“雙碳”目標下構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)新機遇

南京南瑞繼保電氣有限公司 齊 磊 朱 文 肖 強 蔣慶明

1 引言

在新時代的背景下，綠色低碳是我國重點發(fā)展方向之一，并且聯(lián)合新技術(shù)進行新能源功能及價值開發(fā)，也是重點工作內(nèi)容，因為只有能源準備充足的前提下，才可以持續(xù)地進行行業(yè)創(chuàng)新，帶動整體國民生產(chǎn)力，促進我國社會經(jīng)濟穩(wěn)步增長。

2 5G 簡述

5G 全稱為第五代移動通信技術(shù)，英文簡稱5G，該技術(shù)是新一代移動通信技術(shù)，其具有高效率、低時延的特點，同時還是實現(xiàn)人機物聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。5G 作為一種新型的移動通信及時，不僅解決人們的通信問題，還為客戶提供真實性更強的業(yè)務(wù)體驗。此外，5G 還應(yīng)用在我國諸多領(lǐng)域中，例如智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、移動醫(yī)療等。目前5G 已經(jīng)逐漸滲透到人們的日常生活中，依托于該技術(shù)我國很多領(lǐng)域也呈現(xiàn)多元化發(fā)展，5G 技術(shù)未來可期[1]。

5G 的迅速發(fā)展，為能源革命提供充足動力。在新時期發(fā)展背景下，新技術(shù)、新理論為能源革命提供基礎(chǔ)。目前與5G 為代表的新一代信息通信技術(shù)與能源電力實現(xiàn)有效融合成為能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的關(guān)鍵?；?G 技術(shù)的支持，傳統(tǒng)能源企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2021年，世界電信和信息社會日的主題是“在充滿挑戰(zhàn)的時代加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，結(jié)合這一主題，我國相關(guān)部門積極號召傳統(tǒng)企業(yè)加快能源革命、推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，充分發(fā)揮5G 優(yōu)勢，開展5G 賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化建設(shè)成為重點任務(wù)。

新時代，能源是根本、互聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)，現(xiàn)階段我國智能電網(wǎng)以及智慧能源研究水平在世界名列前茅。如今已經(jīng)全面掌握了特高壓輸變電技術(shù)、柔性直流、多端直流等先進電網(wǎng)技術(shù)，同時實現(xiàn)大面積應(yīng)用，除此之外，智能電網(wǎng)、大電網(wǎng)控制技術(shù)取得明顯進步。綜合我國當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，加強推動數(shù)字化與能源融合、推動互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源建設(shè)、儲能研究、區(qū)塊鏈技術(shù)等新興“名詞”成為關(guān)注焦點，未來發(fā)展前景光明。在以能源互聯(lián)網(wǎng)為代表的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，信息化、數(shù)字化是建設(shè)思考重點，以5G 技術(shù)發(fā)展相契合的，以數(shù)據(jù)深度挖掘和融合應(yīng)用為主要特征的智能化發(fā)展模式是必然趨勢。

3 “雙碳”戰(zhàn)略概述

“雙碳”是碳達峰與碳中和的簡稱?！半p碳”戰(zhàn)略提出的主要目的是倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。積極加快降低碳排放，有利于引導(dǎo)綠色技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟的全球競爭力。達到碳達峰、碳中和是我國貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，同時也是黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際量大局作出的重大戰(zhàn)略決策。

實現(xiàn)“雙碳”是我國目前致力發(fā)展一項重要戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略涉及我國多重經(jīng)濟社會系統(tǒng)性的變革，所以需要加強協(xié)調(diào)好雙碳整體的工作發(fā)現(xiàn)及過程。在“雙碳”戰(zhàn)略中，發(fā)展與減排并不矛盾，因減排并不意味著減少生產(chǎn)力、不排放，而是走綠色低碳、生態(tài)優(yōu)先的道路?！半p碳”即是我國的長期目標，亦是我國的短期目標，因短期目標可以循序漸進，且持續(xù)發(fā)力，推動我國完成戰(zhàn)略性目標[2]。

4 新型電力系統(tǒng)概述

新型電力系統(tǒng)目前暫無官方定義，但在該系統(tǒng)中主要強調(diào)以新能源為主體，持續(xù)開展電力系統(tǒng)相關(guān)工作內(nèi)容。新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建主要是加強大云物移智等現(xiàn)代信息技術(shù)的建設(shè)與結(jié)合，同時促進綠色能源的發(fā)展。在使用新型代理系統(tǒng)時，主要還是為了適應(yīng)系能源大規(guī)模接入，并實現(xiàn)雙碳目標。

5 5G 與能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

5G 與能源互聯(lián)網(wǎng)最直接的關(guān)系便是5G 為能源革命提供強大動力。以5G 為代表的新一代信息通信技術(shù)與能源電力技術(shù)的融合，將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，推動傳統(tǒng)能源企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)成能源革命的強大動力。能源是根本，互聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)，我國智能電網(wǎng)以及智慧能源處于世界前列。全面掌握特高壓輸變電技術(shù)，柔性直流、多端直流等先進電網(wǎng)技術(shù)并開展規(guī)模應(yīng)用，智能電網(wǎng)、大電網(wǎng)控制技術(shù)取得顯著進步。此外，數(shù)字化與能源融合發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源、儲能、區(qū)塊鏈、綜合能源服務(wù)等一大批能源新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式正在蓬勃興起。以5G 為代表的先進信息通信技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，將創(chuàng)建能源與信息共享互濟、融合創(chuàng)新的新業(yè)態(tài)。

6 5G 為能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的優(yōu)勢

6.1 加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

5G 技術(shù)作為一種新生代信息通信技術(shù)，通過與新型電力系統(tǒng)的技術(shù)融合，并成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，同時也加快我國企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。能源是一個國家發(fā)展的根本，在對能源進行開發(fā)利用的過程中，需要積極采取雙碳戰(zhàn)略，企業(yè)對自身發(fā)展進行積極定位，確保時刻跟上國家的發(fā)展政策，并迅速轉(zhuǎn)型，以便滿足我國新時代發(fā)展需要。基于5G 技術(shù)的功能優(yōu)勢，可以更加快速、便捷、仿真通過5G技術(shù)與電網(wǎng)相互融合，進而衍生出智能電網(wǎng)，而我國智能電網(wǎng)在全世界范圍內(nèi)名列前茅。我國工信部積極號召5G 作為基礎(chǔ)性新型創(chuàng)新技術(shù)，要充分發(fā)揮其作用與價值，并將5G 技術(shù)賦能，促進我國企業(yè)可以與數(shù)字化產(chǎn)業(yè)進行共同行動[3]。

6.2 數(shù)字化與能源融合發(fā)展

數(shù)字化與能源融合發(fā)展是時代發(fā)展的必然趨勢，與此同時，能源也是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)與根本。隨著智能電網(wǎng)的加入，很多技術(shù)均得到創(chuàng)新與突破，通過互聯(lián)網(wǎng)加5G 技術(shù)打造出的智慧能源、區(qū)塊鏈等新興產(chǎn)業(yè)，可以促進一大批產(chǎn)業(yè)崛起，此外很多行業(yè)通過聯(lián)合5G 技術(shù)，進入智能化階段，為人們的生活及工作帶來了諸多便利之處。在謀求行業(yè)發(fā)展的過程中，對能源的開發(fā)還要遵循雙碳戰(zhàn)略內(nèi)容，以便打造出一個綠色低碳的和諧社會。

6.3 資源共享新業(yè)態(tài)

通過5G 技術(shù)的功能開發(fā)，可以利用該技術(shù)進行深入的數(shù)據(jù)挖掘，從而獲取更多有價值的數(shù)字信息，依靠互聯(lián)網(wǎng)平臺，可以創(chuàng)建屬于自己企業(yè)或行業(yè)的信息交流、資源共享平臺，促進各個資源體可以融合發(fā)展，并創(chuàng)新該行業(yè)的新業(yè)態(tài)。隨著電力系統(tǒng)的加入，因資源得到有效統(tǒng)一與共享，我國在全國范圍內(nèi)開展柔性直流、特高壓輸變電技術(shù)、多端直流等先進技術(shù)，從而促進雙碳戰(zhàn)略的進一步落實[4]。

6.4 搭建物理領(lǐng)域與數(shù)字領(lǐng)域的橋梁

在物理領(lǐng)域可以利用先進的5G 技術(shù)構(gòu)建出1∶1的實驗?zāi)Ｐ?，并通過對物理模型的定位分析，而這一技術(shù)又被稱為數(shù)字孿生技術(shù)，該技術(shù)可以幫助電力企業(yè)開展數(shù)字孿生相關(guān)實驗，不僅不會浪費過多的資源，還會降低實驗損耗，因此也打動了物理領(lǐng)域與數(shù)字領(lǐng)域之間的聯(lián)系，并通過相關(guān)技術(shù)數(shù)字孿生技術(shù)將兩個之間連接起來，該技術(shù)承擔(dān)著橋梁的作用。通過數(shù)字孿生技術(shù)和物理實體進行同步，是云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的集成。

6.5 新能源快速發(fā)展

隨著雙碳戰(zhàn)略逐步落實，我國積極開發(fā)新能源以確保能源資源可以順利轉(zhuǎn)換，并滿人們生活、工作及企業(yè)發(fā)展的需求，所以我國也在大力開發(fā)太陽能發(fā)電裝機，以自然、綠色的資源進行能源轉(zhuǎn)化，并有效減少碳的排放。與此同時，在汽車領(lǐng)域，也在積極開發(fā)新能源汽車，并做到了以電代油，減少煤油資源的過度消耗；還在5G 技術(shù)的加持下，很多功能均依托在新能源汽車中，以滿足人們的出行需求。

2021過，我國新能源汽車銷售量高達350萬臺，與上年相比較增長了1.6倍，并且我國新能源汽車銷售數(shù)量連續(xù)7年位居世界首位。我國企業(yè)在發(fā)展過程中，一直遵循雙碳戰(zhàn)略原則，堅持綠色低碳的開展行業(yè)工作，并創(chuàng)新自身發(fā)展技術(shù)，切實的滿足新時代發(fā)展需求，進而推動我國持續(xù)發(fā)展。除此之外，新型電力系統(tǒng)也是在“雙碳”戰(zhàn)略落實的過程中形成的現(xiàn)代化技術(shù)，該技術(shù)主要致力于電力能源的開發(fā)及使用，通過該技術(shù)可以加強電量的有效轉(zhuǎn)化，還會通過數(shù)字化的技術(shù)的融入，將各個操作技術(shù)的功能進行系統(tǒng)化配置，確保各個技術(shù)環(huán)節(jié)合理、高效。

6.6 虛擬電廠能源轉(zhuǎn)化

通過5G 先進的現(xiàn)代通信技術(shù)，可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺中將構(gòu)建出虛擬電廠，該電廠具有一定的實際功能與作用，通過虛擬電廠可對各種分散的DER 聚合與優(yōu)化。虛擬電廠也是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)中重要的組成部分，因可以通過該平臺與虛擬電廠建立連接，并讓相關(guān)的技術(shù)或領(lǐng)導(dǎo)人員多層次理解及運用相關(guān)技術(shù)，同時還會滿足多元通信的目的[5]。

7 新型電力系統(tǒng)助力雙碳戰(zhàn)略 5G 助推能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型

7.1 多方技術(shù)聯(lián)合，共創(chuàng)數(shù)字化時代

隨著2G、3G、4G 時代的持續(xù)更新，5G 技術(shù)以更快的通信效率，以及其他的技術(shù)優(yōu)勢在數(shù)個領(lǐng)域中得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用；在信息通信技術(shù)的加持下，我國數(shù)個領(lǐng)域通過專業(yè)優(yōu)勢對該技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用，還將其進行技術(shù)創(chuàng)新。在我國發(fā)展的過程中，將5G 技術(shù)也融入其中，因我國正在落實“雙碳”戰(zhàn)略，而“雙碳”戰(zhàn)略需要我國的企業(yè)及人民紛紛參與其中，其中新型電力系統(tǒng)主要強調(diào)以新能源為主體，并利用新能源開展綠色低碳的環(huán)保工作。目前，我國的各個行業(yè)及領(lǐng)域中均在使用數(shù)字化技術(shù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)平臺進行了數(shù)字化時代，同時也實現(xiàn)了全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

7.2 積極創(chuàng)新新能源，嚴格落實雙碳戰(zhàn)略

當(dāng)前，能源不僅對于人們的日常生活非常重要，對國家的發(fā)展同樣也有著非常大的影響力，若想持續(xù)推動我國持續(xù)發(fā)展，需要探索新的且對環(huán)境沒有傷害的能源，并將當(dāng)下的各種消耗型能源取替，切實的滿足人們的工作及生活需求，最重要的是要與國家的發(fā)展方向相符合。

隨著5G 技術(shù)的應(yīng)用，我國也謀劃了“雙碳”戰(zhàn)略，并且該戰(zhàn)略即是我國的長期目標，亦是我國的短期目標，因短期目標可以循序漸進，且持續(xù)發(fā)力，將戰(zhàn)略性工作逐步落實，進而為我國的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。我國也致力于研究新能源的過程中，目前我國在挖掘新能源是，將相關(guān)的電力技術(shù)進行創(chuàng)新，并聯(lián)合大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對電力資源進行深入挖掘，持續(xù)探索新的供電方式及能源種類。雙碳戰(zhàn)略落實時，也并不是直接縮減企業(yè)生產(chǎn)力，進而減少碳排放，這樣理解較為片面、單一，降低碳排放主要是倡導(dǎo)綠色低碳，并利用新能源進行生產(chǎn)。但目前新能源的種類相對較少，需要加大新能源開發(fā)力度，重新新能源的使用途徑。

7.3 利用新型電力系統(tǒng)融合5G 技術(shù)，打造5G 電力虛擬平臺

新型電力系統(tǒng)通過與5G 技術(shù)的融合，不僅會提升電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的可操作性，還會切實的提升大部分機械的運行效率。但由于當(dāng)下能源互聯(lián)網(wǎng)需要進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并且要具備靈活、經(jīng)濟、安全等轉(zhuǎn)型媒介，其中5G 技術(shù)可以承擔(dān)該作用，互聯(lián)網(wǎng)能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，可提升相關(guān)業(yè)務(wù)的開展效率，為保證安全性，我國一些企業(yè)也在致力于打造5G 電力虛擬平臺，并分別制定出公網(wǎng)專用、行業(yè)制定、能力開放、分權(quán)分域等設(shè)計原則等。

綜上所述，通過全面推行新能源與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，可以進一步推動我國新能源的開發(fā)與其他技術(shù)的創(chuàng)新。在能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，在其中切實的使用5G 技術(shù)，利用該技術(shù)可以豐富電力相關(guān)技術(shù)功能，并結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對新能源的價值與功能進行深入挖掘。此外，互聯(lián)網(wǎng)與新能源之間是借助數(shù)字孿生技術(shù)搭建出的數(shù)字連接橋梁，該技術(shù)是可在數(shù)字空間中進行實際情況1∶1模擬，從而提高電力系統(tǒng)的認識及管理水平。