踐行碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍。南方電網(wǎng)公司先后發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)白皮書》和《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2021-2030年)》，明確數(shù)字電網(wǎng)是承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)，南方電網(wǎng)公司將在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)進(jìn)程中加快步伐，發(fā)揮先行示范作用。

兩年來(lái)，南方電網(wǎng)公司大力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，2019年印發(fā)《公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)行動(dòng)方案》，首次提出“數(shù)字電網(wǎng)”概念，構(gòu)成了以“4321”工程為主要內(nèi)容的數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)路線。2020年將行動(dòng)方案升級(jí)形成2020年版，進(jìn)一步明確了數(shù)字電網(wǎng)的內(nèi)涵和外延。

對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義在于通過(guò)數(shù)字技術(shù)改造傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)的生產(chǎn)及管理模式，提高全要素生產(chǎn)率，釋放數(shù)字技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)的放大、疊加和倍增作用，打造數(shù)字電網(wǎng)支撐承載新型電力系統(tǒng)，引領(lǐng)模式創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新，創(chuàng)造新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

新型電力系統(tǒng)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型

(一)新型電力系統(tǒng)的特征

新型電力系統(tǒng)主要以新能源為主體，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要手段，是推動(dòng)能源革命、保障能源供應(yīng)安全的重要戰(zhàn)略舉措，是推動(dòng)綠色能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展、提升能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平的重要抓手，具備以下三個(gè)特征。

綠色高效。新能源將成為新增電源的主體，并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。終端能源消費(fèi)“新電氣化”進(jìn)程加快，用能清潔化和能效水平顯著提升。電力體制改革持續(xù)深化，市場(chǎng)在能源資源配置中的決定性作用充分發(fā)揮。

柔性開放。電網(wǎng)作為消納高比例新能源的核心樞紐作用更加顯著。儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用有力提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力。

數(shù)字賦能。新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合，以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流。以數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素，打通源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)信息，依托強(qiáng)大的“電力+算力”，通過(guò)海量信息數(shù)據(jù)分析和高性能計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和資源大范圍優(yōu)化配置，使電網(wǎng)具備超強(qiáng)感知能力、智慧決策能力和快速執(zhí)行能力。

(二)電網(wǎng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的特征

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是充分應(yīng)用數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)、流程及服務(wù)的根本性變革，具備以下三個(gè)特征。

靈活高效的敏態(tài)IT架構(gòu)。傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)架構(gòu)適用于業(yè)務(wù)相對(duì)穩(wěn)定的企業(yè)級(jí)應(yīng)用，但對(duì)于市場(chǎng)化、新興的業(yè)務(wù)，則難以滿足快速變化的業(yè)務(wù)和市場(chǎng)的需要。敏態(tài)IT架構(gòu)是一種為快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變化，利用敏捷開發(fā)持續(xù)交付、靈活支持上層應(yīng)用創(chuàng)新的IT架構(gòu)，具備以下特點(diǎn)：一是將相對(duì)穩(wěn)定的功能模塊拆分為微服務(wù)，通過(guò)容器實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的開發(fā)運(yùn)維一體化管理；二是敏態(tài)IT架構(gòu)將重用程度高的功能封裝為業(yè)務(wù)組件、數(shù)據(jù)組件和技術(shù)組件，業(yè)務(wù)應(yīng)用可按需組裝開發(fā)并快速上線；三是敏態(tài)IT架構(gòu)提供了統(tǒng)一管理、彈性擴(kuò)容、按需分配、無(wú)感修復(fù)的一站式安全防護(hù)能力。

智能化、自動(dòng)化的數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景。信息化是在線上完成業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)、流程處理、關(guān)鍵信息采集錄入，業(yè)務(wù)主體工作仍需在物理世界中以線下方式完成。數(shù)字化則將物理世界模型按照“鏡像”的方式復(fù)制為數(shù)字化世界，大部分的線下工作在數(shù)字化世界中完成，數(shù)字化世界的結(jié)果信息，通過(guò)指揮物理世界的設(shè)備和機(jī)器完成操作。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型將推動(dòng)企業(yè)根本性變革。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，還會(huì)創(chuàng)造出嶄新的數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景，為企業(yè)帶來(lái)全方位的變革，包括以下六個(gè)方面。一是在作業(yè)模式方面，通過(guò)人工智能結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)，以機(jī)器代人的方式，將作業(yè)人員從繁雜重復(fù)的操作中解放出來(lái)；二是在流程管理方面，通過(guò)數(shù)字化展現(xiàn)、機(jī)器人流程自動(dòng)化，促進(jìn)企業(yè)管理流程的扁平化、協(xié)同化、自動(dòng)化；三是在組織結(jié)構(gòu)方面，新技術(shù)的應(yīng)用促使企業(yè)組織結(jié)構(gòu)發(fā)生新的變化，如成立創(chuàng)新部門；四是在企業(yè)決策方面，利用大數(shù)據(jù)為企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和科學(xué)決策；五是在客戶關(guān)系方面，通過(guò)數(shù)字化客戶渠道、數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)兩個(gè)維度，促進(jìn)企業(yè)和用戶更多地互動(dòng)，進(jìn)一步細(xì)分市場(chǎng)和提供個(gè)性化的產(chǎn)品及服務(wù)，實(shí)現(xiàn)客戶服務(wù)全新體驗(yàn)；六是在生態(tài)構(gòu)建方面，通過(guò)構(gòu)建面向政府、上下游產(chǎn)業(yè)和用戶的互聯(lián)互通平臺(tái)，廣泛整合各環(huán)節(jié)資源，挖掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，催生新的商業(yè)模式，形成能源生態(tài)圈。

(三)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與新型電力系統(tǒng)的關(guān)系

電網(wǎng)企業(yè)通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將建成一個(gè)數(shù)字化、智能化和互聯(lián)網(wǎng)化的新型電網(wǎng)——數(shù)字電網(wǎng)。數(shù)字電網(wǎng)是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以現(xiàn)代電力能源網(wǎng)絡(luò)與新一代信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)字技術(shù)與能源企業(yè)業(yè)務(wù)、管理深度融合，不斷提高數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，而形成的新型能源生態(tài)系統(tǒng)，具有靈活性、開放性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、共享性等特性，使電網(wǎng)更加安全、可靠、綠色、高效、智能。

數(shù)字電網(wǎng)將成為承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。基于數(shù)字化的信息與物理系統(tǒng)融合將成為新型電力系統(tǒng)的顯著特征，新一代數(shù)字技術(shù)將成為推動(dòng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的核心動(dòng)力。在新型電力系統(tǒng)中，小微傳感、芯片化智能終端提供靈活、便捷、準(zhǔn)確、高效的邊緣感知和控制能力，形成覆蓋新型電力系統(tǒng)的神經(jīng)末梢網(wǎng)絡(luò)；云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)提供超大規(guī)模信息連接和處理能力，奠定新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施；區(qū)塊鏈提供高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)管理和保護(hù)能力，構(gòu)筑新型電力系統(tǒng)生態(tài)發(fā)展的安全核心。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

對(duì)持續(xù)可靠供電提出挑戰(zhàn)。新能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性對(duì)持續(xù)可靠供電帶來(lái)挑戰(zhàn)，常規(guī)電源調(diào)節(jié)難以應(yīng)對(duì)新能源日內(nèi)功率波動(dòng)，新能源消納存在巨大挑戰(zhàn)。由于風(fēng)光等新能源發(fā)電不確定性大，風(fēng)電發(fā)電量主要集中在春冬兩季，光伏發(fā)電量主要集中在夏秋兩季；另一方面，風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)、光伏利用小時(shí)數(shù)相差很大，對(duì)持續(xù)可靠供電提出更高要求。

對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出挑戰(zhàn)。新能源具有廣泛的接入優(yōu)勢(shì)，但存在動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐不足、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題突出的難點(diǎn)。大規(guī)模新能源接入使系統(tǒng)不確定性增加，對(duì)電網(wǎng)安全構(gòu)成威脅；同時(shí)，新能源應(yīng)用還存在發(fā)電單體容量小、數(shù)量多的問(wèn)題。未來(lái)，全國(guó)新能源發(fā)電單元將達(dá)數(shù)千萬(wàn)，氣象環(huán)境、運(yùn)行控制等信號(hào)數(shù)量可達(dá)數(shù)十億，系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行極其復(fù)雜，控制措施配置和實(shí)施難度大。

對(duì)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出挑戰(zhàn)。新能源能量密度小、發(fā)電年利用小時(shí)數(shù)低，且大型新能源基地通常遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,為保障高比例新能源并網(wǎng)消納、系統(tǒng)安全與可靠供電，總體上新型電力系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本將上升。電網(wǎng)企業(yè)必須履行好保底供電責(zé)任，統(tǒng)籌好系統(tǒng)可靠安全供電和經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，及時(shí)開展電價(jià)趨勢(shì)分析，推動(dòng)電源側(cè)降本增效，用戶側(cè)節(jié)能提效，利用靈活的市場(chǎng)機(jī)制釋放源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)潛力，將供電成本控制在合理范圍。

數(shù)字電網(wǎng)將全面賦能新型電力系統(tǒng)構(gòu)建

數(shù)字電網(wǎng)將依托新一代數(shù)字技術(shù)，整合多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)提升新型電力系統(tǒng)中海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效敏捷處理能力，多元算力架構(gòu)提供超強(qiáng)算力，實(shí)現(xiàn)“電力+算力”深度融合，從“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各側(cè)數(shù)字賦能新型電力系統(tǒng)，有效承載新型電力系統(tǒng)中大規(guī)模新能源的安全、可靠、高效接入。

在“源”側(cè)。數(shù)字電網(wǎng)將進(jìn)一步提高能源生產(chǎn)的清潔低碳水平。數(shù)字技術(shù)將極大地提升新能源的監(jiān)視、控制、保護(hù)能力，作用于風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站等實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、發(fā)電功率預(yù)測(cè)、自動(dòng)發(fā)電控制和無(wú)人值守運(yùn)維等關(guān)鍵業(yè)務(wù)，大幅提升新能源的“可觀、可測(cè)、可控”水平。數(shù)字技術(shù)將極大地提升傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)的功能和性能，支持千萬(wàn)臺(tái)級(jí)新能源發(fā)電設(shè)備作為主力電源參與電力系統(tǒng)調(diào)控過(guò)程，奠定新型電力系統(tǒng)充分消納新能源、確保安全運(yùn)行和清潔低碳的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

在“網(wǎng)”側(cè)。數(shù)字電網(wǎng)將支撐新型電力系統(tǒng)中萬(wàn)物互聯(lián)和全面感知，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、交易狀態(tài)、管理狀態(tài)的全面透明，大幅提升電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)的運(yùn)行效率和安全水平：基于全面、準(zhǔn)確、透明的數(shù)據(jù)收集和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)警電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，做出智能判斷和決策；基于數(shù)字處理、學(xué)習(xí)、分析、洞察等技術(shù)，全面提高電力系統(tǒng)安全、可靠、綠色、高效運(yùn)行水平。

在“荷”側(cè)。數(shù)字電網(wǎng)將是踐行“人民電業(yè)為人民”的關(guān)鍵途徑，大數(shù)據(jù)和人工智能可以對(duì)客戶需求進(jìn)行精準(zhǔn)分析，最大限度地滿足清潔化、個(gè)性化、便捷化用電需求。依托互聯(lián)網(wǎng)客戶服務(wù)平臺(tái)，以數(shù)字化手段提供更加靈活、高效、個(gè)性化的用能普惠服務(wù)以及能效管理、節(jié)能服務(wù)等增值服務(wù)，著力提升能源使用效率，全力服務(wù)需求側(cè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，促進(jìn)電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、電能替代、綜合能源服務(wù)的發(fā)展，加快推進(jìn)現(xiàn)代供電服務(wù)體系建設(shè)，為用戶提供綠色、低碳、便捷、高效的新型供電服務(wù)，滿足客戶對(duì)美好生活的能源電力需求。

在“儲(chǔ)”側(cè)。發(fā)揮數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素作用，貫通海量分布式發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁、柔性負(fù)荷等各主體信息，為儲(chǔ)能配網(wǎng)高效協(xié)同互動(dòng)、引導(dǎo)儲(chǔ)能設(shè)施有序充放電提供數(shù)據(jù)支撐。充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，形成適應(yīng)抽水蓄能、新型儲(chǔ)能等新興市場(chǎng)主體參與的市場(chǎng)交易機(jī)制，促進(jìn)用戶側(cè)深度參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，有利于深化南方區(qū)域電力輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。

數(shù)字電網(wǎng)將更好地體現(xiàn)電網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)中的平臺(tái)作用和樞紐作用，奠定新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”高度協(xié)同，使電網(wǎng)服務(wù)從以“優(yōu)質(zhì)電力”為核心的主營(yíng)業(yè)務(wù)拓展到以“強(qiáng)大算力”為核心的數(shù)字產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，不斷培育新產(chǎn)品、新模式、新業(yè)態(tài)、新場(chǎng)景，為企業(yè)帶來(lái)全方位的變革，進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展。