傳統產業加“數”跑①：數字化推動電力行業變革
來源：經濟日報
時間：2023-05-15 08:48:40
國家電網北京電力公司依托高空帶電作業機器人等開展配電網帶電檢修工作。 新華社記者 李 欣攝
【資料圖】
日前召開的二十屆中央財經委員會第一次會議強調，堅持推動傳統產業轉型升級。5G、大數據、工業互聯網、人工智能等數字技術正深刻改變著企業生產方式和組織模式，賦能傳統產業轉型升級。本版近期將連續刊發電力、建筑、汽車等領域應用數字技術提升生產效能、再造業務流程、創新經營模式的報道。
覆蓋10萬公里架空輸電線路、28萬基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……今年年初，國內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，在網絡云端構建了一張數字孿生電網，這也是全球首次對億千瓦級負荷大電網進行全息數字化呈現。電網裝上“千里眼”后，可全面提升智慧運檢水平，將故障處理時間再縮短約10%，極大提高電網安全可靠性。
數字技術的引入，將給能源電力行業帶來深遠變革。國家能源局近日印發《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》提出，針對電力、煤炭、油氣等行業數字化智能化轉型發展需求，通過數字化智能化技術融合應用，為能源高質量發展提供有效支撐。到2030年，能源系統各環節數字化智能化創新應用體系初步構筑、數據要素潛能充分激活，一批制約能源數字化、智能化發展的共性關鍵技術取得突破。
服務綠色發展
能源是經濟社會發展的基礎支撐。近年來，數字技術與傳統能源技術深度交叉融合，正在孕育影響深遠的新技術、新模式和新業態。新形勢下，數字化智能化發展將是推動我國能源產業基礎高級化、產業鏈現代化的重要引擎，也是新型能源體系建設統籌安全、經濟和綠色發展要求的重要支撐。
“數字化作為一種新型生產關系，為能源電力綠色低碳轉型提供了非常重要的支撐作用，能夠成為破解能源轉型中改革問題、發展問題、科技創新問題、企業經營問題的‘最大公約數’。”國網能源研究院院長歐陽昌裕說。
具體到電力領域，全球能源互聯網發展合作組織經濟技術研究院院長助理肖晉宇介紹，全面提升信息采集、傳輸、處理、應用能力，利用數字孿生技術實現全面數據分析和快速智能決策，可達到對物理系統進行實時反饋和精準控制的目的，從而構建數字化的新型電力系統。通過智慧升級，可實現“源網荷儲”協調，促進多能互補和多元互動，服務電力綠色轉型，確保能源供應安全。
隨著新一輪科技革命和產業革命的加速興起，數字化智能化技術與能源行業進一步結合，成為引領發電行業數字化轉型、實現創新驅動發展的原動力。國際能源署預測，僅增加數字化需求響應就可以在2040年將歐盟光伏和風力發電的棄電率從7%降至1.6%，從而減少3000萬噸碳排放。另有國際咨詢機構預計，到2025年全球電廠數字化比例將接近19%，幫助發電企業降低運營成本27%左右，從而降低全球發電行業碳排放量4.7%。
國網能源研究院發布的《2022國內外能源電力企業數字化轉型分析報告》顯示，電力行業數字化轉型在能源中的貢獻占比超過七成，主要原因在于電力行業擁有高比例電子設備的先發優勢，需要充分利用該優勢推動電力大數據、數字技術、數字商業模式的創新發展。發電與電網行業企業數字化轉型價值遠大于上游煤炭、石油、天然氣等采掘行業。
國家能源局局長章建華表示，要推動能源創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈、數據鏈深度融合，推進能源數字化智能化發展，實現能源產業價值鏈向高端化、現代化邁進。
提高運維效率
電力行業作為國民經濟發展的重要支柱性產業，具備較好的數字化基礎條件。隨著新一輪能源革命和數字經濟加速興起，我國持續發力新型電力系統構建，加快能源產業結構調整，并針對電力行業數字化轉型進行了探索與嘗試。
4月26日，在浙江湖州潯南110千伏金象變電站，10余名變電檢修人員準時集結，為即將開始的綜合檢修做準備。與此同時，變電運維人員在主控室內進行遠程倒閘操作，輕輕點擊“一鍵順控”指令后，相應線路的開關、閘刀即按照預設流程完成設備狀態切換。
“實現‘一鍵順控’之前，我們需要去現場倒閘操作。遇到步驟多的任務，可能要來回跑十幾趟，費勁不說，還會大大增加停電時間。”國網湖州供電公司變電運維人員周洪明說，將傳統倒閘操作繁瑣且費時費力的操作步驟固化到計算機程序中進行自動控制，不僅能實現遠程操作，人身傷害和設備誤操作的風險也更小了，運維操作效率顯著提升。
電網作為能源系統的核心環節，其數字化智能化水平直接影響整個能源系統的安全性、可靠性、經濟性和綠色低碳水平。近年來，電網公司以數字電網為關鍵載體推進新型電力系統建設，通過對物理電網的厘米級高精度建模，讓無人機高精度自動駕駛巡線，大幅提升了輸電線路巡線效率；通過數字孿生建模，借助智能巡視和智能控制技術，讓龐大、復雜的變電設施實現了可靠的“無人值守、遠程操作”。
火電方面，各大電力集團公司均開展了火電數字化轉型相關工作，人員定位安全管理、行為與故障視頻識別、三維可視化等大量新技術應用取得了一定的效果。風電與光伏方面，各大能源企業利用互聯網思維整合行業大數據，逐步提高在設計制造、建設開發、運維管理等環節的數字化和智能化程度。水電方面，已廣泛應用監控、保護和監測等自動化系統。
國網能源研究院有限公司副總工程師鄭厚清表示，能源電力企業數字化轉型在基礎設施和已有業務轉型升級方面取得顯著成效，轉型管理體系逐漸形成，生產經營升級效果持續體現，數字技術創新成果不斷涌現，數據要素治理機制逐步構建，數字新業務新生態正在煥發新的生機。
開拓廣闊空間
電力系統是最復雜的人工系統，需要借助測量、通信、控制、數據處理等信息技術實現對電力設備的監測和管控，并憑借強大的研發能力推動信息技術進步。隨著能源革命和數字革命的深入融合，數字智能技術向電力行業更多業務領域擴展。
電動汽車停穩后，充電機器人伸出機械臂對準充電口，自動充電、結算，這種看似科幻的場景正變為現實……不久前，能鏈智電推出一款自主研發的充電機器人，具備自動尋車、智能充電、自動結算等功能，滿足日益增長的電動汽車移動充電需求。未來隨著自動駕駛汽車的普及，無人駕駛充電機器人將成為必要的基礎設施，電動車充電的智能化、無人化會帶來全新的充電體驗，開啟巨大的智慧補能市場。
在肖晉宇看來，未來電力數字化技術將發揮強大的信息互聯能力，連接電力系統和生產生活的方方面面。通過實現產業鏈各環節及各業務鏈之間的數據貫通，為生產、銷售、管理以及社會治理全面賦能。
立足當下，受限于不確定性不斷增強的外部環境、路徑依賴失效的內部治理機制等因素，能源電力企業在數字化轉型的思想認識、制度保障和傳統業務轉型等方面還存在亟需解決的問題。
目前，多數能源電力企業數字化轉型更加注重數字基礎設施建設和產業數字化發展。能源電力企業多為重資產運營，轉型的重要基礎為能源電力基礎設施生產、運行、維修等環節的數字化轉型升級，因此主要轉型投入集中在基礎設施和產業數字化方面，而在數字業務創新領域還處于初期投入建設階段，經濟效益尚未顯現。
鄭厚清表示，能源電力企業數字化轉型面臨著高投入與低產出、高風險之間的矛盾和挑戰，面臨的安全風險日益增多，部分能源電力企業推進數字化轉型的動力有所減弱。因此必須加強技術創新和跨界融合，強化安全能力建設，夯實能源電力行業數字化轉型的基礎。
專家建議，電力行業要加大自主可控關鍵核心技術和重大裝備的研制投入與良性產業生態的構建，加強數據治理、強化數據管控，完善能源數字化智能化標準體系建設，進一步推動數字技術與產業的深度融合，提升核心競爭力，支撐行業高質量發展。 （經濟日報記者 王軼辰）
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