提到能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施，很多人或許會想到電廠、電網(wǎng)。然而，適配新型能源體系的基礎(chǔ)設(shè)施，并非“多建幾座電廠”這么簡單。

《新型能源體系建設(shè)“十五五”規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)提出，構(gòu)建先進適配的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施體系。它如同一套讓風(fēng)光水等清潔能源高效運轉(zhuǎn)的“骨架”系統(tǒng)，將進一步帶動綠電“送得出、接得住、用得好”。

讓新能源“有路可走”

——加快布局促進新能源發(fā)展的能源基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)化開發(fā)方式，建設(shè)“三北”風(fēng)電光伏、西南水風(fēng)光一體化等清潔能源基地

基礎(chǔ)設(shè)施，是經(jīng)濟社會運行的“骨架”和“底座”。一個國家或地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施是否完善，直接決定著經(jīng)濟能否長期穩(wěn)定發(fā)展。

在能源領(lǐng)域，傳統(tǒng)的能源基礎(chǔ)設(shè)施通常包括輸電線、管道等，這些基礎(chǔ)設(shè)施將煤電、油氣從產(chǎn)地送往用戶，主要解決“有沒有”的問題。眼下，中國的非化石能源規(guī)模不斷擴大，但風(fēng)光發(fā)電“靠天吃飯”、時空分布不匹配的問題突出——我國西部綠電多，卻存在消納問題;東部用電量大，但本地發(fā)電有限。因此，需要打造與之匹配的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施。

國家能源局副局長萬勁松表示，新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，好比新型能源體系的“大骨架”“硬支撐”，是適應(yīng)能源變革、服務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施。“新型能源基礎(chǔ)設(shè)施能讓風(fēng)光水電等清潔能源‘送得出、接得住、用得好’，具有堅強韌性、綠色低碳、集成融合、智能高效等鮮明特征。”

布局新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，根本目的是要讓新能源更好發(fā)展。萬勁松表示，將加快布局促進新能源發(fā)展的能源基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)化開發(fā)方式，建設(shè)“三北”風(fēng)電光伏、西南水風(fēng)光一體化等清潔能源基地。

根據(jù)《規(guī)劃》，“十五五”時期，要持續(xù)擴大非化石能源供給規(guī)模，“推動新能源集成融合發(fā)展”“以水風(fēng)光一體化為重點推進水電開發(fā)建設(shè)”。

為何突出新能源集成融合、一體化發(fā)展?

業(yè)內(nèi)人士分析，過去，能源基地建設(shè)多“單打獨斗”，風(fēng)電歸風(fēng)電、光伏歸光伏。而現(xiàn)在，要更注重“多能互補”。比如建設(shè)西南水風(fēng)光一體化等清潔能源基地，在風(fēng)、光大起時多用新能源發(fā)電，無風(fēng)、弱光時，水能頂上。幾種能源相互配合，讓發(fā)電更加穩(wěn)定。

圍繞促進新能源開發(fā)利用，國家能源局提出“因地制宜發(fā)展綠電直連”。

所謂綠電直連，就是為綠色電力架起一條專屬通道。國家能源局有關(guān)負責(zé)人介紹，直連是指電源不直接接入公共電網(wǎng)，而通過與用戶直接連接的電力線路向單一用戶供電，供應(yīng)的電量可以清晰物理溯源。這意味著，工業(yè)園區(qū)、算力中心等用電主體，可以直接“拉條線”到附近的風(fēng)光電站。這樣，既能讓需求主體便捷用上綠電，也將提升綠電的消納率。

提升新能源的接入和消納能力離不開電網(wǎng)調(diào)節(jié)。萬勁松說，將加快打造安全可靠、綠色低碳、堅強韌性、智能靈活的新型電網(wǎng)，推動源儲調(diào)節(jié)能力增長40%以上。

“源儲調(diào)節(jié)能力增長40%以上，需要大力發(fā)展新型儲能，充分發(fā)揮新型儲能短時、快速調(diào)節(jié)優(yōu)勢，補齊新能源出力波動短板。”國網(wǎng)能源研究院新能源所室副主任葉小寧告訴記者，“另外，要深挖存量調(diào)節(jié)潛力，推動煤電靈活性改造、抽水蓄能電站加快投產(chǎn)，發(fā)揮水電天然調(diào)節(jié)優(yōu)勢，構(gòu)建長短時互補的調(diào)節(jié)梯隊。”

“此外，要推動新業(yè)態(tài)新模式項目落地，鼓勵其通過配套自建儲能，實現(xiàn)就地平抑波動。市場方面，也要健全儲能價格、容量補償、輔助服務(wù)等市場政策，激發(fā)各類主體投資調(diào)節(jié)資源意愿。”葉小寧說。

讓新業(yè)態(tài)“跑起來”

——加快布局新技術(shù)新模式帶動的能源基礎(chǔ)設(shè)施，到2030年可再生能源制氫規(guī)模將達到200萬噸，虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力將達到5000萬千瓦以上

基礎(chǔ)設(shè)施改造升級，往往伴隨著經(jīng)濟社會中新業(yè)態(tài)、新模式的誕生。具體到能源領(lǐng)域，布局建設(shè)新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，也出于適應(yīng)能源新技術(shù)、新模式的考慮。

近些年，能源領(lǐng)域新業(yè)態(tài)持續(xù)涌現(xiàn)。比如可再生能源制氫，這種模式通過可再生能源發(fā)電，再電解水來制取零碳排放的氫氣，可廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，環(huán)境友好程度高。

在浙江慈溪，國家重點研發(fā)計劃項目——國家電網(wǎng)“緊湊型可再生能源電熱氫聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模塊關(guān)鍵技術(shù)”配套工程，讓綠電和綠氫便捷轉(zhuǎn)化。“工業(yè)園區(qū)對于綠色能源的需求量很大，傳統(tǒng)制氫裝置‘個頭大’，但土地資源有限。我們對制氫裝置進行‘瘦身’，并改造燃料電池，把綠氫制造技術(shù)裝進集裝箱，通過氫能與風(fēng)力、光伏等可再生能源耦合運行，為用戶提供電、氫、熱等多種能源。”國網(wǎng)慈溪市供電公司科數(shù)部主任何整杰說。

據(jù)介紹，這個可再生能源制氫項目，如同一個能量“蓄水池”：當(dāng)風(fēng)光發(fā)電富余時，利用電能電解水，制造氫氣并儲存;當(dāng)用電高峰或陰雨無光時，再讓這些儲存的氫氣通過燃料電池變?yōu)殡娔?，過程中產(chǎn)生的熱量也能高效利用。該項目每天能就地消納2500千瓦時光伏發(fā)電，產(chǎn)出45千克高純氫，可滿足4—5輛氫能大巴的加氫需求，還能在用電高峰時反向為園區(qū)提供700余千瓦時電力。

“十五五”時期，類似的可再生能源制氫項目將越來越多。萬勁松表示，將加快布局新技術(shù)新模式帶動的能源基礎(chǔ)設(shè)施，包括可再生能源制氫、綠色燃料、充電設(shè)施、核能綜合利用、虛擬電廠、綜合能源站等。從具體建設(shè)目標來看，到2030年，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施將達到4000萬個、實現(xiàn)倍增發(fā)展，未來充電將更加方便?？稍偕茉粗茪湟?guī)模將達到200萬噸，用于鋼鐵化工生產(chǎn)等，重工業(yè)將更加清潔。虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力將達到5000萬千瓦以上，相當(dāng)于50臺不燒煤的大型火電機組。

“建設(shè)新模式帶動下的能源基礎(chǔ)設(shè)施，出于我國能源發(fā)展的實際。”葉小寧說，以虛擬電廠為例，我國分布式光伏、工商業(yè)可調(diào)負荷、用戶側(cè)儲能、充電樁等資源數(shù)量龐大，但單體容量小、布局分散，難以直接參與電網(wǎng)調(diào)度。虛擬電廠通過數(shù)字化聚合技術(shù)，將海量分散可調(diào)資源整合為統(tǒng)一可控主體，以較低成本挖掘用戶側(cè)調(diào)節(jié)潛力。

“一方面，高比例新能源接入后，系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源供需缺口持續(xù)擴大，虛擬電廠能拓展調(diào)節(jié)資源來源。另一方面，虛擬電廠可參與電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場，打通需求響應(yīng)市場化通道，提升資源利用效率。虛擬電廠還能緩解局部時段供電緊張，實現(xiàn)源荷雙向互動。在系統(tǒng)安全保供、新能源消納、降低系統(tǒng)調(diào)節(jié)成本方面具備獨特價值。”葉小寧說。

讓傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施“變聰明”

——加快傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)智化轉(zhuǎn)型，持續(xù)深化“人工智能+”能源高價值應(yīng)用場景開放，加快推動場景落地

建設(shè)新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，不是將傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施徹底“推倒重來”。新建的同時，要讓“老樹發(fā)新芽”，讓傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施進一步轉(zhuǎn)型。

萬勁松表示，“十五五”時期，將加快傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)智化轉(zhuǎn)型。近期，國家能源局組織開展了“人工智能+”能源融合試點，推出智能電網(wǎng)、智能煤礦、智能油氣田、智能電廠等領(lǐng)域51個高價值應(yīng)用場景，全方位提升基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平。

具體如何智能?舉例來說，更智能的電網(wǎng)，能高效預(yù)測用電需求，自動調(diào)度發(fā)電和儲能;也能結(jié)合天氣情況、電力需求等，保障極端天氣下的供用電穩(wěn)定。

在廣東深圳，南方電網(wǎng)深圳供電局生產(chǎn)指揮中心，有一套深圳電網(wǎng)防災(zāi)的“中樞神經(jīng)”。以往面對極端天氣，值班工程師需要耗費大量精力在多個系統(tǒng)間調(diào)取、匹配數(shù)據(jù)，跨系統(tǒng)分析難度大，風(fēng)險研判效率受限于人工流轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在，深圳供電局電力科學(xué)研究院團隊聯(lián)合深圳市氣象局、水務(wù)局打通了氣象、水文、電力設(shè)備三大數(shù)據(jù)孤島，讓數(shù)據(jù)流動更高效。

“我們推出了‘防災(zāi)AI駕駛艙’等119名‘數(shù)字員工’。以‘防災(zāi)AI駕駛艙’為例，它基于視覺大模型對深圳全市視頻流進行實時分析，不僅能自動辨識樹木傾倒、異物飄掛，還能敏銳捕捉設(shè)備周邊的環(huán)境風(fēng)險，連‘窗戶未關(guān)緊’這類細微異常情況也能秒級預(yù)警。一旦發(fā)現(xiàn)隱患，數(shù)字系統(tǒng)立即輔助生產(chǎn)指揮中心決策，搶修班組據(jù)此快速出擊，確保電力穩(wěn)定供應(yīng)。”南方電網(wǎng)深圳供電局副總經(jīng)理蔣遠東說。

萬勁松表示，接下來，將持續(xù)深化“人工智能+”能源高價值應(yīng)用場景開放，加快推動場景落地。業(yè)內(nèi)人士分析，部分AI應(yīng)用場景，或?qū)⒋笠?guī)模較快落地。

“比如，新能源智能運維和功率預(yù)測場景，或能較快推廣應(yīng)用。AI可提升風(fēng)電光伏短期、超短期出力預(yù)測精度，降低調(diào)度壓力，同時實現(xiàn)場站設(shè)備故障提前預(yù)警，商業(yè)模式清晰，市場需求旺盛。”葉小寧說，“電網(wǎng)智能調(diào)度和安全管控場景也有較大推廣空間，依托AI實現(xiàn)故障快速識別等，以此支撐高比例新能源電網(wǎng)實時調(diào)控。此外，工商業(yè)虛擬電廠、負荷智能調(diào)控場景，利用AI優(yōu)化用戶用電、儲能充放電策略，幫助主體參與需求響應(yīng)獲取收益，也有很強的實用性。”

業(yè)內(nèi)人士表示，伴隨技術(shù)進步，未來，煤礦、油氣田、電廠等傳統(tǒng)設(shè)施，將“長出”智能大腦，充電樁遍布城鄉(xiāng)、綠氫進入工廠、虛擬電廠調(diào)峰自如，新型能源基礎(chǔ)設(shè)施將逐漸“長成”。