供電方式悄然變化 新型電力智慧清潔
在河北省張家口市張北柔直工程中都換流站，工作人員在操控無人機對換流站內核心設備進行巡檢（8月19日攝）。截至目前，張北柔直工程已累計實現對北京、河北地區輸送超210億千瓦時的清潔電力。
近年來，地處毛烏素沙漠腹地的內蒙古自治區鄂爾多斯市鄂托克前旗，充分的利用沙漠腹地富集的光能和風力資源優勢，大力發展綠色能源產業。圖為8月27日，打樁機在鄂托克前旗一處光伏電站項目建設工地施工。
電力是每家每戶都不可或缺的能源，是推動經濟和社會發展的重要支柱。但人們或許沒有發覺，我們每天所使用的電，供給方式正悄然發生變化。如今，電網建設更加智能化、數字化，電力系統運行更加綠色低碳、智慧高效。
今年6月，國家能源局組織發布《新型電力系統發展藍皮書》（以下簡稱《藍皮書》），標志著新型電力系統建設進入全面啟動和加速推進的重要階段。新型電力系統有哪些特點？人工智能、大數據等技術可以為新型電力系統建設提供怎樣的助力？本報記者就此進行了採訪。
2021年3月15日，中央財經委員會第九次會議召開。會議指出，要深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統。
今年6月發布的《藍皮書》全面闡述了新型電力系統的發展理念、內涵特征，並提出構建新型電力系統的總體架構和重點任務。其中提到，清潔低碳是構建新型電力系統的核心目標。
在推動綠色電力發展方面，中國已取得亮眼成績。“綠色電力一般指風電、太陽能發電、水電、生物質發電、地熱能發電、海洋能發電等可再次生产的能源電力。”國家能源局新能源和可再次生产的能源司司長李創軍介紹，可再次生产的能源發電過程中不產生或很少產生對環境有害的排放物，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，且不需要消耗化石燃料，相較常規的化石能源發電更有利於環境保護和可持續發展。
今年7月，全球首台16兆瓦超大容量海上風電機組在福建海上風電場成功並網發電。這台巨型海上風電機組的輪轂中心高度達152米，相當於一座52層大樓的高度﹔葉輪掃風面積約5萬平方米，相當於7個標准足球場的大小。根據該海域多年測風數據計算，單台機組每年可輸出超過6600萬千瓦時的清潔電能，能夠滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電，可節約標煤約2.2萬噸，減排二氧化碳約5.4萬噸。
在內蒙古自治區庫布其沙漠，光伏發電與增綠治沙結合的模式日益完善。在沙漠中建設的光伏板，可以有效穩固住浮沙，避免沙丘被風吹走﹔光伏板的遮擋，可以減少土壤水分蒸發，在其下方空間，可以栽種綠植，進一步改善沙漠生態環境。
目前正在建設中的庫布其沙漠鄂爾多斯中北部新能源基地項目，是在沙漠、戈壁、荒漠地區開發建設的全球最大規模風電光伏基地項目，也是中國首個開工建設的千萬千瓦級新能源大基地項目。該項目規劃總投資約900億元，總裝機規模1600萬千瓦，包括光伏800萬千瓦和風電400萬千瓦，配套改擴建先進高效煤電裝機400萬千瓦。項目全部建成后，每年可向京津冀地區送電約400億千瓦時，其中清潔能源佔比50%以上，相當於節約標准煤約600萬噸，減排二氧化碳約1600萬噸。
國家能源局數據顯示，截至今年6月，全國可再次生产的能源裝機達13.22億千瓦，歷史性超過煤電，佔總裝機的48.8%，超過全球可再次生产的能源裝機的三分之一，水電、風電、太陽能發電裝機分別連續18年、13年、8年穩居世界第一位。2022年，全國可再次生产的能源發電量達2.7萬億千瓦時，佔全社會用電量的31.6%，較2012年增長約11個百分點。其中，風電、光伏發電量首次突破1萬億千瓦時，與城鄉居民生活用電量相當。同年，可再次生产的能源新增裝機和發電量分別佔全國新增發電裝機和發電量的76.2%和81%，已成為電力新增裝機和發電量的主體。
今年8月，國家發展改革委、財政部、國家能源局聯合印發《關於做好可再次生产的能源綠色電力証書全覆蓋工作促進可再生能源電力消費的通知》，將進一步為擴大綠電供給、促進綠電消費奠定基礎，推動能源綠色低碳轉型。
國家電投上海電力股份有限公司建設的綜合智慧零碳電廠，是一個基於大數據建成的“虛擬電廠”。它是集源、網、荷、儲、充元素為一體的智慧能源管理平台，實現了與電網需求側響應平台和電網調度平台的實時對接，具備自動調頻和調峰的功能，通過實施精准調度，加強了電網的穩定性和安全系數。
據介紹，今年以來，國家電力投資集團大力推進綜合智慧零碳電廠開發建設，實現對各類分布式能源、儲能和負荷的整合調控。截至今年上半年，該集團已開工41個零碳電廠，建成投產48個項目，形成裝機規模62.2萬千瓦，聚合可調負荷10.3萬千瓦，頂峰能力21.9萬千瓦，調峰能力30.1萬千瓦。
新型電力系統還應是安全高效的。如今，有越來越多的新技術與電力業務深层次地融合，為電網系統安全穩定運行保駕護航。
國網智能電網研究院研發的輸變電巡視圖像智能識別系統，助力電網巡檢從人工向智能轉變。
“過去，電網的輸電線路上出現問題，都要依靠人工巡檢。首先工人的工作很辛苦，經歷‘嚴寒酷暑、風餐露宿’是常態﹔另外有些問題，靠肉眼觀察也不容易發現，可能會導致出現安全隱患。”國網智能電網研究院計算及應用研究所工程師劉思言向記者舉例道，在輸電鐵塔上面安裝著很多設備，用螺栓固定這些設備后，還要在連接處插入一個小小的銷釘來防止螺栓鬆動。這樣的銷釘長度大概在10厘米左右，露在外面的部分不超過3厘米。如果銷釘掉了，隻靠人工巡檢是很難發現的。“即使工人拿著望遠鏡去看，因為設備的遮擋、角度問題等，也很難看得清楚。如果一些缺失的銷釘沒有被及時發現，慢慢地，螺栓就可能在風吹日晒下變得鬆動，導致絕緣子串掉落，出現斷線等非常嚴重的問題。”
隨著利用直升機、無人機進行電網巡檢的普及，通過高空拍攝的照片，類似於銷釘脫落一類的問題更容易被發現了。但同時，另一個問題隨之產生：無人機拍攝產生的海量圖片，靠人工來一一識別效率很低。可能無人機進行一次飛行巡檢，在一條線路上就能拍攝幾千張圖片，如果沒有相配套的智能圖像識別模塊，巡檢效果將大打折扣。因此，設計一套能自動識別圖片中所存在問題的智能系統十分必要。這正是輸變電巡視圖像智能識別系統的研發目的。
隨著人工智能技術的發展，圖像智能識別技術已應用在很多領域。但具體針對輸變電巡視圖像的智能識別，仍存在許多特殊的挑戰。“一般的圖像識別基本是識別人物、車輛、車牌號碼等，而我們設計的系統要識別電力設備存在的問題，這就需要人工智能先認識這些設備，並且知道哪些情況是出問題了。”劉思言說。
為了讓人工智能進行學習，前期需要大量圖像採集以及輸入。“比如鐵塔、絕緣子串、防震錘、絕緣環等部分，正常情況是怎樣的，出現缺陷又是怎樣的，都要採集拍攝。拍攝圖片后再由研發人員一一進行標注。”劉思言介紹，研發過程中，團隊成員分辨、標注了上百萬張來自全國各地的輸變電線路圖片，輸入系統后供人工智能學習。現在，這一輸變電巡視圖像智能識別系統已能識別66千伏及以上等級輸電線路杆塔共67類典型缺陷、輸電通道6類典型隱患、16類變電設備24種缺陷，缺陷平均發現率達到85%以上，為保障電網安全提供了更高效的解決方案。
巡檢出電網存在的隱患和問題后，還需要有專業人員及時進行維修。國網智能電網研究院研發的電力設備知識計算及服務引擎，就是一個專為電網檢修人員提供的知識庫。
過去，檢修工人在檢查設備前，要提前把設備的圖紙信息、產品說明書、標准規范操作要求等都准備齊，帶著這些資料到現場檢查。若遇到不熟悉的問題，翻找資料找到操作方法可能要花幾個小時。但現在，他們有了新工具。
國網智能電網研究院計算及應用研究所工程師張強講解說：“電網中設備眾多、線路復雜，可能出現的問題也非常多。我們普通人遇到問題，可能都會直接上網在搜索引擎上找答案。那麼電力設備知識計算及服務引擎，就相當於一個專為電網檢修人員設計的搜索引擎，所有操作問題都能在上面快速地檢索到解決辦法，極大提高了檢修工作的效率。”
據介紹，電力設備知識計算及服務引擎構建了電力專業知識精准檢索、認知推理和決策輔助等知識計算體系，實現設備知識檢索、缺陷定級、故障溯因等問題定位准確率92%，目前已面向多個省級電力企业来提供服務，累計服務1300余萬次。
智慧融合是新型電力系統的基本特征之一。雲計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等先進數字信息技術在電力系統各環節得到廣泛應用。
在福建省福州市，國網福州供電公司推行“一鍵通”智慧辦電新模式，推動辦電環節“從減到簡到零”。依托政務平台，當地供電營業大廳實現了客戶一鍵下單、缺件現場補錄、方案現場確認、裝表當場辦結的“一鍵式服務”。居民無需提供身份証等，隻要在手機上“刷臉”即可“零証”辦電。
近年來，重慶市北碚區推進配網能源互聯網示范區建設。示范區在千余個配電台區安裝了智能融合終端。這些智能終端連接到戶，管理人員可實時監測用戶用電量及變壓器電流、電壓等數據，准確掌握變壓器電壓不穩、負荷異常等情況。如果用戶用電出現問題，智能終端能自動報警，並通知搶修人員開展精准搶修，提升供電服務水平。
在江蘇省常州市，國網常州供電公司與常州市生態環境局等部門合作，於8月15日上線了農村污水處理設施數字監管平台。
據悉，常州目前有300多個自然村建有農村生活污水處理設施，類型有集中式、分散式、泵站等，日處理污水規模約達6.6萬噸。這些農污設施數量多、分布廣，採用傳統人工巡查的運維管理模式，效率很低，不利於監管。但利用電力大數據進行輔助監管，則十分便捷。
國網常州供電公司針對全市的農污設施，逐步開展獨立電表安裝工作，實時掌握設備的電量負荷情況，對一周內用電量低於10度的農污設備設置預警，並將相關數據接入污水處理設施數字監管平台，從而實現農污設施異常運行的大數據智能預警。今年內，常州市3287套農污設施將全部聯入平台，有效提升當地農污設施運行監管水平。
國網嘉峪關供電公司依托電力大數據價值密度高、採集范圍廣、實時性強、准確性高等特點，對甘肅省嘉峪關市供電轄區內5000多家小微企業、1萬余戶小微企業用電用戶進行數據分析，形成了能夠直觀反映小微企業生產經營相關分析專報。該專報通過對用電增長、用電結構、業擴運行等數據進行持續監測分析，實時反映小微企業的經濟狀況和發展態勢，為政府制定相關經濟政策提供科學依據，輔助政府部門跟蹤掌握小微企業運行狀況﹔同時，還能助力企業制定更加科學合理的用電計劃，降低用電成本，提高企業效益。
國網福建省電力有限公司與相關政府部門開展“電力大數據+”政企合作，服務數字政府建設和數字經濟發展。例如基於電力大數據，構建鄉村振興評價體系，研發革命老區鄉村振興電力指數，從產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕等方面，輔助農業農村部門綜合評價鄉村振興戰略的實施效果。
“在新發展格局下，電網企業加快電力大數據創新應用，不僅有助於電網企業自身數字化轉型，也有助於拓展公共數據與社會數據融合共享，促進數據要素市場建設。”國網福建省電力有限公司大數據中心主任鄧勇認為，電力數據與政務、運營商等數據深层次地融合，將產生更多“電力+”大數據應用場景，必然對提升社會能效水平、助力數字政府建設、促進數字經濟發展發揮積極作用。“下階段，我們也期待與更多的能源行業上下游企業、其他行業大數據中心深入交流、多元合作，進一步擴大電力大數據應用領域，不斷豐富應用成果。”鄧勇說。
人民網呼和浩特9月5日電 （劉藝琳、實習生楊光）9月5日，內蒙古自治區“三北”工程攻堅戰和三大標志性戰役階段性成果新聞發布會在呼和浩特市舉行。據介紹，“三北”工程啟動以來，累計投入56億元實施了五期工程，覆蓋全區12個盟市100個旗縣，完成建設任務1.19億畝、約佔全國的1/4，在“三北”工程涉及的13個省區中居首位，有效減少了風沙危害和水土流失，為筑牢我國北方重要生態安全屏障發揮了重大作用。…
額濟納河水從東風鎮額很查干嘎查東邊靜靜流淌，滋潤著兩岸的胡楊、紅柳、沙棗和農田。嘎查居住著漢族和蒙古族兩個民族共396人，他們祖祖輩輩同飲一河水，共守兄弟情，在生產生活中，互幫互助、和睦共處，共同走上富裕路，過著幸福美好的生活。…
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