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新型电力系统建设离不开算力支撑 ——访阿里集团阿里云计算有限公司相关负责人

日期:2022-11-11    来源:《 中国能源报 》  作者:董梓童 苏南

国际电力网

2022
11/11
13:45
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关键词: 新型电力系统 能源电力 新能源发电

佟 宇

周文闻

随着新能源发电占比不断提高,提升算力水平成为驯化“靠天吃饭”绿电的重要帮手。目前在浙江和江苏的配网中,虚拟调度员和辅助调度员已经规模化应用,它们不仅可以自主独立地首发指令,还可以做好故障应急处理工作,大幅提高了电网的灵活调节能力。在新型电力系统中,高科技应用范围将越来越广泛,新型技术将层出不穷。

要实现碳达峰碳中和目标,构建新型电力系统,保证电网在多电源形式、高比例可再生能源、高比例电力电子设备情况下安全稳定运行,需要各业务部门快速、高效、便捷使用“云大物移智链”技术工具,为电网安全可靠的计算分析提供基础支撑。那么,目前我国算力和电力“携手”发展水平如何?算力在构建新型电力系统中发挥了哪些作用?未来两者“携手”将面临哪些困难?为探究这些问题,本报记者近日在阿里中心北京望京A座采访了长期致力于支持电网算力基础设施建设的阿里集团阿里云计算有限公司两位相关负责人——阿里集团阿里云电力行业副总经理佟宇、阿里云能耗云总经理周文闻。

需借数字化寻找

“不可能三角”的平衡点

在佟宇看来,新型电力系统是以实现碳中和为最终使命,在确保能源电力安全稳定、保障经济社会发展电力需求的基础上,逐步提升新能源发电占比,这需要充分借助数字化技术打造安全、经济、低碳的新一代电力系统。

“在上述过程中,最主要的挑战在于解决安全、经济和低碳‘不可能三角’的矛盾。”周文闻分析认为,从电力安全的视角来看,新能源占比不断提高及电动汽车、工业再电气化和柔性负荷数量增多,加剧了源荷双侧的不确定性,使得新型电力系统的供需平衡模式从传统的源随荷动向源荷互动转变。其中,安全可靠保障供需两侧电力电量平衡是关键。

从市场经济的视角来看,统一的电力交易市场、多元化竞争有利于电力资源优化配置。目前新一轮电力体制改革正如火如荼地进行,市场化交易电量比重正大幅提升。市场化既是实现能源经济性的必经之路,也是实现碳中和的关键路径。

从电力清洁化、脱碳化视角来看,新型电力系统对资源、气象、环境的依赖性正逐步增强。风光发电小时数既具有地域性、季节性分布规律,又容易受极端气象的突发性影响。例如,今年夏天全球持续高温导致河流干旱、水电发电能力降低、山火频发,同时城市负荷持续走高,部分国家和地区甚至出现拉闸限电的情形。

周文闻指出,要深刻认识到,在构建新型电力系统的过程中,在高比例可再生能源和高比例电力电子设备条件下,要把握安全、经济、低碳三者之间的关系,寻找其中的平衡点。

新型电力系统

构建必须依靠算力实现

周文闻指出,传统的电力机理模型难以精准刻画新型电力系统的内涵,对源网荷储科学规划、安全运行、精准调控提供基础理论支撑的作用有限。因此,需要基于数据与机理融合驱动的理论基础,从方法研究、技术、配套协同三方面出发,将AI算法等技术应用在大规模电力能源数据采集与快速接入、覆盖输变配用的设备智能巡检、新能源消纳与高效利用、源网荷储协同高效运行、碳电市场机制下的虚拟电厂聚合运营等领域的场景中。

多领域场景的新型电力系统构建必须依靠算力实现,负荷与新能源预测需要气象预测与实测数据支撑。有测算显示,电网历史与实时数据、用电行为数据、社会数据等高质量多源数据获取与处理对全局准确性的影响达5%以上。若运用多种AI算法后,还将提升准确率3%以上。

那么,如何将理论和实际相结合,实现算法技术落地和广泛应用?佟宇认为,数字化建设应基于数字化基础平台,像生物进化一样,不断感知全过程、全生命周期数据,通过不断反馈迭代,使得各系统做出最优的决策判断,并同时将解决复杂业务问题的能力沉淀在数字化平台上。

“需建立与数字化建设和运营相适应的企业组织能力,按照数字化平台层次,增加相应的组织部门、角色与方式。”佟宇表示,建议持续提升各部门人员的数字化能力,鼓励各级人员将数字化工具运用在工作的各个环节中,形成提出问题、数字化手段解决、反馈迭代的良性闭环。

电力、算力相辅相成

并需协同发展

佟宇表示,电力和算力“牵手”将使我国电力系统内涵发生根本性转变,使其具备数字透明、清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的特质。但同时要注意的是,新型电力系统是绿色产业互联网的连接中枢,能将清洁化与数字化技术通过新型电力系统覆盖到其他行业中去,将助力更多产业实现绿色、低碳、高质量发展目标。

简单来说,在构建新型电力系统的大背景下,电力和算力是相辅相成的关系。电力系统安全稳定运行离不开算力,庞大的算力需求也需要大量电力支持。

佟宇说:“过去,西电东送通过特高压解决东西部能源资源供需不平衡的问题,现在,随着数字经济发展,数据中心数量呈指数级增长,各行各业都运用算力来实现数字化转型、解决实际工作中的问题,因此有了东数西算,用‘比特’代替‘瓦特’。如果反过来,把计算看作一切业务的基础设施,计算的基础设施还是电力,数据中心的算力本身需要消耗大量电力。因此,我们正积极响应东数西算政策号召,优化资源配置,并致力于打造绿色云,吸纳更多清洁能源,让算力更加清洁化、低碳化。”

在上述两位相关负责人看来,随着新型电力系统构建,电力系统中不可知的变量将越来越多,需要运用数字化技术支撑的应用场景也越来越多。在电力和算力领域,未来市场将无限扩展。

“在此背景下,国网牵头发起成立的新型电力系统技术创新联盟意义重大,一方面,将鼓励更多产学研用生态参与方加入,提供开放共享的交流平台,开展周期性、专题攻坚性的会议研讨;另一方面,将借助市场化激励机制,设立专题项目、专项资金和专设奖项,带动产学研良性转化,促进优秀的科研成果能走出实验室、快速形成示范并得到大规模推广。”周文闻说。


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