新能源发展是全球各主要国家培育未来竞争优势和能源领域话语权的战略着力点。近年来,我国抓住关键窗口机遇期,率先布局,密集出台一系列重磅政策,多品类新能源装机容量高居世界首位。2022年党的二十大报告进一步强调,没有稳定可靠的能源支撑,就没有国家经济发展、人民生活改善和社会长治久安。计划到2060年,我国非化石能源占比将达到80%,实现以新能源为主的“三小一大”转变。数字基础设施建设是赋能新能源产业高质量发展,构建新能源体系,助力双碳目标实现的必然路径。

数字技术驱动新能源行业发展

数字基础设施建设主要以5G技术、大数据、云计算、物联网、人工智能、工业互联网等为代表,具有精准预测性、通讯实时性和耦合互联性,可以将新能源资源本身固有的随机性、间歇性和非稳定性等一系列特性转换为优势,加快新能源的生产、消费和技术革命。

第一,以精准预测性,推动新能源生产革命。为“双碳”目标的实现,供给侧清洁能源替代,新能源生产革命是必由之路。深度应用数字化技术,实现可再生能源电、气、热等“多源互补”生产。首先是能源生产的数字化,推动风能、太阳能和水能等可再生能源的数字化生产;进行煤炭、石油、天然气等化石能源开采、加工及供应的全过程数字化升级改造,通过数字技术智慧化辅助,实现科学开采、精准预测。其次是建立健全清洁低碳能源数据共享机制,以行政区域为基本单元,开展详细勘查和综合评价,精准识别、绘制和预期储量地图。再次是推进核心生产技术研发和攻关,综合考虑整体和区域的能源资源禀赋、水资源条件、土地开发情景、生态环境承载力和能源消费总量与强度“双控”等因素,精准定位新能源重点开发基地,因地制宜生产开发,增强清洁能源供给能力,统筹推动新能源生产革命。

第二,以通讯实时性,推动新能源消费革命。在能源绿色消费和多元化供给趋势下,加快利用数字化技术,以通讯实时性提升能源消费环节的精细化管理。首先是将多领域能源消费实时数据进行综合采集、处理、分析与应用,联通数据资源的所有者、生产者和使用者,基于区块链构建智能化的能源消费监测体系,实现能源消费数据信息的实时共享、精准匹配与智能化响应。其次是结合新型城镇化、农业现代化建设,拓宽新能源使用领域,完善配电网建设及电力接入设施,以消费数据实时性提升能源普遍服务水平。再次是优先配置可再生能源电力,实施终端用能清洁替代,同步推进电气化和数字化建设,全面提升终端能源消费高效化和可靠性。以消费侧数据实时可视化增强全民节约意识,引导公众树立绿色能源消费观,促进低碳转型文化的构建,形成新能源消费反馈的闭环,协同推动新能源消费革命。

第三,以耦合互联性,推动新能源技术革命。立足自主创新,以绿色低碳为主攻方向,实现“源—网—荷—储”耦合集成,构筑更加智能、稳健、高效的能源监测和调度系统,实现清洁能源的区域间高效配置、耦合互联。首先是在能源电源技术方面,加快非化石能源开发和化石能源清洁开发利用技术应用推广,以数字化建设有效对接能源网络,集中攻关核心装备、系统支撑等多项技术,促进多类型能源网络互联互通和多能源形态协同转化。其次是在电网技术方面,加强智能电网技术研发,完善并推广应用需求侧互动技术、电力虚拟化技术及电力交易平台技术,建设多元融合的高弹性电网。再次是在负荷技术方面,构建数字化负荷管理系统,改善能源负荷曲线,实现能源负荷运行稳定性和均衡性,提高能源调度准确性。最后是在储能技术方面,积极研发即插即用、灵活交易的分布式储能设备,构建多能源子系统的即时储备与耦合转换枢纽,促进能源生产和消费的广泛参与与开放共享,以新能源技术革命,支持新能源产业的现代化转型与高质量发展。

着力推进数字基础设施建设

第一,加强新能源气象数字基础设施建设。气象与城市运行、安全生产、社会生活等多个领域密切相关。依托新一代信息技术,以数据为核心,加快推进气象系统大数据资源体系建设,强化跨部门、跨地区气象相关数据资源的快速获取能力,面向业务需求,整合各类基础气象观测数据资源,结合算法工具,推动数字技术与新能源业务领域全方位深度融合,搭建气象数据云平台,统筹建设海洋、风能、光伏等专业气象观测数据,赋能气象数字化新业态,充分释放云时代技术红利。加大对新能源资源相关的气象区域数值预报,强化能源保供与气象服务协同联动,做好电网安全运行、电力调度、燃料运输保障等精细化气象服务,持续提升多元协同观测、数据融合应用能力,形成专业化气象智能技术体系,实现需求智能识别、服务个性定制、产品自动制作、效果动态评估的智能化业务功能,为新能源产业高质量发展提供气象支撑。

第二,建立新能源消费数字基础设施。电力消费数据覆盖范围广,实时产生,全面真实反映宏观、各产业、居民生活等的电力消费等。建立电力消费数据采集、传输和应用的基础设施,提升采集数据频率,将分散在各部门、各区域的数据统一汇集,打破数据壁垒,加强数据的实时性和真实性。构建电力消费数据质量治理机制,强化电力消费数据质量管理,根据用户用能情况、分布式发电情况、储能系统和电动汽车等的应用情况,进行电力运行调度、新能源资源配置,基于分析发现用能特性,预测用能需求,引导用能行为;提高能源调度灵活性,为电网规划和运行方式安排提供可行性参考,实现生产与消费的高效互动,提高消费侧能效水平。

第三,搭建新能源实时交易数字平台。随着高比例可再生能源大规模接入电网,新能源发用电计划逐步放开、电力现货市场建设加快推进,分布式能源、电动汽车等新型市场主体的广泛参与,新能源实时交易业务需求快速迭代,催生了新能源电力交易的诸多新业务、新业态。因此,重新梳理中长期电力交易、两级市场协同运营、现货交易、高性能结算等重点业务需求,基于大数据基础和智能算法,开展前瞻性功能设计,提升交易平台可用性、可靠性和可拓性,支撑跨国级、全国级和区域级的统一交易市场,快速构建新交易模式,实现新能源资源的灵活调配、服务能力的动态扩展,交易数据的安全有序流动,提高实时交易效率,赋能新能源交易数据的潜在价值。

作者：邹艳芬、林佳雨 江西财经大学