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电力系统更聪明了

来源:中国电力企业联合会            发布日期:2024-05-29            点击量:

  面对碳中和大考,最有效的方法是提升清洁能源占比、提高能源使用效率、加大电能替代力度。但清洁能源和电能替代是一个长期过程,通过数字技术提升能源生产使用效率,对于大多数行业和企业来说仍是实现绿色低碳发展的有效途径。

  作为数字技术发展高级形态,人工智能正在改变电力生产、运行、传输模式,支撑新型电力系统和新型能源体系建设。随着数字化智能化技术加速渗透,人工智能将怎样赋能电力行业发展?风险和挑战又将如何应对?

覆盖面越来越广

  5月,光伏发电量节节攀升,如何更好消纳这些清洁绿电成了一道难题。如果可以实时监测和精准预测光伏电站运行状态,接入海量光伏电站便迈出了关键一步。

  在分布式光伏装机大省江苏,国网江苏省电力有限公司借助人工智能,利用分布式光伏可观可测系统,实时监测和精准预测超61万户2500多万千瓦的低压分布式光伏运行状态。通过开展光伏出力曲线规律分析,并结合气象预报、云图等信息,实现了县域级分布式光伏出力分钟级实时观测和未来10天短期预测。与分布式光伏实际出力相比较,实时估算准确率达97%,日前预测准确率达95%,为电网调度预测和电力平衡提供有力依据,更好服务分布式光伏就地就近消纳。

  电力巡检也进入了智能化阶段。5月10日,宁夏石嘴山市刮起一场大风,一条1米余长的塑料条被吹到一座变电站绝缘器上,距变电站30多公里的中央监控室即刻接到报警信息,并精准显示出实时画面及位置信息。一道处理指令随之发出,很快塑料条被清除,安全隐患被及时排除。

  国网石嘴山供电公司变电运维中心监控班班长刘江告诉记者,目前公司所辖46座变电站具备远程智巡功能,巡视点位覆盖率100%。可全时段、多角度精准识别异物、发热、裂纹等缺陷,大幅度提升了缺陷核查效率。过去一组2人完成46座变电站例行巡检约需4天,AR“智巡眼”2小时即可全部完成。

  不仅是电力调度和检修,智能化应用还拓展到全域能量治理。在浙江省杭州市萧山区,电力部门结合当地资源禀赋,使数字技术与电力业务深度融合,打造全域能量管控平台,在确保电网安全的同时,形成更远更广领域辐射力,服务经济社会发展。

  国网杭州市萧山区供电公司运检部副主任吕斌介绍,全域能量管控平台整合多方资源,将充电桩、企业微网、电网侧储能等海量资源汇聚,实现智能协同;集合智能融合终端、用户侧末端采集装置等末端感知设备,实现电网实时状态监测、异常诊断、运行评估。

  总体来看,人工智能相关技术已深入发电、输电、变电、配电等多个环节,应用方向主要包括故障检测与预防、设备维护与优化、电网优化与管理、自动化报告与文档生成、虚拟助手和客户服务等。

发挥好先发优势

  在“双碳”目标下,能源系统形态深度演进变化:能源品类更加多元,电源数量大幅增加,电网架构更为复杂,能源消费灵活多变。要在确保能源安全和较低能源成本前提下,顺利完成能源绿色低碳转型,必须对传统能源体系进行智能化改造。

  据国际能源署预测,数字技术大规模应用将使油气生产成本减少10%至20%,到2040年太阳能光伏发电和风力发电弃电率将从7%降至1.6%。研究显示,数字技术可以帮助我国每年减少二氧化碳排放14亿吨。当前,能源行业整体处于信息化向智能化迈进的过程。各类能源系统由于特性差异,发展程度不尽相同。其中,电力系统已经进入智能化阶段。

  国网能源研究院发布报告显示,电力行业数字化转型在能源中的贡献占比超过七成,主要原因在于电力行业拥有高比例电子设备的先发优势。要充分利用该优势推动电力大数据、数字技术、数字商业模式创新发展。

  在发电侧,无论是传统火电厂还是新能源电站,数字技术都可以赋能智慧发电,降低运行运检成本,提升能源转换效率,帮助电厂多发电,并支撑新能源大规模高比例并网和消纳。在电网侧,数字化可提升资源高效配置智能互联能力。在用户侧,数字技术能够实现终端用户数据广泛交互、充分共享和价值挖掘,提升终端用能状态全面感知和智慧互动能力,支撑各类用能设施高效便捷接入,从而满足各类用户个性化、多元化、互动化用能需求。

  “人工智能技术对于加快推进构建新型电力系统和新型能源体系建设意义重大。”国网江苏省电力有限公司数字化部安全运行处副处长蒋承伶认为,人工智能作为电力行业数字化转型重要支撑,在促进数据业务融合、挖掘海量数据价值、驱动业务优化升级等方面具有不可替代的作用。

  蒋承伶表示,以往受限于数据获取难度大、计算分析能力不足、决策预测依赖人工等因素,电力行业存在电力供需匹配难度大、设备运检效率不高、新能源消纳效率低等痛点。计算机视觉、深度学习、神经网络等人工智能技术以其强大的数据处理能力和学习能力,为解决这些问题提供了新途径。


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