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 一、發(fā)展新能源與數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)在邏輯

今后清潔能源發(fā)展空間最大的是太陽能發(fā)電，其次風(fēng)電。判斷的依據(jù)是，太陽能具有非常強的普惠性。普惠性是指，每個地方的太陽能都足夠滿足當(dāng)?shù)氐哪茉葱枨?，即使是江浙一帶受梅雨季?jié)影響的地方，太陽能年發(fā)電利用小時數(shù)在1000小時，只要把當(dāng)?shù)啬芾锰柲艿牡胤嚼闷饋硪徊糠郑湍軡M足當(dāng)?shù)啬茉吹男枨?。同時，太陽能發(fā)電非常靈活，供能方式多樣。發(fā)電技術(shù)上，目前不管是晶硅還是薄膜，成本都在快速地降低，性能指標(biāo)都在快速地上升。所以，太陽能今后有廣闊的發(fā)展空間。

但是，太陽能和風(fēng)能的發(fā)展離不開儲能。而且，儲能的發(fā)展空間甚至?xí)忍柲艿陌l(fā)展空間更大。我國太陽能資源最好地區(qū)的發(fā)電利用小時數(shù)也只是接近2000小時，在全年8760小時中的占比不到四分之一，剩下的時間要依靠儲能。我認(rèn)為，氫能是發(fā)展比較有前景的儲能方式，既能實現(xiàn)更大容量儲能，也能實現(xiàn)能源更大范圍的時空轉(zhuǎn)移。

現(xiàn)在新能源發(fā)展已實現(xiàn)平價，逐步進入全面平價時代，特別是光伏，2021年被稱為光伏的平價元年，部分地區(qū)光伏成本將等于或低于火電。但是，要客觀地評價新能源的成本，就需要考慮新能源間歇性的成本，解決間歇性問題需要儲能，儲能也是新能源的成本。目前，包括間歇性和儲能成本的新能源成本，還是要高于像火電、核電這些常規(guī)電源的成本。

要降低新能源和儲能的成本，一方面需要新能源和儲能自身技術(shù)的進步，另一方面還依賴于數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以促進新能源更多的應(yīng)用，提高能源效率，并改善能源用戶體驗。我相信，在數(shù)字化技術(shù)助力下，“新能源+儲能”是未來能源的主導(dǎo)方向。隨著技術(shù)的進步，很快就會實現(xiàn)“新能源+儲能”發(fā)電成本低于火電、核電發(fā)電成本的目標(biāo)。屆時，新能源會出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

二、數(shù)字化技術(shù)助力新能源利用的實踐

1.能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

國家電投正在建設(shè)被譽為能源“大腦”的“能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”，這個平臺是由國務(wù)院國資委等七部委組織22家能源央企、26個?。▍^(qū)、市）國資委和46家能源國有企業(yè)共同推進建設(shè)的平臺。該平臺匯聚能源生產(chǎn)、運行、消費、安全等數(shù)據(jù)，構(gòu)建可感、可知、可視、可控的數(shù)字化平臺，支撐不同能源設(shè)備、系統(tǒng)、場站、企業(yè)、區(qū)域間實時安全感知與協(xié)同交互的應(yīng)用場景，以及常態(tài)化平臺運營管理、數(shù)據(jù)共享交易和生態(tài)鏈協(xié)同等活動。這個平臺將于2021年底前全面建成，發(fā)揮保障國家能源安全功能，為能源行業(yè)管理和決策提供支撐，推動能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展。

2.智慧光伏可視化管理云平臺

該平臺以GIS+BIM構(gòu)建的數(shù)字孿生空間為基礎(chǔ)，通過無人機、智能清洗、地面攝像頭等智能傳感器設(shè)備實現(xiàn)對光伏電站空地一體化巡檢和監(jiān)測，結(jié)合“云大物移智”等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建智慧管控平臺，與現(xiàn)有集控中心運營系統(tǒng)對接，助力打造數(shù)字化協(xié)同運營平臺，全面支撐電站監(jiān)管數(shù)字化、智能化“1+N”應(yīng)用。該平臺對智能設(shè)備、人員、車輛等進行一體化實時監(jiān)管；在線監(jiān)測電站運維信息，對故障精確定位、排除及預(yù)警、動態(tài)跟蹤；實現(xiàn)電站全空間、全壽期的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享、管理及應(yīng)用，并為用戶瀏覽、獲取空間數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)提供“一站式門戶”。

本成果適用于各種類型新能源電站，可實現(xiàn)光伏電站數(shù)字化智能化改造及應(yīng)用，對運維工作提質(zhì)增效，實現(xiàn)電站精細(xì)化運維和管控，達(dá)到提升電量、增加收益的目標(biāo)。

3.戶用光儲一體化平臺

分布式光伏目前存在“設(shè)備與安裝成本高”“產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊”“安裝后運維困難”“用戶積極性不高”等問題。對此，國家電投提出標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化解決思路。通過打造光儲一體化平臺、建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，解決產(chǎn)品與質(zhì)量參差不齊的問題；優(yōu)化用戶在線申報安裝、設(shè)備采購、售后運維等，提升用戶體驗，解決運維困難問題。

該平臺對助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、提升國家電投分布式光伏電站市場占有率、構(gòu)建農(nóng)村能源互聯(lián)網(wǎng)有很大裨益，也可適用于小崗村等“美麗鄉(xiāng)村”項目。

4.共享儲能平臺

儲能產(chǎn)業(yè)目前主要存在“儲能裝置使用率低”“盈利模式單一”“強制配套抬高新能源電站成本”等痛點。對此，國家電投提出“以共享儲能平臺為支撐，變‘一儲一場’為‘一儲多場’”，提高儲能的使用次數(shù)，增加項目收益率。

通過試點項目發(fā)現(xiàn)，本模式在“降低新能源電站配套儲能投資壓力，減少棄風(fēng)棄光；提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行水平，提高新能源消納能力”等方面有實效。在“促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)電廠與電網(wǎng)的友好協(xié)同，響應(yīng)國家‘風(fēng)光水火儲’、‘源網(wǎng)荷儲’兩個一體化要求”方面有很大價值。

5.風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)

國內(nèi)普遍由風(fēng)機廠商或風(fēng)功率預(yù)報服務(wù)商提供風(fēng)功率服務(wù)，其技術(shù)路線大多為數(shù)據(jù)單向傳遞，依次經(jīng)過天氣預(yù)報和功率預(yù)報兩個轉(zhuǎn)換和傳輸過程，數(shù)據(jù)從天氣預(yù)報服務(wù)商向風(fēng)電場單向流動，天氣預(yù)報系統(tǒng)一般只采用氣象觀測數(shù)據(jù)進行同化，風(fēng)電場觀測數(shù)據(jù)并沒有在預(yù)報中同化應(yīng)用，同時風(fēng)功率預(yù)測誤差未能反饋給天氣預(yù)報系統(tǒng)校正。因此，這種技術(shù)路線風(fēng)功率預(yù)測準(zhǔn)確率不高。

國家電投風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)采用集合預(yù)報技術(shù)，通過采用歐洲以及中國不同背景場數(shù)據(jù)，依托風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心歸集的風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)和風(fēng)電場測風(fēng)塔實時數(shù)據(jù)，作為氣象預(yù)報的觀測同化數(shù)據(jù)，作為御風(fēng)動力降尺度系統(tǒng)的驅(qū)動數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高時空分辨率的風(fēng)功率預(yù)報。

本系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，能夠7×24小時不間斷運行，系統(tǒng)可用性達(dá)到99.9%以上，且能靈活適應(yīng)電網(wǎng)或電場的調(diào)整，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成調(diào)整，還可快速簡易部署，風(fēng)功率預(yù)報誤差比當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)考核要求的預(yù)報誤差水平降低5%或以上。

三、數(shù)字化技術(shù)助力新能源利用的前景

未來，能源系統(tǒng)將加快向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級，能源生產(chǎn)、消費各環(huán)節(jié)更加優(yōu)化高效。根據(jù)中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院的預(yù)測，智能化技術(shù)突破將帶動可再生能源發(fā)電成本更快降低，大規(guī)模儲能技術(shù)將取得重大突破。從供應(yīng)量看，2025年前，清潔能源貢獻(xiàn)新增發(fā)電量的75%；2025～2035年間，貢獻(xiàn)率將進一步提升至89.2%；2035～2050年則不僅滿足新增用電需求，還將對煤電形成1.1萬億千瓦時的替代。清潔能源發(fā)電占比將從2019年的35.2%增至2050年的68.4%，成為電力供應(yīng)主體。規(guī)模化生產(chǎn)將進一步提升競爭力，促進新能源裝機規(guī)模持續(xù)擴大，預(yù)計2035年和2050年光、風(fēng)等非水可再生能源裝機將分別達(dá)19億千瓦和35億千瓦。

通過能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的全面互聯(lián)、全面感知、全面智能、全面協(xié)同的智慧能源系統(tǒng)，是實現(xiàn)以上預(yù)測目標(biāo)的手段。智慧能源系統(tǒng)將助力能源資源合理配置、利用效率大幅提高，實現(xiàn)以電力為中心統(tǒng)一優(yōu)化配置能源資源，使能源發(fā)展方式由消耗型向可持續(xù)、可再生和更環(huán)保的發(fā)展軌道過渡，保證我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實現(xiàn)。