“双碳”目标下 创新ICT为电力行业数字化转型注入“数智动力”

       从2020年9月我国宣布“双碳”目标，到2021年初我国提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”，在“双碳”的道路上，电力行业可谓是一骑绝尘。
       众所周知，我国一次能源消费中最主要的是煤炭，其碳排放约占全国总排放的80%，其中煤电又占了煤炭消费的50%左右。2020年电力行业碳排放量占整个能源行业的40%以上。因此，电力行业不仅是碳排放的重点领域，也是实现“碳达峰、碳中和”目标的“排头兵”。
       对于电力行业来说，如何借力云计算、大数据、物联网、人工智能等新ICT技术来推动电力企业数字化、智能化转型，已经成为全行业实现提质增效、节能减排降耗的共识。对此，“十四五”规划也强调，加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力。
       为了帮助电力行业加快数字化转型的步伐，华为发挥自身在新ICT技术上的优势，以及服务电力行业数字化转型的丰富经验，全面助力电力行业加快构建新型电力系统，提升电网数据采集、分析和应用能力，减少能源损耗，发挥其在全社会能源资源优化配置中的积极作用，促进能源绿色生产和消费，落实能源发展战略，推动“双碳”目标实现。
“双碳”目标下
电力数字化转型势在必行
       在“双碳”目标之下，电力行业正在改变以煤炭为主的高碳能源电力结构，转向风电、光伏发电等清洁能源为主的低碳能源结构。但新能源发电具有随机性、波动性、间歇性等特点，大规模开发并网后会影响现有电力系统的平衡调节和电网的稳定运行。随着新能源的建设如火如荼，新型电力系统建设迫在眉睫。
       与单向逐级输电为主的传统电网不同，新型电力系统的电网状态是包含交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网；电网结构也从“输配用”的单向逐级多层次结构过渡到“输配用+微网”的多元双向混合层次结构。
       除此之外，新型电力系统的运行也将由“源随荷动”的源荷实时平衡模式、大电网一体化运行控制模式，向“源网荷储协同互动”的非完全源荷实时平衡模式、大电网与微电网协同运行的控制模式转变。在这种情况下，数字赋能将成为新型电力系统的显著特征，数字电网则是承载新型电力系统的最佳形态。
       通过构建融合云计算、大数据、物联网等新ICT技术的数字电网，形成以数据为核心的生产要素，可以推进电能、风能、太阳能等多种能量流和信息流的深度融合，以及数字技术与能源企业业务、管理的深度融合，从而形成多元融合高弹性电网，满足高比例新能源、高比例电力电子设备需要。
       如果说数字电网的构建可以帮助电力企业构建新型电力系统，实现向能源互联网的转型，进而赋能“双碳”目标；那么综合能源转型则可以帮助电力企业从传统供电端到用户端延伸，实现向综合能源服务上的转型，并通过数字化设备和解决方案的落地，提高能源使用效率，降低能源成本。
       在电力企业向综合能源服务转型过程中，借助数字技术应用开展数据挖掘，可以更好地整合分散化的能源和差异化需求，推动能量流、信息流、数据流高效融合，不同能源品类之间互联互通，推动能源由“平面化”单一能源供给向立体式综合能源供给转换。未来，谁能够率先通过数字化转型创新能源生产、供给、销售模式并快速加以普及，谁就能掌握市场的“主导权”。
聚焦配网数字化转型
加速电力行业变革
       配电网作为联接客户的最后一公里，对供电质量有着决定性影响，其线路损耗、投资规模、运营成本也远高于输电网。作为联接能源生产和消费的枢纽，配电网是实现“双碳”目标的基础。
       在电力供给端，随着风电、光伏等分布式可再生能源接入配电网就地消纳，配电网正在逐步向供需互动的有源网络过渡；而在电力消费端，分布式能源、储能、电动汽车等交互式能源设施发展迅速，各种新型用能形式的涌现，正在给传统配电网的柔性化、智能化提出新要求。
       为了帮助电力企业全面提升配网关键节点的数字化水平和管理能力，华为与合作伙伴共同打造了一系列场景化解决方案，如数字化供电所解决方案、智能站房解决方案、ISDP作业数字化解决方案等。
       其中，华为打造的数字化供电所解决方案，可以为供电所所长和设备主人提供实时数据支撑，帮助供电所工作提质增效。据了解，该方案采用IP化载波、拓扑识别、云编排、图数据库、实时数据库、图模等技术，围绕台区经理和供电所所长日常业务，可以实现配网一张图，让配电所所长可以实时、直观、全面感知配网业务；并支持各类数字化微应用落地，让设备主人随时随地查看台区实时和历史数据，真正做到对台区了如指掌。
       同时，华为基于在人工智能上的积累，推出的智能站房解决方案，则采用最新的边缘计算技术、AI技术等，对站内动环数据、仪表数据、安防数据进行统一收集和就近边缘计算处理，实现站房实时智能管理，全面提升站房的运维效率和数字化水平。具体来说，智能站房解决方案的应用，可以降低巡视人员70%工作量，将巡视效率提升90%，并降低50%的建设成本。
       而华为ISDP作业数字化解决方案，则通过对配电作业流程动态编排、人机实时双向交互、多方视频在线协同、AI智能识别和审核等，可实现配电班组作业过程全数字化，业务实时可见、流程实时可控、结果自动反馈，全面夯实电力安全生产。不仅如此，ISDP+现场作业还做到了以人为本，不仅提升了现场作业的标准化，还实现减负增效，改善整体服务质量。
持续深耕
探索电力行业高质量发展之路
       近年来，华为通过在电力行业的持续深耕，已经将创新的ICT技术和场景化解决方案应用到发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节，帮助国网陕西省电力公司、云南省迪庆供电局、国家能源集团大渡河流域水电开发有限公司等一系列电力企业开展了数字化转型。
       2020年4月，国网陕西省电力公司与华为共建联合创新实验室，孵化并落地了国内首个物联APP柔性开发平台商业化应用，该平台通过对组件“拖、拉、拽”即可完成APP编排，可大幅降低APP开发门槛，提升开发效率；并且能够实现一次开发、多平台部署、版本少易管控，有助于提升安全检测效率，实现规模化远程部署。
       2021年，国网四川省电力公司正式开启“数字化转型启航年”，并以“业务”为标准、以“数字”为核心、以“价值”为目的，赋能传统业务，推进组织变革和流程再造，实现生产提质、经营提效、服务提升，加速建设“数字川电”。通过与华为合作，国网四川省电力公司已经打造了全球首个电网企业数字化转型示范项目，自上而下统一组织、统一规划，自下而上识别痛点、确定方向，目前已在全省6个地市、10个区县、30个班组全面启动。
       国网河南省电力公司在数字化转型过程中，为了推动云平台、数据中台及物联网平台“三台”建设，公司借助华为云平台提供的基础设施服务（IaaS）、数据服务（DaaS）和平台服务（PaaS），不仅实现了“营配调贯通”，大大降低事故响应时间和人力投入；也实现了精准备货，降低物资管理成本。同时，在电网运营上，提高了电网的稳定运行、用户的用电时间和对电力的需求，从而实现提质增效。不仅如此，新的应用也已经开始借助平台创造价值。
       除此之外，云南省迪庆供电局则借助华为自组网输电智能巡检解决方案的落地，实现了输电线路无通信覆盖的难题，摆脱了对租用公网的通信依赖，同时无需带宽租赁费用；方案在实现广覆盖、更经济的同时，还具有专网通信安全可靠、画面防抖、系统易运维等特点。其中，金格线220千伏高压线线路成功实现了在无4G公网信号输电场景下的远程智能巡维，减少了人工巡线次数、提高了巡维工作效率、降低了传统人工巡维成本。
       而国家能源集团大渡河流域水电开发有限公司在稳步推进智慧企业建设过程中，为了解决原有光纤通信系统带宽不足等问题，也通过与华为合作建设大渡河流域光纤通信系统，构建起智慧企业建设“大感知、大传输、大存储、大计算、大分析”的核心系统。借助该系统的落地，不仅大大提升了电力调度业务劳动生产率、操作安全性和设备可靠性，也为公司数字化转型的持续推进奠定了坚实的网络基础。
       截至目前，华为已经深耕和服务电力行业近20年，在此过程中，华为不仅通过技术与业务的融合，打造了一系列场景化解决方案；也在服务电力企业过程中形成了一整套数字化转型的方法论，提炼出适用能源行业的数字化转型框架“1-2-3-2-1”——能源塔环，从而可以帮助更多的电力企业实现数字化转型。与此同时，华为也正在积极参与国家“十四五”重点研发计划“储能和智能电网重点专项”实施方案编制、储能和智能电网重点专项2021年度项目指南编制的制定，致力于成为电力行业数字化转型的标准制定者。
       在“双碳”目标的指引下，能源革命与数字革命正在加速融合，华为正在携手更多电力行业数字化转型的“懂行人”，通过将电力系统能源流与信息流整合，打造更具竞争力的ICT解决方案，并实现在电力行业“源网荷储”各个环节的落地。接下来，华为也将致力于帮助更多电力企业实现向能源互联网企业的转型，走上高质量发展之路，为“双碳”目标的实现贡献智慧和力量。