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“在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)下，要構(gòu)建以可再生能源為核心的新型電力系統(tǒng)，就要不斷促進(jìn)能源技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)能源利用的高效化和智慧化。未來，‘智慧+能源’的技術(shù)融合將是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心。”近日，北京京能能源技術(shù)研究有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)梅東升在中關(guān)村論壇“智能+能源”論壇上指出。

■可再生能源不可控特性突出

在梅東升看來，作為降碳的必然路徑，可再生能源勢(shì)必要加快進(jìn)入能源體系主流。但值得注意的是，和傳統(tǒng)化石能源不一樣，可再生能源發(fā)電不可控的特性十分突出，將為未來電力發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。

國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)研院能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任秦冰表示，隨著可再生能源的大規(guī)模接入，系統(tǒng)將面臨電力時(shí)空不確定的問題。這主要是由于電力系統(tǒng)將從機(jī)械電磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌舷到y(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)組的慣性走低、調(diào)節(jié)能力變?nèi)?。同時(shí)，系統(tǒng)也將由弱耦合轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)耦合，導(dǎo)致故障耐受能力變差。一旦發(fā)生故障，有全電網(wǎng)擴(kuò)散的危險(xiǎn)。

“簡(jiǎn)單來說，由于可再生能源發(fā)電過程受天氣影響較大，輸出電力時(shí)多時(shí)少，其不可預(yù)測(cè)性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)化石能源。如果無法合理處理影響可再生能源發(fā)電的增加變量，則可再生能源就不能有效支撐電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。”科華數(shù)據(jù)股份有限公司總裁陳四雄說。

國(guó)家能源局總經(jīng)濟(jì)師郭智認(rèn)為，要推動(dòng)全社會(huì)綠色用能轉(zhuǎn)型，就要加大對(duì)能源科技的創(chuàng)新協(xié)作，建設(shè)智慧能源系統(tǒng)，促進(jìn)綠色用能模式升級(jí)。

■從硬件升級(jí)轉(zhuǎn)換到軟件突破

陳四雄告訴記者：“要發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)、建設(shè)智慧能源系統(tǒng)，就離不開軟件技術(shù)，讓可再生能源變得智慧化、智能化。”

在此背景下，可再生能源產(chǎn)業(yè)正在迎來新一輪革新。以光伏逆變器為例，山東奧太電氣有限公司新能源事業(yè)部總經(jīng)理張洪亮表示：“以往，光伏逆變器功能比較單一，可謂被動(dòng)式地送電，但如今，如何讓光伏逆變器從被動(dòng)送電轉(zhuǎn)型到主動(dòng)支撐，并且不造成電網(wǎng)污染，成為光伏逆變器產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展的新方向。”

近年來，光伏逆變器技術(shù)多功能化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢(shì)越來越突出。產(chǎn)業(yè)內(nèi)部希望利用控制理論解決實(shí)際工程問題，完成從硬件升級(jí)到軟件突破的轉(zhuǎn)換。這種“以軟帶硬”的思想，不僅可以通過升級(jí)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制算法的方式提高光伏供電品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)最高效率，還能降低光伏電站的開發(fā)成本，使其更具競(jìng)爭(zhēng)力。

要真正讓可再生能源獨(dú)當(dāng)一面，就要推動(dòng)多能互補(bǔ)項(xiàng)目和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目的建設(shè)，重視“智慧”技術(shù)在其中的運(yùn)用。“在現(xiàn)實(shí)中，項(xiàng)目要根據(jù)不同需求將風(fēng)光水火儲(chǔ)進(jìn)行多重組合搭配，充分挖掘各種電源間互補(bǔ)特性，結(jié)合送受端負(fù)荷特性，合理確定送電曲線。”中國(guó)電建西北院儲(chǔ)能與微電網(wǎng)研究中心副所長(zhǎng)田莉莎說，“這就需要統(tǒng)籌安排幾種電源，將這些電源進(jìn)行合理調(diào)度，制定最優(yōu)的運(yùn)行控制策略，最大化利用能源。”

■實(shí)現(xiàn)發(fā)電全過程智能

“飲水思源”，隨著可再生能源利用成熟度越來越高，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部希望可以利用AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高科技技術(shù)預(yù)測(cè)可再生能源發(fā)電結(jié)果，掌握能源利用的源頭，以此實(shí)現(xiàn)可再生能源利用的全過程的智慧化、智能化，支撐綠色電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變、升級(jí)。

陳四雄解釋，要解決可再生能源電力的不可控性，不僅要關(guān)注發(fā)電過程和用電環(huán)節(jié)，更要走在前面，預(yù)知發(fā)電量或可能出現(xiàn)的問題，提前部署，有效、及時(shí)處理。“和傳統(tǒng)化石能源電力不同，可再生能源電力處于波動(dòng)狀態(tài)，無法通過簡(jiǎn)單的公式計(jì)算發(fā)電效果，必須收集大量的數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)等高科技技術(shù)提前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的各種情況。”

聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署駐華副代表戴文德介紹，目前可再生能源企業(yè)已經(jīng)研發(fā)了可以預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)。將天氣預(yù)報(bào)、歷史氣象數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)的歷史發(fā)電數(shù)據(jù)等錄入，利用AI等制作模型后自主、深度學(xué)習(xí)，即可提前預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量。

北京能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)陳義學(xué)表示，在開發(fā)基于能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的主軸、齒輪箱等主要零部件的智能監(jiān)控和預(yù)防性運(yùn)維，更好地管理可再生能源電站，實(shí)現(xiàn)到綠色能源的轉(zhuǎn)換。

原標(biāo)題：可再生能源亟待智能化升級(jí)