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国是访问|数字新能源:把可能“牛宝平台入口浪费”的能源“捡”回来怎么做到的?

2023-08-12 16:13:13
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  如果天气预报说,未来一周内西北地区将迎来一场大规模降温、风沙天气,从新疆到陕西均会受到影响。如何利用该信息最大限度地节能降耗?

  通常想法是:当地风能资源丰厚,需要电网企业统筹安排、科学调度,尽可能多地消纳大风期风电。

  这当然没错,却也算不上“最优解”。原因在于,风能具有波动性和间歇性,导致风电不稳定。遇到大风天气,当地往往会因用电需求不足以消纳大量风电而被迫“弃风”,从而产生能源浪费。

  更好的处理办法是,当风刮到新疆的时候,建议陕西多买新疆的电,尽力消纳新疆的风电;同样,当风沿着河西走廊一路刮到陕西时,反过来建议新疆买陕西的电。

  “运用数据+算法对资源进行合理分配调度,将电力准确输送至用电负荷中心地区,最大程度地利用清洁能源,就能在不经意间把原本可能‘浪费’的能源‘捡’回来,这就是把数字‘变’能源牛宝平台入口,也就是‘数字新能源’。”图迹信息科技董事长章羽如是说。

  数字可以“变”能源?怎样才能把“浪费”的能源“捡”回来?中新社国是直通车近日专访章羽,探索数字新能源的奥秘。

  近年来,大数据十分火爆,各行各业都试图搭乘“数字东风”,推动行业转型升级。能源领域亦是如此,诸如能源数字化、数字能源等概念早已为业内外所熟知。

  但在章羽看来,当大数据遇上能源,能够碰撞出更多更新鲜“火花”。深耕行业数年,他所在团队率先提出了“数字新能源”这一全新概念。

  数字新能源究竟是什么?章羽解释道,利用数据积累和大数据挖掘等技术,在能源领域创造出真正的价值,也就是用数据“变”出来能源。

  数字新能源并非“能源数字化”(前者是将数字转化为能源,后者则指能源变数字),也不是“数字能源”(一般指将数字技术与电力电子技术结合),而是通过重新组织、重新分配要素、重新调度交易等方式创造出新的能源。

  在他看来,数字新能源是一个新能源行业。类似于光伏是把光变为能源、风电是把风变为能源,新能源汽车是将新能源作为动力能源,数字新能源则是将数字转化为能源。就像储能电池通过电化学反应时移能量以优化能源利用一样,数字新能源利用算法优化能源交易与调度,从而“变”出新的能源。

  章羽说,在“双碳”目标驱动下,新能源占比越来越高,随之而来的是能源系统调节能力的不足。在储能、特高压、传统电源灵活性改造、负荷侧柔性改造等诸多调节能力中,市场机制发挥着重要作用。市场机制通过算法进行交易和调度,使得大比例的新能源进入能源系统成为可能。

  他指出,凭借算法,数字新能源技术可以优化能源交易与调度,帮助储能、风电、火电等所有能源资产获得更多收益,提供更高的资源配置效率。如同经济学中的“帕累托改进”概念,数字新能源能够在不使任何一方境况变坏的前提下,创造出新的能源。

  例如,在风电场配置储能场景中,储能充放电节奏关系着风电功率的预测。何时放电、如何放电、放多少电量……这些决策不仅影响着经济效益,也决定着对碳中和的贡献大小。

  他说,储能看似没有增加能源,但能够把能量时移,改变时间属性,因而对整个能源系统来说意义重大。同理,数字新能源技术能够实现能源在时间、空间上的“最优”调度,从而把在非最优方案中“浪费”的能源“捡”起来。

  众所周知,风电和光电具有随机性和波动性,须有一定容量的水电、火电或者核电进行调峰,以平衡电网,保障用电正常。

  章羽又举了一个例子:在新能源发电系统性能优化场景中,一个火电厂既能通过发电赚钱,又能通过出卖灵活性也就是调节能力来赚钱。特别是煤价越贵的时候,调节能力越值钱,可能比它发的电还值钱。当然,火电厂参与深度调峰同样也会影响发电及供热的收益。

  那么,什么才是最佳决策,怎样才能达到帕累托最优?是出卖灵活性,出卖发电,还是出卖热?

  “这个时候,就需要算法给出‘最优’策略,实现发电厂经济收益最大化。”他继续说,当参与深调时,电力系统最需要获得调节能力和灵活性,这时减少火电厂发电,从而促进新能源大量发电,可能是更优策略。在这个过程中,新能源和火电厂都实现了利益最大化。

  章羽分析指出,“数字新能源”不是对传统能源行业的颠覆,而是一种补充和共生。它可以帮助各类能源资产进一步提升效能,助力传统能源行业实现飞跃。

  以滴滴为例,通过算法优化调节,在现有车辆和司机数量不变的情况下可提高运力。数字新能源在能源领域也是如此,可通过优化交易和调节算法提高现有资产的运营效率。

  当前,全球竞逐“碳中和”,能源转型已是大势所趋。随着新能源快速发展,包括光伏、储能、充电桩、新能源汽车等能源资产呈现越来越明显的分散化趋势,难以统一管理、调度和交易。但凭借数字新能源技术,能源资产就可以大规模投运,甚至实现“自动驾驶”。

  在这一过程中,又该如何实现“帕累托最优”?他说,其最优解是运用交易和调度算法优化配置,以最大程度使用边际成本为零的资产来生产能源,从而实现能源成本的最小化。

  数字新能源技术用得越多,能源转型成本就越低,新能源的资产越会迅速铺开。基于上述分析,章羽预判,未来数字新能源技术将引领能源领域的重大变革。

  他说,如果未来有一天,能源几乎都是由边际成本为零的资产生产的,便可实现能源的免费。同理,随着新能源汽车普及,自动驾驶、3D打印等技术发展,物流和制造过程也可能变得免费。一系列链式反应下,物质财富将不再稀缺,整个社会的消费方式也将随之巨变……

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