)多場景和(he)(he)業(ye)務(wu)下。

對于(yu)大數據技術來說，其主要用途(tu)為管理(li)、處理(li)和(he)分(fen)析(xi)大規模、高(gao)維度、復雜和(he)快速變(bian)化(hua)的(de)數據，而電力系統所產生的(de)數據剛(gang)好符合這一(yi)特質(zhi)。

具體體現在數(shu)據(ju)(ju)采集和(he)存儲(chu)(chu)方面(mian)。電(dian)(dian)力系統在運行(xing)過程中會產生(sheng)大量(liang)的數(shu)據(ju)(ju)，包括電(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)流、功率、頻(pin)率等實(shi)時(shi)運行(xing)數(shu)據(ju)(ju)，以及(ji)設備狀態、保護(hu)信號等非電(dian)(dian)氣量(liang)數(shu)據(ju)(ju)，這些數(shu)據(ju)(ju)具有時(shi)間顆粒度細、實(shi)時(shi)且海(hai)量(liang)的特(te)點。大數(shu)據(ju)(ju)技術能(neng)夠高(gao)效(xiao)地收集并存儲(chu)(chu)這些海(hai)量(liang)數(shu)據(ju)(ju)，為后續的分析和(he)處理提供基礎(chu)。

在數(shu)據分析(xi)環(huan)節(jie)，則(ze)可以通過對收集到(dao)的數(shu)據進(jin)行(xing)(xing)深度分析(xi)和(he)(he)挖掘，發(fa)現數(shu)據中的規律和(he)(he)關聯性，為(wei)電(dian)力系統的運(yun)行(xing)(xing)和(he)(he)維(wei)護提供決策支持(chi)。同時(shi)可以對設備狀態進(jin)行(xing)(xing)實時(shi)監測和(he)(he)預警，及(ji)時(shi)發(fa)現潛在故障并(bing)采(cai)取措施，防(fang)止故障擴(kuo)大和(he)(he)事故發(fa)生。

除(chu)此以外，大數(shu)據(ju)技術(shu)在實時采(cai)集電(dian)力(li)系(xi)統的(de)各類數(shu)據(ju)后，能夠對(dui)電(dian)力(li)系(xi)統運行的(de)實時數(shu)據(ju)進(jin)行監控(kong)，確(que)保(bao)數(shu)據(ju)的(de)準確(que)性和及時性，為基于人工智能、優化決策等(deng)技術(shu)的(de)后續工作(zuo)打(da)下良好的(de)基礎，提(ti)升(sheng)相關業務的(de)精度和效率。

而人工(gong)智(zhi)能技術用(yong)途(tu)更加廣(guang)泛，如(ru)時序預(yu)測、分類(lei)決(jue)策、多模態大模型(xing)等。在電(dian)力系統(tong)中，時序預(yu)測的應用(yong)最廣(guang)泛，大模型(xing)與決(jue)策優(you)化技術也在諸多場景下嶄露頭角。

具(ju)體(ti)來(lai)講(jiang)，時(shi)(shi)序(xu)預(yu)測即(ji)新能(neng)源(yuan)功率(lv)預(yu)測和負荷預(yu)測。二(er)者是電力系統(tong)調度運(yun)行基礎(chu)工作的(de)(de)重中(zhong)之重，一切決策(ce)優化以(yi)及電網穩定(ding)運(yun)行皆需要二(er)者的(de)(de)精準預(yu)測。人工智能(neng)技術(shu)可以(yi)基于歷史數(shu)據和其他相(xiang)關(guan)因素，如天氣(qi)、季節、消費者用電習慣等，建(jian)立時(shi)(shi)序(xu)預(yu)測模型，實現對未來(lai)功率(lv)、負荷變(bian)化的(de)(de)高精度預(yu)測。

在當下(xia)大(da)家普遍關注的(de)大(da)模(mo)型(xing)與(yu)決策(ce)優(you)化(hua)技術方面(mian)，由(you)于電(dian)力系統(tong)中(zhong)不(bu)同場景的(de)業務(wu)規則和(he)目標不(bu)完(wan)全(quan)一(yi)致，且模(mo)型(xing)各有差異(yi)，僅(jin)通過(guo)傳(chuan)統(tong)的(de)物(wu)理建(jian)模(mo)將花費(fei)大(da)量人(ren)力物(wu)力，而利用生成式大(da)模(mo)型(xing)可(ke)以(yi)有效預測和(he)決策(ce)。業務(wu)人(ren)員可(ke)以(yi)通過(guo)語言描述完(wan)成輸入(ru)，AI大(da)模(mo)型(xing)接(jie)收(shou)后，自動建(jian)立數學模(mo)型(xing)進行預測和(he)決策(ce)，能夠有效降低(di)模(mo)型(xing)的(de)建(jian)設難(nan)度，實現“泛化(hua)”求(qiu)解的(de)全(quan)面(mian)推廣(guang)。

隨(sui)著人工智能技術的(de)不斷完善和在電(dian)力系統(tong)的(de)普及應用(yong)，其不但能夠(gou)輔助人進行(xing)負荷和功(gong)率(lv)預測，制定更加(jia)精準的(de)數據(ju)邊界，實(shi)現(xian)調(diao)度計(ji)劃(hua)的(de)供需平(ping)衡，有(you)效保證電(dian)網的(de)穩定運行(xing)，還能實(shi)現(xian)跨系統(tong)、跨區域的(de)數據(ju)共享和協同調(diao)度，優(you)化電(dian)力資源(yuan)的(de)配置(zhi)和利用(yong)，提高整個電(dian)力系統(tong)的(de)運行(xing)效率(lv)。未來，大模型(xing)將(jiang)會讓(rang)電(dian)力系統(tong)的(de)業務流程更加(jia)簡(jian)化，為整個行(xing)業帶來巨大便利。

NBD：新型電力系統(tong)的建設對電力調度提出了新要(yao)求，這給(gei)現(xian)行(xing)調度運行(xing)帶來哪些(xie)挑(tiao)戰？新形(xing)勢(shi)下的電力調度需要(yao)哪些(xie)技(ji)術(shu)？

郭夢婕：我國新(xin)型(xing)電(dian)力系(xi)統正在加快構建，交直流混聯與(yu)主微網(wang)協同并存的新(xin)型(xing)電(dian)網(wang)建設全面推進，新(xin)能源保持高速(su)發(fa)展，實現高水平(ping)消(xiao)納。但與(yu)此同時，電(dian)源結構、電(dian)網(wang)形態、負荷特性(xing)都在發(fa)生廣泛而深刻的變化，電(dian)網(wang)調度運行面臨新(xin)形勢(shi)、新(xin)挑戰。

一方面(mian)是(shi)電源(yuan)強隨機(ji)特性(xing)顯(xian)著。隨著新(xin)能(neng)源(yuan)裝機(ji)快速增長(chang)，新(xin)能(neng)源(yuan)出(chu)力在時(shi)間(jian)(jian)(jian)、空間(jian)(jian)(jian)維度上的(de)(de)隨機(ji)性(xing)、間(jian)(jian)(jian)歇性(xing)、波動性(xing)特征進(jin)一步凸顯(xian)，疊(die)加“靜穩無風”“夜間(jian)(jian)(jian)無光”和易受(shou)雨雪冰(bing)凍影響的(de)(de)特性(xing)，電網運(yun)行(xing)調節面(mian)臨(lin)突出(chu)挑戰(zhan)。同時(shi)，缺乏慣(guan)量(liang)與(yu)自主電壓參考的(de)(de)新(xin)能(neng)源(yuan)發電裝置呈現明顯(xian)的(de)(de)低抗(kang)擾性(xing)和弱支撐性(xing)，給電網自身的(de)(de)安(an)全及運(yun)行(xing)控制也帶來挑戰(zhan)。

另(ling)一方面是主配網(wang)協同管控難度大。電(dian)力系(xi)統逐步向“高(gao)(gao)比例可(ke)再生能(neng)源(yuan)”和“高(gao)(gao)比例電(dian)力電(dian)子設備”的“雙高(gao)(gao)”方向發(fa)展，系(xi)統特性深刻變化。交直流、源(yuan)網(wang)荷相互耦合(he)，常規電(dian)源(yuan)開(kai)機規模下降，電(dian)網(wang)頻率電(dian)壓(ya)支撐能(neng)力減弱，電(dian)網(wang)故障形(xing)態(tai)更為復雜，穩(wen)定控制更為困難。

分布(bu)式(shi)(shi)光伏、儲能和有源配電(dian)網加快發展，與主(zhu)網深(shen)度協調運行(xing)的模式(shi)(shi)有待完善(shan)，地、縣(xian)級電(dian)網調度業務需(xu)求顯著增加，管理(li)難度提(ti)升(sheng)。新能源出力波(bo)動導致電(dian)網潮(chao)(chao)流日內(nei)“潮(chao)(chao)汐(xi)式(shi)(shi)”波(bo)動，電(dian)力系(xi)統午間消納(na)難、晚峰保供難、運行(xing)調節難矛盾愈發突出，正在逐漸成為常態。

針對此情(qing)況，我們認為新(xin)形(xing)勢下，作為保障電網安全穩(wen)定運行的調度部門，需要更精準(zhun)的源(yuan)荷預測技(ji)術(shu)。同(tong)(tong)時(shi)，人們越來(lai)越依賴基于(yu)人工(gong)智能等新(xin)一代信息(xi)技(ji)術(shu)的源(yuan)網荷儲(chu)協同(tong)(tong)優化技(ji)術(shu)來(lai)平(ping)抑新(xin)能源(yuan)為電網調度平(ping)衡帶來(lai)的波動。

基于虛擬電(dian)(dian)廠的(de)新業態新模(mo)式(shi)，以及聚合調(diao)(diao)節挖(wa)掘與(yu)靈(ling)活(huo)互動(dong)(dong)技(ji)術，充分(fen)挖(wa)掘推動(dong)(dong)用戶(hu)負荷、電(dian)(dian)源、儲能等(deng)靈(ling)活(huo)資源參與(yu)電(dian)(dian)網的(de)調(diao)(diao)節中，通過市場的(de)價(jia)格機制引導(dao)其主動(dong)(dong)與(yu)調(diao)(diao)度部門(men)互動(dong)(dong)，共同維護(hu)電(dian)(dian)網的(de)安全(quan)穩定運行(xing)。

電碳協同需要從國家層面完善市場機制設計

NBD：未來可再生能(neng)源大規模(mo)接(jie)入電(dian)(dian)網，智能(neng)發售電(dian)(dian)技術如何助力實現電(dian)(dian)力供需的精準匹配(pei)？和傳統發售電(dian)(dian)技術有什(shen)么區別？

郭夢婕：電(dian)網(wang)的(de)安全依靠(kao)“發(fa)電(dian)、輸電(dian)、配電(dian)、用電(dian)”各個(ge)環節的(de)協同運行(xing)，而不(bu)僅僅是“發(fa)電(dian)”。隨(sui)(sui)著可再生能源大規模(mo)接入，特別是風力發(fa)電(dian)及光伏(fu)發(fa)電(dian)具有的(de)隨(sui)(sui)機(ji)性(xing)和(he)波動(dong)性(xing)，使得電(dian)力系統的(de)調(diao)峰、調(diao)頻(pin)、后備容量難以(yi)精(jing)確計(ji)算(suan)，容易引起棄風、棄光、切負荷等(deng)問題，給電(dian)網(wang)的(de)安全穩定帶(dai)來挑戰(zhan)。

傳統發電廠難(nan)以(yi)滿(man)足新型電力(li)系(xi)統和電力(li)市場(chang)背(bei)景下發電機組靈活運行、智能交(jiao)易以(yi)及“雙碳”目標(biao)超低排放的(de)要求。

智能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)售(shou)電技(ji)術(shu)是將智能(neng)(neng)(neng)化(hua)技(ji)術(shu)手段(duan)應用到發(fa)(fa)電、售(shou)電（交(jiao)易(yi)）過程中(zhong)。智能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)售(shou)電以數字化(hua)信(xin)號作(zuo)為載體，將電子信(xin)息(xi)、智能(neng)(neng)(neng)控制、云計算、大數據技(ji)術(shu)以及(ji)經濟學、運籌學等(deng)融合到電力(li)生產與經營(ying)中(zhong)，全面提升發(fa)(fa)電運行智能(neng)(neng)(neng)化(hua)和交(jiao)易(yi)決策水平。

特別是新一代人工智(zhi)能（AI）技(ji)術、大數據技(ji)術等在負荷(he)預測(ce)、功(gong)率預測(ce)方(fang)面的應用，能夠進一步提升新能源發電、負荷(he)預測(ce)精準度，有助(zhu)于提升電網供需平衡，促進電網穩(wen)定(ding)運行。

此外(wai)，售電(dian)(dian)及電(dian)(dian)力(li)營(ying)(ying)銷的(de)(de)智能化技術，可以構建出(chu)更(geng)多的(de)(de)營(ying)(ying)銷模(mo)式，真正滿足多樣化電(dian)(dian)力(li)需求(qiu)，調(diao)動(dong)“源網荷儲”的(de)(de)協(xie)同發(fa)展(zhan)，進而促(cu)進電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)持(chi)續(xu)、穩(wen)定發(fa)展(zhan)。

NBD：電(dian)(dian)碳協同也是能源領(ling)域一(yi)直討論的(de)話題(ti)，您認為該如何(he)推動(dong)兩個市場的(de)有(you)效銜接，打通電(dian)(dian)碳協同“最后一(yi)公里”？電(dian)(dian)碳協同能否降(jiang)低用電(dian)(dian)成本？

郭夢(meng)婕：我國的電力市(shi)(shi)場與(yu)碳(tan)市(shi)(shi)場在這(zhe)幾年均有(you)顯著發(fa)展。部分試(shi)點區域，綠色(se)電力與(yu)碳(tan)排(pai)放之間已初步構建起有(you)效(xiao)的轉(zhuan)換(huan)機制(zhi)。企(qi)業通過購買綠色(se)電力，不僅能夠(gou)滿足能源需求，還能有(you)效(xiao)抵消部分碳(tan)排(pai)放指標。但(dan)鮮有(you)用戶可以(yi)準確闡述(shu)碳(tan)市(shi)(shi)場和(he)綠電市(shi)(shi)場的協同關系，這(zhe)正(zheng)是因為同步性(xing)(xing)與(yu)互通性(xing)(xing)仍(reng)然有(you)所欠缺。

我(wo)們(men)認為(wei)，首(shou)先，電(dian)力(li)市(shi)(shi)(shi)場(chang)與(yu)碳市(shi)(shi)(shi)場(chang)在(zai)市(shi)(shi)(shi)場(chang)設(she)計(ji)與(yu)市(shi)(shi)(shi)場(chang)機制建設(she)上需要協同推進。由國(guo)家(jia)層面統(tong)籌(chou)制定電(dian)碳市(shi)(shi)(shi)場(chang)融(rong)(rong)合總體目標(biao)和(he)(he)發(fa)展思路，完善市(shi)(shi)(shi)場(chang)機制設(she)計(ji)，確保電(dian)力(li)市(shi)(shi)(shi)場(chang)和(he)(he)碳市(shi)(shi)(shi)場(chang)在(zai)目標(biao)任務、建設(she)時序等方面保持一致(zhi)性。同時，應加強政策(ce)調整，避免(mian)政策(ce)沖突和(he)(he)重(zhong)復激勵，為(wei)市(shi)(shi)(shi)場(chang)融(rong)(rong)合提供堅實(shi)的政策(ce)基礎。

其次，市(shi)場信(xin)息互(hu)(hu)通是(shi)實現融合(he)的(de)(de)(de)關鍵。進(jin)(jin)一(yi)步提升市(shi)場的(de)(de)(de)透明度(du)，暢通市(shi)場信(xin)息交互(hu)(hu)通道，強(qiang)化電碳(tan)市(shi)場間(jian)的(de)(de)(de)公共數(shu)(shu)據(ju)信(xin)息共享(xiang)，實現電力市(shi)場和碳(tan)市(shi)場在環(huan)境權益(yi)數(shu)(shu)據(ju)上的(de)(de)(de)互(hu)(hu)聯互(hu)(hu)通與(yu)統一(yi)認證，加強(qiang)數(shu)(shu)據(ju)信(xin)息、信(xin)用信(xin)息和監(jian)管(guan)信(xin)息的(de)(de)(de)互(hu)(hu)信(xin)共享(xiang)，這(zhe)些都能夠幫助市(shi)場主體在考(kao)慮(lv)環(huan)境權益(yi)時更(geng)好地進(jin)(jin)行自(zi)主決策判(pan)斷(duan)。

至于電(dian)碳協(xie)同能否降(jiang)低用(yong)電(dian)成本，短期看可能沒有(you)直接顯著的效果，畢竟(jing)額外(wai)的環境權益(yi)需求無(wu)論在(zai)綠電(dian)交易還是碳交易中，都會帶來(lai)購(gou)買方額外(wai)的成本。

但從長期來看(kan)，隨著可再生能源技術的(de)(de)不斷(duan)成熟(shu)和成本的(de)(de)進一步降(jiang)低，綠(lv)電在(zai)電力市場中的(de)(de)份(fen)額(e)將(jiang)逐(zhu)步增加(jia)。同(tong)時，碳市場的(de)(de)有效運(yun)行將(jiang)促使高碳排(pai)機(ji)組的(de)(de)發電成本上升，從而推動(dong)電價(jia)結構向低碳化(hua)轉變。這(zhe)種(zhong)轉變也將(jiang)激勵用(yong)(yong)戶增加(jia)對可再生能源的(de)(de)利用(yong)(yong)。所以長期來講，電碳協(xie)同(tong)不僅(jin)有助于推動(dong)能源結構轉型，還將(jiang)為用(yong)(yong)戶帶來用(yong)(yong)電成本的(de)(de)降(jiang)低。