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《浙江省能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果和協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)研究》報告，由浙江華云信息科技有限公司牽頭組織專家，通過數(shù)字化項目現(xiàn)場調(diào)研32次， 17次撰寫討論，專家組從能源電力的生產(chǎn)、存儲、傳輸、消費、交易、治理等各環(huán)節(jié)總結(jié)分析，撰寫浙江能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的成果與協(xié)同創(chuàng)新實踐成果，供產(chǎn)業(yè)參考。

第一篇研究報告第一章能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢已刊載，可點擊查看》》》，現(xiàn)今針對：能源電力生產(chǎn)、電力存儲、電力傳輸數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果分析報告進行第二篇連載。

第二章能源電力生產(chǎn)、電力存儲、電力傳輸

數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果分析報告

2.1能源電力生產(chǎn)

近年來，我國投入了大量資源發(fā)展水電、核電、風(fēng)電、光伏等清潔能源發(fā)電方式，促使清潔能源發(fā)電占比逐年提高，但是火力發(fā)電依然占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，2019年中國火力發(fā)電量為50465億千瓦時，占全國發(fā)電量比例為71.19%；2020年中國火力發(fā)電量為51743億千瓦時，占全國發(fā)電量比例為70.62%，同比上升2.5%。另據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國二氧化碳排放量約100億噸，其中發(fā)電環(huán)節(jié)排放占比約40%，其中火電仍然是碳排放最大的發(fā)電方式?？深A(yù)見的，煤電在未來一段時期仍會是中國最重要的發(fā)電來源，但份額會逐漸下降，并且其定位將發(fā)生重大改變：從傳統(tǒng)的承擔(dān)基本負荷和平抑風(fēng)光波動以保障電能質(zhì)量，以“壓艙石”和“穩(wěn)定器”的角色支撐電力系統(tǒng)平穩(wěn)安全運行，轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)型電源，從電量主體角色轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏﹄娏坎⒅夭⒆罱K向系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)型。從以燃煤為主的火力發(fā)電，轉(zhuǎn)換到以新能源為主體的電力系統(tǒng)運行模式，將是整個“雙碳”歷程中最為艱巨的轉(zhuǎn)變。

浙江省計劃率先實現(xiàn)新能源的大踏步發(fā)展，進而領(lǐng)先全國落實“雙碳”目標?！墩憬‰娏Πl(fā)展“十四五”規(guī)劃》指出，到2035年，浙江省將率先建成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，以支撐電力行業(yè)碳排放總量達峰后穩(wěn)中有降。

2.1.1火力發(fā)電

(1)燃煤電廠發(fā)展趨勢

① 裝機容量比重下降，投資放緩

近些年火電工程建設(shè)投資持續(xù)下降，由2017年的1174億降至2020年的489億元。2020年底中國煤電裝機容量占比首次降至電力裝機總量的50%以下。2021年4月22日，國家主席習(xí)近平在出席領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會時強調(diào)：“中國將嚴控煤電項目，‘十四五’時期嚴控煤炭消費增長、‘十五五’時期逐步減少?！边@一發(fā)言框定了未來五年中國煤炭消費的曲線，也第一次明確了煤電的增長空間有限。

② 堅持“煤炭清潔、高效利用”

愈加嚴格的環(huán)保政策的實施與碳稅、碳排放交易的壓力，將要求煤電機組致力于開發(fā)更清潔高效的發(fā)電方式，而不斷提升的新能源發(fā)電滲透率也對煤電靈活性調(diào)節(jié)潛力的挖掘和釋放提出了更高的要求，燃煤電廠轉(zhuǎn)型方向如下：

一是作為未來一段時間的供電主力，煤電節(jié)能潛力較大，做好潔凈、高效的技術(shù)升級改造，樹立先進企業(yè)為標桿。我國燃煤電廠近年來每年的運行時數(shù)只有4300小時左右，開工率不足，應(yīng)將轉(zhuǎn)型重點從擴大裝機規(guī)模轉(zhuǎn)移到潔凈和提效上。

二是燃煤電廠需做好靈活性改造。當新能源在電網(wǎng)中的比例逐漸擴大時，對調(diào)峰電源的需求也逐漸升高，與新能源等電源相比，煤電具有較好的調(diào)峰性能。對于以煤炭為主要一次能源的國家而言，高調(diào)節(jié)性是煤電的新使命。

三是經(jīng)營導(dǎo)向轉(zhuǎn)變。隨著電力市場從關(guān)注電量向電力轉(zhuǎn)變，以及電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場的建立，傳統(tǒng)燃煤電廠的經(jīng)營導(dǎo)向、企業(yè)內(nèi)部的考核機制、業(yè)務(wù)流程也將發(fā)生深刻變化。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型將是推動煤電廠經(jīng)營理念、生產(chǎn)方式、組織流程實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的重要路徑。

(2）燃煤電廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑

數(shù)字化采購轉(zhuǎn)型。重點是對煤倉煤種的分層監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測和自動化升級。通過燃煤全程特征碼技術(shù)和入爐煤電子皮帶秤數(shù)據(jù)，建立入爐煤分倉計量分析模型，實現(xiàn)對每班次的入爐煤進行分倉計量和分爐計量；對倉內(nèi)燃煤建立煤種分層分析模型，對煤倉的煤種、煤質(zhì)、煤量、煤位進行實時動態(tài)分析和監(jiān)測。對入爐煤煤種切換進行實時精確預(yù)測，對煤種切換時間進行提示；通過對磨煤機熱平衡分析，實現(xiàn)對煤種切換過程的實時監(jiān)測。

數(shù)字化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。重點在于充分應(yīng)用火電企業(yè)過去寶貴的設(shè)備系統(tǒng)資源，如DCS一體化控制系統(tǒng)、SIS廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)等，以發(fā)電過程的數(shù)字化、自動化、信息化、標準化為基礎(chǔ)，以管控一體化、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、AR虛擬現(xiàn)實為平臺，集成智能傳感與執(zhí)行、智能控制與優(yōu)化、智能管理與決策等技術(shù)，開展靈活改造與新舊系統(tǒng)融合，形成一種具備自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自趨優(yōu)、自恢復(fù)的智能發(fā)電運行控制管理模式，實現(xiàn)更加安全、高效、清潔、低碳、靈活的生產(chǎn)目標。

數(shù)字化營銷的轉(zhuǎn)型。重點是優(yōu)化產(chǎn)品配置，為客戶需求提供各種高效的系統(tǒng)優(yōu)化方案；在新的市場規(guī)則下，采用靈活的價格策略，滿足不同用戶需求，擴大電力銷售。同時，信息交互構(gòu)架應(yīng)該在對內(nèi)滿足火電標準信息交互的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的充分交互，兼顧與外部的信息交互需要（主要包括系統(tǒng)內(nèi)主管各級單位的專有系統(tǒng)的信息交互，系統(tǒng)外與電網(wǎng)、政府職能部門的業(yè)務(wù)信息交互）。

管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。依托數(shù)字化思維的深層次管理意識、機制的變革，進行管理流程和管理行為重新梳理，構(gòu)建智能生產(chǎn)管理、智能經(jīng)營、智能行政等管理模型，提高發(fā)電廠的服務(wù)和管理水平。充分應(yīng)用報表指標平臺、管理標準化系統(tǒng)等，提升經(jīng)營、管理的智能化管控水平，利用好微信App等各類便攜式智能終端，研究開發(fā)各類型業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用，深化集中管控、大數(shù)據(jù)分析、遠程智能辦公等工作。

智慧電廠新舊系統(tǒng)融合架構(gòu)圖

案例

案例1：臺二電廠

① 項目背景

浙能集團智能電廠示范項目是浙能集團以國家發(fā)改委下發(fā)的《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源[2016]392號）為綱領(lǐng)，響應(yīng)浙江省委省政府提出的“全面推動浙江制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)一批‘無人車間’、‘無人工廠’”的號召，立足浙能集團“數(shù)字浙能”、“新浙能”戰(zhàn)略規(guī)劃，以浙江浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺具備深度調(diào)峰能力的1050MW機組為試點，利用先進的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、5G通訊微網(wǎng)、VR虛擬現(xiàn)實等高精尖技術(shù)，將人工智能應(yīng)用在發(fā)電廠生產(chǎn)、經(jīng)營和管理等各個方面，打造“數(shù)字賦能、低碳排放、高效環(huán)?！钡男滦突痣姀S，實現(xiàn)信息流、業(yè)務(wù)流、價值流的交換與互動，滿足綠色生態(tài)、安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟等多目標要求。

② 項目功能

一個平臺+八大模塊：

一個平臺：

浙能集團智能電廠以“賦能服務(wù)平臺和智能生產(chǎn)應(yīng)用研發(fā)”為項目建設(shè)的核心，依托集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，利用微服務(wù)微應(yīng)用開發(fā)架構(gòu)，Docker技術(shù)封裝微服務(wù)微應(yīng)用，開發(fā)出設(shè)備數(shù)字鏡像、指標建模、數(shù)理建模、故障推理、機理建模及可視化界面組態(tài)、分布式調(diào)度計算等靈活可擴展功能模塊，快速實現(xiàn)集團云端賦能服務(wù)平臺和電廠邊側(cè)應(yīng)用生態(tài)的智能協(xié)同管控。

同時，賦能服務(wù)平臺作為數(shù)據(jù)管理中心，與集團ERP系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、安健環(huán)系統(tǒng)等業(yè)務(wù)支撐平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)集團生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理及智能應(yīng)用的自主研發(fā)。

八大模塊：

1) 智能設(shè)備模塊：借助大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能技術(shù)，提升和完善設(shè)備的感知能力，構(gòu)建可主動分析、主動診斷、主動跟蹤、主動糾偏、主動學(xué)習(xí)的智能“設(shè)備體”，實現(xiàn)全生命周期電廠鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及主要輔機設(shè)備的智能化管理。

2) 智能運行模塊：在發(fā)電生產(chǎn)運行中應(yīng)用“云、大、物、移“等技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)挖掘進行工況尋優(yōu)與診斷，實現(xiàn)運行參數(shù)異常早期預(yù)警、系統(tǒng)故障自行診斷、機組能效劣化自動調(diào)整，降低運行人員的勞動強度，做到集控室少人值守乃至無人值守。

3) 智能燃料模塊：以節(jié)能降耗、降本增效為目標，以智能燃料管理系統(tǒng)為統(tǒng)一管理平臺，將智能卸船機、智能斗輪機、輸煤機器人等智能輔機聯(lián)通，實現(xiàn)燃料島的數(shù)據(jù)自由互聯(lián)；從而做到了從供煤、存煤、計量、化驗、配煤摻燒等全部環(huán)節(jié)入手，實現(xiàn)燃料從離港到入廠再到入爐的全過程智能化管控。

4) 智能安全模塊：以本質(zhì)安全、有效管控為目標，運用三維仿真系統(tǒng)、人員定位、智能門禁、視頻識別等技術(shù)，打造可視化管理平臺實現(xiàn)人員信息互通共享、智能統(tǒng)一管控，對工作人員的作業(yè)地點、時間、內(nèi)容、過程等信息進行全程掌控，確保人員作業(yè)安全規(guī)范，做到風(fēng)險有效把控，實現(xiàn)“人防”到“智防“的轉(zhuǎn)變。

5) 智能決策模塊：通過打造生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理平臺，建立全成本、全價值的管控體系，對全廠生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)進行采集與運算，填充短期成本分析和實時報價的數(shù)據(jù)空缺，核算短期發(fā)電邊際成本，為現(xiàn)貨市場實時報價提供依據(jù)。

6) 智能檔案模塊：對電廠海量文檔數(shù)據(jù)資源進行全文數(shù)據(jù)標引、碎片化重組、知識體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)挖掘分析、在線發(fā)布與智能檢索、分析利用。同時，依托于數(shù)字鏡像系統(tǒng)，實現(xiàn)人員隨時隨地掃碼查檔，方便快捷，人員的查檔存檔能力大大增強。

7) 智能倉儲模塊：以倉儲物流智能化為核心，建立適用于能源行業(yè)特點的WMS系統(tǒng)，打通與ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道，升級應(yīng)用合同協(xié)同商務(wù)平臺。結(jié)合外部物流數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對物資物流進度、倉儲管理、遠程驗收的實時掌握，達到精益、高效、規(guī)范的倉儲管理目標。

8) 智能培訓(xùn)模塊：利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，構(gòu)建電廠智能培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)廠區(qū)場景自由漫游、設(shè)備檢修指導(dǎo)、操作規(guī)程模擬、事故演練教學(xué)、生產(chǎn)流程仿真培訓(xùn)等功能，方便人員熟練掌握專業(yè)技能，提升技術(shù)水平。

③ 項目亮點（成效）

1) 賦能服務(wù)平臺，構(gòu)建智能電廠數(shù)據(jù)中心與數(shù)智大腦

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打造的賦能服務(wù)平臺，將發(fā)電生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和ERP、SIS及各個子項目系統(tǒng)深度融合，打破系統(tǒng)間的隔閡，消滅信息孤島，把各系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個智能化的整體。同時，賦能服務(wù)平臺構(gòu)建面向業(yè)務(wù)人員的低代碼二次開發(fā)生態(tài)環(huán)境，通過各種算子開發(fā)模塊，業(yè)務(wù)人員可根據(jù)流程選擇不同的模塊進行銜接，而非使用代碼編寫的方式開發(fā)，大大降低業(yè)務(wù)調(diào)整的難度，實現(xiàn)流程可調(diào)整，人人可參與。此外算法模塊可實現(xiàn)自由復(fù)制，方便后續(xù)的項目推廣。

2) 云邊協(xié)同架構(gòu)，打造智能化發(fā)電集群

充分融合集團信息資源和大數(shù)據(jù)分析能力，完成機理數(shù)理雙驅(qū)動模型構(gòu)建，對電廠業(yè)務(wù)的優(yōu)化算法進行快速迭代；同時結(jié)合群廠橫向分析對比，快速進行設(shè)備預(yù)警診斷，實現(xiàn)以集團數(shù)智大腦為核心，打造發(fā)電生產(chǎn)的智能化集群。

3) 數(shù)智應(yīng)用全覆蓋，實現(xiàn)全廠業(yè)務(wù)智能化

智能電廠示范項目涵蓋智能設(shè)備、智能運行、智能安全、智能燃料、智能決策、智能培訓(xùn)、智能檔案、智能倉儲八大業(yè)務(wù)領(lǐng)域的多項數(shù)字化、智能化應(yīng)用，做到全廠業(yè)務(wù)的智能化，不再局限于單個系統(tǒng)的智能化改造。

4) 精細化全過程管理，直達設(shè)備底層的控制優(yōu)化

將人工智能算法模型深入底層設(shè)備，直接作用于設(shè)備控制系統(tǒng)，設(shè)備故障預(yù)警診斷和運行閉環(huán)優(yōu)化，全面實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)挖掘的精細化生產(chǎn)管理，更徹底釋放發(fā)電生產(chǎn)力，提高全員生產(chǎn)率，降低運行人員勞動強度。

5) 人企共進的發(fā)電數(shù)字化生產(chǎn)新業(yè)態(tài)

以集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)為基礎(chǔ)，全面實現(xiàn)信息上云、業(yè)務(wù)上網(wǎng)，構(gòu)建集團、電廠、人員和設(shè)備線上、線下運營管理的有機融合，實現(xiàn)發(fā)電生產(chǎn)信息共享、知識轉(zhuǎn)移、價值再造和人企共進的發(fā)電數(shù)字化生產(chǎn)新業(yè)態(tài)。

臺二數(shù)字化智能電廠一角

案例2：烏沙山電廠

① 項目背景

浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司于2003年開始建設(shè)，一期建設(shè)4×600MW超臨界燃煤發(fā)電機組，2006年機組全部投產(chǎn)實現(xiàn)“一年四投”，獲得國家工程建設(shè)銀質(zhì)獎?wù)隆⒅袊娏?yōu)質(zhì)工程獎等。至2020年底，發(fā)電量累計完成1947億千瓦時；創(chuàng)造利潤73億元，累計上繳稅金超70億元，為寧波市納稅50強。4臺次機組被評為可靠性“金牌”機組，共有發(fā)明、實用新型專利66項，參編國際、國家和行業(yè)標準6個。大唐烏沙山電廠在業(yè)務(wù)發(fā)展方面一直走在行業(yè)前列，因此作為傳統(tǒng)電廠，面對國家政策引導(dǎo)和環(huán)保要求，積極主動開展了燃煤電廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，并成為了一個優(yōu)秀的轉(zhuǎn)型樣本。

② 項目功能

烏沙山電廠轉(zhuǎn)型之初選擇從最基礎(chǔ)的生產(chǎn)管理模塊整合入手，基于大數(shù)據(jù)融合的烏沙山智慧電廠建設(shè)方案，主要分為三大功能層次：

1) 智能設(shè)備層

智能監(jiān)測儀表：包括爐膛溫度場測量、環(huán)保設(shè)備智能視覺監(jiān)測、動態(tài)水平衡無線監(jiān)測系統(tǒng)等；

智能機器人：輸煤棧橋機器人、盤煤機器人、爐膛無人機、無人斗輪機等智能設(shè)備。

2) 智能控制層

結(jié)合DCS改造，開展自主可控智能控制平臺開發(fā)建設(shè)，打造智能DCS系統(tǒng)，為控制過程智能技術(shù)應(yīng)用提供硬件支撐和算法組件；開發(fā)鍋爐智能監(jiān)測與燃燒優(yōu)化、環(huán)保智能監(jiān)測與優(yōu)化、機組平行控制優(yōu)化等功能。

3) 智慧管理層

打造以數(shù)據(jù)中臺為底座的智慧管理應(yīng)用系統(tǒng)，開發(fā)建設(shè)智慧運行監(jiān)控、智慧設(shè)備維護應(yīng)用，實現(xiàn)生產(chǎn)管控一體化；部署智能安防系統(tǒng)、燃料三大項目優(yōu)化、智慧營銷系統(tǒng)、智慧辦公系統(tǒng)，通過智慧化手段提高生產(chǎn)、管理、經(jīng)營水平；建設(shè)智慧電廠門戶，打造全廠數(shù)字化展示和管理駕駛艙，實現(xiàn)智慧電廠狀態(tài)全面管控。

③ 項目亮點（成效）

烏沙山電廠前期發(fā)電效益一直較好，具有創(chuàng)新意識，能自主做規(guī)劃。建設(shè)過程得到了大唐集團認可，被列為內(nèi)部綜合性試點項目。

構(gòu)建數(shù)據(jù)中臺，落實“存、通、用、智”理念，打通數(shù)據(jù)孤島，讓數(shù)據(jù)上云，實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)，開展更高層次管理應(yīng)用，支撐企業(yè)數(shù)據(jù)智能應(yīng)用和決策。

完成基于大數(shù)據(jù)融合的烏沙山總體技術(shù)架構(gòu)：以全面設(shè)備治理為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)中臺、智能控制平臺、全廠5G專網(wǎng)三大數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為支撐，構(gòu)建智慧運行、智慧維護、智慧安全、智慧管理四大功能群組共計31項應(yīng)用功能，形成“1+3+4”的總體技術(shù)架構(gòu)。

烏沙山智能電廠架構(gòu)及數(shù)據(jù)中臺展示

案例小結(jié)

以上案例中，我們發(fā)現(xiàn)要促進燃煤電廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型，可以關(guān)注以下方面：

① 數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的決心

傳統(tǒng)電力企業(yè)轉(zhuǎn)型之路不易。轉(zhuǎn)型要見效，是個長期工程。轉(zhuǎn)型的做法跟組織所處的階段、獲得的支持、內(nèi)部人員的意愿度上等密不可分。所以在立項之初就需要明確所處的階段，對可能遇到的挑戰(zhàn)有評估，更需要不斷堅定轉(zhuǎn)型的決心。之前烏沙山醞釀十年開展的二期工程叫停，轉(zhuǎn)型過程也遇到了波折，但是我們看到更多的是團隊的轉(zhuǎn)型決心——即使遇到挑戰(zhàn)，還是一直在尋找各種解決方案，努力爭取資源支持。

② 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實現(xiàn)路徑

數(shù)據(jù)作為新時代企業(yè)核心資產(chǎn)之一，其管理與服務(wù)應(yīng)作為獨立業(yè)務(wù)統(tǒng)一運營。針對燃煤電廠的全生命周期管理運營體系，需要方法論作為指導(dǎo)。標準規(guī)范是一切“數(shù)字化”工作的基礎(chǔ)。有的燃煤電廠在轉(zhuǎn)型之前內(nèi)部已建立豐富的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，但是各類系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)標準各異。烏沙山電廠在訪談中提及，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型深入，數(shù)據(jù)標準化的短板凸顯，比如命名、參數(shù)。此時建立數(shù)據(jù)標準規(guī)范就非常重要，雖然這是一項難度極高、工程浩大的工作。

③ 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新技術(shù)應(yīng)用

轉(zhuǎn)型過程中，新的技術(shù)及配套工作模式誕生，需要在全企業(yè)上下統(tǒng)一思想的基礎(chǔ)上，高效過渡。烏沙山電廠在訪談中提及，目前DCS系統(tǒng)是窗口期。燃煤電廠的DCS面臨市場升級，比如需要給控制系統(tǒng)更換設(shè)備時，原廠商已經(jīng)停止生產(chǎn)。國產(chǎn)DCS技術(shù)已日趨成熟，如何將傳統(tǒng)工控系統(tǒng)向智能工控系統(tǒng)升級，成為國產(chǎn)DCS發(fā)展的新賽道。

2.1.2光伏發(fā)電

(1)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

① 政策趨向務(wù)實，產(chǎn)業(yè)鏈完整，市場發(fā)展空間巨大

作為未來能源電力生產(chǎn)增量主體之一，光伏產(chǎn)業(yè)具備巨大發(fā)展空間。浙江省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標規(guī)劃明確，提出十四五期間實現(xiàn)“光伏倍增”。截至2020年底，浙江省累計建成光伏發(fā)電裝機1517萬千瓦，根據(jù)《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃（征求意見稿）》，計劃到“十四五”末，力爭光伏裝機達到2750萬千瓦以上，新增裝機在1200萬千瓦以上，其中分布式光伏新增裝機超過500萬千瓦、集中式光伏新增裝機超過700萬千瓦。

光伏產(chǎn)業(yè)政策日趨務(wù)實。2021 年是“十四五”開局之年，光伏發(fā)電進入新發(fā)展階段。為全面貫徹黨中央、國務(wù)院作出的實現(xiàn)碳達峰碳中和、努力構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重大戰(zhàn)略決策，持續(xù)推動光伏發(fā)電高質(zhì)量發(fā)展，國務(wù)院、發(fā)展改革委、能源局等部下發(fā)一系列通知，例如《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》、《2030年前碳達峰行動方案》、《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知》(國能發(fā)新能〔2021〕25號)、《關(guān)于2021年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重及有關(guān)事項的通知》(發(fā)改能源〔2021〕704號)、《關(guān)于引導(dǎo)加大金融支持力度，促進風(fēng)電和光伏發(fā)電等行業(yè)健康有序發(fā)展的通知》（發(fā)改運行〔2021〕266號）等，主要從以下四方面進行引導(dǎo)：集中式電站進入平價上網(wǎng)時代（2022年起新建戶用分布式光伏項目中央財政不再補貼）、新建戶用分布式光伏仍享受補貼（新建戶用分布式光伏項目國家財政補貼預(yù)算額度為5億元，發(fā)電量補貼標準為每千瓦時0.03元，預(yù)計可支撐全年戶用新增裝機超16GW）、電網(wǎng)消納權(quán)重不設(shè)上限（浙江省2021年總量消納責(zé)任權(quán)重最低值為18.5%，激勵值為20.5%，非水電消納責(zé)任權(quán)重最低值為8.5%，激勵值為9.4%。風(fēng)電光伏下限為“消納責(zé)任權(quán)重倒算出的保障性規(guī)?！?，將不設(shè)上限。電網(wǎng)將由“制約天花板”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖泳W(wǎng)服務(wù)提供方”，對風(fēng)光項目實行“能并盡并”）、金融支持力度加大（金融機構(gòu)按照商業(yè)化原則與可再生能源企業(yè)協(xié)商展期或續(xù)貸。同時優(yōu)先發(fā)放補貼和進一步加大信貸支持力度。企業(yè)結(jié)合實際情況自愿選擇是否主動轉(zhuǎn)為平價項目，對于自愿轉(zhuǎn)為平價項目的，可優(yōu)先撥付資金，貸款額度和貸款利率可自主協(xié)商確定）。

② 光伏產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化率高，能效不斷提升

光伏行業(yè)上游是從硅料到硅片的原材料制備環(huán)節(jié)；中游是從光伏電池到光伏組件的制造，負責(zé)生產(chǎn)有效發(fā)電設(shè)備；下游則是應(yīng)用端，即光伏發(fā)電系統(tǒng)。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈示意（圖片來源：公開信息整理）

目前光伏生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需的設(shè)備及材料國產(chǎn)化率可達95%以上，基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，成本不斷降低，能效持續(xù)提升。制造環(huán)節(jié)，技術(shù)發(fā)展帶動光伏材料成本的下降。經(jīng)過20余年的發(fā)展，光伏技術(shù)取得了以下幾個方面的突破：第一，光伏硅片由單晶替代了多晶，并且還繼續(xù)走異質(zhì)結(jié)等新技術(shù)路線；第二，硅片尺寸也經(jīng)過不斷發(fā)展變化，提前進入到M12時代；第三，光伏組件功率于2020年下半年全面邁入600W+時代。光伏產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)迭代，帶來的是光伏發(fā)電成本持續(xù)降低。通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)高效、高功率、低成本，將是光伏產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

過去15年的光伏系統(tǒng)成本整體出現(xiàn)下降趨勢（圖片來源：公開數(shù)據(jù)整理）

建設(shè)環(huán)節(jié)，通過降低綜合成本實現(xiàn)降本增效。主要是以管理為抓手，降低綜合成本，體現(xiàn)管理效益：一是通過精煉管理團隊，尋求更為實干的施工隊降低人力成本；二是通過前期采購策劃，在施工過程中進行管控，從而降低材料成本；三是通過制定合理的施工方案，在過程中實時跟進調(diào)整，降低措施成本；四是通過杜絕二次施工，做好“三常三無”降低質(zhì)安成本；五是通過精細化管理，合理規(guī)劃各項費用以降低現(xiàn)場成本。主要是以管理為抓手，降低綜合成本，向管理要效益。

③ 市場競爭激烈，提質(zhì)增效壓力凸顯

隨著補貼政策的逐漸退坡和大量新進入者，市場競爭日趨激烈。浙江省光伏企業(yè)提質(zhì)增效的壓力愈發(fā)凸顯，主要表現(xiàn)在：

市場議價能力差。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，浙江省光伏企業(yè)更多為中下游企業(yè)，主營業(yè)務(wù)以光伏板、逆變器的生產(chǎn)為主，易受到外部市場波動、貿(mào)易壁壘增多和惡性價格競爭的影響，并制約了企業(yè)向上游拓展的能力。另一方面，90%以上的光伏企業(yè)屬于中小企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模大都在100MW之下，整體技術(shù)水平偏低，市場競爭力較弱，有可能在競爭中被整合和淘汰。

技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化進程慢。雖然光伏產(chǎn)業(yè)在光伏硅料、硅片、電池片、組件、逆變器、電站運維等各個環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新與迭代上呈現(xiàn)出良好的表現(xiàn)和儲備，但是技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化進程較慢，一定程度上影響了浙江省光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以浙大寧波理工學(xué)院為例，胡長興教授團隊研發(fā)的智能型建筑光伏一體（BIPV）光伏瓦系統(tǒng)，將高效光伏發(fā)電與可靠綠色建材一體化結(jié)合，既能遮風(fēng)擋雨、保溫隔熱、低壓阻燃及裝飾防護，又兼具太陽能發(fā)電功能，同時具有使用壽命長、安裝簡易、負載低、節(jié)能環(huán)保及智能運維等優(yōu)點。但作為光伏投資商來說，對于成本更為敏感，對新技術(shù)在可靠性和可維護性方面也會存在顧慮。新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)如何從試點示范到復(fù)制推廣再到大規(guī)模應(yīng)用，還有待產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系的融合完善和市場的最終驗證。

浙大寧波理工學(xué)院應(yīng)用實踐

資料來源：浙大寧波理工學(xué)院分享

運維環(huán)節(jié)未受足夠重視。目前光伏運維存在的主要問題有：在理念層面，投資商在項目前期更關(guān)注電站的建設(shè)成本、建設(shè)周期，比較忽視運維環(huán)節(jié)。在技術(shù)層面，光伏電站運維環(huán)節(jié)缺乏行業(yè)標準，光伏運維平臺缺乏分析診斷功能；在商務(wù)層面，運維商的收益往往按照光伏站的容量規(guī)模收費，沒有與發(fā)電收益掛鉤，缺乏進一步提升運維水平的積極性。在治理層面，存量光伏電站占用了大量寶貴的土地和屋頂資源，但管理部門只考核裝機容量，不考核有效發(fā)電時間。浙江作為可開發(fā)資源稀缺的省份，亟需提升對存量光伏電站的有效利用。浙江省太陽能光伏行業(yè)協(xié)會已計劃組織起草光伏電站運行評價標準，并尋求政府主管部門支持，共同推動光伏電站運維質(zhì)量、效益提升，最大限度提升省內(nèi)光伏資源的利用率。

(2)數(shù)字化運營助力光伏項目提質(zhì)增效

光伏項目的數(shù)字化應(yīng)用主要在運維環(huán)節(jié)，通過精細化管理持續(xù)提升效率。隨著光伏電站規(guī)模的高速增長，后期運維市場也在不斷擴大。相較于傳統(tǒng)運維模式下無法實時監(jiān)測、對電站設(shè)備不能進行精準維護這些問題，智能化電站通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的深度應(yīng)用，對光伏電站實施線上數(shù)據(jù)監(jiān)控、線下專業(yè)管理運維，降低了運維成本，從而提升電站發(fā)電收益。通過精細化管理，光伏電站整體發(fā)電效率提升約3%-5％。

(3)案例

案例1：智慧光伏數(shù)字一體化解決方案

① 項目背景

自2018年開始，國網(wǎng)浙江省綜合能源服務(wù)有限公司（以下簡稱“省綜”）就著手布局分布式光伏投資業(yè)務(wù)。隨著投資電站數(shù)量的增加，運維工作的復(fù)雜度和工作強度越來越大，傳統(tǒng)上依托電站設(shè)備供應(yīng)商提供的簡單在線監(jiān)測運維軟件已經(jīng)不能適應(yīng)管理的要求，亟需一套統(tǒng)一、集中、智能化的數(shù)字化運維平臺。為此省綜與浙江華云信息科技有限公司合作開發(fā)了智慧光伏運營管理平臺，以滿足光伏電站運營管理對在線監(jiān)測、智能診斷、資產(chǎn)智能管理、電費結(jié)算托收等方面的需求，并基于該平臺提供的數(shù)字化運營能力，將業(yè)務(wù)延伸至面向其它投資商的分布式光伏電站運營托管服務(wù)。

② 項目功能

智慧光伏運營管理平臺主要有以下幾大功能：

集控監(jiān)測：支持總部、區(qū)域、場站三級監(jiān)控，實現(xiàn)集中管理，遠端值守，解決分布式電站分散、難以管理、運維成本高的痛點。

智能診斷：告警及時響應(yīng)，智能分析低效設(shè)備，精確定位低效原因，減少發(fā)電損失。

智能營維：營維流程PDCA閉環(huán)管理，實現(xiàn)運營相關(guān)信息全透明可追溯，保障光伏電站全生命周期穩(wěn)定收益。

決策支撐：動態(tài)呈現(xiàn)各維度指標狀態(tài)，大數(shù)據(jù)分析消納率情況，對標評估指標信息，支撐電站經(jīng)營決策。

電費結(jié)算：綁定光伏投資商、用電企業(yè)、電站臺賬之間的交易關(guān)系、計費模式，一鍵生成不同交易類型的電費結(jié)算單（包括上網(wǎng)、消納賬單），實現(xiàn)遠程抄表、線上結(jié)算，減少線下抄表等人工成本。

電費托收代扣：根據(jù)平臺生成的電費結(jié)算單，通過簽約銀行代扣用電企業(yè)電費，幫助光伏電站投資商快速回收電費，解決資金回收難的問題。通過線上結(jié)算托收，資金回收周期由原來的30天縮短至10天左右，大幅提高了資金回收能力。

效益分析：對海量數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，滿足后期資產(chǎn)效益的評估需求。

③ 項目亮點（成效）

截止2021年11月，智慧光伏運營管理平臺已接入分布式光伏電站400余座，依托平臺管理將近300MW容量的光伏資產(chǎn)。累計結(jié)算總額逾1億元，完成銀行托收800多筆，托收總金額逾4000萬元，各企業(yè)用戶（屋頂業(yè)主）也通過結(jié)算中心清楚地了解結(jié)算的明細和相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了提效率和降成本的雙豐收。

案例2：依托能源智慧平臺打造城鄉(xiāng)綠色發(fā)展“奉化樣板”

① 項目背景

大量分布式光伏電站面臨著統(tǒng)一運營監(jiān)測困難、電費結(jié)算復(fù)雜、收費困難等痛點，為此，國網(wǎng)浙江電力創(chuàng)新性提出智慧光伏區(qū)域監(jiān)測模式，利用自有的智慧光伏平臺在全省設(shè)立多個智慧光伏分中心，有效實現(xiàn)光伏統(tǒng)一監(jiān)測管理。

2021年4月12日，國網(wǎng)浙江綜合能源服務(wù)有限公司智慧光伏（浙東）分中心在奉化正式揭牌成立，這是浙江省首個分布式光伏電站區(qū)域監(jiān)測運維中心。主要開展紹興、舟山、寧波三地的光伏電站運維監(jiān)測服務(wù)，并在全省首次開展社會化光伏電站數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入管理工作。

2021年9月10日，浙東地區(qū)第一批20余家由國家扶持的農(nóng)村光伏電站正式納入一體化服務(wù)平臺。由此平臺不僅實現(xiàn)線上“一站式”便捷服務(wù)，更成為了助力鄉(xiāng)村振興和共同富裕浙江先行示范區(qū)的“奉化樣板”。

② 項目功能

提升光伏用電的穩(wěn)定性與安全性。智慧光伏系統(tǒng)可實時監(jiān)測分布式光伏電站的發(fā)電頻率、電壓、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，精準分析并網(wǎng)光伏電站運行情況，支撐提升分布式光伏電站的發(fā)電效率、安全管理水平。

為建設(shè)高彈性電網(wǎng)提供有力支撐。中心為供電企業(yè)提供光電量預(yù)測，在需求側(cè)管理中發(fā)揮重要作用，成為全省高彈性電網(wǎng)建設(shè)的重要支撐。

為光伏裝機用戶提高資金回收效率，降低運營成本。中心利用智慧光伏系統(tǒng)開發(fā)了電費一站式結(jié)算托收服務(wù)，打通人民銀行、供電公司、第三方光伏企業(yè)和裝機用戶全流程，建立省級光伏平臺生態(tài)。

③ 項目亮點（成效）

截止2021年11月，智慧光伏（浙東）分中心總服務(wù)電站數(shù)量已超過130座，服務(wù)容量突破60兆瓦。為構(gòu)建清潔能源生態(tài)鏈、提升光伏電站的發(fā)電效率、保障電站安全運行、促進新能源消納提供保障。

同時，國網(wǎng)寧波供電公司與政府部門建立聯(lián)動合作機制，對奉化行政服務(wù)中心試點開展車棚光伏、空調(diào)(照明)終端感知控制節(jié)能改造工程、輻射制冷新材料技術(shù)應(yīng)用等在線監(jiān)測、分析評估改進，完成浙江首個政府機關(guān)能源托管典型項目整體落地。項目實現(xiàn)了業(yè)主用能零風(fēng)險，并通過持續(xù)性節(jié)能改造和精細化能源管理，車棚光伏電站年發(fā)電量可超70萬千瓦時，減排二氧化碳67萬千克，每年降低能源消耗約8%。

案例小結(jié)

隨著光伏市場的增長，面向投資商的數(shù)字化產(chǎn)品也在不斷演進，可以預(yù)見：具備覆蓋從投資、建設(shè)到運維運營全環(huán)節(jié)的一體化數(shù)字化解決方案將越來越受到市場歡迎。投資商可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)發(fā)展階段、投資項目數(shù)量、地域分布等情況選擇適合自身業(yè)務(wù)形態(tài)規(guī)模的光伏建設(shè)項目；光伏數(shù)字化解決方案的升級方向?qū)⒅饕劢乖诰毣悄芑\維，存量光伏項目評估與技改效益分析，中、短期電力電量預(yù)測，上下游廠商數(shù)字化鏈接應(yīng)用等方向。

2.1.3風(fēng)力發(fā)電

“十三五”以來，浙江省高度重視可再生能源發(fā)展，截至2020年底，全省可再生能源裝機容量達到3114萬千瓦，其中風(fēng)電186萬千瓦（海上風(fēng)電45萬千瓦），實現(xiàn)年均增速12%。浙江省首個海上風(fēng)電場——國電普陀6#克服了強臺風(fēng)、大涌浪、厚淤泥等不利條件，于2019年4月全部建成并網(wǎng)，實現(xiàn)零的突破。在此帶動下，一批海上風(fēng)電項目相繼核準、開工，浙江省海上風(fēng)電進入規(guī)?；l(fā)展階段。截至2020年底，全省累計核準海上風(fēng)電項目14個，核準裝機容量408萬千瓦，其中并網(wǎng)裝機容量45萬千瓦。

(1)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢

① 政策引導(dǎo)力度加大，海上風(fēng)電成為我省能源發(fā)展重點

浙江省風(fēng)電擁有國內(nèi)完整且具競爭力的產(chǎn)業(yè)鏈體系，在整機、齒輪箱、變流器、鑄件、電纜等行業(yè)均有一批龍頭骨干企業(yè)。結(jié)合浙江省可再生能源資源稟賦和發(fā)展實際情況，根據(jù)《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，“十四五”期間，將大力發(fā)展風(fēng)電，實施風(fēng)電倍增計劃。到“十四五”末，力爭風(fēng)電裝機達到640萬千瓦以上，新增裝機在450萬千瓦（4.5GW）以上，主要為海上風(fēng)電。探索海上風(fēng)電基地發(fā)展新模式，通過海上風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，重點在開發(fā)規(guī)模相對集中的區(qū)域，集約化打造海上風(fēng)電+海洋能+儲能+制氫+海洋牧場+陸上產(chǎn)業(yè)基地的示范項目，并出臺相關(guān)配套政策，帶動海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。結(jié)合海上風(fēng)電開發(fā)，探索海上風(fēng)電制氫、深遠海碳封存、海上能源島等新技術(shù)、新模式。

② 海上風(fēng)電安全管理趨向規(guī)范化和智慧化

一直以來，由于海上環(huán)境復(fù)雜多變，遠程故障診斷和預(yù)警能力不健全，運維行業(yè)標準缺失等原因，導(dǎo)致海上風(fēng)電發(fā)電機組故障率高，出現(xiàn)了運行安全隱患和供電安全隱患。2021年10月26日正式實施的風(fēng)電領(lǐng)域能源行業(yè)標準《海上風(fēng)電場安全性評價技術(shù)規(guī)程》針對海上風(fēng)電場運行期間的安全生產(chǎn)問題，主要從設(shè)施及設(shè)備、勞動安全及作業(yè)環(huán)境和生產(chǎn)管理等三個方面，規(guī)范了安全性評價工作的基本原則、內(nèi)容和方法。可進一步開發(fā)海上風(fēng)電智慧安全與調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)海上風(fēng)電建設(shè)和運維的智能監(jiān)測管理；推動全員網(wǎng)格化安全管理，可隨手拍攝、跟蹤、統(tǒng)計、分析現(xiàn)場存在隱患；并依托數(shù)據(jù)中心建設(shè)相關(guān)海上風(fēng)電站數(shù)字化應(yīng)用，可提高故障預(yù)警診斷能力，提升海上風(fēng)電的安全性。

③ 平價時代到來，降本增效成為關(guān)注重點

從短期來看，2020年風(fēng)電行業(yè)迅速進入了調(diào)整期，從中長期看，2021年陸上風(fēng)電正式進入平價時代，2021年底海上風(fēng)電國家補貼也將退出，風(fēng)電的政策支持方式將從補貼推動轉(zhuǎn)向“3060”遠大目標推動，行業(yè)成長對政策依賴性減弱，市場機制將發(fā)揮更大的作用。有業(yè)內(nèi)人士也認為，3-5年內(nèi)中國所有海域基本都可以實現(xiàn)平價，到“十四五”末部分地區(qū)度電成本可以做到3毛錢，EPC造價可以降至10000元/kW以內(nèi)。浙江省海上風(fēng)電資源稟賦較差，建設(shè)條件一般，平價時代的到來對浙江省海上風(fēng)電發(fā)展影響較大，一定程度上要求整個風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈比以往更重視降本增效。從海上風(fēng)電成本構(gòu)成來看，風(fēng)機約占比40%-50%，其次便是風(fēng)電基礎(chǔ)約占比20%-30%。目前，整機成本降低仍需要技術(shù)突破和關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化等支持，同時大兆瓦正在成為主流，短時期內(nèi)其成本很難大幅降低。將本挖潛需要從EPC造價管控、基礎(chǔ)超前設(shè)計、規(guī)?；a(chǎn)、發(fā)展分散式風(fēng)電、降低運維成本等角度著手。

(2)數(shù)字化賦能風(fēng)電場建設(shè)

海上風(fēng)電的機型大型化、風(fēng)場遠?；?，給運輸、基礎(chǔ)施工、風(fēng)機吊裝、運維等各環(huán)節(jié)帶來了更大的挑戰(zhàn)。通過引入先進的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建立數(shù)字化解決方案，比如運維指揮中心、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電氣狀態(tài)在線監(jiān)測、結(jié)構(gòu)健康在線監(jiān)測、能效評估系統(tǒng)、風(fēng)機故障診斷系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)等，以提升風(fēng)電場運營的效率，實現(xiàn)更有效的精準維護，降低運營成本，最終實現(xiàn)以人為本的專業(yè)管理、集約管理和業(yè)務(wù)協(xié)同的風(fēng)電場智能管控模式。

建立基礎(chǔ)臺賬，提高管理效率。建立數(shù)字化設(shè)備臺賬，以標準編碼為基礎(chǔ)，實現(xiàn)設(shè)備編碼、設(shè)備異動、故障記錄、檢修工單、維護與巡檢工作的聯(lián)動，對設(shè)備的檢修、移動、更換等情況進行實時記錄和更新，提高管理效率。

開展工程管控，提升多方協(xié)同能力。海上風(fēng)電建設(shè)難度高于傳統(tǒng)基建項目，造價高，工作任務(wù)重，業(yè)務(wù)協(xié)作方多，人員流動性大，通過數(shù)字化手段開展EPC工程管控，可以提升項目管理效率，促進多方協(xié)同。

實現(xiàn)智能化管理，促進優(yōu)化運行。通過建立數(shù)字化管理平臺，對風(fēng)電場的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和統(tǒng)計分析，建立風(fēng)電場智能監(jiān)控、機組效能分析等模塊，支撐運行人員采取更加優(yōu)化的管理措施。

優(yōu)化運行狀態(tài)，提高發(fā)電能效。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，使得風(fēng)機能夠更準確捕獲風(fēng)的能量，獲得更高的發(fā)電量，同時通過精準的狀態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)更高的能耗利用率，更少的人力需求，更大的發(fā)電效率，助力風(fēng)電變成電網(wǎng)友好型電源。

(3)案例

案例1：“O-wind”海上風(fēng)電數(shù)字化平臺

① 項目背景

海上風(fēng)電場在生產(chǎn)、管理工作中存在以下幾方面的問題：第一，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，離海岸線遠，海況多樣（陸地、灘涂、淺水、淺灘、高灘、深水等情況），人員出海限制因素多，可達性差；第二，工作任務(wù)、管理內(nèi)容多，工作面廣、類別多，包括風(fēng)機運行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)安全、運維人員、通航調(diào)度、備品備件等；第三，智慧化程度不高，存在統(tǒng)計報表信息零散、數(shù)據(jù)缺失問題突出、信息獲取不及時、故障分析能力缺失、作業(yè)標準化程度低等難題。

中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院與浙江華云信息科技有限公司合作的“O-wind”海上風(fēng)電數(shù)字化智慧管理平臺，運營海上風(fēng)電場EPC總承包項目，主要針對風(fēng)電場生產(chǎn)、管理中的痛點，運用“大、云、物、移、智”等技術(shù)，形成業(yè)務(wù)“橫向貫通、數(shù)據(jù)共享”，提供系統(tǒng)化的建設(shè)改造方案。

② 項目功能

“O-wind”海上風(fēng)電數(shù)字化平臺包括海上風(fēng)場海域通訊、建設(shè)期數(shù)字化、運維期數(shù)字化。

其中海上風(fēng)場海域通訊通過微波、LTE、衛(wèi)星通信等技術(shù)實現(xiàn)施工作業(yè)現(xiàn)場與陸域指揮中心的通信。

海上風(fēng)電建設(shè)期數(shù)字化解決方案包括：

工程建設(shè)指揮中心：通過三維時空展示，實現(xiàn)項目人員、船只、進度、安全、施工現(xiàn)場的可視化管理。

三維數(shù)字化風(fēng)場：包括BIM模型，KKS編碼、VR海上風(fēng)電虛擬仿真系統(tǒng)和數(shù)字化移交，將物理風(fēng)場完全以數(shù)字化形態(tài)展現(xiàn)出來。

工程項目管理系統(tǒng)：基于BIM模型，圍繞工程建設(shè)各環(huán)節(jié)，搭建全過程智慧建設(shè)新圖景。包含項目管理所涉及的進度管控、質(zhì)量管控、HSE管理和信息管理等管理內(nèi)容；建立移動辦公、管控云平臺應(yīng)用；接入業(yè)主方、設(shè)計方、采購方、施工方等項目參建單位，實現(xiàn)項目參與各方的業(yè)務(wù)協(xié)同。

人員安全及風(fēng)場安防系統(tǒng)：實現(xiàn)建設(shè)期人員、船舶動態(tài)跟蹤及實施救援；通過電子圍欄技術(shù)，可對風(fēng)場進行分級管控。

海洋氣象服務(wù)系統(tǒng)：實現(xiàn)海上風(fēng)電場所在位置點位級的海洋和氣象信息、風(fēng)電場附近海域的強天氣過程監(jiān)測，并對風(fēng)電場未來7天的近海面氣象要素、天氣現(xiàn)象和風(fēng)資源變化進行預(yù)報，提出不同時段的出海指標。

海上風(fēng)電運維期數(shù)字化解決方案滿足海上風(fēng)電全生命周期的運維需求。包括工程運維指揮中心、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電氣設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測、能效評估系統(tǒng)、風(fēng)機故障診斷系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)。

 ③ 項目亮點（成效）

現(xiàn)場作業(yè)具象化：將設(shè)備維護、消缺工作與采集平臺無縫對接，風(fēng)機、電氣等設(shè)備實時監(jiān)控數(shù)據(jù)與日常生產(chǎn)運行業(yè)務(wù)（缺陷管理、檢修工單、運行值班管理、兩票管理）形成緊密閉環(huán)，進而達到缺陷單自動生成等功能。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系化：將風(fēng)電場日常運維涉及到的基礎(chǔ)設(shè)備、物資、工序、故障等標準化、編碼化，形成適合海上風(fēng)電行業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理體系，做好對流程驅(qū)動型信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐。

業(yè)務(wù)流程標準化：在系統(tǒng)中維護設(shè)備維護、消缺、運行、兩票業(yè)務(wù)流程，進行細致化、標準化的流程管理，嚴格按照業(yè)務(wù)標準實施管理，提高工作效率與安全性。

維護工作體系化：以標準編碼為數(shù)據(jù)載體，串聯(lián)巡檢、工單、兩票、消缺等工作流程，實現(xiàn)風(fēng)電場設(shè)備維護相關(guān)工作的閉環(huán)管理，并將標準編碼數(shù)字化（二維碼等形式），為移動應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)打下基礎(chǔ)。

最終實現(xiàn)風(fēng)電場“統(tǒng)一調(diào)度指揮，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)一故障分析，統(tǒng)一設(shè)備管理，統(tǒng)一運維調(diào)度、統(tǒng)一通航狀態(tài)監(jiān)控”。

2.2能源電力存儲

隨著碳中和目標的提出，可再生能源發(fā)電作為清潔發(fā)電技術(shù)得到快速的發(fā)展，然而可再生能源的波動性與電網(wǎng)的可靠性矛盾凸顯，發(fā)展儲能成為解決電力能源供需匹配問題的關(guān)鍵之一。儲能作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，一方面可解決風(fēng)光出力高峰與負荷高峰錯配的難題，通過削峰填谷，增加谷負荷以促進可再生能源的消納，減少峰負荷以延緩容量投資需求；另一方面，可解決風(fēng)光出力隨機性和波動性帶來的頻率穩(wěn)定難題，尤其是電化學(xué)等響應(yīng)速度較快的新型儲能，能提供調(diào)頻服務(wù)提高電網(wǎng)可靠性。2021年上半年，國內(nèi)新增新型儲能裝機規(guī)模超過10GW，同比增長超600%。且裝機規(guī)模較大的項目數(shù)量達34個，是去年的8.5倍，輻射全國12個省份?！笆奈濉逼陂g，儲能產(chǎn)業(yè)將保持57%的年負荷增長率，儲能作為支撐源網(wǎng)儲荷協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展質(zhì)量將直接影響到我國未來能源、工業(yè)、經(jīng)濟等多個領(lǐng)域的發(fā)展。由于儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景涵蓋“發(fā)、輸、配、用”多個環(huán)節(jié)，面臨著能流多向、操作頻繁、長期投資、安全要求高等多重挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對安全事故、增強儲能設(shè)施全生命周期可靠性、提升管理效率、優(yōu)化投資回報率是目前行業(yè)亟需解決的問題。

2.2.1儲能技術(shù)發(fā)展趨勢

(1) 政策加碼，儲能有望加速發(fā)展

2021年4月21日，國家發(fā)展改革委和國家能源局公布了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號），明確規(guī)定了到2025年，實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，同時裝機規(guī)模要達到3000萬千瓦（30GW）以上。這是國家政策層面第一次明確儲能裝機目標。2021年7月26日，發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》，指出合理確定峰谷電價價差，上年或當年預(yù)計最大系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷電價價差原則上不低于4:1，其他地區(qū)原則上不低于3:1。用戶側(cè)儲能主要通過峰谷套利模式獲取收益，拉大峰谷價差可刺激用戶側(cè)儲能發(fā)展。2021年8月10號，發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)?！返耐ㄖ?，其中指出，為鼓勵發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰儲能能力，超過電網(wǎng)企業(yè)保障性并網(wǎng)以外的規(guī)模初期按照15%的掛鉤比例（時長4小時以上，下同）配建調(diào)峰能力，按照20%以上掛鉤比例進行配建的優(yōu)先并網(wǎng)。保障性規(guī)模外電站建設(shè)需強制配儲將拉動源網(wǎng)側(cè)儲能增長。

《浙江省電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出，探索電化學(xué)、壓縮空氣、電熱冷綜合等各類新型儲能發(fā)展。鼓勵“儲能+”在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)應(yīng)用，配置新型儲能100萬千瓦以上。要全力加快源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展。按照頂層設(shè)計、分類實施、分步推廣原則，在全省開展源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補工程示范，創(chuàng)建100個左右縣（市、區(qū)）級、開發(fā)區(qū)（園區(qū)）、城區(qū)（社區(qū)）源網(wǎng)荷儲一體化試點，風(fēng)光儲一體化、風(fēng)光水（儲）一體化、風(fēng)光火（儲）一體化試點。2021年以來，衢州、海寧、文成、仙居、湖州等地政府先后出臺政策，支持新能源項目按照10%裝機容量配置儲能。

(2) 隨著成本下降，儲能已進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段

儲能行業(yè)在發(fā)展初期，對電源、電網(wǎng)更多是帶來直接的成本負擔(dān)，同時由于系統(tǒng)規(guī)模龐大，單一企業(yè)的小容量的儲能配置收益更加有限，且在尚未構(gòu)建完整的市場機制的情況下，儲能帶來的收益由系統(tǒng)共享，成本支出和收益方的不匹配造成在現(xiàn)階段從單一企業(yè)視角出發(fā)，缺乏配置儲能的自發(fā)動力。

在過去幾年間，電池產(chǎn)業(yè)鏈成本持續(xù)下降，循環(huán)壽命不斷優(yōu)化，讓儲能具備在政策扶持后形成正向收益的潛力，隨著配套政策體系的跟進與內(nèi)生經(jīng)濟性的增強，目前行業(yè)步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。

短期內(nèi)儲能的主要場景仍是在平滑風(fēng)光出力、參與系統(tǒng)調(diào)頻等短周期應(yīng)用為主，鋰電池與場景需求匹配，在過去一年實現(xiàn)成本和循環(huán)次數(shù)也有比較大的進步（20%左右成本降幅，循環(huán)次數(shù)由2000-3000次向上突破），且有進一步優(yōu)化的空間。長期來看，鈉電池可有著比較好的發(fā)展勢頭，其工作原理與鋰電池類似、能量密度和循環(huán)性能均介于鋰電池和鉛酸電池之間、生產(chǎn)設(shè)備大多數(shù)可與鋰電池兼容，且除隔膜外，鈉離子電池的正、負極、電解液、集流體的價格較鋰電池材料低，降本空間更大。

近幾年儲能出現(xiàn)了海外用戶側(cè)、國內(nèi)新能源調(diào)頻儲能、通信儲能等市場，隨著輸配電價體系關(guān)于儲能成本的調(diào)整，以及分時電價體系的推動，電網(wǎng)側(cè)儲能、工商業(yè)用戶儲能會快速發(fā)展。目前在用戶側(cè)，根據(jù)電價機制調(diào)整方案，調(diào)整后的峰谷價差形成的儲能度電收益已基本上全部位于度電成本線以上。

(3) 儲能技術(shù)逐步成為新型電力系統(tǒng)組成元件

可再生能源發(fā)電存在分鐘、小時、連續(xù)數(shù)天等不同時間尺度上的波動性或間歇性，因此需要容量型、功率型、能量型和備用型等不同儲能類型，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類。電儲能分為電化學(xué)儲能、機械儲能、電磁儲能。

目前抽水儲能裝機規(guī)模占比在90%+，但存在地理位置限制、電站建設(shè)周期長、前期投資大等問題。與此對比，電化學(xué)儲能具備地理位置限制小、建設(shè)周期短、成本持續(xù)下降等優(yōu)勢，預(yù)計成為未來主流。在電化學(xué)儲能中又以鋰離子電池為主，占比高達88.8%。鋰電儲能因使用壽命長、能量密度高等優(yōu)點，在電化學(xué)儲能中應(yīng)用最廣。

儲能能夠?qū)崿F(xiàn)電力供需的時間轉(zhuǎn)移，發(fā)揮“庫存”效果，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程中，承擔(dān)多方面重要任務(wù)。按照不同應(yīng)用場景主要分為發(fā)電側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)儲能三大類。目前發(fā)電側(cè)儲能地方政策：強制安裝+有效激勵手段+補貼。而地方性電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)的激勵措施還處于發(fā)展初期，多以推行示范性項目，探索經(jīng)濟性手段（如提升峰谷價差、設(shè)置熔煉電價）為主。

 ① 發(fā)電側(cè)：光儲和風(fēng)儲主要解決新能源發(fā)電不連續(xù)、不可控的問題，保障其可控并網(wǎng)、按需輸配，有效解決棄風(fēng)棄光問題。目前相對來說發(fā)電側(cè)儲能效益好，而且回收期快。發(fā)電側(cè)儲能主要表現(xiàn)為：

1) 平滑出力，跟蹤發(fā)電計劃：造成電力供需失衡的因素在于風(fēng)電、光伏本身的間歇、波動特征，需要借助儲能平滑出力曲線，提升消納能力；

2) 調(diào)峰、調(diào)頻：儲能靈活功率輸出可以在電源側(cè)扮演調(diào)頻、調(diào)峰的角色；

3) 黑啟動：借助儲能自啟動能力，帶動無自啟動能力發(fā)電機組。

② 用戶側(cè)：用戶側(cè)儲能是最先進入商業(yè)化發(fā)展的環(huán)節(jié)，主要盈利模式是峰谷套利盈利模式，同時也包含了備用電源、動態(tài)增容、降低需量電費等。但用戶側(cè)儲能項目設(shè)計、電網(wǎng)接入、控制軟件、安裝調(diào)試、場地租賃、安全保障等周邊成本同樣不容忽視。整體而言，經(jīng)濟效益也不明顯，目前無法大規(guī)模推廣應(yīng)用。用戶側(cè)儲能主要表現(xiàn)為：

1) 需求側(cè)響應(yīng)，峰谷調(diào)節(jié)：允許用戶結(jié)合電價信號主動調(diào)整用電時間，配合削峰填谷；

2) 備用電源：事故狀況下保證供電可靠；

3) 類似電源側(cè)，儲能可以提高用戶側(cè)光伏等分布式能源接入能力。

③ 電網(wǎng)側(cè)：指在傳輸電能的電網(wǎng)中布局儲能電站。目的是調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓，起到一種調(diào)節(jié)和防御的作用。電網(wǎng)側(cè)儲能提供輔助服務(wù)有著獨特的優(yōu)勢，因其可布置于電網(wǎng)關(guān)鍵樞紐處，相比發(fā)電側(cè)及用戶側(cè)的服務(wù)效率更高，同時能夠直接接受電網(wǎng)調(diào)度指令，響應(yīng)更快。目前政策方向主要是建立電網(wǎng)側(cè)獨立儲能容量電價機制，研究探索將電網(wǎng)替代性儲能設(shè)施成本收益納入輸配電價回收。電網(wǎng)側(cè)儲能主要表現(xiàn)為：

1) 環(huán)節(jié)設(shè)備阻塞：傳統(tǒng)擴容方式存在輸電走廊資源約束，在用電負荷不斷增長的背景下，引入儲能能夠緩解電網(wǎng)擴容與負荷增長間的矛盾，推動系統(tǒng)由功率傳輸向電量傳輸轉(zhuǎn)變；

2) 提供調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)。

2.2.2數(shù)字化加強儲能電站安全運維

儲能電站數(shù)字化應(yīng)用主要在電站的安全運維環(huán)節(jié)。通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)，開展電化學(xué)儲能電站狀態(tài)分析、預(yù)判和主動預(yù)警，實現(xiàn)運行維護的提前判斷、故障及早排查，實現(xiàn)管理模式逐漸由“粗放式”走向“精細化”，讓越來越多的儲能電站更安全、更可靠、更經(jīng)濟、更長久。

2.2.3案例

案例1：浙江省儲能電站大數(shù)據(jù)平臺

① 項目背景

浙江省儲能電站大數(shù)據(jù)平臺通過邊緣端海量電池數(shù)據(jù)的采集轉(zhuǎn)發(fā)與邊緣計算，并協(xié)同云端內(nèi)建的高效人工智能與數(shù)據(jù)挖掘算法，基于儲能電池運行實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電芯級的儲能電池健康狀態(tài)診斷，以及剩余壽命、狀態(tài)的預(yù)測與評估。

② 項目功能

浙江省儲能電站大數(shù)據(jù)平臺分為三個子系統(tǒng)，協(xié)同實現(xiàn)儲能電池的安全性、可靠性、經(jīng)濟性管控。一是基于邊緣計算的快速診斷系統(tǒng)：主要實現(xiàn)包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、通信規(guī)約統(tǒng)一及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，同時聯(lián)動云端實現(xiàn)邊緣側(cè)算法動態(tài)更新、安全閾值動態(tài)更新并實現(xiàn)就地快速診斷。二是基于云網(wǎng)大數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)：主要集成多種人工智能算法，構(gòu)建對儲能電站健康狀態(tài)、剩余壽命、狀態(tài)預(yù)測的評估模型，并基于不同儲能電站的歷史運行數(shù)據(jù)進行存儲，通過電芯級診斷分析，勾勒儲能電池健康面貌和生命特征，提前預(yù)測安全隱患。三是可視化Web展示系統(tǒng)：主要包括地圖首頁、電站總覽、實時監(jiān)側(cè)、電池診斷、診斷報告、電站評估、告警管理等功能，對云端大數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行可視化展示。

③ 項目亮點（成效）

主要體現(xiàn)在以下三個方面：

豐富儲能電站的安全管控措施：依托儲能電池的全生命周期監(jiān)測，基于歷史數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)手段為其匹配多重的安全預(yù)警參數(shù)和安全報警閾值，提前預(yù)測電池安全隱患，構(gòu)建智能型儲能電站安全評價體系，為儲能安全狀態(tài)評估提供參考。

降低儲能電站的安全運維成本：國家能源局變革型技術(shù)專題項目《儲能關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展趨勢》預(yù)測，預(yù)計到2025年、2030年、2035年電化學(xué)儲能項目裝機規(guī)模將分別達到12GW、30GW、65GW，按照磷酸鐵鋰功率成本4500元/kW計算，2025年、2030年、2035年電化學(xué)儲能電站運維成本將分別達到10.8億元/年、27.0億元/年、58.5億元/年。通過本平臺的建設(shè)，首先可以通過電池診斷分析給出的運行優(yōu)化策略，延長電池使用壽命，保障電池的經(jīng)濟性運行；其次可以逐步實現(xiàn)儲能電站少人值守，甚至無人值守；最后安全問題得到更高保障，同時降低成本。

助力儲能電站的運維標準修編：監(jiān)測不同工況、不同批次、不同電站的儲能電池運行數(shù)據(jù)，平臺基于運行工況數(shù)據(jù)與檢修數(shù)據(jù)的多維度分析，可以給儲能電站運維檢修提出指導(dǎo)意見，并對儲能電站的安全運維標準的修編提供參考。

案例2：基于云邊協(xié)同的儲能電站狀態(tài)評估與智能預(yù)警平臺項目

① 項目背景

寧波杭灣新區(qū)的越瓷變電站，2020年建設(shè)電網(wǎng)側(cè)6MW/8.4MWh前灣儲能電站并正式投運。本項目在前灣儲能電站已有的SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上，建設(shè)基于云邊協(xié)同的儲能電站狀態(tài)評估與智能預(yù)警平臺。

② 項目功能

1）基于云存儲的儲能電站大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

將儲能電站上傳電壓、電流等數(shù)據(jù)劃分歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，區(qū)分結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；基于電池儲能系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)的存儲和分類，利用改進的電池儲能系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)有效更新和再存儲，保證信息的更新存儲效率，減小數(shù)據(jù)的丟失率，形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)模式；利用基于大數(shù)據(jù)和分布式處理技術(shù)，對實時數(shù)據(jù)進行并行式優(yōu)化分布、并行式片段處理，從而保證數(shù)據(jù)處理高速性，提高數(shù)據(jù)響應(yīng)和更新數(shù)度。挖掘構(gòu)建儲能電站荷電狀態(tài)評估模型、健康狀態(tài)評估、剩余壽命評估模型、電池失效評估模型等，為邊緣計算模塊提供模型基礎(chǔ)。

2）基于邊緣計算的儲能電站運行輔助決策系統(tǒng)

將大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)建立的儲能電站健康狀態(tài)和剩余壽命評估模型載入邊緣計算控制設(shè)備，使得控制設(shè)備具有精確評估電池健康狀態(tài)和剩余壽命的能力。通過將邊緣計算設(shè)備與云網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)結(jié)合形成優(yōu)化控制閉環(huán)，既能發(fā)揮大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘和模型快速訓(xùn)練的優(yōu)勢，又能加快控制設(shè)備的實時計算處理能力。

在儲能電站能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)儲能電站多功能高效應(yīng)用的同時，運行輔助決策系統(tǒng)能夠根據(jù)所評估的電站綜合狀態(tài)對控制流程進行修正，為儲能電站的精細化控制管理提供運行方案支持。系統(tǒng)可以結(jié)合儲能和變流器剩余容量、電池健康狀態(tài)，為儲能電站與電網(wǎng)交互作用給出運行方案，如參與系統(tǒng)一次調(diào)頻服務(wù)，AGC/AVC服務(wù)，分布式電源波動平抑，區(qū)域源、網(wǎng)、荷、儲協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)電能質(zhì)量控制，動態(tài)無功調(diào)節(jié)等服務(wù)。

3）基于邊緣計算的儲能電站智能運維系統(tǒng)

圍繞大容量儲能電站的遠程監(jiān)控與管理、遠程故障診斷、故障智能預(yù)測、健康監(jiān)測及智能分析等方面的功能需求，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，建立基于邊緣計算的儲能系統(tǒng)綜合管理與運維技術(shù)平臺。對接入的儲能系統(tǒng)進行實時監(jiān)控；通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，運用多種基于人工智能算法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、關(guān)聯(lián)規(guī)則等）的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，進行電站遠程故障診斷和預(yù)測分析。評估各儲能站點運行情況，預(yù)測潛在失效事件，實現(xiàn)系統(tǒng)持續(xù)動態(tài)優(yōu)化。實現(xiàn)對儲能電站及其關(guān)鍵部件（儲能電池）的遠程監(jiān)控、診斷、預(yù)測和維護。

③ 項目亮點（成效）

一是雙線聯(lián)動：線上儲能電站狀態(tài)評估與智能預(yù)警平臺+線下運維裝備，建立預(yù)測、檢測、分析、處理、反饋的運維閉環(huán)，有效提升儲能電池運檢能力；

二是內(nèi)外結(jié)合：電池外特性表征研究+內(nèi)部電化學(xué)機理研究，建立內(nèi)外關(guān)聯(lián)性，有效提供運維改善策略；

三是云邊協(xié)同：云網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)+邊緣計算智能網(wǎng)關(guān)，建立云邊互補的線上系統(tǒng)，滿足快速響應(yīng)的同時提供大數(shù)據(jù)分析平臺；

四是數(shù)據(jù)閉環(huán)：實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集→邊緣計算及存儲轉(zhuǎn)發(fā)→云端大數(shù)據(jù)分析診斷→就地算法動態(tài)更新→線下檢測的數(shù)據(jù)流完整閉環(huán)，實現(xiàn)儲能電站電池的數(shù)據(jù)全生命周期管理。

2.3能源電力傳輸

我國能源資源與電力負荷分布的不均衡，決定了“西電東送”是我國的必然選擇：從能源資源多、電力負荷小的區(qū)域向能源資源少、電力負荷大的區(qū)域進行遠距離、大容量電能輸送。2021年4月《國家電網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃》提出，緊密圍繞實現(xiàn)雙碳目標和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，規(guī)劃建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)。以堅強網(wǎng)架為平臺，促進多能互補，多元互動，確保能源安全供應(yīng)。目前我國特高壓交流1000kV、直流±800kV系列成套裝備已實現(xiàn)國產(chǎn)化，在電壓等級、輸電距離、傳輸容量、關(guān)鍵設(shè)備等方面整體達到國際領(lǐng)先水平。隨著新能源發(fā)電滲透率的不斷提高，對整個電力傳輸形成巨大挑戰(zhàn)，一方面需要積極促進電源側(cè)多能互補，完善省間互濟共享和旋轉(zhuǎn)備用共享機制，另一方面充分利用柔性配電、虛擬電廠、電化學(xué)儲能、有序充電等技術(shù)，加強配電網(wǎng)互聯(lián)互通和智能控制，不斷強化配電網(wǎng)資源配置作用，促進高比例分布式新能源就地消納。

2.3.1電力傳輸發(fā)展趨勢

(1) 盈利空間壓縮，精益化運營成關(guān)鍵

在新型電力系統(tǒng)中，“配售”分離后，電網(wǎng)主體的盈利方式從原來的“吃差價”轉(zhuǎn)變?yōu)槭杖　斑^網(wǎng)費”，輸配電成本由政府核定，電網(wǎng)企業(yè)一方面要保證電網(wǎng)投資、技術(shù)升級、加強服務(wù)來應(yīng)對更大不確定性；一方面要精打細算，將成本控制在政府核定的范圍之內(nèi)，對整個輸配電網(wǎng)絡(luò)的精益化管理成為企業(yè)運營的關(guān)鍵。

(2) “三高”特性突出，運行模式有待研究

浙江電力系統(tǒng)“高比例清潔能源、高比例電力電子設(shè)備、高比例外來電”的“三高”特性已越來越突出。對于“三高”系統(tǒng)的穩(wěn)定機理需要深入的研究，例如高比例新能源接入的仿真技術(shù)，協(xié)同規(guī)劃、實時優(yōu)化技術(shù)、安全防御技術(shù)等。新能源并入電網(wǎng)存在多種并網(wǎng)模式，不同模式對于電網(wǎng)的承載能力的影響評估結(jié)果，將會影響新能源投資項目的造價、工程周期以及后續(xù)的安全經(jīng)濟運行，影響到新能源企業(yè)的營商環(huán)境。

2.3.2數(shù)字化賦能電網(wǎng)彈性提升

能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)浙江實踐的核心載體，是傳統(tǒng)電網(wǎng)向海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲全交互、安全效率雙提升的電網(wǎng)升級，具有高承載、高互動、高自愈、高效能四項能力，能夠解決電網(wǎng)源荷缺乏互動、安全依賴冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等現(xiàn)實問題。

2020年3月16日，國網(wǎng)浙江省電力有限公司印發(fā)了能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)需求響應(yīng)2021~2023年行動計劃。計劃到2023年，喚醒百萬千瓦級互動資源，瓶頸設(shè)備100%在線動態(tài)增容，清潔能源消納隱性成本和負荷互動成本全疏導(dǎo)，延緩電網(wǎng)投資20%，助力全社會用能成本降低，基本建成多元融合高彈性電網(wǎng)。

2.3.3案例

以下將重點呈現(xiàn)在輸電側(cè)的案例。

案例1：電網(wǎng)動態(tài)增容

① 項目背景

隨著社會經(jīng)濟持續(xù)快速增長，用電負荷增長迅速，而輸電線路廊道資源日益稀缺，土地成本不斷增加，以往通過新建線路廊道解決“卡脖子”的思路，已無法適應(yīng)新的發(fā)展理念。雖然浙江電網(wǎng)總體堅強，但大受電輕負荷時段部分斷面重載、滿載情況仍比較突出，個別區(qū)域、個別時段仍存在局部區(qū)域電網(wǎng)受限的情況，部分地區(qū)甚至還有拉閘限電的情況發(fā)生，輸電通道重載、受限亟待解決。隨著無線傳感、企業(yè)中臺、智能感知等技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，設(shè)備智能感知、全景展示、精準評價、主動預(yù)警和智能研判水平不斷提高，為開展輸電線路動態(tài)增容奠定了堅實的基礎(chǔ)。(DLR— Dynamic Line Rating)。

② 項目功能

輸電線路動態(tài)增容技術(shù)通過調(diào)用業(yè)務(wù)中臺6大中心17項服務(wù)，收集調(diào)控云、氣象局、pms系統(tǒng)、輸變電在線監(jiān)測系統(tǒng)等多個源端平臺數(shù)據(jù)，打破專業(yè)數(shù)據(jù)之間壁壘；在保證系統(tǒng)穩(wěn)定、設(shè)備安全的前提下，通過對線路的運行狀況和外界環(huán)境進行實時監(jiān)測和分析，充分利用現(xiàn)有在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時計算出滿足熱穩(wěn)定限額的最大輸送容量；根據(jù)計算結(jié)果進行實時調(diào)整輸送容量，充分挖掘現(xiàn)有線路負載能力的潛能，提高輸電線路的輸送能力，同時減少輸電設(shè)備的投資。

關(guān)鍵工作包括：輸電模型設(shè)計（組織89類輸電本專業(yè)模型設(shè)計，參與27類共性模型設(shè)計）；業(yè)務(wù)需求沉淀（提出64項業(yè)務(wù)需求，共沉淀成26個中臺服務(wù)）；源端數(shù)據(jù)接入（輸電資源資產(chǎn)、輸電移動巡檢系統(tǒng)、輸電在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入）。

輸電典型應(yīng)用界面展示（圖片來源：國網(wǎng)浙江省電力公司提供）

③ 項目亮點（成效）

動態(tài)增容技術(shù)的亮點是在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)定的條件下，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全運行，有很強的實用性，對支撐社會經(jīng)濟快速增長有著積極作用。通過中臺應(yīng)用實現(xiàn)模型統(tǒng)一化，提升數(shù)據(jù)存儲量，實現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的復(fù)用和數(shù)據(jù)的共享統(tǒng)一（基于統(tǒng)一電網(wǎng)資源模型），提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

中臺服務(wù)調(diào)用（圖片來源：國網(wǎng)浙江省電力公司提供）

目前項目取得的成效如下：

(1) 驗證典型場景中臺化改造：對動態(tài)增容和臺風(fēng)監(jiān)測預(yù)警應(yīng)用中臺化改造，實現(xiàn)電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺主網(wǎng)側(cè)支撐能力的驗證。

(2) 驗證中臺支撐能力：驗證電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺主網(wǎng)側(cè)支撐能力的構(gòu)建。

(3) 簡化開發(fā)利復(fù)用：基于中臺服務(wù)的廣泛應(yīng)用推動，建立快速應(yīng)用組裝、改進需求閉環(huán)管理支撐體系，降低60%的系統(tǒng)開發(fā)成本。

(4) 數(shù)據(jù)融合破壁壘：打破設(shè)備部、調(diào)度等多部門之間的信息壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；解決調(diào)度斷面輸送容量“卡脖子”問題。

(5) 統(tǒng)一模型易推廣：輸電動態(tài)增容改造后可實現(xiàn)各網(wǎng)省中臺環(huán)境下快速部署與應(yīng)用，可向全國推廣，滿足電網(wǎng)輸送容量增容需求。

(6) 消納傳輸能力提升：輸電動態(tài)增容的應(yīng)用，使2020年度輸送容量較19年平均提升10%-15%。

案例2：動態(tài)負荷資源池

① 項目背景

根據(jù)國家電網(wǎng)建設(shè)“具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標，國網(wǎng)浙江省電力公司針對浙江外來電輸入比例最高、能源形態(tài)最富多樣性的特點，創(chuàng)新開展能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，提升電網(wǎng)能源資源配置能力。

用戶資源喚醒集聚作為多元融合高彈性電網(wǎng)的重要一柱，通過需求響應(yīng)喚醒負荷側(cè)海量沉睡資源，引導(dǎo)用戶用電行為，聚合互動潛力、謀劃互動利益，廣泛拓展參與電力市場的可控負荷類型和規(guī)模，發(fā)揮市場機制在喚醒多類型互動資源的基礎(chǔ)性作用，激活市場活力，培育負荷聚集商，以強交互能力支撐電網(wǎng)彈性。

② 項目功能

電力需求側(cè)實時管理系統(tǒng)旨在依托信息化系統(tǒng)，喚醒匯聚用戶側(cè)負荷資源，發(fā)揮市場機制引導(dǎo)客戶用電行為。系統(tǒng)總體架構(gòu)如下：

電力需求側(cè)實時管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖（圖片來源：華云科技提供）

此系統(tǒng)的九大業(yè)務(wù)場景包括：支持大用戶邀約、低壓居民邀約、大用戶可調(diào)節(jié)負荷、商業(yè)樓宇直采直控、電動汽車負荷聚合、商業(yè)樓宇負荷聚合、工業(yè)用戶負荷聚合、居民用戶負荷聚合、專變用戶負荷直控。

③ 項目亮點（成效）

(1) 構(gòu)建需求響應(yīng)負荷資源池

通過大客戶經(jīng)理使用“普查APP”進行用戶資源調(diào)查，以及用戶使用“網(wǎng)上國網(wǎng)”主動上報資源兩種途徑實現(xiàn)用戶側(cè)資源普查，由需求側(cè)系統(tǒng)統(tǒng)一匯集普查數(shù)據(jù)，根據(jù)區(qū)域分類、用戶分類、設(shè)備用途、響應(yīng)類型等分類標準，構(gòu)建與電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求、市場機制試運行等多維度準確匹配的需求響應(yīng)負荷資源池，預(yù)計2021年建成日前削峰1000萬千瓦、日前填谷100萬千瓦、小時級削峰100萬千瓦、分鐘級可調(diào)節(jié)120萬千瓦、分鐘級可中斷200萬千瓦的需求響應(yīng)能力。

(2) 創(chuàng)新基于市場競價機制的需求響應(yīng)流程

依托“網(wǎng)上國網(wǎng)”靈活交互能力，對于已簽約用戶定向邀約，對未簽約但具備響應(yīng)條件的用戶廣播邀約，并根據(jù)用戶報價報量結(jié)果進行邊際出清，以用戶報價由低到高排列后，使用最后1千瓦滿足負荷需求的用戶報價作為出清價格，報價不大于出清價格的全部用戶作為出清用戶，通過市場化機制完成參與用戶篩選及補貼價格確認，最后通過用電信息采集系統(tǒng)高頻采集數(shù)據(jù)，完成響應(yīng)中負荷監(jiān)視及響應(yīng)后效果評估，真正實現(xiàn)需求響應(yīng)全流程業(yè)務(wù)管理，全面支撐“百萬用戶參與，百萬負荷響應(yīng)”的“雙百萬行動”。

(3) 實現(xiàn)多樣化負荷聚合平臺接入

通過對于原需求側(cè)系統(tǒng)功能及接口升級改造，支持單一用戶、負荷集成商等多種主體參與需求響應(yīng)，目前已完成中國鐵塔、中國電信、浙江省電動汽車、浙江省綜合能源等聚合平臺負荷資源接入。實現(xiàn)充電樁、運營商基站、儲能設(shè)備等多樣化聚合負荷參與需求響應(yīng)的同時，積極探索與其他各類形式負荷集成商的合作，不斷豐富需求響應(yīng)業(yè)務(wù)類型。

(4) 開展需求響應(yīng)大數(shù)據(jù)研究

基于客戶經(jīng)理資源普查、用戶主動資源申報、用戶歷史用電大數(shù)據(jù)、用戶需求響應(yīng)行為大數(shù)據(jù)等多個維度開展用戶響應(yīng)特征的研究，構(gòu)建需求響應(yīng)動態(tài)負荷資源池，從而滿足對不同負荷需求場景的精準響應(yīng)。同時結(jié)合每次需求響應(yīng)方案參與用戶的報價報量、資源檔案、響應(yīng)行為等特征信息，從公平性、經(jīng)濟性、可靠性三個維度綜合研究滿足響應(yīng)場景的負荷分配策略，深入思考需求響應(yīng)規(guī)則借鑒現(xiàn)貨市場交易規(guī)則的可行性，制定公平合理的負荷分配與補貼結(jié)算方法，助力提升需求響應(yīng)市場的透明度和可靠性。

(5) 取得顯著的業(yè)務(wù)成效

在“首臺首套”方面，研制首臺搭載“國網(wǎng)芯”的柔性中斷需求響應(yīng)終端，建成首套與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)深度融合的需求響應(yīng)信息系統(tǒng)。

與中國鐵塔、中國電信、省電動汽車公司、家電云平臺等多家聚合商平臺展開合作,目前已匯聚二級用戶4萬多戶，接入負荷20.43萬千瓦。針對高低壓分散用戶，向全社會號召“每人貢獻一千瓦”，落實“每千瓦”理念，發(fā)揮“網(wǎng)上國網(wǎng)”APP的海量用戶匯聚功能，零投資快速實現(xiàn)百萬用戶參與需求響應(yīng)。當前已有116.6萬戶參與需求響應(yīng)。

針對年度尖峰負荷持續(xù)時間短、電網(wǎng)利用率不足的問題（浙江全年5%尖峰負荷持續(xù)時間僅27小時），全方位挖掘工商業(yè)和居民生活領(lǐng)域的可轉(zhuǎn)移負荷，滿足負荷調(diào)節(jié)與電量銷售雙重需求，已簽約削峰負荷577萬千瓦，具備最高負荷7%的負荷側(cè)互動能力，助力電網(wǎng)經(jīng)濟運行。

針對清潔電力持續(xù)增加、低谷調(diào)峰困難不斷加劇等情況，通過優(yōu)化儲能充放策略、停發(fā)企業(yè)自備電廠等多種措施，聚合用戶側(cè)“深度調(diào)峰”資源，有效緩解春秋季凌晨、節(jié)假日午后等典型時段全網(wǎng)平衡問題，已具備填谷負荷322萬千瓦，助力電網(wǎng)清潔消納。

本次連載結(jié)束，其他篇次預(yù)告：

第三篇刊載內(nèi)容：

第二章：能源電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果中能源電力消費、電力交易、電力治理、協(xié)同創(chuàng)新、人才重點培養(yǎng)見解。