在落實(shí)"雙碳"目標(biāo)與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的雙重驅(qū)動(dòng)下,關(guān)于能源革命的系統(tǒng)性、全局性、復(fù)雜性、緊迫性被擺在前所未有的高度,未來能源的供給模式、消費(fèi)模式迎來全新的重塑與變革,在傳統(tǒng)發(fā)展方式仍存在路徑依賴的情況下,運(yùn)用何種路線方法破解發(fā)展難題已成為重大命題。如今,數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋?jìng)爭(zhēng)格局的關(guān)鍵力量。數(shù)字化的高創(chuàng)新性、強(qiáng)滲透性、廣覆蓋性為能源行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展注入了新動(dòng)力,從能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型視角探尋能源行業(yè)變革與經(jīng)營(yíng)發(fā)展的難題具有很強(qiáng)的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
本文探討的能源電力系統(tǒng),主要是以電力系統(tǒng)為主體的能源系統(tǒng),關(guān)注的重點(diǎn)問題有三個(gè)方面:一是數(shù)字化在能源電力系統(tǒng)變革中扮演著什么角色,又如何承擔(dān)起這樣的角色;二是能源電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要具備的重要條件是什么;三是能源央企如何在能源革命與數(shù)字革命相融并進(jìn)中推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一、從三個(gè)層次認(rèn)識(shí)并推動(dòng)能源電力系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
當(dāng)前,隨著數(shù)字化滲透與創(chuàng)新作用不斷增強(qiáng),其在能源電力系統(tǒng)中扮演的角色不再是信息互聯(lián)互通與數(shù)字化支撐作用,而是要深入嵌入到能源電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)與經(jīng)營(yíng)決策中,實(shí)現(xiàn)與能源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的更廣泛的互動(dòng),重塑能源電力系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展邊界。
(一)數(shù)字化推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)以及效率效益提升
能源電力系統(tǒng)作為人造復(fù)雜系統(tǒng),內(nèi)在的能量流、電力流、信息流對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)組件的控制難度與復(fù)雜度要求越來越高。數(shù)字化發(fā)展基本方向要更加聚焦能源電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的優(yōu)化與效率提升,而不能僅以信息通信等底層連接感知為工作重點(diǎn)。
在供給側(cè),集中式與分布式并舉是當(dāng)前能源發(fā)展的基本原則,新能源發(fā)展將由量變向質(zhì)變發(fā)展,數(shù)字化將在風(fēng)光水火互濟(jì)中發(fā)揮重要作用;在用戶側(cè),隨著發(fā)用電一體的"產(chǎn)消者"、具有雙向互動(dòng)功能的電動(dòng)汽車等用能主體的加入,運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)提升對(duì)電力系統(tǒng)各類用能資源時(shí)空調(diào)節(jié)的能力尤為關(guān)鍵;在電網(wǎng)側(cè),以大電網(wǎng)為主導(dǎo)、多種電網(wǎng)形態(tài)相融并存的格局下,也需要數(shù)字化技術(shù)提升感知、監(jiān)測(cè)與控制能力,構(gòu)建可觀測(cè)、可描述、可控制的數(shù)字透明電網(wǎng);對(duì)系統(tǒng)整體,電力系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理和平衡模式將發(fā)生深刻變化,各種能源利用與就地消納需要依賴開放透明的市場(chǎng)機(jī)制,對(duì)于在尖峰時(shí)刻的社會(huì)資源參與系統(tǒng)平衡、儲(chǔ)能資源的規(guī)模化利用都將需要數(shù)字化與市場(chǎng)化的有機(jī)結(jié)合。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點(diǎn)舉措:在電力一次系統(tǒng)中加強(qiáng)互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)高效能聯(lián)動(dòng)以及多能互補(bǔ),其中關(guān)鍵是發(fā)揮出市場(chǎng)主體的活力,因地制宜加強(qiáng)不同類型能源之間的互濟(jì)互補(bǔ),從而在發(fā)電端就建立具有經(jīng)濟(jì)性、互濟(jì)性的能量管理模式。在電力二次系統(tǒng)中加強(qiáng)互聯(lián)互通,打通新能源場(chǎng)站、靈活需求側(cè)資源、主力火電機(jī)組以及電網(wǎng)之間的信息通信壁壘,以物聯(lián)設(shè)施、SCADA、EMS等系統(tǒng)層面的連接與交互,增強(qiáng)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的相互協(xié)同與透明高效。
(二)數(shù)字化推動(dòng)能源系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的互動(dòng)與互驅(qū)發(fā)展
黨的十九屆五中全會(huì)以來,建設(shè)現(xiàn)代能源體系被納入到現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的整體布局中,能源系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的關(guān)系將由"保障供能型"轉(zhuǎn)變?yōu)?互驅(qū)發(fā)展型"。
能源系統(tǒng)與交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)、工業(yè)制造系統(tǒng)等各個(gè)產(chǎn)業(yè)門類高度耦合,不同基礎(chǔ)設(shè)施之間依托數(shù)字化技術(shù)與數(shù)據(jù)連接實(shí)現(xiàn)深層次的交互與交叉賦能。其典型特征就是電力與算力的相互融合成為發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的底座。僅從量上考慮,2020年全球發(fā)電量中,有5%左右用于計(jì)算能力的消耗,2030年這一比例有可能提高到15%至25%,其中數(shù)據(jù)中心具有"高耗能"與"高價(jià)值"的雙重屬性,需要持續(xù)可靠的電力保障;同時(shí)在不遠(yuǎn)的將來,算力資源對(duì)電力規(guī)劃布局優(yōu)化也將產(chǎn)生直接影響,或作為參與電力系統(tǒng)平衡的靈活資源,在電力中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易中貢獻(xiàn)獨(dú)特價(jià)值。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點(diǎn)舉措:瞄準(zhǔn)電力系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的互動(dòng)與互驅(qū)關(guān)系,利用能源云平臺(tái)和能源大數(shù)據(jù)平臺(tái),將電力系統(tǒng)與工業(yè)制造系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、樓宇系統(tǒng)、工業(yè)園區(qū)、居民社區(qū)等用能、用電的主體充分連接,實(shí)現(xiàn)電能與氫能、電能與熱能、電能與各種終端及儲(chǔ)能單元的互聯(lián)互通與梯次利用,從而在更大范圍創(chuàng)造資源的跨時(shí)間、跨地域分配,有效降低全社會(huì)的用能成本。
(三)數(shù)字化推動(dòng)能源與自然的和諧發(fā)展
電力系統(tǒng)進(jìn)入了"靠天吃飯"的時(shí)代,呈現(xiàn)出"隨風(fēng)、跟云、逐光、激水"的特性,以光伏、風(fēng)電為代表的新能源發(fā)電,對(duì)氣象條件高度敏感,這種變化極大地加深了電力供需在空間與時(shí)間上的極度不平衡,迫切需要提升電網(wǎng)在更大范圍、更高頻度、更深層次開展資源優(yōu)化配置,其中最為關(guān)鍵的就是全社會(huì)逐步掌握對(duì)微觀氣象條件、新能源出力、電力供需平衡等問題的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)能力,并作出超前響應(yīng)與謀劃。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點(diǎn)舉措:在對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)中相關(guān)控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)建設(shè)以及數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)要素應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行全面梳理基礎(chǔ)上,因地制宜應(yīng)用電力北斗、5G、物聯(lián)感知技術(shù)與裝置,在電力數(shù)據(jù)與氣象、水文、地理信息等數(shù)據(jù)的融合貫通下,加強(qiáng)對(duì)大自然的精準(zhǔn)感知與分析預(yù)測(cè),引領(lǐng)社會(huì)資源參與電力系統(tǒng)供需平衡,并對(duì)新能源發(fā)電資源合理規(guī)劃布局,實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)與大自然生態(tài)系統(tǒng)的有效協(xié)同。
二、以"一硬一軟"夯實(shí)能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)條件
推動(dòng)能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型,從其得以有效運(yùn)行的條件看,需要軟硬兩個(gè)方面的支撐,即:相匹配的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)。
(一)新型基礎(chǔ)設(shè)施為能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大動(dòng)力
打造能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的新型基礎(chǔ)設(shè)施,關(guān)鍵在于能夠?qū)鹘y(tǒng)能源生產(chǎn)力與新型數(shù)字生產(chǎn)力進(jìn)行全面融合。在電力、算力的融合方面,以云平臺(tái)為基礎(chǔ)架構(gòu)融入以5G、北斗、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等為代表的信息基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為電力、石油、管網(wǎng)等能源領(lǐng)域的數(shù)字化底座,這些數(shù)字技術(shù)與能源基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步融合,支撐傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級(jí),推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式更加智能化;在生產(chǎn)要素的融合方面,能源資源等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素與數(shù)據(jù)、知識(shí)等新型生產(chǎn)要素實(shí)現(xiàn)融合與自由流動(dòng),中臺(tái)化的運(yùn)營(yíng)模式使得能源行業(yè)配置資源的模式發(fā)生變化,既是數(shù)據(jù)要素的配置模式,也是對(duì)一線人力資源、技術(shù)資源的重新組織,并使能源系統(tǒng)整體的資源配置效率明顯提升;在數(shù)字技術(shù)融合方面,能源大數(shù)據(jù)、能源人工智能已經(jīng)深度融入到發(fā)電、配電、調(diào)控、油氣勘探、設(shè)備運(yùn)維等不同場(chǎng)景,以數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈為代表的新技術(shù)將為能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)筑新一層創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),為建立可信互信、模擬仿真、協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)作模式提供便利條件。
目前的典型案例是數(shù)據(jù)中心與變電站融合后形成共享型綜合能源樞紐,將傳統(tǒng)變電節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆湓淳W(wǎng)荷儲(chǔ)等特征的能量雙向流動(dòng)的能源信息樞紐,滿足能源靈活互動(dòng)、狀態(tài)全面感知、信息高效處理、業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)智能等關(guān)鍵需求,支撐拓寬能源服務(wù)渠道、創(chuàng)建能源共享互濟(jì)新業(yè)態(tài)。
(二)新型能源市場(chǎng)與產(chǎn)品服務(wù)為能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型開辟新空間
能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅是對(duì)能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行數(shù)字化、智能化升級(jí),還需要從數(shù)字經(jīng)濟(jì)出發(fā),開發(fā)新產(chǎn)品,服務(wù)新市場(chǎng),激發(fā)能源數(shù)字產(chǎn)業(yè)新活力。在新服務(wù)方面,重要公共服務(wù)就是數(shù)字平臺(tái)服務(wù),例如能源大數(shù)據(jù)中心、新能源云,這些數(shù)字平臺(tái)最重要的功能是為政府、能源大企業(yè)、中小企業(yè)、用戶等提供信息互聯(lián)互通、價(jià)值協(xié)同共創(chuàng)的平臺(tái)生態(tài)網(wǎng)絡(luò),從而對(duì)全社會(huì)降低用能成本、提高辦事效率、支撐政府治理等發(fā)揮重要功能;在新產(chǎn)品方面,能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中將涌現(xiàn)出一些能源數(shù)字產(chǎn)品,本質(zhì)上是由"算法、算力、數(shù)據(jù)、知識(shí)"構(gòu)成的解決能效、能源預(yù)測(cè)等具體問題的產(chǎn)品與服務(wù)。例如正在由國(guó)網(wǎng)能源研究院開發(fā)的"調(diào)用社會(huì)資源參與尖峰時(shí)刻平衡交易的用能權(quán)憑證"產(chǎn)品,其基本理念是利用市場(chǎng)化的價(jià)格信號(hào)與激勵(lì)手段,以及數(shù)字化的透明化高效率手段,為解決電力供需矛盾貢獻(xiàn)增量?jī)r(jià)值。在新市場(chǎng)拓展方面,隨著電力市場(chǎng)的現(xiàn)貨交易、中長(zhǎng)期交易產(chǎn)品不斷豐富,對(duì)碳市場(chǎng)、數(shù)據(jù)市場(chǎng)、金融市場(chǎng)的交匯將是能源數(shù)字新產(chǎn)品與新服務(wù)充分發(fā)揮價(jià)值的舞臺(tái)。其中,電力市場(chǎng)能夠?yàn)槟茉磾?shù)據(jù)市場(chǎng)提供價(jià)值密度高、分秒級(jí)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、全方位真實(shí)可靠和全生態(tài)獨(dú)占性鏈接的電力數(shù)據(jù),同時(shí)電力市場(chǎng)和碳交易市場(chǎng)的高度耦合可進(jìn)一步加速市場(chǎng)主體的參與活力,還將吸引來自能源數(shù)據(jù)市場(chǎng)、能源金融市場(chǎng)等多種主體的共同參與,為電力大數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、分析和挖掘,為低碳數(shù)字產(chǎn)品和減碳特色服務(wù)提供金融保險(xiǎn)、定價(jià)等衍生服務(wù)。
三、抓"四個(gè)重點(diǎn)"推動(dòng)能源央企在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的積極作為
能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施落地的主力軍是能源央企,由于其數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中不僅要充分貫徹落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略布局與行業(yè)發(fā)展需求,更要深刻理解數(shù)字化轉(zhuǎn)型的根本動(dòng)因與內(nèi)在邏輯。因此,相對(duì)于一般企業(yè)關(guān)注于數(shù)字化轉(zhuǎn)型"是什么""怎么轉(zhuǎn)"等問題,能源央企更需要充分認(rèn)識(shí)理解"為什么轉(zhuǎn)"以及"在什么層次上轉(zhuǎn)"。實(shí)踐表明,其一,數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,電力市場(chǎng)化改革加快推進(jìn),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)因素成為能源央企數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)型動(dòng)因由政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。其二,將數(shù)字化落實(shí)在企業(yè)戰(zhàn)略層面,帶動(dòng)運(yùn)營(yíng)、技術(shù)、人才、制度共同推進(jìn)的全面轉(zhuǎn)型才是能源央企高質(zhì)量發(fā)展的基本路徑。
(一)以戰(zhàn)略引領(lǐng)推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展
能源央企數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略從企業(yè)發(fā)展全局出發(fā),以推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展為主題,以改革創(chuàng)新為根本動(dòng)力,以數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化為主攻方向,主要包括體制機(jī)制、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字生態(tài)等戰(zhàn)略環(huán)節(jié)。其中,國(guó)家電網(wǎng)公司制定發(fā)布《數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略綱要》,將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為企業(yè)戰(zhàn)略體系的重要組成部分。南方電網(wǎng)公司發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》,對(duì)數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的新型業(yè)務(wù)形態(tài)給予的期待程度較高。在此基礎(chǔ)上,能源央企還需要進(jìn)一步提升使命責(zé)任,從能源電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)出發(fā),從電力算力融合、電力調(diào)控與交易服務(wù)、電力設(shè)備與新能源設(shè)備運(yùn)維等方面,為全社會(huì)提供更加低成本、高效益、可持續(xù)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)。
(二)協(xié)同推進(jìn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)、技術(shù)、人才的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
能源央企數(shù)字化轉(zhuǎn)型要堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,多維度、全要素發(fā)力,促進(jìn)能源企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益效率提升,激發(fā)各類市場(chǎng)主體創(chuàng)新活力。能源央企普遍具有資產(chǎn)規(guī)模與組織規(guī)模大、安全與效率重視程度高、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)復(fù)雜等特點(diǎn),下一步在推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中要更加注重協(xié)同性,統(tǒng)籌平衡好"企業(yè)級(jí)"轉(zhuǎn)型與各單位、各部門"專業(yè)級(jí)"發(fā)展的關(guān)系,幫助能源央企優(yōu)化組織模式與管理機(jī)制;積極打造"可觀測(cè)、可描述、可控制"的透明化企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式,在更大范圍內(nèi)破解資源跨時(shí)空調(diào)節(jié)、信息不對(duì)稱與信用不易傳遞等難題,助力電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)深度耦合與協(xié)同發(fā)展;將數(shù)字化技術(shù)與基層業(yè)務(wù)緊密結(jié)合,為用戶與基層一線提供高品質(zhì)數(shù)字服務(wù),激發(fā)組織柔性與隊(duì)伍活力。這里實(shí)現(xiàn)協(xié)同推進(jìn)的關(guān)鍵是建立專業(yè)部門之間、總部機(jī)關(guān)與基層單位之間的信任機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、響應(yīng)機(jī)制,研發(fā)適用管理數(shù)字化、業(yè)務(wù)數(shù)字化的服務(wù)工具,使廣大員工切實(shí)分享到數(shù)字化發(fā)展紅利。
(三)以打通數(shù)據(jù)壁壘、暢通數(shù)據(jù)要素價(jià)值鏈作為當(dāng)前階段重點(diǎn)
能源央企將數(shù)據(jù)要素的流通、共享、分析、應(yīng)用等配置問題作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的階段性重點(diǎn)問題,經(jīng)過近兩年的中臺(tái)建設(shè)、物聯(lián)平臺(tái)建設(shè)、云平臺(tái)建設(shè)以及數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理機(jī)制建設(shè),各大能源央企均已經(jīng)逐步打造并貫通數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分配、數(shù)據(jù)流通、數(shù)據(jù)消費(fèi)四個(gè)環(huán)節(jié),形成了以中臺(tái)為架構(gòu)的數(shù)據(jù)開放與共享體系。下一步重點(diǎn)將中臺(tái)數(shù)據(jù)能力、服務(wù)能力向外輸出,形成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸、應(yīng)用的邏輯關(guān)系,并以清單和圖冊(cè)形式呈現(xiàn),展現(xiàn)能源數(shù)據(jù)"有什么";同步從采集、傳輸、存儲(chǔ)、利用等不同環(huán)節(jié)提出適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)需求的數(shù)字技術(shù)解決方案,解決有數(shù)據(jù)后"怎么用"。
(四)積極向經(jīng)濟(jì)社會(huì)輸出能源電力數(shù)據(jù)價(jià)值
開創(chuàng)數(shù)據(jù)要素暢通與服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新局面。在服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)方面,能源央企在新基建中要做好區(qū)域空間、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、新興市場(chǎng)三大布局,推動(dòng)現(xiàn)代能源服務(wù)體系、能源數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群加快升級(jí)。在服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)方面,可依托電力大數(shù)據(jù)分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)、城市群發(fā)展情況、城鄉(xiāng)融合發(fā)展等,為國(guó)家制定有效的區(qū)域發(fā)展政策提供嶄新視角。隨著能源大數(shù)據(jù)中心在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè),能源數(shù)據(jù)對(duì)區(qū)域高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展的賦能效應(yīng)將更加顯著。
責(zé)任編輯: 江曉蓓