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谁该适应谁?-- 对时代转向中电力系统的思考

日期:2021-05-18    来源:先思录  作者:尹明

国际电力网

2021
05/18
14:33
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关键词: 电力系统 绿色电能 配电网

世界正处于从传统工业技术主导的基于物质资源消耗、人力资源投入、实物产出的工业时代,向以数字信息技术主导的基于互联网、数据要素占有和利用、知识产出的数字信息时代的转向。近些年,数据中心数量迅猛增加,信息通信与软件、互联网产品与服务业多年的快速发展,数据要素市场竞争的火爆,企业数字化转型、产品数字化网联化升级、生活线上线下互动,无不显示着这次转向的巨大力量与深刻影响。

越来越多的传统工业技术正在被数字化、信息化、智能化工业技术取代或所融合,越来越多的实物产品中的人的体力劳动价值正在被数据知识价值所取代,越来越多的原本独立、封闭的工业体系或经济部门正在被数字化、智能化和网络化力量所重构、所融合。数字信息技术正与交通、建筑、市政、工业、商业等多种应用场景深度融合,改变着人们的生产方式、生活方式和社会治理方式。这是技术赋能经济社会发展规律的重要表现。

在这次大转向中,电力系统应该适应经济社会发展需要,向数字信息时代所需要的电力系统转型。在此过程中,电力系统的发展形态、发展逻辑和发展内涵都会发生深刻的变化。

1、在发展形态方面,配用电的场景化、一体化发展促进电网向平台形态转型。

随着数字信息技术与电力系统特别是配电系统加快融合,电力系统的“末梢神经”功能不断加强,越来越多的厂房、楼宇、家庭等各类用户将通过配电网接入电力系统。在数据信息交互、需求与服务的价值传递不断强化情况下,电力用户与电力系统之间将建立紧密的耦合关系,使得电能供给与用户的使用、企业生产和建筑物运行等行为建立高效链接,实现用能与生活、生产活动在节能、增效方面的统一和协调。基于用电场景和用户的个性化需求而产生的源网荷储一体化、分布式能源和微网等系统形态日益增多,渐成主流。配用电系统与用户行为、习惯的融合程度和一体化发展趋势将不断加深。

另一方面,随着电力市场机制的不断完善,越来越多的用户将可以直接向电源企业购电,用户可以选择跨区跨省购电、本省、就近购电以及自发自用电等多样化方式,电网的配置功能需要变得更加强大。在此背景下,电网将在数字信息技术赋能和市场机制加持下,逐渐形成兼具电能供给与服务、数据信息服务的平台功能。

2、在发展逻辑方面,电力系统的“性格”需要从“内向”变得更加“外向”。

传统工业时代的电力系统仅向用户提供电能保障,采取的是基于电力系统安全稳定的“我只能怎样发展”的“自我中心”的“内向”发展逻辑,对用户的诉求和体验考虑得很少。例如,企业用户扩产或改造升级经常遇到“需要用电时,没有电”。而在数字信息时代,电力企业对其自身的战略规划、投资建设、业务组合、经营策略、技术创新等需要更多考虑电力用户的诉求与影响,围绕“如何让用户更好用电”做文章,即电力系统的需要变得更加“外向”。

例如,由于信息通信、移动通信、传感、储能和自动控制等技术的发展,企业用户的临时用电、电网改造过渡性用电保障等,可以采取移动式、模块化、智能化变电站或储能装置供电。用户自己安装的分布式光伏发电也将使其从电能消费者变为电能产销者。在此背景下,在分析和制定电网发展规划时,需要重视用户侧高比例电力电子装置接入电网和电力系统用电负荷新特性的影响。

用户中心还体现在用户的承受能力与支付意愿上。随着全球对碳排放、企业社会责任的重视,企业的价值与社会美誉度将受到环境因素、社会因素和自身治理结构(即企业ESG信息或报告)的影响,越来越多的企业愿意为绿色电能或减排责任承担更高支出。此时,相关电力企业就应为其获取绿色能源,实现减排愿望,做好服务。

3、在发展内涵方面,数字信息时代的“智慧化”与“电气化”是“一体两面”,密不可分的。

数字信息时代的“精华”和“财富”越来越多的以非实物资产的方式产生和存储的,需要大量占用存储空间,并通过采集、计算、传输发挥作用,这个过程每个环节都是以电能的持续、大量消耗为基础的。可以说,数据流、信息流就是“寄生”在电流之上的,任何一个单位数据和信息的处理和流动,都需要消耗电能,需要进一步提高经济社会的电气化水平。因此,经济社会的智慧化与电气化紧密联系、相互影响,这是数字信息时代“电气化”最大的特点。离开了电能保障,数据信息将无法传输和处理,经济社会的“智慧”也将无法发挥。另一方面,智慧的经济社会需要一个能够“读懂、理解其需求和诉求”的智慧电力系统,即在用电与供电之间能够实现数据信息高效流动和及时有效响应。例如,在智慧交通领域,发展电动汽车,推动交通电气化,如果没有与之匹配的充换电基础设施和运营服务机制,是很难成功的。近些年,曾经红红火火的“智慧能源”“能源互联网”和“电力泛在物联网”以及CPS、数字孪生等概念,甚至战略的提出,也都是技术赋能经济社会发展规律的结果。“智慧化”和“电气化”是数字信息社会的两个基本面。

用电侧的各类“智慧”场景,特别是加工、制造类企业,用电成本是一类重要的经营成本,降低用电成本是其“智慧”与否的重要指标,只有不断加强在生产流程中产品生产与用电行为协同程度,实现“电力”与“智力”的双向赋能,才能实现企业诉求。反过来也是这样,在极端天气、供电紧张阶段,用户也可成为“虚拟发电厂”“需求侧资源”参与到保供电中。

总之,技术赋能经济社会发展规律将在数字信息时代发挥更加强大的融合与催化作用。在此背景下,电力系统的发展形态、发展逻辑和发展内涵方面都将与传统电力系统发生重大变化。这要求我们重新思考以往“紧紧抱着的规则、规范、导则”,该如何适应这些新变化、新要求。

笔者认为,电力系统的发展一定要积极适应时代发展的要求。我们应该将电力系统的物理约束置于由传统工业时代向数字信息时代转型的大背景下去考虑,而不是将电力系统的物理约束作为这种转型的背景与约束,让电力系统变得更加“开朗乐观”。

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