我国首个全息数字电网在江苏建成 中国智能电网行业建设战略研究

• 黄江 2023年1月6日 来源：新浪 454 23
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智能电网产业链上游主要是各类发电能源，可分为传统能源和新能源 两大类。其中传统能源包括火电、水电。新能源包括风电、核电、光 伏等。

智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以数字化、信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能化电网。

智能电网产业链主要分为发电、输电、变电、配电以及用电五个大环节。上游发电环节分为可再生与不可再生;中游则包括智能输电、智能变电、智能配电三个环节，下游为终端用户，主要分为工业用电、商业用电和居民用电。

智能电网产业链上游主要是各类发电能源，可分为传统能源和新能源 两大类。其中传统能源包括火电、水电。新能源包括风电、核电、光 伏等。国家加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清 洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路 为载体的新能源供给消纳体系。智能电网产业链下游为终端用户用电环节。主要分为工业用电、商业 用电和居民用电。

我国首个全息数字电网在江苏建成

1月5日，我国首个全息数字电网在江苏建成。通过采集输变电设施的物理数据，技术人员在网络云端构建了一个数字孪生电网，全面提升了电网的智慧运检水平。这也是世界上首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。

据悉，这张虚拟电网覆盖了10万公里架空输电线路、28万座输电杆塔以及地形地貌地物等数据，将真实电网在数字空间以数字孪生的方式，一比一三维立体还原和数字化全景呈现。国网江苏省电力有限公司运用三维激光点云采集、数字高程模型、高精度测绘等技术，为每一条线路、每一座杆塔、每一个部件都赋予了专属的三维坐标，定位精度达到厘米级。

全息数字电网相当于给整个江苏电网装上了“千里眼”，能够引导巡检作业人员足不出户，即可实时掌握无人机的适航区域、飞行轨迹、被检设备、巡检影像等现场实际工况，完成一座铁塔的全面巡检仅6分钟，比人工操作无人机巡检耗时减少一半，效率比传统人工巡检提升4到6倍。

依托全息数字电网，江苏电网已经实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控，可以支持上千架无人机同时作业，全年自动巡检作业量超过52万架次，提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处，严重缺陷发现率提升3倍，每年可以节约电网运维成本约2亿元。国网江苏省电力公司设备部副主任吴强介绍。

通过加载气象、空域等信息，数字电网还可以高度仿真和预测台风、覆冰等极端情况下的电网运行环境。在数字电网的工况模拟模块中，只要同步风速、风向、温度、导线直径等基础数据，系统就会结合历史数据，通过模型算法以三维图像形式直观展示线路状态，各类风险隐患会用不同颜色的警示图标标出，为电网细化防灾减灾、灾后恢复的预案措施提供准确依据。

当前正处于迎峰度冬的关键时期，江苏电网的最大用电负荷已超过1亿千瓦，今冬用电负荷最高或将达到1.12亿千瓦。全息数字电网的全面建成，可将电网故障的处理时间再缩短约10%。

根据中研普华研究院《2022-2026年中国智能电网行业竞争格局及发展趋势预测报告》显示：

电网是新型电力系统的关键环节，能源电力在我国碳达峰碳中和战略中具有举足轻重的地位，“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，重点在于构建以新能源为主体的新型电力系统。

2022年，国家电网有限公司开工110(66)千伏至750千伏工程4.21万千米、2.94亿千伏安，完成年度计划的100.7%;投产4.47万千米、2.86亿千伏安，完成年度计划的103.3%，超额完成开工、投产计划，圆满完成年度电网建设任务。

中国智能电网加快建设规划

中国对智能电网的追求有助于解释其在边缘计算方面的进步。2016年，中国发布了《“十三五”国家科技创新规划》，要求在包括智能电网在内的众多战略技术领域成为全球领导者。

能源基础设施数字化智能化水平持续提升，智能电网加快建设，2021年配电自动化覆盖率超过90%;智能化煤矿建设加速，已建成800余个智能化采掘工作面;建成多个5G+智慧火电厂，生产物联网系统覆盖众多油气田;新型储能多元化快速发展，规模超过400万千瓦。

“十四五”将重点推动大容量、高效率、低成本清洁能源开发，推 动特高压技术、长距离大容量海底电缆技术、先进储能技术等研发和 应用，加速大电网运行控制与信息技术耦合，提升电网信息化水平。 国家打造以新能源为主体的新型电力系统，推送电网发展提速。“以新 能源为主体”的特征在于新能源将占据主导地位，成为主要的能源形 式;“新型电力系统”的特征包含数字化、多能协同互补、源网荷储互 动、用能需求智控等特点。

新型电力系统是在坚强智能电网的基础上 通过广泛互联互通，推动电网向能源互联网演进，通过现代数字技术 与传统电力技术的深度融合，提高电力系统发输变配等各领域、各环 节整体智能化、互动化水平。虚拟电厂、抽水蓄能电站、多种形式的 新型储能、电力辅助服务等将让电力调度和源网荷储互动更加灵活智 能，安全智能可控的技术手段成为交流电网与直流电网、电网和电源 协调发展关键保障。

新型电力系统转型发展路径

我国已提出“30·60”双碳目标，双碳目标下能源结构中化石能源占比80%以上，转变为非化石能源占比超过80%以上。完成这个目标，生产侧须大力发展清洁能源，推动清洁化转型，构建新型电力手段实现能源传输的人性化，在能源消费层面通过数字赋能等措施实现能源消费的高效化。

电力系统在明年转型中起决定性的作用，但电力系统在运行的安全性、容量的充裕性和系统韧性等传统安全运行的基础上面临着大规模极端气候带来的新挑战，对现有的系统安全带来威胁。为此我们要把握好转型的节奏，重新审视煤电、水电和天然气各类发电资源定位和基础支撑作用。

电力系统转型发展路径包括三个阶段，在转型期，新能源装机规模占据主要地位，灵活性电源和需求稳步提升，在形成期，新能源电量占比跃居首位，成熟期风光发电量占比提升60%，新能源成为电力、电量、责任主体。

当前处于电力转型的过渡期，与传统电力系统发展模式不同，过去几年新能源和电力负荷的增长加剧了供需矛盾，新能源机组无法替代传统机组对电力系统的保障支撑作用。因此，这一阶段会形成阶段性的电力供需紧张，且呈愈演愈烈的趋势。

《2022-2026年中国智能电网行业竞争格局及发展趋势预测报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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