中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：依托高性能傳感器實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備“心跳”，通過人工智能調(diào)度中樞秒級(jí)響應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)，借助數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)演極端災(zāi)害應(yīng)對(duì)方案……在近日召開的數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)與新型電力系統(tǒng)研討會(huì)上，數(shù)智化電網(wǎng)被著重提及。
當(dāng)前，電網(wǎng)數(shù)智化建設(shè)正從技術(shù)探索的“實(shí)驗(yàn)室”走向規(guī)?；瘧?yīng)用場(chǎng)。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速，數(shù)智化正通過技術(shù)基因的重構(gòu)與治理模式的創(chuàng)新，為破解能源安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的“三重挑戰(zhàn)”提供實(shí)踐路徑，展現(xiàn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代能源革命的創(chuàng)新圖景。
從“物理互聯(lián)”
到“數(shù)智融合”
在內(nèi)蒙古自治區(qū)騰格里沙漠，上百萬塊鋰電池組成的巨型儲(chǔ)能“充電寶”將多余的風(fēng)光綠電儲(chǔ)存起來，深夜為城市“續(xù)航”；在浙江省嘉興市桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)，人工智能驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生電網(wǎng)像一面“預(yù)知魔鏡”，臺(tái)風(fēng)未至便鎖定脆弱電線桿，大大提升搶修復(fù)電效率；在廣東省深圳市，虛擬電廠如同一位“智慧指揮官”，實(shí)時(shí)聚合充電樁、儲(chǔ)能站、屋頂光伏等分布式資源，通過智能算法精準(zhǔn)調(diào)節(jié)充放電策略，成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的核心支撐力量。
數(shù)智化電網(wǎng)如同一位會(huì)“思考”的能源管家，實(shí)時(shí)感知電力脈搏，動(dòng)態(tài)優(yōu)化能源調(diào)度，各城市紛紛布局電網(wǎng)數(shù)智化建設(shè)，讓每一度電都精準(zhǔn)抵達(dá)需要它的地方。值得注意的是，數(shù)智化電網(wǎng)并非簡(jiǎn)單的電網(wǎng)改造，而是借助AI、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)從“物理互聯(lián)”到“數(shù)智融合”的轉(zhuǎn)型。
新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性是新型電力系統(tǒng)面臨的核心問題，在此情況下，人工智能的加入為推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了有力支撐。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，人工智能技術(shù)使海量新能源接入電力系統(tǒng)成為可能，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供智能導(dǎo)航。
基于多年來對(duì)中國(guó)和世界能源電力發(fā)展戰(zhàn)略問題的思考，立足電網(wǎng)面臨的新要求與新挑戰(zhàn)，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)辛保安創(chuàng)新性地提出了“數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”理念。
在辛保安看來，數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系的關(guān)鍵，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要途徑，核心內(nèi)涵體現(xiàn)為“四新”，即網(wǎng)絡(luò)新形態(tài)、數(shù)智新動(dòng)能、發(fā)展新樞紐、合作新平臺(tái)；主要特征體現(xiàn)為“六強(qiáng)”，即氣候彈性強(qiáng)、安全韌性強(qiáng)、調(diào)節(jié)柔性強(qiáng)、保障能力強(qiáng)、智慧互動(dòng)強(qiáng)、互聯(lián)融合強(qiáng)。
在數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)與新型電力系統(tǒng)研討會(huì)上，與會(huì)嘉賓達(dá)成了共識(shí)：當(dāng)前，數(shù)智化轉(zhuǎn)型已從技術(shù)探索進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段。作為新型電力系統(tǒng)的核心要素，數(shù)智化承擔(dān)著能源產(chǎn)業(yè)鏈融合創(chuàng)新的紐帶功能。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流動(dòng)與智能決策機(jī)制，驅(qū)動(dòng)“源一網(wǎng)一荷一儲(chǔ)一碳”全要素協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)從傳統(tǒng)剛性架構(gòu)向柔性智能形態(tài)躍遷。
大模型促行業(yè)
智能化升級(jí)
電力系統(tǒng)復(fù)雜度高，解決系統(tǒng)問題不能從單點(diǎn)發(fā)力，而是要像看待一個(gè)生命體一樣去看待電力系統(tǒng)：輸送的電力就像血液，數(shù)據(jù)是神經(jīng)系統(tǒng)，智能化設(shè)備則是大腦。
以前的電力系統(tǒng)就像高鐵，雖然龐大，但依然能準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)。現(xiàn)在的電力系統(tǒng)更像是城市交通，很多車流量難以確定。電網(wǎng)作為“交通指揮”和“車路協(xié)同”的基礎(chǔ)設(shè)施，不能僅通過控制“紅綠燈”疏導(dǎo)交通，而要根據(jù)車流量智能實(shí)時(shí)優(yōu)化。
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立，電力行業(yè)大模型將發(fā)揮更加重要的作用。
2024年12月，國(guó)家電網(wǎng)發(fā)布國(guó)內(nèi)首個(gè)千億級(jí)多模態(tài)電力行業(yè)大模型——光明電力大模型，由阿里巴巴等提供大模型及開發(fā)平臺(tái)等技術(shù)支持，可為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)新能源消納、做好供電服務(wù)提供專業(yè)化智能化服務(wù)。所謂千億級(jí)，即模型參數(shù)可達(dá)千億級(jí)別。
“光明電力大模型體現(xiàn)出為電網(wǎng)賦能的潛力，通用化、專業(yè)化成為模型的亮點(diǎn)?！卑⒗镌颇茉葱袠I(yè)首席架構(gòu)師黃振表示，“通用化可以改善大模型的底層邏輯，讓人—機(jī)語言統(tǒng)一，更利于知識(shí)沉淀、提高工作效率。而在電力專業(yè)方面，大模型擁有推理、強(qiáng)化學(xué)習(xí)技能，后訓(xùn)練潛力豐富。通過不斷學(xué)習(xí)電力專業(yè)知識(shí)，大模型可以越來越接近真實(shí)的工作狀態(tài)。時(shí)序大模型還能強(qiáng)化機(jī)器間的交互和預(yù)測(cè)，解決以前不能辨識(shí)的諸多問題，有望在電力交易系統(tǒng)建設(shè)、電力預(yù)測(cè)方面發(fā)揮作用?！?
近年來，人工智能在電力領(lǐng)域深入推進(jìn)，國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、國(guó)家能源集團(tuán)等十余家能源央企推出了多項(xiàng)包括語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理、數(shù)據(jù)分析等電力人工智能大模型應(yīng)用，在設(shè)備運(yùn)維、故障預(yù)警、電力市場(chǎng)優(yōu)化等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。
“盡管如此，許多大模型還只是場(chǎng)景化、系統(tǒng)化應(yīng)用，用智能體改變電力系統(tǒng)的物理世界是一個(gè)全面的過程，電力行業(yè)和人工智能的結(jié)合也只是剛剛開始，仍有很大發(fā)展空間。”黃振認(rèn)為，未來，人工智能將逐步發(fā)展為智能體。對(duì)于應(yīng)用者來說，人工智能不再只是工具，而是具備知識(shí)、需要微調(diào)和培訓(xùn)的“員工”。
電網(wǎng)革命需要全球智慧
不可忽視的是，電網(wǎng)存在諸多不確定性。大到極端天氣引發(fā)區(qū)域性電壓失穩(wěn)，小到電線桿上的鳥巢觸發(fā)局部短路，任何細(xì)微擾動(dòng)都有可能引發(fā)蝴蝶效應(yīng)，影響電網(wǎng)穩(wěn)定。
“可再生能源因‘靠天吃飯’的特性存在顯著波動(dòng)性。要實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源接入電網(wǎng)并滿足穩(wěn)定供能需求，以儲(chǔ)能為代表的靈活性調(diào)節(jié)電源是核心突破口，同時(shí)還需要智能化數(shù)字化技術(shù)的支撐。”中國(guó)科學(xué)院院士管曉宏表示，通過氫能存儲(chǔ)與電網(wǎng)可再生能源的深度耦合，既可支撐電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)獨(dú)立供電，這將推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)向全綠色方向轉(zhuǎn)型，系統(tǒng)性解決可再生能源消納瓶頸等關(guān)鍵問題。
能源轉(zhuǎn)型沒有孤島，電網(wǎng)革命需要全球智慧。
華為公司在沙特阿拉伯建成投產(chǎn)的“紅海新城”項(xiàng)目是全球首個(gè)完全依靠100%光伏和儲(chǔ)能供電的綠色城市案例。該獨(dú)立微電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)400MW光伏裝機(jī)容量與1.3GWh儲(chǔ)能，主要負(fù)荷有國(guó)際機(jī)場(chǎng)、50家酒店和超過8000個(gè)豪華房間，還包括海水淡化、污水處理和制冷等城市基礎(chǔ)設(shè)施，成為沙特阿拉伯“2030愿景”計(jì)劃的核心工程。此外，亞太經(jīng)濟(jì)合作組織（APEC）持續(xù)關(guān)注能源發(fā)展，早在2010年就決定設(shè)立智能能源共同體，在2024年推動(dòng)新加坡和澳大利亞的海底電纜項(xiàng)目建設(shè)，促進(jìn)了大洲間電力的互聯(lián)互通。
“通常的觀點(diǎn)認(rèn)為，新能源成本更高，能源轉(zhuǎn)型意味著生活成本的上升。而中國(guó)經(jīng)驗(yàn)證明，新能源具有很高性價(jià)比，是化解能源轉(zhuǎn)型和生活質(zhì)量矛盾的有力方案?！碧旖虼髮W(xué)APEC可持續(xù)能源中心主任助理德斯文提到，近年來，中國(guó)在推動(dòng)可再生能源發(fā)展、智能電網(wǎng)建設(shè)和氣候變化應(yīng)對(duì)方面發(fā)揮了重要作用，特別是在光伏方面進(jìn)行了大量創(chuàng)新，成為全球光伏發(fā)電降本的重要推動(dòng)者。中國(guó)光伏發(fā)電成本不斷降低，降本增效優(yōu)勢(shì)也延伸到電池產(chǎn)業(yè)。
這些案例都表明，未來的電網(wǎng)不再是一根根孤立的電線。而且，從一定程度上來看，在國(guó)際領(lǐng)域，誰掌握了數(shù)智化電網(wǎng)技術(shù)，誰就掌握了全球能源治理話語權(quán)。
在電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）前主席賽義夫·拉曼看來，推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的核心動(dòng)力，源于可再生能源規(guī)模化并網(wǎng)的迫切需求。面對(duì)可再生能源管理的技術(shù)難題，智能電網(wǎng)通過儲(chǔ)能技術(shù)與微電網(wǎng)架構(gòu)開辟了破局路徑。未來的電網(wǎng)將突破傳統(tǒng)電力系統(tǒng)邊界，通過數(shù)字孿生與人工智能技術(shù)，演變?yōu)槿蚰茉椿ヂ?lián)網(wǎng)，在保障能源安全的同時(shí)，成為碳中和目標(biāo)落地的重要引擎。
