2024年11月30日至12月12日,《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第28次缔约方会议(COP28)在阿联酋迪拜举行。 化石燃料(煤炭、石油、天然气)燃烧排放的温室气体引发的气候变化,导致全球灾害频发,冬季高温、热带气旋、暴雨、澳大利亚大火等都向人类发出了能源转型迫在眉睫的信号。
近年来,我国在充分认识“富煤、缺油气”能源资源禀赋的基础上,积极构建新能源体系,将可再生能源发展提升到战略高度,我国新能源体系中水电、风电、光伏发电规模逐步壮大。
数字技术助力能源结构转型
新能源系统正逐步向智能灵活调节、供需实时互动的方向发展,推动能源生产和消费模式发生深刻变化。 如何建设智慧电厂和智能电网,如何将沙子聚集成塔,让分散的新能源基地可控可靠,如何构建稳定可用的新能源体系,如何实现供需实时互动,都是我们在这场能源革命中探索和研究的课题。
数字技术在这场能源革命中发挥着越来越重要的作用。 2024年,国家能源局正式印发《现代能源系统'十四五'规划》,指出“能源行业智能化升级进程加快,互联网、大数据、人工智能等现代信息技术加速与能源行业深度融合。 智慧电厂、智能电网、智能机器人勘探挖矿等应用快速推进,无人值守、故障诊断等能源生产运行技术信息化、智能化水平不断提升。 目前,能源产业与数字技术的融合主要表现在以下几个方面:
单机智能化在生产端,通过传感器技术提高单台设备的智能化水平,自动感应和响应各种物理量(如温度、湿度、压力、位移等),从而实现对单台设备的自动控制和优化,从而提高生产效率,降低能耗。 在消费者方面,通过物联网技术实现设备的智能化管控。 例如,通过智能家居系统,可以实现对家庭用电的智能化管理,包括家用电器的自动控制和用电量的监控。
机器人辅助工作在能源勘探、生产、储存、传输、消费等环节,机器人有着广泛的应用。 例如,在石油和天然气等化石燃料的勘探和生产过程中,机器人可以自动进行钻井、采油、运输等工作,提高工作效率和安全性。 在太阳能、风能等可再生能源的产生和传输过程中,机器人还可以自动进行巡检、维护、维修等工作,提高电力系统的效率和可靠性。 随着智能电网的建设和发展,机器人技术在电力系统的监测、控制、调度等方面发挥着越来越重要的作用。 例如,通过机器人的智能化操作,可以实现电力系统的自动控制和优化,提高电力系统的效率和可靠性。
容量数据可视化通过大数据技术,实时感知海量新能源设备的状态和产能,监控电力生产调度中的异常高效部署。 通过对数据的分析和可视化,管理部门可以准确评估微电厂和智能电网的运行情况,发现生产过程中的瓶颈并进行优化,从而提高生产效率。 通过可视化生产线上的生产力指标,专业人员还可以更好地了解他们的工作情况,并调整他们的工作方法以提高效率。
能源风险预警:根据不同的风险因素,如能源短缺、过剩、波动等,制定相应的预警指标。 在监测过程中,可以通过数据采集和模型分析,对能源市场进行实时监测和分析。 在发布过程中,可以通过**、行业协会或**相关部门发布预警信号,提醒相关方采取应对措施。 除了建立预警机制外,还需要采取相应的措施来应对可能出现的风险。 例如,在能源短缺的情况下,可以采取增加进口、增加能源储备等措施来确保能源供应。 在能源过剩的情况下,可以采取限产、减少库存等措施,规避能源过剩带来的风险。 在波动的情况下,可以采取对冲和控制等措施来稳定波动带来的风险。
智慧使用能量通过数据收集和分析,数字技术可以实现对能源使用情况的实时监控和改善,为能源管理提供科学依据。 同时,数字化技术可以实现智能能源调度和优化,提高能源效率,降低能源消耗。
数字技术以其准确和不知疲倦的特点融入能源生产、传输和消费的各个方面。 通过对能源系统的综合分析,我们可以用产品思维找出各个环节的痛点,利用数据流对物流和能量流进行组合和优化,从而降低系统中各个环节的风险和成本,提高能源系统的可靠性和生产效率, 将分散的发电点建设成高效可靠的供能系统。
能源产业与数字技术融合,机遇与挑战并存
现阶段,能源产业与数字技术的融合虽然带来了一定的机遇,但也面临着安全、技术、投资、人才等方面的巨大挑战
安全问题数字技术的引入可能会增加能源系统的脆弱性,例如黑客攻击和数据泄露等。 因此,必须加强安全防护措施,确保能源系统的稳定运行。
技术壁垒:由于不同国家和地区的数字技术发展水平不同,可能会导致技术壁垒的出现。 因此,有必要加强国际合作和技术交流,促进数字技术在全球范围内的普及和应用。
投资成本:引入数字技术需要大量的投资成本。 因此,有必要找到合适的投资渠道和合作伙伴,以降低投资风险和成本。
人才发展:数字技术的引入需要大量专业人士的支持。 因此,要加大人才培养引进力度,提高人才素质和技能水平。
能源产业与数字技术的融合路径
开发数字能源场景实验区
在技术大规模应用前进行丰富的场景测试,模拟和测试各种能源技术和能源管理策略的实际效果。 为能源产业创新发展提供重要支撑和保障,促进能源结构转型优化,提高能源利用效率,促进能源产业可持续发展。
加强数字能源生态圈建设
与国内高校和重点实验室合作,关注新能源技术和新型储能技术的发展,积极探索研究新能源发电、储能技术、氢能等领域的创新与应用,推动新能源在能源结构中的比重不断提高, 实现能源结构的优化和绿色化。注重与生态伙伴的合作共创,通过构建多层次的合作生态,实现优势互补、资源共享、互利共赢。
建立数字能源服务窗口
以互联网思维分析现有能源服务的方方面面,打造数字能源服务窗口,从能源使用、消耗检测、节能方案定制等多方面为企业和居民客户提供服务。 通过用户侧的精准把控,实现能源供需实时交互。
随着化石燃料的枯竭和气候变化导致的极端天气日益显现,全球能源结构转型迫在眉睫。 在构建清洁、低碳、安全、高效的新能源体系的过程中,如何将数字技术融入其中,如何利用信息流提高物流和能量流的效率,值得大家思考和探索。
撰写者 |刘萌萌,青岩集团能源电力研究部研究员。
编辑 |陈泽熙.
* |互联网。