“一張網(wǎng)”提升城市能源安全韌性（主題）
科技日?qǐng)?bào)記者 葉青
(資料圖)
7月2日，2023國(guó)際數(shù)字能源展在深圳會(huì)展中心圓滿落幕。在此次展會(huì)上，深圳上線了國(guó)內(nèi)首個(gè)“電力充儲(chǔ)放一張網(wǎng)”（以下簡(jiǎn)稱“一張網(wǎng)”）。
據(jù)介紹，在深圳市政府推動(dòng)下，依托南方電網(wǎng)，深圳市智慧城市科技發(fā)展集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱深智城集團(tuán)）聯(lián)合南方電網(wǎng)深圳供電局，基于全市域級(jí)、全自主可控、精細(xì)建模的統(tǒng)一時(shí)空信息平臺(tái)，率先打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)“一張網(wǎng)”，這是我國(guó)首個(gè)聚合充電設(shè)施、新型儲(chǔ)能、光伏等各類電力充儲(chǔ)放分布式資源的平臺(tái)，能夠有效提升能源安全保障能力。
“一張網(wǎng)”將分布式資源聚合起來(lái)
“一張網(wǎng)”以數(shù)字孿生、全景可控的形式，全量接入分布式資源，融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括17萬(wàn)個(gè)充電樁、5100個(gè)5G儲(chǔ)能基站、6000個(gè)電動(dòng)自行車充換電柜、1200個(gè)光伏站、15個(gè)儲(chǔ)能示范站、13個(gè)車網(wǎng)互動(dòng)站、46個(gè)換電站以及大型數(shù)據(jù)中心等資源，并與虛擬電廠管理平臺(tái)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)分布式資源可觀、可測(cè)、可控，全過(guò)程科學(xué)化、智能化、精細(xì)化管理。
基于完備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，“一張網(wǎng)”可以對(duì)接入的分布式資源進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)識(shí)別、預(yù)警及處置調(diào)度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)智能管控；還具有充電設(shè)施智能規(guī)劃選址、能源應(yīng)急保障、一站式市民服務(wù)、一站式企業(yè)服務(wù)等功能。
“以往，充電設(shè)施等電力充儲(chǔ)放資源零星分散，缺乏統(tǒng)一管理，資源價(jià)值沒(méi)有得到有效發(fā)揮。有了‘一張網(wǎng)’，將各類分布式資源聚合起來(lái)，形成規(guī)模化的整體性資源，對(duì)深圳的電力削峰填谷、能源保障和能源安全將產(chǎn)生實(shí)際的作用，提升城市能源安全韌性。”南方電網(wǎng)深圳供電局新興產(chǎn)業(yè)部總經(jīng)理馮悅波介紹。
同時(shí)，“一張網(wǎng)”提供的統(tǒng)一公益性服務(wù)入口，將給市民帶來(lái)更便利的生活體驗(yàn)。目前，深圳活躍的充電樁運(yùn)營(yíng)小程序有40余個(gè)，用戶經(jīng)常要下載不同的小程序，且單個(gè)小程序中只能查看該運(yùn)營(yíng)商的充電樁信息，甚至還要重復(fù)交押金。“一張網(wǎng)”將在小程序“i深圳”上提供全量充電樁智能推薦、查詢等功能，方便用戶的同時(shí)，智能引導(dǎo)用戶充電，紓解交通擁堵，緩解停車位及充電位的時(shí)空不均，幫助運(yùn)營(yíng)企業(yè)引流，從而實(shí)現(xiàn)多方多贏。
“分布式電力資源是城市電力發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。”馮悅波表示，城市內(nèi)的分布式電力資源以自產(chǎn)自銷為主，運(yùn)行維護(hù)以用戶自身力量為主，火災(zāi)等安全隱患需要當(dāng)?shù)卣O(jiān)管、處置。“一張網(wǎng)”通過(guò)三級(jí)安全指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)智能分析，分級(jí)分類對(duì)鏈接的分布式資源進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警、調(diào)度、處置、評(píng)估，保障分布式電力資源運(yùn)行、使用安全，構(gòu)建良性、健康城市分布式電力資源發(fā)展環(huán)境。
此外，分布式電力資源具有節(jié)能環(huán)保、綠色低碳的特點(diǎn)，且安裝簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)、啟停速度快，小型化、模塊化的分布式電力系統(tǒng)可以在幾周甚至在幾天內(nèi)完成安裝，對(duì)建設(shè)環(huán)境要求低，升降負(fù)荷或啟停速度快，參與調(diào)峰調(diào)頻所需要的時(shí)間短，反應(yīng)速度快。
采用數(shù)字孿生等技術(shù)對(duì)資源進(jìn)行管理
建設(shè)一個(gè)聚合充電設(shè)施、新型儲(chǔ)能、光伏等各類電力充儲(chǔ)放分布式資源平臺(tái)，有哪些技術(shù)挑戰(zhàn)呢？
“最難的在于海量多源異構(gòu)分布式電力資源的管理和應(yīng)用。”深智城集團(tuán)“一張網(wǎng)”負(fù)責(zé)人徐前祥指出，從資源類型來(lái)看，“一張網(wǎng)”聚合了光伏、儲(chǔ)能、充電樁、中央空調(diào)柔性負(fù)荷等各類資源，既有光伏發(fā)電單一功能體，也有光儲(chǔ)充放多功能集成體，類型復(fù)雜、組合多樣，各類資源鏈接后構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)；從資源分布來(lái)看，分布式電力資源可分布于深圳任何一個(gè)地理位置，如屋頂光伏、地下停車場(chǎng)充電樁、數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能等，空間分布上具有異構(gòu)性、隨機(jī)性和不均勻性。
針對(duì)種種現(xiàn)實(shí)難題，“一張網(wǎng)”采用數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行管理。
“一張網(wǎng)”基于全市域級(jí)的、全自主可控的、精細(xì)建模的統(tǒng)一時(shí)空信息平臺(tái)，構(gòu)建了統(tǒng)一數(shù)字承載體。深圳統(tǒng)一時(shí)空信息平臺(tái)已完成全市實(shí)景三維、65萬(wàn)棟帶紋理白模、6萬(wàn)棟高精度MAX模型，基于建筑信息模型精細(xì)化建模成果，構(gòu)建起全市統(tǒng)一的地上下、室內(nèi)外、動(dòng)靜態(tài)、海陸一體、全周期的空間數(shù)字底板和能力中樞，精準(zhǔn)映射現(xiàn)實(shí)世界，打造智能化、自進(jìn)化的數(shù)字孿生城市。
此外，“一張網(wǎng)”具備多協(xié)議多平臺(tái)接入能力、低代碼低成本部署能力、高并發(fā)高可用計(jì)算能力、大集成大生態(tài)融合能力和本地化定制化服務(wù)能力等五大能力，形成了基于多元異構(gòu)感知融合的城域物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了分布式電力資源的實(shí)時(shí)感知與智能控制，結(jié)合統(tǒng)一時(shí)空信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合。
同時(shí)，基于人工智能大模型，“一張網(wǎng)”為充電站等分布式電力資源進(jìn)行智能規(guī)劃選址，為重大活動(dòng)等特殊用電需求提供充電資源動(dòng)態(tài)應(yīng)急保障，為充儲(chǔ)放產(chǎn)業(yè)政策的制定提供推演仿真。
這樣，“一張網(wǎng)”以數(shù)據(jù)為中心，通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，把深圳以及在深圳服務(wù)的相關(guān)企業(yè)編織進(jìn)同一張網(wǎng)絡(luò)。
解決電網(wǎng)運(yùn)行、監(jiān)管中面臨的難題
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，積極發(fā)展分布式能源，鼓勵(lì)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)先本地消納；健全分布式電源發(fā)展新機(jī)制，推動(dòng)電網(wǎng)公平接入。
可以看到，如今越來(lái)越多的電力項(xiàng)目都選擇了電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能一體化的分布式建設(shè)方案。“目前，分布式電力項(xiàng)目功能越來(lái)越齊全，說(shuō)明了技術(shù)越來(lái)越成熟，標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越統(tǒng)一，因此融合各類功能的產(chǎn)品具有技術(shù)可行性。此外，用戶應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越清晰，市場(chǎng)環(huán)境越來(lái)越好，市場(chǎng)空間也越來(lái)越大，因此多功能集成產(chǎn)品具有市場(chǎng)可行性。”在徐前祥看來(lái)，未來(lái)分布式電力資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有長(zhǎng)足空間，發(fā)展趨勢(shì)包括設(shè)備體積小型化、集成組裝模塊化、能量轉(zhuǎn)換高效化、能量和信息網(wǎng)聯(lián)智能化等。
電力充儲(chǔ)放設(shè)施行業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展機(jī)遇期，新能源設(shè)備在生活中已隨處可見(jiàn)。然而，新能源市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，也給政府監(jiān)管、電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，缺少統(tǒng)籌規(guī)劃、無(wú)序建設(shè)、底數(shù)不清、安全監(jiān)管難等問(wèn)題日益明顯。
“一張網(wǎng)”就是深圳嘗試解決上述問(wèn)題的最新舉措。深圳市發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，深圳積極落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”的能源安全新戰(zhàn)略，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，加快建設(shè)新型能源體系，更好發(fā)揮源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化在保障能源安全中的作用，相繼出臺(tái)了《深圳市促進(jìn)綠色低碳產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干措施的通知》等文件，提出加快發(fā)展新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈，加快建設(shè)電力充儲(chǔ)放一張網(wǎng)，推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展，拓展以新型儲(chǔ)能為主體的“電力充儲(chǔ)放一張網(wǎng)”的商業(yè)模式。
“通過(guò)能量互通、信息互聯(lián)，深圳‘一張網(wǎng)’將推動(dòng)局部堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，助力深圳建設(shè)數(shù)字能源先鋒城市。”深圳市發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。