中國儲能網(wǎng)訊：構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體和長遠(yuǎn)保障，是我國能源安全的戰(zhàn)略選擇。新型電力系統(tǒng)的“雙高”特性導(dǎo)致其安全穩(wěn)定運行面臨較大的風(fēng)險挑戰(zhàn)。同時，新型電力系統(tǒng)也面臨著低壓側(cè)的信息通信能力難以支持低壓側(cè)進(jìn)行實時互動，算力資源限制自動化智能化的協(xié)同互動，中長期的協(xié)同規(guī)劃互動較少，柔性負(fù)荷互動流程復(fù)雜、用戶意愿不強、技術(shù)改造成本高，以及碳市場與用能權(quán)市場、電力市場、綠證市場銜接機制尚不明朗等問題。有必要進(jìn)一步推動數(shù)字化智能化技術(shù)在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的深度融合應(yīng)用，以增強電力系統(tǒng)的可控性與靈活性，持續(xù)提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，挖掘源網(wǎng)荷儲數(shù)碳等環(huán)節(jié)要素的協(xié)同潛力和互動實效。
一、源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的趨勢和機理分析
結(jié)合電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲數(shù)碳六要素的發(fā)展歷程，探究從源網(wǎng)荷、源網(wǎng)荷儲到源網(wǎng)荷儲數(shù)碳演進(jìn)的各階段特性分析與發(fā)展趨勢分析，研究從“源網(wǎng)荷儲”到“源網(wǎng)荷儲數(shù)碳”協(xié)同的基本邏輯架構(gòu)和機理變化，從運行方式、數(shù)字底座和支撐機制三方面拆解六要素協(xié)同互動的機理分析，強調(diào)“雙碳”目標(biāo)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的核心作用，分析業(yè)務(wù)需求變化，包括互動主體、互動范圍、互動方式、互動程度、互動技術(shù)、互動模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的業(yè)務(wù)變化需求，以及數(shù)字化需求的變化。
從“源網(wǎng)荷儲數(shù)碳”協(xié)同互動的主體來看，“源網(wǎng)荷儲”是參與協(xié)同互動的實體，“數(shù)”是助力高效協(xié)同互動的支撐手段，“碳”是推動互動向綠色低碳方向演進(jìn)的目標(biāo)導(dǎo)向。“數(shù)字化智能化”為協(xié)同互動提供數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字技術(shù)保障。綜合分析“源網(wǎng)荷儲數(shù)碳”這六個新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵要素的發(fā)展趨勢變化，可以看出，相較于“源網(wǎng)荷儲”互動，當(dāng)前“源網(wǎng)荷儲數(shù)碳”協(xié)同互動對電源的感知預(yù)測能力、對電網(wǎng)的能量和信息連接傳輸能力、對負(fù)荷和儲能的調(diào)度能力、對電碳協(xié)同能力的需求提升，重點需要進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)字化智能化的支撐賦能作用，推動物理系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和社會系統(tǒng)協(xié)同作用，促進(jìn)新能源消納、電力系統(tǒng)安全和雙碳目標(biāo)實現(xiàn)。
從以數(shù)字化智能化推動源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動實現(xiàn)路徑上來看，關(guān)鍵是要實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)在“數(shù)字底座、運行模式和支撐機制”上的全方位演進(jìn)。運行模式方面，互動范圍由單純的發(fā)電、電網(wǎng)、用戶向儲能、聚合商等新類型拓展，互動品種由電力單一能源向綜合能源轉(zhuǎn)變，互動頻率由短周期的需求側(cè)響應(yīng)向長短周期并濟(jì)的協(xié)同規(guī)劃、協(xié)同調(diào)度、協(xié)同服務(wù)轉(zhuǎn)變。數(shù)字底座方面，互動方式中數(shù)字化智能化先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢與電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求結(jié)合程度進(jìn)一步加深。支撐機制方面，互動主體由集中式大用戶參與為主向集中式分布式兼具的大小用戶共同參與轉(zhuǎn)變，互動收益由以電力安全保供的社會效益為主向兼顧綠色清潔低碳和用戶降本增收的多元化效益轉(zhuǎn)變，互動模式由以計劃性控制為主向靈活性市場響應(yīng)參與水平提升轉(zhuǎn)變。
二、源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的發(fā)展現(xiàn)狀及問題研究
研究分析源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的發(fā)展現(xiàn)狀，梳理國內(nèi)外源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同策略相關(guān)研究，明確我國在數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字技術(shù)方面的布局、源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同的業(yè)務(wù)實踐和協(xié)同互動及治理體系建設(shè)，詳細(xì)分析需求側(cè)響應(yīng)、負(fù)荷側(cè)資源參與調(diào)峰市場、虛擬電廠等建設(shè)成效，研究明確源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的問題。
在互動范圍方面，當(dāng)前低壓側(cè)的信息通信能力難以支持配電網(wǎng)、微電網(wǎng)等低壓側(cè)開展實時協(xié)同互動，現(xiàn)有配電網(wǎng)自動化基礎(chǔ)薄弱，數(shù)據(jù)采集和通信方式難以有效支撐大范圍、廣連接的海量實體實現(xiàn)協(xié)同互動。在互動方式方面，自動化智能化的協(xié)同互動方式有限，算力支撐能力不足，有待進(jìn)一步豐富完善，支撐協(xié)同互動的智能化分析方法尚未規(guī)模化應(yīng)用部署，并實現(xiàn)有效滲透。在互動頻率方面，當(dāng)前的互動更側(cè)重電力系統(tǒng)運行過程中的短期實時互動，對中長期的協(xié)同規(guī)劃涉及較少，需要進(jìn)一步發(fā)揮電網(wǎng)對各方主體的帶動作用，從規(guī)劃、調(diào)控、服務(wù)等方面融入?yún)f(xié)同互動的理念，推動各方在日常業(yè)務(wù)運營過程中，同步參與源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動。在互動主體方面，空調(diào)、電動汽車等柔性負(fù)荷互動開展面臨著協(xié)同互動的流程復(fù)雜、自動化程度不高、用戶意愿不強，設(shè)備綁定、數(shù)據(jù)采集、用戶認(rèn)可、響應(yīng)需求等各環(huán)節(jié)都存在技術(shù)、管理和溝通問題，且用戶對于遠(yuǎn)程控制空調(diào)存在安全和隱私的顧慮。在互動收益方面，有意愿參與協(xié)同互動的成本收益不明確，源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的響應(yīng)收益方式在不同場景下存在差異，部分參與互動申請流程復(fù)雜，補貼發(fā)放周期長，各方參與協(xié)同互動的積極性受到影響。在互動模式方面，碳市場與用能權(quán)市場、電力市場、綠證市場結(jié)合方式仍在探索，源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同運營須打通各環(huán)節(jié)橫向壁壘，考慮不同參與主體之間的權(quán)責(zé)問題、開發(fā)模式、商業(yè)模式和盈利模式，推動合理分配收益。
三、以數(shù)字化智能化促進(jìn)源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動發(fā)展的關(guān)鍵策略研究
從源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的總體方向、價值導(dǎo)向、主要原則等方面，闡述源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的發(fā)展目標(biāo)。基于當(dāng)前發(fā)展目標(biāo)及趨勢，把握公司在源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動中的主導(dǎo)地位，遵循基于數(shù)字賦能賦效，強化源網(wǎng)荷儲數(shù)碳的廣泛互聯(lián)、廣域協(xié)同、安全透明、高效計算、智能互動的發(fā)展思路。結(jié)合業(yè)務(wù)需求變化，從優(yōu)化電力系統(tǒng)運行、夯實數(shù)字底座、完善支撐機制三個方面提出八項發(fā)展策略。
優(yōu)化電力系統(tǒng)運行方面，策略一通過數(shù)據(jù)的協(xié)同貫通和自主展示，探索電網(wǎng)規(guī)劃自主式生成，提高電網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計和項目評審的自動化智能化水平。策略二提升數(shù)字化調(diào)度五大能力，促進(jìn)負(fù)荷、儲能參與調(diào)度運行，深挖部分省市單獨建設(shè)源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟(jì)性。策略三構(gòu)建集成多類互動功能的數(shù)字化服務(wù)，強化電網(wǎng)在信息交互、激勵手段、精準(zhǔn)控制、互動撮合等方面的數(shù)字化營銷服務(wù)能力，為源網(wǎng)荷儲數(shù)碳多元主體協(xié)同互動提供技術(shù)支撐與收益保障。
夯實數(shù)字底座方面，策略四以多措并舉的方式打通配電網(wǎng)通信“最后一公里”，持續(xù)開展通信新技術(shù)攻關(guān)，打造涉控類業(yè)務(wù)通信以光纖通信為主、創(chuàng)新型無線通信方式為輔、非涉控類業(yè)務(wù)以無線公網(wǎng)通信為主的配電網(wǎng)通信模式，提升源網(wǎng)荷儲數(shù)碳的信息實時連接能力。策略五構(gòu)建電力人工智能應(yīng)用體系，分類推進(jìn)人工智能的差異化應(yīng)用，明確人工智能在支撐源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動不同場景中的應(yīng)用成熟度，依據(jù)技術(shù)成熟水平，差異化推進(jìn)狀態(tài)感知、特征建模、趨勢預(yù)測、優(yōu)化控制四類應(yīng)用。策略六明確電網(wǎng)數(shù)字化智能化發(fā)展所需的智能算力規(guī)模，采取“自建為主、租賃補充”的方式分階段推進(jìn)算力建設(shè)，支撐電網(wǎng)在源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動中發(fā)揮樞紐作用。
完善支撐機制方面，策略七以碳監(jiān)測帶動碳交易撮合和碳話語權(quán)提升，完善公司“能耗監(jiān)測+碳核算”的監(jiān)測體系，強化數(shù)據(jù)要素和區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)對綠電綠證交易、碳管理、電碳新興業(yè)務(wù)的支撐作用。策略八健全電-碳-數(shù)據(jù)三市場聯(lián)動機制和商業(yè)模式，逐步打通主要市場支撐平臺的連接跳轉(zhuǎn)接口，促進(jìn)“電碳數(shù)”價值的有效傳遞和生態(tài)的有效融合。
四、以數(shù)字化智能化促進(jìn)源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的典型應(yīng)用場景研究
圍繞以電網(wǎng)數(shù)字化智能化發(fā)展推動源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動主線，聚焦電網(wǎng)這一核心目標(biāo)，按照“大電網(wǎng)-配電網(wǎng)-微電網(wǎng)”三層電網(wǎng)架構(gòu)構(gòu)建多層次源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動場景體系，不同層級場景之間在數(shù)字化通用性基礎(chǔ)支撐能力和專業(yè)性映射互動能力上存在共享、復(fù)用、連接、影響關(guān)系。其中，大電網(wǎng)層級互動場景聚焦跨省市跨區(qū)域的發(fā)電資源與負(fù)荷資源平衡，通過特高壓電網(wǎng)和大型集中式儲能基地進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如西部地區(qū)的風(fēng)光資源通過電網(wǎng)外送。配電網(wǎng)層級互動場景聚焦區(qū)域內(nèi)分布式新能源消納與內(nèi)部負(fù)荷資源的響應(yīng)平衡，通過虛擬電廠等方式聚合零散資源形成虛擬電源，參與源荷平衡。微電網(wǎng)層級互動場景聚焦源網(wǎng)荷儲物理系統(tǒng)邊界清晰的園區(qū)等特定范圍，通過多能轉(zhuǎn)換和負(fù)荷精準(zhǔn)控制實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源的互動平衡。
總體來看，優(yōu)化系統(tǒng)運行、夯實數(shù)字基礎(chǔ)、完善支撐機制三類策略在相應(yīng)場景下組合實施可以形成合力，促進(jìn)大電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)不同層級源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動。考慮到每項策略當(dāng)前基礎(chǔ)不同，按照成熟水平差異，形成三類總體推進(jìn)策略：1）成熟水平較高的策略三、四、七，結(jié)合已有試點工作進(jìn)一步推廣深化；2）成熟水平一般的策略二，各地區(qū)分散探索，聚焦當(dāng)前重點開展專項攻關(guān)；3）成熟水平有限的策略一、五、六、八，仍在起步階段，加強統(tǒng)籌規(guī)劃布局并開展超前研究。
從推進(jìn)工作的時間階段安排來看：近期（2024—2025年）：一方面，配電網(wǎng)調(diào)度與負(fù)荷管理成為源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要加快推進(jìn)；另一方面，數(shù)字化智能化技術(shù)應(yīng)用與市場化機制協(xié)同成為支撐協(xié)同互動的重要影響因素，國家、行業(yè)層面尚未形成統(tǒng)一規(guī)范，是公司探索自身經(jīng)驗并推廣為行業(yè)規(guī)范的重要機遇期。中長期（2026—2030年）：依據(jù)各項策略當(dāng)前基礎(chǔ)、外部環(huán)境與發(fā)展趨勢，按照各項策略推進(jìn)思路，統(tǒng)籌布局、有序推進(jìn)。
五、相關(guān)建議
面向公司的決策建議方面，一是公司將數(shù)字化智能化裝備、平臺的改造與源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動的商業(yè)模式同步推進(jìn)，通過公司業(yè)務(wù)運營的外部收入疏導(dǎo)數(shù)字化智能化投資成本，推動業(yè)務(wù)運營由“內(nèi)循環(huán)”向“對內(nèi)對外雙循環(huán)”轉(zhuǎn)變。二是以電網(wǎng)業(yè)務(wù)的主責(zé)主業(yè)為抓手，通過規(guī)劃、調(diào)度、營銷、物資等業(yè)務(wù)的超前謀劃，引導(dǎo)源網(wǎng)荷儲數(shù)碳的協(xié)同互動從短期瞬時互動向中長期、持續(xù)性協(xié)同互動拓展。三是將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)布局、新質(zhì)生產(chǎn)力等深度融入源網(wǎng)荷儲數(shù)碳協(xié)同互動過程中，同時縮短新一代人工智能、電力無人機改造升級等技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的鏈條，聚集公司優(yōu)勢研發(fā)力量做好技術(shù)迭代。
面向政府部門的建議方面，一是在國家層面對構(gòu)建電力短切片無線專網(wǎng)的合理性予以認(rèn)定。二是對電網(wǎng)企業(yè)探索電-碳-數(shù)-金融市場融合模式予以支持。三是組織電力行業(yè)探索數(shù)字人民幣的行業(yè)級應(yīng)用。
