2022年1月,國務院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》,將2025年數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重達10%的目標寫入經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。在能源領域,提出了推動能源產(chǎn)、運、儲、銷、用各個環(huán)節(jié)的數(shù)字化升級;以及電廠、電網(wǎng)、終端用能等領域設備設施數(shù)字化建設與改造。
在新型電力系統(tǒng)持續(xù)構建和數(shù)字化深度參與的今天,數(shù)字化之于可再生能源已不僅僅是一個提升發(fā)電效率、促進運維水平的工具!澳茉磾(shù)字” 更是作為一個快速發(fā)展的萬億級產(chǎn)業(yè),成為加速綠色轉型、實現(xiàn)“雙碳”目標的強勁驅(qū)動。
“云大物智”成為主要方向
2022年3月和4月,兩份重磅文件——《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》和《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》相繼發(fā)布。作為可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層規(guī)劃文件,政策在數(shù)字化發(fā)展領域給出了明確的發(fā)展目標。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出,提升能源產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平,加快能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級,加強利用新一代ICT技術、AI、云計算、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術;建設智慧能源平臺和數(shù)據(jù)中心和智慧能源示范工程,在風光發(fā)電領域加快“智慧風電”、“智慧光伏”建設,推進電站數(shù)字化與無人管理。并特別羅列“智慧風電”所包含內(nèi)容,如智能化運維、故障預警、精細化控制、場群控制等。
《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》進一步指出了能源數(shù)字化、智能化技術的重點任務。包含“智能傳感與智能量測”、“特種智能機器人”、“能源裝備數(shù)字孿生”、“人工智能與區(qū)塊鏈”、“能源大數(shù)據(jù)與云計算”、“能源物聯(lián)網(wǎng)”在內(nèi)的基礎共性技術;以及包含“風電機組與風電場數(shù)字化智能化技術”在內(nèi)的行業(yè)智能升級技術。為風電數(shù)字化發(fā)展提供了明確的指引和目標方向。
全生命環(huán)節(jié)智慧支撐
其實,在風電行業(yè)近十年的發(fā)展過程中,數(shù)字化從無到有,由點及面,幾乎已經(jīng)搭建了全產(chǎn)業(yè)鏈的智能化架構。
比如,在風電場前期建造環(huán)節(jié),基于數(shù)字化手段的風電場選址已經(jīng)成為項目首要采納的方式。
在設備選型階段,智慧風機也成為近年來業(yè)主采購的機型。智慧風機綜合利用計算、網(wǎng)絡和物理設備等多種復雜系統(tǒng)和先進的傳感技術、建模分析、控制方法以及協(xié)同決策,可實現(xiàn)設備穩(wěn)定、電網(wǎng)友好的目標。
同時,根據(jù)《智能風機白皮書》中描述,在應對末來復雜的應用場景時,風電機組僅通過單機智慧和數(shù)字分析難以在更高的層級上實現(xiàn)效率和收益的優(yōu),因此需要在更高層級進行協(xié)同決策。而協(xié)同決策則主要包含場站層級、場群層級、能源系統(tǒng)層級三個層級,從不同的層級實現(xiàn)機組與機組之間、場站與場站之間,以及與其他能源發(fā)電與儲能之問實現(xiàn)相互協(xié)同與補充,實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高度協(xié)同與控制。
在長達20年的后運維環(huán)節(jié)中,基于氣象數(shù)據(jù)與設備運行數(shù)據(jù)的功率預測、關鍵設備智能監(jiān)測與故障診斷,均依托數(shù)字化基礎打造了的信息處理能力和提前預警能力的風場后運維體系。
上述我們所提到的從測風到選址,再到設備運行和電力市場交易,國內(nèi)主流整機企業(yè)已經(jīng)依托多年的生產(chǎn)運營經(jīng)驗和數(shù)字化技術實現(xiàn)了風電全生命周期的數(shù)字化解決方案全覆蓋,構建出一整套靈活的智慧風場體系,為風場穩(wěn)定、生產(chǎn)提供了基礎和保障。
合作將成為主流
其實在很長一段時間內(nèi),數(shù)字化都在被稱為“門口的野蠻人”,其以迅雷不及掩耳之勢顛覆各個行業(yè),并深入行業(yè)內(nèi)部分割利潤。但我們確實也看到了數(shù)字化為傳統(tǒng)行業(yè)所帶來的技術賦能和服務升級。甚至傳統(tǒng)行業(yè)對數(shù)字化的依賴已經(jīng)超過了傳統(tǒng)技術本身。
在能源行業(yè),絕大多數(shù)電力電網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)和數(shù)字科技企業(yè)形成緊密的合作關系,在數(shù)字技術驅(qū)動能源增長的過程中,需要大量的算力平臺來支撐業(yè)務的智能控制和智能決策。
同樣,在更大場景如場群級集中控制中,行業(yè)不但要用到大量的數(shù)字化基礎設置,還需要云存儲、數(shù)字孿生、5G、人工智能等一系列高新技術手段。而5G、數(shù)字孿生、人工智能這些高新技術需要持續(xù)的研發(fā)投入,以及大量的應用場景進行積累和迭代更新。
與研發(fā)投入同等重要的是,技術企業(yè)也需要長期不懈地投入人力去調(diào)整相關技術的模型參數(shù)和算法。很顯然,無論能源行業(yè)抑或交通、醫(yī)療等行業(yè)多數(shù)不具備這樣的資產(chǎn)條件和迭代能力。從這個角度來看,未來能源行業(yè)的數(shù)字化生態(tài)建設已經(jīng)到了刻不容緩的地步。
當前,發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟是把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機遇的戰(zhàn)略選擇。在2021年6月發(fā)布的《能源領域 5G 應用實施方案》中,明確提出打造一批在“生產(chǎn)控制、智能巡檢、智能運維、安全應急”深度應用的“智能電廠+5G” 典型應用場景。
《十四五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出培育可再生能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài),推動可再生能源與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新興技術深入融合。
在各種政策指引下,數(shù)字技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合的體系已見到雛形。在構建新型電力系統(tǒng),實現(xiàn)“雙碳”路徑中,數(shù)字化已經(jīng)成為重構能源電力系統(tǒng)的運行模式和治理體系,是能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路,也是以風電為代表的可再生能源實現(xiàn)技術跨越的重點方向。