中國儲能網(wǎng)訊：“十五五”規(guī)劃建議提出，“加快智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)建設”。
作為完整準確全面貫徹新發(fā)展理念、加快構建新發(fā)展格局、著力推動高質量發(fā)展的重要基礎架構，智能電網(wǎng)在推動新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設、保障能源安全、助力“雙碳”目標實現(xiàn)等方面發(fā)揮關鍵作用。
放眼全國，借力數(shù)字化、智能化手段，電網(wǎng)功能形態(tài)、運行管理、服務模式全面煥新。
在浙江舟山東極島，全國首個自愈式海島智慧微電網(wǎng)既能抗災又能自愈。
在廣東奧體中心“十五運會”開幕式場館核心區(qū)，全國首臺MR遙操作帶電作業(yè)機器人“悟空”依靠AI診斷系統(tǒng)幾分鐘內就能鎖定線路故障。
在山東濱州濱城區(qū)，國內首套全國產化“自主可控多模融合接入終端”實時采集光伏設備運行數(shù)據(jù)，并通過算法分析自動調節(jié)電壓和功率。
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建設能源強國，智能電網(wǎng)將深度重塑新型電力系統(tǒng)形態(tài)，助力整個能源體系更加安全高效、清潔低碳、靈活可靠，更好保障國家能源安全、賦能經濟社會發(fā)展全面綠色轉型。
以智能電網(wǎng)為代表的能源強國之路
強力支撐起科技強國發(fā)展目標
智能電網(wǎng)被稱為“電網(wǎng)2.0”，是集成現(xiàn)代信息技術、通信技術、控制技術和電力系統(tǒng)技術的新一代電力網(wǎng)絡，具備可感知、可預測以及靈活調控能力，可有效接納大規(guī)模新能源，凸顯高度信息化、自動化、互動化特征。
中國工程院院士郭劍波指出，伴隨深度學習等人工智能技術的飛速發(fā)展，通過數(shù)字化賦能電力，實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化和智能化成為未來新型電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
位于貴州的貴安新區(qū)，承載著“東數(shù)西算”國家戰(zhàn)略，坐落于此的數(shù)據(jù)中心集群離不開海量、穩(wěn)定、綠色的電力供應。當?shù)仉娋W(wǎng)企業(yè)與數(shù)據(jù)中心聯(lián)合打造的“源網(wǎng)荷儲”高度協(xié)同供能體系解決了這一需求——電力由豐富的“水風光”供應；堅強的環(huán)網(wǎng)結構供電可靠性達到99.99%，電網(wǎng)同時部署先進的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)中心作為巨大的可調節(jié)負荷，可為電網(wǎng)削峰填谷；配建的大規(guī)模儲能電站不僅平滑新能源波動，還通過峰谷價差降低用能成本。
這是當下中國的一個典型場景。隨著數(shù)據(jù)中心、算力中心建設不斷提速，以智能電網(wǎng)為代表的能源強國之路強力支撐起科技強國發(fā)展目標。
通過強大的預測、調度和儲能協(xié)調能力，智能電網(wǎng)“馴服”不穩(wěn)定的綠電，使其成為可靠的電力來源。例如浙江，覆蓋1100千伏至0.4千伏全電壓等級、源網(wǎng)荷儲全要素的“電網(wǎng)一張圖”已建成，納管超20億臺套電網(wǎng)設備，接入240萬臺生產專用視頻攝像頭，實現(xiàn)實體電網(wǎng)在數(shù)字空間的精準孿生映射。
2025年迎峰度夏前，國網(wǎng)福州供電公司工作人員登錄網(wǎng)上電網(wǎng)平臺，點擊圖標調用國家電網(wǎng)“光明電力大模型”，以聊天方式開展電網(wǎng)診斷，僅用5個工作日就完成配電網(wǎng)智能診斷分析報告，效率相較人工診斷分析提升4倍。
“電網(wǎng)斷面”是承擔特定方向電力輸送任務的通道，也是電力系統(tǒng)的關鍵“動脈”。廣西電網(wǎng)公司基于南方電網(wǎng)“大瓦特—天璇”電力調度AI大模型和邊緣計算集群，系統(tǒng)開發(fā)電網(wǎng)斷面調控智能體，監(jiān)控全區(qū)多個斷面，實現(xiàn)廣西電網(wǎng)“故障告警—斷面監(jiān)視—風險預測—高效預控”全流程智能決策。
智能電網(wǎng)的建設和運營涵蓋從高端設備制造、通信網(wǎng)絡建設、軟件平臺開發(fā)，到系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)分析和運維服務的完整鏈條，可以帶動信息技術、高端裝備制造、新材料、新能源等相關產業(yè)協(xié)同發(fā)展，形成新的經濟增長點。
業(yè)內專家認為，智能電網(wǎng)是典型的“新基建”，技術標準和設備制造水平代表國家的工業(yè)實力，掌握其核心技術意味著在全球能源裝備市場和標準制定中擁有更多話語權。
問題都是在發(fā)展中出現(xiàn)，更要靠發(fā)展解決
當前，電能占全球終端能源消費比重已升至20%以上。未來，以電為中心、多能互補，呈現(xiàn)穩(wěn)定、高效、可交互特征的能源供應系統(tǒng)將支撐社會運轉，智能電網(wǎng)正是這個系統(tǒng)的中樞——最大化消納并整合“水風光”，讓綠電穩(wěn)定可靠；化身“超級大腦”，統(tǒng)一指揮發(fā)電廠、用戶、儲能設備等所有環(huán)節(jié)，實現(xiàn)高效協(xié)同；促進電、氫、熱、冷等多種能源協(xié)同利用，滿足多樣化用能需求。
從2009年起，歷經十幾年技術耕耘，從解決特高壓輸電、智能電表等基礎硬件問題到踐行能源安全新戰(zhàn)略，智能電網(wǎng)從骨干網(wǎng)向配用電端延伸的規(guī)?；l(fā)展，成為新型電力系統(tǒng)建設的重要支撐。特別是憑借全球最完備的產業(yè)鏈與龐大的制造業(yè)，我國智能電網(wǎng)領域產品持續(xù)迭代，一系列兼具高品質與高性價比的產品不斷涌現(xiàn)。
與此同時，電網(wǎng)投資持續(xù)發(fā)力，既為電網(wǎng)升級提供資金支撐，又為能源產業(yè)鏈全面躍遷提供指引，帶動特高壓、智能微網(wǎng)、超導材料、電力大模型等領域突破。數(shù)據(jù)顯示，2025年，國家電網(wǎng)完成固定投資超6500億元，南方電網(wǎng)固定資產投資達1750億元，均創(chuàng)歷史新高。
中投顧問研報指出，當前智能電網(wǎng)投資結構正經歷深刻重構，硬件設備占比預計從2023年的45%降至2025的38%，而數(shù)字化平臺與用戶側服務合計占比從25%增至37%。這種“軟硬倒掛”現(xiàn)象，標志著電網(wǎng)行業(yè)價值重心從“設備制造”向“數(shù)據(jù)運營”遷移。
解決“從強到智、從集中到分布”的“毛細血管”與“神經網(wǎng)絡”協(xié)同問題，智能電網(wǎng)推動電力系統(tǒng)發(fā)生深刻變化。
面對新能源消納難題，國網(wǎng)浙江電科院打通電力與氣象數(shù)據(jù)壁壘，將極端天氣下的光伏發(fā)電出力預測準確率提升至96%以上，保障新能源“發(fā)得出、用得上”；盯準保供，云南省首座基于“電鴻”智能臺區(qū)終端可觀、可測、可控的全自主能力的智能配電室在麗江大研古城核心區(qū)正式投運，為該地暑期用電提供保障；在遼寧，基于“光明電力大模型”構建的春耕用電預測場景，通過融合農田臺賬、氣象、用電歷史等數(shù)據(jù)，生成精準的“春耕灌溉用電時刻表”，指導農戶錯峰用電……
這些鮮活場景背后，是“技術+裝備+生態(tài)”協(xié)同推進的強勁態(tài)勢。
當前，我國智能電網(wǎng)已形成從芯片到裝備的完整產業(yè)鏈。例如，北京智芯微電子的芯片方案，大幅降低端側設備成本。國網(wǎng)信通產業(yè)集團的變電運維助手，推動電網(wǎng)運維向“預防性維護”和“狀態(tài)性決策”的更高階邁進。南網(wǎng)中科智慧黃村超級充電站通過“源—網(wǎng)—荷—儲”智能協(xié)同，實現(xiàn)“1秒1公里”快速補能，成為大灣區(qū)綠色能源服務的典范。
問題都是在發(fā)展中出現(xiàn)，更要靠發(fā)展解決。數(shù)字孿生電網(wǎng)在預測精度與實際需求上存在的差距，部分地區(qū)“棄風棄光”現(xiàn)象的持續(xù)，都恰恰說明智能電網(wǎng)的發(fā)展方向是正確的，但前路還很長。
“我國電網(wǎng)發(fā)展正處于向智能電網(wǎng)轉型的關鍵期，面臨兩大挑戰(zhàn)：首先是‘強主干、弱末梢’的結構性矛盾——特高壓‘主動脈’雖已世界領先，但作為智能電網(wǎng)感知與交互基礎的配電網(wǎng)，數(shù)字化、智能化改造仍有巨大提升空間。其次，實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的核心在于智能傳感、智能終端等設備，這些領域的自主化水平仍有較大提升空間?！敝袊茉囱芯吭撼崭痹洪L魏秋利告訴《中國能源報》記者。
持續(xù)領跑亞太智能電網(wǎng)市場，在全球產業(yè)競爭與合作中占據(jù)關鍵地位
展望“十五五”，電網(wǎng)將不僅是電力輸送通道，更是連接能源生產與消費、實現(xiàn)多能轉換與優(yōu)化配置的樞紐，是支撐整個能源體系高效運轉的數(shù)字化、智能化基座。
國際市場分析機構認為，當前全球智能電網(wǎng)市場即將步入黃金發(fā)展期。2024年全球智能電網(wǎng)市場規(guī)模已達252億美元，展現(xiàn)出強勁發(fā)展勢頭。中國作為全球智能電網(wǎng)最大區(qū)域市場的領軍者，正憑借先進的智能制造能力為亞太市場高速發(fā)展提供強大生產力支撐。
在大西洋彼岸的巴西，中國特高壓技術首次應用海外，實現(xiàn)巴西北部水電向東南部負荷中心輸送，解決2300公里遠距離輸電難題。
在德國北海海域，BorWin6海上風電柔性直流輸電工程成為該區(qū)域目前裝機容量最大的風電并網(wǎng)配套工程，中國自主知識產權的柔直技術首次進入西方發(fā)達國家市場。
根據(jù)國家發(fā)改委與國家能源局聯(lián)合公布的《新形勢下配電網(wǎng)高質量發(fā)展指導意見》要求，到2030年，基本完成配電網(wǎng)柔性化、智能化、數(shù)字化轉型……展望未來5年，我國有望持續(xù)領跑亞太地區(qū)智能電網(wǎng)市場，并在全球產業(yè)競爭與合作格局中占據(jù)愈發(fā)關鍵的地位。
中國工程院院士薛禹勝此前表示，智能電網(wǎng)的未來必然是綜合考量經濟轉型、能源革命、“雙碳”目標與社會參與的“能源信息—物理—社會系統(tǒng)”。據(jù)《中國能源報》記者了解，在建設能源強國與構建新型能源體系框架下，電力系統(tǒng)或催生出四類新場景——大規(guī)?！吧掣昊摹毙履茉椿夭⒕W(wǎng)場景、源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)同優(yōu)化場景、城市配電網(wǎng)多元主體交互場景，以及跨域數(shù)字協(xié)同調度場景。
面對這些新場景，需要構建什么樣的智能電網(wǎng)？
“要構建‘全域感知、智能決策、自主調控、協(xié)同交易’的數(shù)智化電網(wǎng)體系?！北本┼]電大學教授、紫金山實驗室未來網(wǎng)絡中心主任黃韜指出，在架構設計方面，建立“云—邊—端”協(xié)同的智能架構。其中，云端構建電網(wǎng)數(shù)字孿生平臺，實現(xiàn)物理電網(wǎng)的全景映射和仿真推演。邊緣側部署智能網(wǎng)關和邊緣算力節(jié)點，支撐毫秒級實時響應；終端側實現(xiàn)海量智能傳感器的泛在接入，形成全息感知網(wǎng)絡?！皹嫿êw狀態(tài)感知、優(yōu)化決策、協(xié)同控制的智能化體系?！?/span>
具體場景上，電力行業(yè)智庫機構專家表示，在系統(tǒng)協(xié)同化方面，智能電網(wǎng)的提檔升級將推動源、網(wǎng)、荷、儲全要素的智能協(xié)同與全局優(yōu)化，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的“一體化”與“互動化”。在清潔能源利用方面，將促進“水風光”等新能源與各類調節(jié)資源的深度融合與高效互補，實現(xiàn)清潔能源的規(guī)?；c經濟化利用。在消費端，我國將以電能為中心，構建電、氫、熱、冷、氣等多能耦合的綜合能源服務體系，實現(xiàn)終端消費的高效與低碳化。
在能源技術與數(shù)字化技術協(xié)同應用影響下，智能電網(wǎng)還將與社會、技術、能源發(fā)展產生更廣泛的交互影響，推動電網(wǎng)向“可感知、會思考、自進化”的能源互聯(lián)網(wǎng)升級?！笆逦濉睍r期，電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)的大模型將成為重要著力點。以“光明電力大模型”為例，下一步將加速推廣在故障診斷、負荷預測及新能源消納等關鍵場景的規(guī)模化應用，并同步構建“行業(yè)通識+專業(yè)專識”的高質量數(shù)據(jù)集，為模型深化應用與持續(xù)迭代提供支撐。
