我國首個全息數字電網在江蘇建成 中國智能電網行業建設戰略研究

• 黃江 2023年1月6日 來源：新浪 454 23
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智能電網產業鏈上游主要是各類發電能源，可分為傳統能源和新能源 兩大類。其中傳統能源包括火電、水電。新能源包括風電、核電、光 伏等。

智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎,利用先進的通信、信息和控制技術,構建以數字化、信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能化電網。

智能電網產業鏈主要分為發電、輸電、變電、配電以及用電五個大環節。上游發電環節分為可再生與不可再生;中游則包括智能輸電、智能變電、智能配電三個環節，下游為終端用戶，主要分為工業用電、商業用電和居民用電。

智能電網產業鏈上游主要是各類發電能源，可分為傳統能源和新能源 兩大類。其中傳統能源包括火電、水電。新能源包括風電、核電、光 伏等。國家加大力度規劃建設以大型風光電基地為基礎、以其周邊清 潔高效先進節能的煤電為支撐、以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路 為載體的新能源供給消納體系。智能電網產業鏈下游為終端用戶用電環節。主要分為工業用電、商業 用電和居民用電。

我國首個全息數字電網在江蘇建成

1月5日，我國首個全息數字電網在江蘇建成。通過采集輸變電設施的物理數據，技術人員在網絡云端構建了一個數字孿生電網，全面提升了電網的智慧運檢水平。這也是世界上首次對億千瓦級負荷大電網進行全息數字化呈現。

據悉，這張虛擬電網覆蓋了10萬公里架空輸電線路、28萬座輸電桿塔以及地形地貌地物等數據，將真實電網在數字空間以數字孿生的方式，一比一三維立體還原和數字化全景呈現。國網江蘇省電力有限公司運用三維激光點云采集、數字高程模型、高精度測繪等技術，為每一條線路、每一座桿塔、每一個部件都賦予了專屬的三維坐標，定位精度達到厘米級。

全息數字電網相當于給整個江蘇電網裝上了“千里眼”，能夠引導巡檢作業人員足不出戶，即可實時掌握無人機的適航區域、飛行軌跡、被檢設備、巡檢影像等現場實際工況，完成一座鐵塔的全面巡檢僅6分鐘，比人工操作無人機巡檢耗時減少一半，效率比傳統人工巡檢提升4到6倍。

依托全息數字電網，江蘇電網已經實現大規模無人機巡檢協同應用與智能管控，可以支持上千架無人機同時作業，全年自動巡檢作業量超過52萬架次，提前發現消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，嚴重缺陷發現率提升3倍，每年可以節約電網運維成本約2億元。國網江蘇省電力公司設備部副主任吳強介紹。

通過加載氣象、空域等信息，數字電網還可以高度仿真和預測臺風、覆冰等極端情況下的電網運行環境。在數字電網的工況模擬模塊中，只要同步風速、風向、溫度、導線直徑等基礎數據，系統就會結合歷史數據，通過模型算法以三維圖像形式直觀展示線路狀態，各類風險隱患會用不同顏色的警示圖標標出，為電網細化防災減災、災后恢復的預案措施提供準確依據。

當前正處于迎峰度冬的關鍵時期，江蘇電網的最大用電負荷已超過1億千瓦，今冬用電負荷最高或將達到1.12億千瓦。全息數字電網的全面建成，可將電網故障的處理時間再縮短約10%。

根據中研普華研究院《2022-2026年中國智能電網行業競爭格局及發展趨勢預測報告》顯示：

電網是新型電力系統的關鍵環節，能源電力在我國碳達峰碳中和戰略中具有舉足輕重的地位，“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，重點在于構建以新能源為主體的新型電力系統。

2022年，國家電網有限公司開工110(66)千伏至750千伏工程4.21萬千米、2.94億千伏安，完成年度計劃的100.7%;投產4.47萬千米、2.86億千伏安，完成年度計劃的103.3%，超額完成開工、投產計劃，圓滿完成年度電網建設任務。

中國智能電網加快建設規劃

中國對智能電網的追求有助于解釋其在邊緣計算方面的進步。2016年，中國發布了《“十三五”國家科技創新規劃》，要求在包括智能電網在內的眾多戰略技術領域成為全球領導者。

能源基礎設施數字化智能化水平持續提升，智能電網加快建設，2021年配電自動化覆蓋率超過90%;智能化煤礦建設加速，已建成800余個智能化采掘工作面;建成多個5G+智慧火電廠，生產物聯網系統覆蓋眾多油氣田;新型儲能多元化快速發展，規模超過400萬千瓦。

“十四五”將重點推動大容量、高效率、低成本清潔能源開發，推 動特高壓技術、長距離大容量海底電纜技術、先進儲能技術等研發和 應用，加速大電網運行控制與信息技術耦合，提升電網信息化水平。 國家打造以新能源為主體的新型電力系統，推送電網發展提速。“以新 能源為主體”的特征在于新能源將占據主導地位，成為主要的能源形 式;“新型電力系統”的特征包含數字化、多能協同互補、源網荷儲互 動、用能需求智控等特點。

新型電力系統是在堅強智能電網的基礎上 通過廣泛互聯互通，推動電網向能源互聯網演進，通過現代數字技術 與傳統電力技術的深度融合，提高電力系統發輸變配等各領域、各環 節整體智能化、互動化水平。虛擬電廠、抽水蓄能電站、多種形式的 新型儲能、電力輔助服務等將讓電力調度和源網荷儲互動更加靈活智 能，安全智能可控的技術手段成為交流電網與直流電網、電網和電源 協調發展關鍵保障。

新型電力系統轉型發展路徑

我國已提出“30·60”雙碳目標，雙碳目標下能源結構中化石能源占比80%以上，轉變為非化石能源占比超過80%以上。完成這個目標，生產側須大力發展清潔能源，推動清潔化轉型，構建新型電力手段實現能源傳輸的人性化，在能源消費層面通過數字賦能等措施實現能源消費的高效化。

電力系統在明年轉型中起決定性的作用，但電力系統在運行的安全性、容量的充裕性和系統韌性等傳統安全運行的基礎上面臨著大規模極端氣候帶來的新挑戰，對現有的系統安全帶來威脅。為此我們要把握好轉型的節奏，重新審視煤電、水電和天然氣各類發電資源定位和基礎支撐作用。

電力系統轉型發展路徑包括三個階段，在轉型期，新能源裝機規模占據主要地位，靈活性電源和需求穩步提升，在形成期，新能源電量占比躍居首位，成熟期風光發電量占比提升60%，新能源成為電力、電量、責任主體。

當前處于電力轉型的過渡期，與傳統電力系統發展模式不同，過去幾年新能源和電力負荷的增長加劇了供需矛盾，新能源機組無法替代傳統機組對電力系統的保障支撐作用。因此，這一階段會形成階段性的電力供需緊張，且呈愈演愈烈的趨勢。

《2022-2026年中國智能電網行業競爭格局及發展趨勢預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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