能源數字經濟是一種新型的經濟形態(tài)。這種新型經濟形態(tài)包含了一系列新理念、新要素、新主體、新業(yè)態(tài)、新模式、新技術、新基建、新產品的開發(fā)和探索,以能源電力數據為核心生產要素,以數字化平臺為重要業(yè)務載體,以數據中心等數字新基建和數字產品為關鍵抓手,依托大數據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等數字技術對能源系統(tǒng)進行全面重塑,致力于實現價值創(chuàng)造最大化,在能源、數字、經濟構成的三維象限中統(tǒng)籌考慮解決能源問題的終極方案,有助于加快推進新型電力系統(tǒng)建設。
重要作用
一是能源數字經濟能夠提升新能源并網的友好性和消納水平,促進新能源大規(guī)模開發(fā)利用,加快能源生產清潔化、低碳化,助力新型電力系統(tǒng)實現動力變革。在設計環(huán)節(jié),風機、光伏電池等設備廠商可以利用大數據、智能算法等數字技術,實現對風電機組葉片和光伏面板等產品的設計,縮短設計周期,提高研發(fā)效率。在建設環(huán)節(jié),施工企業(yè)可以依托傳感器、無人機等數字新基建監(jiān)測新能源的資源分布、并網需求、地理位置等信息,并借助于數字技術優(yōu)化光伏電站和風電場的選址。在運行環(huán)節(jié),電力企業(yè)能夠依托物聯(lián)網實現對海量新能源設備的電氣、物理、環(huán)境、空間、行為等變量和參數的全方位監(jiān)控,并利用大數據、云計算、人工智能等數字技術更精準地預測、預警新能源的發(fā)電功率以及開展新能源消納能力評估。在維護環(huán)節(jié),電力企業(yè)能夠借助數字技術實現智能化、精細化運維,提升電網運維效率和安全水平。
二是能源數字經濟能夠在算力、調度、設備、企業(yè)等方面實現協(xié)同、協(xié)作,從而提升新型電力系統(tǒng)的綜合利用效率和整體效能。在算力協(xié)同方面,基于云計算、邊緣計算等數字技術,電力企業(yè)能夠實現算力資源的統(tǒng)一管理、按需動態(tài)調配和全局協(xié)同計算,并以高靈活性、高擴展性算力賦能新型電力系統(tǒng),支撐海量新能源設備和交互式用能設施的在線監(jiān)測、分層分級控制。在調度協(xié)同方面,基于物聯(lián)網、邊緣計算、區(qū)塊鏈等數字技術,電力企業(yè)能夠全面提升對新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)狀態(tài)的即時感知能力,實現對源網荷儲全環(huán)節(jié)海量分散對象的智能協(xié)調控制,滿足各環(huán)節(jié)對象靈活控制的需要和電網業(yè)務多元化的需求。在設備協(xié)同方面,物聯(lián)網可以實現信息采集系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通以及感知設備的共建共享,從而優(yōu)化電力企業(yè)的感知設備部署,避免過度、低效部署實體感知設備。在企業(yè)協(xié)同方面,區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、可追溯等特點,能夠通過共識機制、智能合約等技術解決新型電力系統(tǒng)建設過程中參與者眾多、數據信息多樣化帶來的協(xié)作難題,由系統(tǒng)參與方共同構建一個去中心化的信任系統(tǒng)和數據分享系統(tǒng),在平等基礎上實現多中心主體之間的高效協(xié)作。
三是能源數字經濟能夠緩解信息不對稱,降低新型電力系統(tǒng)建設過程中的投資、運維、交易等方面成本。在投資成本方面,以大數據和人工智能等數字技術為基礎研發(fā)的電網投資輔助決策系統(tǒng)具有電網投資的預測、決策、評價等功能模塊,能夠支撐電網企業(yè)實現電網投資決策的智能化、精準化,從而可以大幅減低電網投資成本。在運維成本方面,人工智能可以優(yōu)化電網的運行方式和調度方式,提升調度的準確性、有效性,實現能源精準調度,從而降低電力企業(yè)的運維成本。5G、人工智能搭配機器人和無人機,可以精準識別并智能分析輸配電設備及線路的缺陷,大幅提升巡檢作業(yè)的效率和水平,降低電力企業(yè)的運維成本。在交易成本方面,深度學習等人工智能算法可以優(yōu)化能源供需兩側的信號傳遞,降低能源交易過程中的無效損耗。區(qū)塊鏈可以用來構建分布式能源賬本,并以智能合約的形式實現能源交易過程的自動化,既提高了電力交易的透明度,又降低了市場主體之間的購售電交易成本。
四是能源數字經濟能夠重塑新型電力系統(tǒng)的價值創(chuàng)造體系,以數字技術驅動企業(yè)實現流程再造、業(yè)務重塑、管理優(yōu)化、商業(yè)模式創(chuàng)新,催生眾多能源領域的新業(yè)態(tài)、新模式。在生產要素方面,大數據、區(qū)塊鏈、隱私計算等數字技術能夠助力能源電力企業(yè)開展能源大數據的確權、定價、評估等工作,加快數據的流轉、轉化、交易,有助于充分釋放能源大數據的價值。在市場主體方面,一方面,數字技術能夠改變能源生產者和消費者的身份和地位,使能源產消者大量出現,能源產銷過程中單向轉向閉環(huán);另一方面,5G、物聯(lián)網、人工智能、區(qū)塊鏈等數字技術廣泛采用也助推了虛擬電廠、共享儲能等眾多新興市場主體的出現和普及。在數字化平臺方面,數字技術與工業(yè)互聯(lián)網平臺的結合能夠實現信息與物理系統(tǒng)的高度集成,為社會各方提供包括能效分析、能效管理、智能運維、需求響應等在內的“一站式”服務和個性化服務,極大地提高客戶用能體驗。
五是能源數字經濟能夠提升能源系統(tǒng)的風險識別和安全防護能力,化解各類安全風險尤其是新型安全風險,保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。在防范信用風險方面,基于電力大數據,能源監(jiān)管機構能夠開展電力市場主體的信用評價分析,綜合評估參與電力市場交易各市場主體的基礎屬性、市場行為等數據和信息,防范電力市場主體的信用風險,并為供應鏈金融等應用提供支撐。在防范網絡風險方面,人工智能可以協(xié)助能源電力企業(yè)定期開展網絡風險檢測,有效識別并自動化處置網絡攻擊等危險行為,及時消除安全隱患。在防范數據風險方面,區(qū)塊鏈能對新型電力系統(tǒng)中的設備信息、防御信息等數據進行上鏈存證,確保安全事件可監(jiān)測、可追溯,顯著提升新型電力系統(tǒng)的安全管理水平。
相關建議
一是建議加強數字技術相關制度、機制的系統(tǒng)規(guī)劃。加快建立并完善數據資源開發(fā)利用、數字基礎設施共享復用、商業(yè)模式全面推廣與收益分配等方面的政策、法規(guī)、標準。
二是建議加大先進數字技術在能源領域的研發(fā)布局、融合創(chuàng)新和推廣應用。跟蹤基礎性、前瞻性數字技術的最新進展,結合能源企業(yè)在生產、運營、服務等方面的痛點和難點問題,開展數字技術與能源技術的融合創(chuàng)新和推廣應用。
三是建議以整體思維推進安全防護體系建設。按照網絡安全法、數據安全法、密碼法、關鍵信息基礎設施安全保護條例等法律法規(guī)的要求,制定并完善安全測評、風險評估、保密審查等制度;把數據安全作為安全防護的重點方向,加強數據安全全生命周期管理和數據安全治理能力建設。
(作者單位:國網能源研究院有限公司)
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