“雙碳”目標下 創新ICT為電力行業數字化轉型注入“數智動力”

       從2020年9月我國宣布“雙碳”目標，到2021年初我國提出“構建以新能源為主體的新型電力系統”，在“雙碳”的道路上，電力行業可謂是一騎絕塵。
       眾所周知，我國一次能源消費中最主要的是煤炭，其碳排放約占全國總排放的80%，其中煤電又占了煤炭消費的50%左右。2020年電力行業碳排放量占整個能源行業的40%以上。因此，電力行業不僅是碳排放的重點領域，也是實現“碳達峰、碳中和”目標的“排頭兵”。
       對于電力行業來說，如何借力云計算、大數據、物聯網、人工智能等新ICT技術來推動電力企業數字化、智能化轉型，已經成為全行業實現提質增效、節能減排降耗的共識。對此，“十四五”規劃也強調，加快電網基礎設施智能化改造和智能微電網建設，提高電力系統互補互濟和智能調節能力。
       為了幫助電力行業加快數字化轉型的步伐，華為發揮自身在新ICT技術上的優勢，以及服務電力行業數字化轉型的豐富經驗，全面助力電力行業加快構建新型電力系統，提升電網數據采集、分析和應用能力，減少能源損耗，發揮其在全社會能源資源優化配置中的積極作用，促進能源綠色生產和消費，落實能源發展戰略，推動“雙碳”目標實現。
“雙碳”目標下
電力數字化轉型勢在必行
       在“雙碳”目標之下，電力行業正在改變以煤炭為主的高碳能源電力結構，轉向風電、光伏發電等清潔能源為主的低碳能源結構。但新能源發電具有隨機性、波動性、間歇性等特點，大規模開發并網后會影響現有電力系統的平衡調節和電網的穩定運行。隨著新能源的建設如火如荼，新型電力系統建設迫在眉睫。
       與單向逐級輸電為主的傳統電網不同，新型電力系統的電網狀態是包含交直流混聯大電網、微電網、局部直流電網和可調節負荷的能源互聯網；電網結構也從“輸配用”的單向逐級多層次結構過渡到“輸配用+微網”的多元雙向混合層次結構。
       除此之外，新型電力系統的運行也將由“源隨荷動”的源荷實時平衡模式、大電網一體化運行控制模式，向“源網荷儲協同互動”的非完全源荷實時平衡模式、大電網與微電網協同運行的控制模式轉變。在這種情況下，數字賦能將成為新型電力系統的顯著特征，數字電網則是承載新型電力系統的最佳形態。
       通過構建融合云計算、大數據、物聯網等新ICT技術的數字電網，形成以數據為核心的生產要素，可以推進電能、風能、太陽能等多種能量流和信息流的深度融合，以及數字技術與能源企業業務、管理的深度融合，從而形成多元融合高彈性電網，滿足高比例新能源、高比例電力電子設備需要。
       如果說數字電網的構建可以幫助電力企業構建新型電力系統，實現向能源互聯網的轉型，進而賦能“雙碳”目標；那么綜合能源轉型則可以幫助電力企業從傳統供電端到用戶端延伸，實現向綜合能源服務上的轉型，并通過數字化設備和解決方案的落地，提高能源使用效率，降低能源成本。
       在電力企業向綜合能源服務轉型過程中，借助數字技術應用開展數據挖掘，可以更好地整合分散化的能源和差異化需求，推動能量流、信息流、數據流高效融合，不同能源品類之間互聯互通，推動能源由“平面化”單一能源供給向立體式綜合能源供給轉換。未來，誰能夠率先通過數字化轉型創新能源生產、供給、銷售模式并快速加以普及，誰就能掌握市場的“主導權”。
聚焦配網數字化轉型
加速電力行業變革
       配電網作為聯接客戶的最后一公里，對供電質量有著決定性影響，其線路損耗、投資規模、運營成本也遠高于輸電網。作為聯接能源生產和消費的樞紐，配電網是實現“雙碳”目標的基礎。
       在電力供給端，隨著風電、光伏等分布式可再生能源接入配電網就地消納，配電網正在逐步向供需互動的有源網絡過渡；而在電力消費端，分布式能源、儲能、電動汽車等交互式能源設施發展迅速，各種新型用能形式的涌現，正在給傳統配電網的柔性化、智能化提出新要求。
       為了幫助電力企業全面提升配網關鍵節點的數字化水平和管理能力，華為與合作伙伴共同打造了一系列場景化解決方案，如數字化供電所解決方案、智能站房解決方案、ISDP作業數字化解決方案等。
       其中，華為打造的數字化供電所解決方案，可以為供電所所長和設備主人提供實時數據支撐，幫助供電所工作提質增效。據了解，該方案采用IP化載波、拓撲識別、云編排、圖數據庫、實時數據庫、圖模等技術，圍繞臺區經理和供電所所長日常業務，可以實現配網一張圖，讓配電所所長可以實時、直觀、全面感知配網業務；并支持各類數字化微應用落地，讓設備主人隨時隨地查看臺區實時和歷史數據，真正做到對臺區了如指掌。
       同時，華為基于在人工智能上的積累，推出的智能站房解決方案，則采用最新的邊緣計算技術、AI技術等，對站內動環數據、儀表數據、安防數據進行統一收集和就近邊緣計算處理，實現站房實時智能管理，全面提升站房的運維效率和數字化水平。具體來說，智能站房解決方案的應用，可以降低巡視人員70%工作量，將巡視效率提升90%，并降低50%的建設成本。
       而華為ISDP作業數字化解決方案，則通過對配電作業流程動態編排、人機實時雙向交互、多方視頻在線協同、AI智能識別和審核等，可實現配電班組作業過程全數字化，業務實時可見、流程實時可控、結果自動反饋，全面夯實電力安全生產。不僅如此，ISDP+現場作業還做到了以人為本，不僅提升了現場作業的標準化，還實現減負增效，改善整體服務質量。
持續深耕
探索電力行業高質量發展之路
       近年來，華為通過在電力行業的持續深耕，已經將創新的ICT技術和場景化解決方案應用到發電、輸電、變電、配電、用電和調度等各個環節，幫助國網陜西省電力公司、云南省迪慶供電局、國家能源集團大渡河流域水電開發有限公司等一系列電力企業開展了數字化轉型。
       2020年4月，國網陜西省電力公司與華為共建聯合創新實驗室，孵化并落地了國內首個物聯APP柔性開發平臺商業化應用，該平臺通過對組件“拖、拉、拽”即可完成APP編排，可大幅降低APP開發門檻，提升開發效率；并且能夠實現一次開發、多平臺部署、版本少易管控，有助于提升安全檢測效率，實現規模化遠程部署。
       2021年，國網四川省電力公司正式開啟“數字化轉型啟航年”，并以“業務”為標準、以“數字”為核心、以“價值”為目的，賦能傳統業務，推進組織變革和流程再造，實現生產提質、經營提效、服務提升，加速建設“數字川電”。通過與華為合作，國網四川省電力公司已經打造了全球首個電網企業數字化轉型示范項目，自上而下統一組織、統一規劃，自下而上識別痛點、確定方向，目前已在全省6個地市、10個區縣、30個班組全面啟動。
       國網河南省電力公司在數字化轉型過程中，為了推動云平臺、數據中臺及物聯網平臺“三臺”建設，公司借助華為云平臺提供的基礎設施服務（IaaS）、數據服務（DaaS）和平臺服務（PaaS），不僅實現了“營配調貫通”，大大降低事故響應時間和人力投入；也實現了精準備貨，降低物資管理成本。同時，在電網運營上，提高了電網的穩定運行、用戶的用電時間和對電力的需求，從而實現提質增效。不僅如此，新的應用也已經開始借助平臺創造價值。
       除此之外，云南省迪慶供電局則借助華為自組網輸電智能巡檢解決方案的落地，實現了輸電線路無通信覆蓋的難題，擺脫了對租用公網的通信依賴，同時無需帶寬租賃費用；方案在實現廣覆蓋、更經濟的同時，還具有專網通信安全可靠、畫面防抖、系統易運維等特點。其中，金格線220千伏高壓線線路成功實現了在無4G公網信號輸電場景下的遠程智能巡維，減少了人工巡線次數、提高了巡維工作效率、降低了傳統人工巡維成本。
       而國家能源集團大渡河流域水電開發有限公司在穩步推進智慧企業建設過程中，為了解決原有光纖通信系統帶寬不足等問題，也通過與華為合作建設大渡河流域光纖通信系統，構建起智慧企業建設“大感知、大傳輸、大存儲、大計算、大分析”的核心系統。借助該系統的落地，不僅大大提升了電力調度業務勞動生產率、操作安全性和設備可靠性，也為公司數字化轉型的持續推進奠定了堅實的網絡基礎。
       截至目前，華為已經深耕和服務電力行業近20年，在此過程中，華為不僅通過技術與業務的融合，打造了一系列場景化解決方案；也在服務電力企業過程中形成了一整套數字化轉型的方法論，提煉出適用能源行業的數字化轉型框架“1-2-3-2-1”——能源塔環，從而可以幫助更多的電力企業實現數字化轉型。與此同時，華為也正在積極參與國家“十四五”重點研發計劃“儲能和智能電網重點專項”實施方案編制、儲能和智能電網重點專項2021年度項目指南編制的制定，致力于成為電力行業數字化轉型的標準制定者。
       在“雙碳”目標的指引下，能源革命與數字革命正在加速融合，華為正在攜手更多電力行業數字化轉型的“懂行人”，通過將電力系統能源流與信息流整合，打造更具競爭力的ICT解決方案，并實現在電力行業“源網荷儲”各個環節的落地。接下來，華為也將致力于幫助更多電力企業實現向能源互聯網企業的轉型，走上高質量發展之路，為“雙碳”目標的實現貢獻智慧和力量。