中國儲能網訊:“雙碳”目標下,中國能源結構轉型正在加速,新能源裝機規(guī)模不斷擴大,隨之帶來隨機性、間歇性、波動性強等問題,給電網安全和電力供應帶來挑戰(zhàn)。為了破解新能源波動性與系統(tǒng)穩(wěn)定性矛盾,保障能源安全,2021年,國家提出建設新型電力系統(tǒng),旨在從集中式化石能源轉向高比例可再生能源,實現源網荷儲協同互動,適應分布式能源革命。
南方電網勇擔能源電力央企的使命,積極探索和打造新型電力系統(tǒng)示范區(qū),突破市場化改革、數字電網升級和跨境電力互聯的挑戰(zhàn),惠及南方地區(qū)多種用電場景,為全國新型電力系統(tǒng)建設提供了實踐樣板。
2024年,南方電網首批35個新型電力系統(tǒng)示范區(qū)全面建成,一個“高滲透、高彈性、高互動”的新型電力系統(tǒng)浮出水面,各地“綠色引擎”相繼激活:粵港澳大灣區(qū)的橫琴島上,數字電網將供電可靠性提升至99.999%;深圳灣畔,全球首個“超充之城”讓新能源汽車充電如加油般迅捷;陽江海域,海上風電將通過“電力高速”直送大灣區(qū)……
“南方電網通過建設新型電力系統(tǒng)示范區(qū),提升了電網對清潔能源的接納、配置及調控能力,形成了可復制可推廣的經驗,為能源結構轉型貢獻了力量?!蹦戏诫娋W戰(zhàn)略總監(jiān)、戰(zhàn)略規(guī)劃部總經理李銳說。
新型電力系統(tǒng)示范區(qū)成果惠及各地
能源轉型趨勢下,新型電力系統(tǒng)需要具備更強的新能源接入與消納能力、靈活性與適應性、智能化水平、能源綜合利用效率及可持續(xù)發(fā)展模式。2024年,南方電網全面推進新一階段新型電力系統(tǒng)建設,提出“16754”總體布局。2024年底,最后一組示范區(qū)通過評估驗收,標志著南方電網首批35個新型電力系統(tǒng)示范區(qū)全面建成。
記者從南方電網了解到,從地域上看,這35個新型電力系統(tǒng)示范區(qū)分布于南方五省區(qū);從建設標準上看,應用了國內首個新型電力系統(tǒng)建設評價標準,實現建設評價可量化、示范經驗可借鑒;從應用場景上看,涵蓋了超大型城市綜合示范、新型城鎮(zhèn)化電網、現代化農村電網、微能源網、大規(guī)模新能源并網、分布式新能源并網、虛擬電廠共7類。
隨著經濟社會的發(fā)展,用戶對供電質量和可靠性要求越來越高。“新型電力系統(tǒng)建設能更好地滿足不同地區(qū)用戶多樣化、個性化的用電需求,提升生活質量。”南方電網戰(zhàn)略規(guī)劃部副總經理周劍說。
在我國農村,電網網架結構相對薄弱。如何在這輪能源革命中利用新興技術、獲得更優(yōu)的電力供應?這是新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設中南方電網著力解決的問題。
走進廣東廣州從化區(qū)桃蓮村,微電網項目構建了水、光、儲一體的多能互補智能微電網集群。一旦發(fā)現故障,在數秒內可以將小水電、分布式光伏、儲能等互濟電源自動切換,相當于提供了一套靈活調配的備用電源。
在貴州六盤水盤州市羊場鄉(xiāng)納木村,家家戶戶屋頂架著光伏。但是,由于邊遠農村本身網架結構較弱,如今又疊加波動性較大的光伏電源,有時候太陽光照越好,反而家里的電器越用不了。為此,南方電網在保留現有網架結構和用電形式不變的情況下,采用交直流混合柔性電網技術對其改造,解決了老百姓用電以及光伏消納的問題,比傳統(tǒng)技術改造成本降低50%以上。
從廣袤的鄉(xiāng)村回到深圳這座超大型城市,針對超高負荷密度電網發(fā)展難題,南方電網整合應用數字電網、電碳耦合、人工智能等技術,建成數字電網平臺,構建了具有“六高”特征(高比例清潔電力供給、高可靠電網、高效率運營、高品質用電、源網荷高度靈活互動、高效資源配置)的現代化城市新型電力系統(tǒng)示范樣板。同時,提出基于柔性直流構建“立體雙環(huán)”主網架方案,上線生產運行支持系統(tǒng),建成電碳運營服務平臺,并成立深圳市綠電綠證服務中心。
“另一個重要的應用場景是虛擬電廠,它具有能源資源優(yōu)化配置、新能源消納、電力市場交易、降低電網運營成本等多方面優(yōu)勢?!蹦戏诫娋W戰(zhàn)略規(guī)劃部經理王科介紹道,南方電網在這方面做了大量創(chuàng)新嘗試。比如,在深圳,南方電網聯合深圳市政府打造全國首家虛擬電廠管理中心,建成國內數據采集密度最高、接入負荷類型最全、直控資源最多、應用場景最全的虛擬電廠調控管理云平臺,實現實體化、常態(tài)化、市場化運作,提升了社會能效水平。
在廣西柳州,南方電網打造了一張覆蓋全城的充換電網絡,建成了多個各具特色的綜合能源站,形成了政府和企業(yè)攜手、市場化運作、共同創(chuàng)造價值的“柳州模式”。
人工智能助力新型電力系統(tǒng)建設
目前,隨著無人機、5G通信、人工智能等技術加速運用,廣泛連接、全息感知的數字電網正成為現實。
在南方電網公司,220千伏及以上線路無人機巡檢全覆蓋,99.5%變電站無人值守,配電自動化有效覆蓋率94%……如今,通過技術的賦能,電力系統(tǒng)可觀可測、可調可控水平顯著提升。
“面對新型電力系統(tǒng)建設的諸多挑戰(zhàn),智能化創(chuàng)新是破題的關鍵?!敝軇Ρ硎?,南方電網創(chuàng)新提出打造數字電網關鍵載體,堅持目標導向和問題導向,推動關鍵技術、核心產品迭代升級和新技術數字賦能,促進能源電力新業(yè)態(tài)、新模式的發(fā)展。
在云南大理,南方電網建成了靈活高效的智能調控體系,提升了高比例新能源接入電網的運行調控能力和應急風險管控能力。在海南,南方電網建成了充換電基礎設施“一張網”平臺,實現全省電動汽車充電樁全部接入,“一個APP”暢行全島。
2025年2月12日,南方電網大瓦特電力大模型體系已經全面引入開源大模型DeepSeek,完成DeepSeek系列模型適配,實現自然語言(NLP)基礎模型由百億參數向千億參數迭代,并提供分布式、高并發(fā)推理服務,支持靈活匹配不同算力資源環(huán)境,向公司用戶開放使用。
“該模型體系極大降低了用戶使用門檻?!蹦戏诫娋W數字化部高級經理張喜銘說,它提供了可視化搭建平臺,電力企業(yè)非AI專業(yè)人員也可快速構建適用各自工作場景的智能體應用?,F已接入南方電網電力知識庫,具備電力行業(yè)生產、營銷等業(yè)務域專業(yè)知識,適配多元業(yè)務域場景需求。
記者從南方電網了解到,未來,該模型體系將基于電力行業(yè)邏輯推理數據,實現大瓦特電力大模型向小規(guī)模模型的能力遷移,降低計算成本和部署難度,優(yōu)化推理能力,提升邊、端側算法模型性能,支撐新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設。
“新型電力系統(tǒng)建設是一項長期性、系統(tǒng)性的工程?!崩钿J表示,南方電網將持續(xù)依托新型電力系統(tǒng)示范區(qū)和示范項目,大力推進基于大瓦特電力大模型體系的電力AI應用開發(fā)和試點應用工作,積極研發(fā)應用新技術、新裝備、新模式,加快電力業(yè)務賦能。同時,開展與AI新興企業(yè)合作,探索前沿AI技術在電力業(yè)務的落地應用方案,共建電力行業(yè)AI開放生態(tài)。
改革與創(chuàng)新雙輪驅動
“改革與創(chuàng)新,是新型電力系統(tǒng)建設和落成的兩個驅動力?!边@是南方電網全公司的共識。
在新型電力系統(tǒng)建設過程中,南方電網瞄準能源電力關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新,部署實施了科技創(chuàng)新“十新行動”,推動高水平科技自立自強,支撐新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設。
為了強化創(chuàng)新管理,南方電網構建了新模式新范式。一方面是向前拓展,加強原創(chuàng)性、顛覆性技術布局,提升公司戰(zhàn)略科研策劃能力;另一方面是向下扎根,強化基礎研究,深耕“根技術”,加快彌補公司基礎研究短板。同時,南方電網以重大工程、示范區(qū)、創(chuàng)新聯合體、產業(yè)聯盟為載體,發(fā)揮電網大中試平臺作用,夯實本質安全技術保障,促進融通創(chuàng)新、跨界協同,并取得了一系列成果。比如,世界首個±800千伏特高壓多端柔直工程突破“卡脖子”技術;南方區(qū)域電力市場完成首次全月結算試運行,具備長周期結算運行條件,為全國統(tǒng)一電力市場體系建設打下堅實基礎;“電鴻”已鏈接超350家產業(yè)生態(tài)伙伴、7億數級電力終端,生態(tài)圈加速擴展。
《國資報告》記者從南方電網了解到,南方電網針對科技引領類、業(yè)務支撐類、產業(yè)創(chuàng)新類項目,建立“三強三制”管理機制,全面推進“揭榜”“掛帥”“賽馬”,推進創(chuàng)新資源向一線科研隊伍傾斜。同時,南方電網規(guī)范寬口徑研發(fā)投入統(tǒng)計,強化科研項目經費統(tǒng)籌,逐步實現公司研發(fā)項目全部統(tǒng)籌管理。南方電網還實施科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展的“四對接”,形成產業(yè)需求牽引科技研發(fā)的長效機制。
在激發(fā)創(chuàng)新動力方面,南方電網優(yōu)化業(yè)績考核,進一步加強科研主體科技創(chuàng)新考核比重,增強產業(yè)主體成果轉化考核,并強化各創(chuàng)新主體間的協同考核。同時,南方電網優(yōu)化研發(fā)投入加回、職務賦權改革、科技成果分紅激勵、科技獎勵等機制。
為了滿足新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設及戰(zhàn)略科研、戰(zhàn)略性新興產業(yè)、未來產業(yè)等新領域發(fā)展需求,南方電網實施了研發(fā)人員數量提升計劃。此外,公司增加專職研發(fā)人員數量、優(yōu)化科研人員結構、完善選人用人機制、優(yōu)化人才評價導向、加強創(chuàng)新文化建設。
在人才培養(yǎng)方面,南方電網加強與港澳高??蒲袡C構科技共創(chuàng)、平臺共建、人才共育,支持粵港澳電力人才成長。同時,持續(xù)加大新型直流輸電、人工智能等新質生產力急需的創(chuàng)新人才培育,為新型電力系統(tǒng)建設匯聚了強大智力支撐。
南方電網還積極推進電力市場化改革。記者從南方電網公司了解到,2024年,南方五省區(qū)近百家新能源企業(yè)參與南方區(qū)域電力市場現貨交易,規(guī)模增長約12倍,獨立儲能電站和抽水蓄能入市實現“零的突破”。通過市場化機制,日均增送清潔能源(西電)5800萬千瓦時,南方區(qū)域電力市場愈發(fā)適配新型電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢。當南方五省區(qū)出現新能源波動時,均可在15分鐘內通過技術系統(tǒng)在全區(qū)域范圍內自動尋找到最佳的消納路徑。
得益于南方電網堅持市場化改革方向,高標準建設南方區(qū)域電力市場,大量標志性成果的落地,一個統(tǒng)一開放、競爭有序的市場格局現已基本形成。
“未來,南方電網將著力構建適應綠色低碳轉型的能源電力體制機制,加快建設南方區(qū)域電力市場,打造全國統(tǒng)一電力市場標桿典范。”南方電網市場總監(jiān)、市場營銷部(客戶服務部)總經理李敏虹說。