新基建的电力蓝图

 

　　回溯我国从本世纪初至今的能源电力发展历程，其中的变化是显而易见的。从2000~2003年，中国电力消费弹性系数一路走高，分别为1.12、1.12、1.30和1.56。当时我国无论是电力消费弹性还是能耗强度等方面均明显表现出经济粗放增长的特点，经济增长中重工业占比较高。这一时期，与之所对应的能源经济发展模式也是粗放的：集中式生产，远距离输送，粗放式消费，高碳特征明显，能源发展重量而轻质。由于电力消费增长主要动力在于高耗能产业，负荷特性相对稳定。随着国家经济进入新常态，以高耗能产业为代表的传统增长动能逐步减退，新兴产业、服务业和居民生活用电占比逐渐增加，用电负荷结构与特征已发生显著变化，负荷波动随机性逐渐增强。同时，电动汽车、分布式微网、储能等新型负荷在系统内的占比逐渐增加，能源系统运行方式由大规模、集中式、单向响应转向小规模、分布式、多向互动。

　　从电源侧来看，过去电力系统的机组多为水电、火电等传统机组，机组平均利用小时数较高，为数不多的小电源更多地被就近消纳和就地利用，对电网运行影响甚微。随着新能源上网规模的不断提升，电源侧整体平均效率逐年下降，传统常规电源不仅要平衡负荷的波动，还要平衡新能源所带来的波动。“电力系统供给侧和需求侧双侧随机性突出，如果还是延续传统电力规划运行的模式，系统成本非常高，需要付出很大的代价去平衡负荷的波动、新能源发电的波动，这样的做法既不经济，也不高效。”国网能源研究院能源规划所主任工程师刘俊说。

　　供需形势的逆转、负荷特性的变化和电源结构的优化让电网调节压力倍增。构建清洁低碳、经济高效、安全可靠的现代能源系统是能源电力发展新的战略目标，但在当前阶段，清洁低碳、经济高效、安全可靠三者之间往往存在着一定的矛盾和制约，这也是我国能源转型和变革过程中需要长期面对的命题。

　　而能源技术的更新迭代是破解矛盾、释放新动能的关键。

　　我国电力技术具有后发优势，在过去的几十年里实现了从跟随、追赶到引领的飞跃，而今中国电力技术已经达到国际先进水平，某些技术甚至超过了发达国家，之后的技术创新难有现成的经验和成功的范式可供借鉴，更多的需要在未知中探索前行。在“四个革命，一个合作”和能源安全新战略要求之下，电力系统要承载更多的能源供给和消费的使命。新能源、新负荷的发展对于电力系统的安全运行、成本效率提出了一系列挑战。在新旧动能转换的关键时期，技术创新至关重要。新基建所承载的新技术应用到电力系统中，将给电力这一相对传统的行业注入新的内涵。“新基建给电力系统技术发展提出了更高的要求，并指出了明确的实施路径。电力行业在今后的发展中需要更加注重科技创新的引领和技术的升级换代，传统电力系统与信息数字技术的融合发展是能源电力走向高质量发展的必经之路。”国网能源研究院电网所副所长靳晓凌说。

　　当前，“十四五”电力规划开启在即，业内多名专家学者认为深入推进能源生产和消费革命中的一个重点课题在于充分调动需求侧资源。新基建中5G、大数据、人工智能等新技术可促进电力系统负荷特性的优化和调整，推动用户侧对供应侧、传输侧的友好互动，大幅提升系统运行效率。“如果物联网技术和人工智能技术能够在负荷侧得到广泛应用，那么电力系统的用电特性就能得到很大改善。比如人工智能应用在部分工业制造领域，便可以根据电力系统的调节需求自动安排生产计划。”刘俊说。

     变革需要外力推动，更需要内生动力。当传统的模式已经无法适应现代能源系统的要求，电力系统对于技术融合便存在着迫切的需求。电力系统与5G、大数据、人工智能、工业互联网等技术的融合将发挥巨大的协同效应，“物联网、移动互联、人工智能等数字技术充分而广泛地应用于电力系统中，可助力用户侧实时响应电力系统的调节需求，减少满足尖峰负荷的电源、电网投资，提升电源侧风光出力预测的准确性、提升新能源场站管理水平。可以说，新基建所覆盖的领域和技术对于整个电力系统的效率效益都是巨大的提升。”刘俊说。

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