数字化推动电力行业变革

来源：经济日报 2023-05-15 09:57:02

国家电网北京电力公司依托高空带电作业机器人等开展配电网带电检修工作。新华社记者李欣摄

(资料图片仅供参考)

日前召开的二十届中央财经委员会第一次会议强调，坚持推动传统产业转型升级。5G、大数据、工业互联网、人工智能等数字技术正深刻改变着企业生产方式和组织模式，赋能传统产业转型升级。本版近期将连续刊发电力、建筑、汽车等领域应用数字技术提升生产效能、再造业务流程、创新经营模式的报道。

覆盖10万公里架空输电线路、28万基输电杆塔以及地形地貌地物等数据，将真实电网在数字空间以数字孪生的方式，一比一三维立体还原和数字化全景呈现……今年年初，国内首个全息数字电网在江苏建成，通过采集输变电设施的物理数据，在网络云端构建了一张数字孪生电网，这也是全球首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。电网装上“千里眼”后，可全面提升智慧运检水平，将故障处理时间再缩短约10%，极大提高电网安全可靠性。

数字技术的引入，将给能源电力行业带来深远变革。国家能源局近日印发《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》提出，针对电力、煤炭、油气等行业数字化智能化转型发展需求，通过数字化智能化技术融合应用，为能源高质量发展提供有效支撑。到2030年，能源系统各环节数字化智能化创新应用体系初步构筑、数据要素潜能充分激活，一批制约能源数字化、智能化发展的共性关键技术取得突破。

服务绿色发展

能源是经济社会发展的基础支撑。近年来，数字技术与传统能源技术深度交叉融合，正在孕育影响深远的新技术、新模式和新业态。新形势下，数字化智能化发展将是推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引擎，也是新型能源体系建设统筹安全、经济和绿色发展要求的重要支撑。

“数字化作为一种新型生产关系，为能源电力绿色低碳转型提供了非常重要的支撑作用，能够成为破解能源转型中改革问题、发展问题、科技创新问题、企业经营问题的‘最大公约数’。”国网能源研究院院长欧阳昌裕说。

具体到电力领域，全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院院长助理肖晋宇介绍，全面提升信息采集、传输、处理、应用能力，利用数字孪生技术实现全面数据分析和快速智能决策，可达到对物理系统进行实时反馈和精准控制的目的，从而构建数字化的新型电力系统。通过智慧升级，可实现“源网荷储”协调，促进多能互补和多元互动，服务电力绿色转型，确保能源供应安全。

随着新一轮科技革命和产业革命的加速兴起，数字化智能化技术与能源行业进一步结合，成为引领发电行业数字化转型、实现创新驱动发展的原动力。国际能源署预测，仅增加数字化需求响应就可以在2040年将欧盟光伏和风力发电的弃电率从7%降至1.6%，从而减少3000万吨碳排放。另有国际咨询机构预计，到2025年全球电厂数字化比例将接近19%，帮助发电企业降低运营成本27%左右，从而降低全球发电行业碳排放量4.7%。

国网能源研究院发布的《2022国内外能源电力企业数字化转型分析报告》显示，电力行业数字化转型在能源中的贡献占比超过七成，主要原因在于电力行业拥有高比例电子设备的先发优势，需要充分利用该优势推动电力大数据、数字技术、数字商业模式的创新发展。发电与电网行业企业数字化转型价值远大于上游煤炭、石油、天然气等采掘行业。

国家能源局局长章建华表示，要推动能源创新链、产业链、资金链、人才链、数据链深度融合，推进能源数字化智能化发展，实现能源产业价值链向高端化、现代化迈进。

提高运维效率

电力行业作为国民经济发展的重要支柱性产业，具备较好的数字化基础条件。随着新一轮能源革命和数字经济加速兴起，我国持续发力新型电力系统构建，加快能源产业结构调整，并针对电力行业数字化转型进行了探索与尝试。

4月26日，在浙江湖州浔南110千伏金象变电站，10余名变电检修人员准时集结，为即将开始的综合检修做准备。与此同时，变电运维人员在主控室内进行远程倒闸操作，轻轻点击“一键顺控”指令后，相应线路的开关、闸刀即按照预设流程完成设备状态切换。

“实现‘一键顺控’之前，我们需要去现场倒闸操作。遇到步骤多的任务，可能要来回跑十几趟，费劲不说，还会大大增加停电时间。”国网湖州供电公司变电运维人员周洪明说，将传统倒闸操作繁琐且费时费力的操作步骤固化到计算机程序中进行自动控制，不仅能实现远程操作，人身伤害和设备误操作的风险也更小了，运维操作效率显著提升。

电网作为能源系统的核心环节，其数字化智能化水平直接影响整个能源系统的安全性、可靠性、经济性和绿色低碳水平。近年来，电网公司以数字电网为关键载体推进新型电力系统建设，通过对物理电网的厘米级高精度建模，让无人机高精度自动驾驶巡线，大幅提升了输电线路巡线效率；通过数字孪生建模，借助智能巡视和智能控制技术，让庞大、复杂的变电设施实现了可靠的“无人值守、远程操作”。

火电方面，各大电力集团公司均开展了火电数字化转型相关工作，人员定位安全管理、行为与故障视频识别、三维可视化等大量新技术应用取得了一定的效果。风电与光伏方面，各大能源企业利用互联网思维整合行业大数据，逐步提高在设计制造、建设开发、运维管理等环节的数字化和智能化程度。水电方面，已广泛应用监控、保护和监测等自动化系统。

国网能源研究院有限公司副总工程师郑厚清表示，能源电力企业数字化转型在基础设施和已有业务转型升级方面取得显著成效，转型管理体系逐渐形成，生产经营升级效果持续体现，数字技术创新成果不断涌现，数据要素治理机制逐步构建，数字新业务新生态正在焕发新的生机。

开拓广阔空间

电力系统是最复杂的人工系统，需要借助测量、通信、控制、数据处理等信息技术实现对电力设备的监测和管控，并凭借强大的研发能力推动信息技术进步。随着能源革命和数字革命的深入融合，数字智能技术向电力行业更多业务领域扩展。

电动汽车停稳后，充电机器人伸出机械臂对准充电口，自动充电、结算，这种看似科幻的场景正变为现实……不久前，能链智电推出一款自主研发的充电机器人，具备自动寻车、智能充电、自动结算等功能，满足日益增长的电动汽车移动充电需求。未来随着自动驾驶汽车的普及，无人驾驶充电机器人将成为必要的基础设施，电动车充电的智能化、无人化会带来全新的充电体验，开启巨大的智慧补能市场。

在肖晋宇看来，未来电力数字化技术将发挥强大的信息互联能力，连接电力系统和生产生活的方方面面。通过实现产业链各环节及各业务链之间的数据贯通，为生产、销售、管理以及社会治理全面赋能。

立足当下，受限于不确定性不断增强的外部环境、路径依赖失效的内部治理机制等因素，能源电力企业在数字化转型的思想认识、制度保障和传统业务转型等方面还存在亟需解决的问题。

目前，多数能源电力企业数字化转型更加注重数字基础设施建设和产业数字化发展。能源电力企业多为重资产运营，转型的重要基础为能源电力基础设施生产、运行、维修等环节的数字化转型升级，因此主要转型投入集中在基础设施和产业数字化方面，而在数字业务创新领域还处于初期投入建设阶段，经济效益尚未显现。

郑厚清表示，能源电力企业数字化转型面临着高投入与低产出、高风险之间的矛盾和挑战，面临的安全风险日益增多，部分能源电力企业推进数字化转型的动力有所减弱。因此必须加强技术创新和跨界融合，强化安全能力建设，夯实能源电力行业数字化转型的基础。

专家建议，电力行业要加大自主可控关键核心技术和重大装备的研制投入与良性产业生态的构建，加强数据治理、强化数据管控，完善能源数字化智能化标准体系建设，进一步推动数字技术与产业的深度融合，提升核心竞争力，支撑行业高质量发展。（王轶辰）

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