新旧事物交替,必然会产生波动。
“双碳”目标下,我国在积极推进清洁能源发展的同时,传统的化石能源与清洁能源发电在电力供应协同方面就出现了波动。2021年开始,国内多省出现“拉闸”限电;2022年江苏、四川再次出现企业限电。国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》(以下简称《规划》)提出,到2025年非化石能源发电量比重达到39%左右。
如何在传统能源与新能源发电占比转换过程中,实现电力供应稳定成为电力行业重点关注的问题。而以ICT为基础的科技公司也在思考通过数字技术积极推动电力行业数字化转型的同时,能够更好地实现电力供应保障和电力行业服务水平的提升。
联想数据智能业务集团副总裁兼电力行业总经理宋小松
基于此,联想数据智能业务集团副总裁兼电力行业总经理宋小松受邀接受了至顶网的专访。探究了当前电力行业数字化转型面临的挑战以及联想集团在保障电力供应、提升电力行业服务水平方面的数字化实践。
电力稳定供应新挑战之一:新能源波动性带给电力调度挑战
对于普通人而言,我们看到的是一个小开关的分合,就实现了源源不断的电力能源供应。而电力作为不能大规模存储的能源形式,从发电、输电、变电、配电到用电的整个闭环系统是瞬时完成的。因此稳定的电力供应,需要统筹考虑到整个电力供应端到端的各个环节。
宋小松表示,当前电力供应面临的一个大的挑战是规模化发展的新能源所带来的发电出力波动性,给电力平衡工作带来了较大影响。能源供给侧的电源结构正在快速发生变化,风能、太阳能发电的装机规模、发电量占比不断攀升,电力调度部门在制定电力平衡计划时需要精准的预测新能源的发电功率,通过调用传统火力发电快速响应平抑掉新能源出力波动。
但是,新能源发电很大程度受限于天气等外部环境条件影响,电力供应稳定性较差。“比如说一个大型风力发电基地,预测第二天最大出力为100万千瓦,受天气因素影响,实际上只能提供60万千瓦,如果剩下的40万千瓦电力缺口很难快速补充,就会导致用户侧的电能供应质量下降,甚至出现拉闸限电的情况。”宋小松解释到。
电力稳定供应新挑战之二:变电站运维数量增加带给电力巡检的挑战
变电站作为电能量传输分配的枢纽,其站内设备的安全运行直接关联着电力的稳定供应,一旦出现变压器、断路器等重要设备的严重故障或事故,将直接造成停电损失。而电力巡检作为监测、保障变电站重要设备健康水平的手段,巡检的质量和效率提升对于保障电力稳定供应具有重要意义。
随着我国新型电力系统建设的推进,变电站的数量以及站内智能化设备的数量均在不断增加,传统以人工为主的电力巡检模式很难满足越来越复杂的电力巡检场景与巡检工作需求。传统以人力为主的电力巡检,会存在作业效率低、巡视不及时、覆盖面窄、巡视结果准确性差等问题,而且在极端的恶劣环境下还存在一定的危险性。
宋小松表示,在这样的背景下,电力企业越来越关注变电站巡检工作,也在积极探索变电站智能巡检,通过四足机器人结合基于人工智能的图像分析识别技术,实现电力巡检智慧升级。
数字技术成为电力调度和巡检工作的智慧引擎
目前能源电力行业正在基于数字技术加速智能化转型。在今年第五届数字中国建设峰会上国家电网公司推出“数字赋能、让电网智能”重大创新成果“智慧物联管理平台”, 来全面支撑电网规划、建设、调度、运行、检修等全环节数字化管控和多元场景应用。联想数据智能也基于大数据、物联网、人工智能等数字技术积极参与到电力行业的数字化转型过程中。
AI精准施策,引领“智慧调度”
实现新能源发电功率的准确预测,就能更好的帮助电力调度部门科学研判电力平衡形势,精准施策,保障电力稳定供应。所以针对风能、太阳能等新能源发电预测的准确性越来越重要。
“除了新型电力系统的建设需求,电力市场交易、碳资产交易等能源市场的深化发展,会带来电力供应、需求两端不确定性增加,为了保障电力电量供需平衡,就必须结合电力业务属性,考虑电网的安全约束,依靠物联网、人工智能等数字技术手段,来优化、决策电力调度工作。联想依托多年沉淀的LEAP物联网、大数据、人工智能平台产品能力,也在提供相关解决方案服务。”宋小松谈到。 “针对近年电力稳定供应的挑战,一方面电力行业主管部门应该积极制定政策或市场化措施,激发需求侧资源释放调整的潜力,另一方面电网企业、发电企业要加强人工智能等新型数字技术的探索和研究,提升新能源发电调度水平。”
人机协同创新,升级 “智慧巡检”
据《变电站巡检机器人行业研究及十四五规划分析报告》显示,我国2025年220KV以上例行巡检将全面实现 “机器替人”,也就是说,巡检机器人或将成为智能电网系统的“标配”,与整个电网智能化系统建设融为一体。
如果解决了巡视点位未完整覆盖、系统间存在数据孤岛、图像及声纹算法识别种类不足等挑战,电力智能巡检将发挥更大作用。而联想基于上述挑战,面向电力行业推出了全新电力巡检方案—— “联想晨星智慧狗(Daystar Bot Q1)+巡视管理平台+巡视系统”一站式定制化巡检方案。
“不限于传统的变电站,针对光伏电站大面积的光伏阵列或者海上风电的升压站,通过远程智能巡视系统,搭配无人机或者巡检机器人,都可以实现远程精细化的运维监视,同时根据物联网采集的设备运行数据进行分析,做到故障预测、预警。在光伏电站场景下,可以精准的分析定位到某个有光斑的光伏面板,这样运维人员通过有针对性的处理,来提升整个电站的发电效率,也减轻了运维人员的工作量。”宋小松分享到。
可以看到,数字技术在电力调度和电力巡检工作中发挥着巨大潜能,能够显著提升电力稳定供应和电力行业服务水平,并推动电力行业向绿色低碳、智能高效方向发展。联想集团作为一家积极践行ESG低碳理念的科技创新企业,通过自身在数字化、智能化领域的深度实践,持续为电力的可靠稳定供应发挥自身的价值。
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