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伙伴故事
泰尔英福携手合作伙伴启动「伙伴故事」,书写信任生态故事,讲述数字经济建设浪潮中的人与事,分享数字化转型路上的心路历程、场景应用、经验成果、问题挑战,为产业生态共创共赢提供启发。
1831年,英国科学家迈克尔·法拉第发现电磁感应现象,为电能的转换和利用提供了理论基础。1866年,德国人西门子发明了发电机,电器开始用于代替机器,成为补充和取代以蒸汽机为动力的新能源。随后,电灯、电车、电影放映机相继问世,人类进入了“电气时代”。电力系统的建立,包括发电、输电、变电、配电和用电等环节,使得电能从自然界的一次能源转化为可供人类使用的二次能源,极大地改变了人类的生活方式,推动了科技进步。当前,能源电力行业正经历着一场深刻的变革,太阳能、风能等可再生能源广泛接入电网,催生了对于新一代电力系统的迫切需求,同时也呼唤着创新的数智化解决方案。
杭州太阁未名科技有限公司(以下简称“太阁未名”)是泰尔英福在能源领域的合作伙伴,本期伙伴故事邀请到太阁未名创始人、北大信研院数据智能实验室主任冯沁原,和我们一起聊聊新征程下智慧能源的数智革命。
紧抓历史机遇 助推能源变革
电力对于国家的发展和安全具有至关重要的作用,是支撑经济社会发展、保障基本民生的重要基础设施,金融、通信、交通、供水、供气等领域基础设施的安全可靠运行都建立在电力持续稳定供应的基础上。从家庭生活到交通出行,从工业生产到通讯互联网技术,都离不开电力的支持。
2023年我国可再生能源发电装机规模历史性超过火电,全年新增装机超过全球一半,标志着我国能源结构正加速向清洁、低碳方向转变。2024年《政府工作报告》中提到“深化电力、油气、铁路和综合运输体系等改革”,“推动分布式能源开发利用,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力,发展新型储能”。
“太阁未名的定位是‘智慧能源辅助决策商’,国家对能源变革的要求也给我们注入了一股强心剂。”冯沁原介绍道,太阁未名依托北京大学信息技术高等研究院的大数据分析技术,致力于优化和升级电力领域的决策效率,目前,太阁未名围绕新型电力系统,打造了 电力气象、虚拟电厂、智脑大模型等核心业务方向。
“为了解决大量使用新能源和电子设备导致的电力供应和需求不稳定的问题,我们设计了一种创新的菱形解决方案”,冯沁原解释道,“这个方案利用底层气象数据,提前预测发电量和用电量,再结合精准的能源调控手段,帮助电网实现供需平衡。”据介绍,新型电力系统不仅需要新的电力气象服务,还需要进行发电与用电数据的分析与预测,以及协同策略与群调群控,这要求对电网场景有深刻的理解,太阁未名的菱形解决方案是一种多角度、多维度的解决框架,强调的是一个既灵活又系统的应对策略,旨在优化资源分配,提升电网的适应性和可靠性。
“我们的工作重点围绕着‘两网四化’的技术研发和应用,始终把维持供需平衡放在首位,以此提高电力行业决策的效率和系统的稳定运行,精细化地为百万级用户提供定制化新能源调控解决方案。简而言之,就是通过预测和调控,确保电力的稳定供应,满足大家的需求。”冯沁原说道。
让新能源拥有“手”“眼”“脑”
“新能源调控比想象中的更难一些,要想准确意会需求,在前期调研中需要花费大量精力。而且,电力生态庞杂,新系统除了要与之深入链接之外,还要警惕不落地的‘花瓶项目’,在生产的核心环节中不断调整与迭代。”冯沁原说道。
为了解决在新型电力系统调节能力不足的问题,太阁未名自主研发了分布式源网荷储协同控制平台,像一双无形的“手”,调配区域范围内的低压分布式光伏。通过构建分布式光伏调控看板,直观全面的展示地调分布式光伏调节资源图谱,同时建立公平调度策略,保证公平调度。
据冯沁原介绍,该平台是目前攻克“百万户级、千万千瓦规模级”海量分布式源网荷储资源实时调控的新技术,在国家电网系统内首次实现省域分布式光伏线上群调群控,并率先实现全国省域全量分布式资源的线上群调群控,是安全高效、绿色互动、灵活智能新型调度体系的“省级样板”,帮助海量分布式资源安全友好并网,具有极大推广价值。
气象是新能源的根本,无论是风电还是光伏,气象资源都是新能源的燃料。随着电力系统与气象条件关系的紧密度不断提高,极端天气事件对电力设施安全稳定运行的影响日益凸显。为了减轻气象变化对电力供需平衡与系统安全的影响,太阁未名与中央气象台达成深度合作,基于基础监测和预报数据,提供了“长期、中期、短期、短临” 等50多项气象预测服务,让电力气象直观化,眼见为实,先看到预警再提供决策建议,为新型电力系统打造一双智慧的“眼睛”。
除此之外,太阁未名结合北京大学人工智能算法,并结合历史灾害数据和实时监测数据进行更精准的气象风险评估,同时通过采集新能源电站实时数据、数值天气预报数据,实现调度侧新能源电站、区域以及调度全网的高精度功率预测,预测模式可以更好地反映天气变化过程对整个区域的影响,满足中长期、短期、超短期的调度需求。
2023年7月20日,郑州特大暴雨导致洪灾,气象风险层出不穷。太阁未名为河南省内上万个输电线路、杆塔提高了精准气象预报及预警,同时为河南省18个地市供电公司提供了电力气象“月报-周报-日报-简报”服务,微气象电网灾害研判服务、超高压输电通道气象精细化预警等,避免电力气象灾害的进一步发生。
太阁未名还为虚拟电厂提供顶层调控策略生成服务,为新能源调控配置“智慧大脑”,服务于新兴的电力交易主体“负荷聚合商”。2024年6月1日,实施近20年的《电力市场监管办法》修订发布,“负荷聚合商”成为电改中的新词。负荷聚合商全称叫电力需求响应负荷聚合商,是指一种机构或平台,通过将多个小型电力用户的电力需求进行集中管理和调度,将分散的能源,包括太阳能、风能、电网、负荷、储能等变为能源资产统一管理和调度,以实现对电力系统的灵活调节和响应。
“通过虚拟电厂管理平台,负荷聚合商可以实现对各个电力用户的负荷进行智能化管理。监测实时用电情况,借助数据分析和机器学习算法预测未来的负荷需求,从而优化负荷调度,降低系统运行成本,提高能源利用效率。”冯沁原表示。
不谋而合的创业路
当前,我国正处于风能电、光伏等新能源大规模并网的历史性时刻,只有不断加强技术积累,并提供更贴近需求的解决方案,更深厚的技术积淀,才能更好地服务于新一轮的新能源的数智化革命。
“新能源的数智化发展,离不开可信的数据支撑”,冯沁原表示,“泰尔英福是中国信通院的数字基建业务平台,在数字基建方面拥有庞大的数据基础,工业互联网标识解析体系和‘星火·链网’可以为数据提供可信、安全的数字底座,完美地填补了太阁未名的空缺。”
目前,太阁未名和泰尔英福已经在虚拟电厂、分布式源网荷储等领域深度合作。冯沁原表示,“泰尔英福重视知识,与时俱进,不断向内挖掘,通过数字基建赋能千行百业,在能源领域数智业务上和我们一拍即合。”未来,双方将继续拥抱变化,利用日新月异的新技术不断赋能能源行业,把能源保供、安全生产两个方向作为主战场,提升系统灵活性与可持续性,引领能源行业向智慧生态迈进。
新质生产力的发展是人类幸福生活强有力的保障,不断优化能源结构,促进能源数智化转型是时代课题,我们也期待着和更多合作伙伴一道,为全球能源结构的革新贡献坚实力量。