刘纯：新能源云助力构建新能源为主体的新型电

　　随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，我国将构建以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为电力供应的主体。构建新型电力系统，需要统筹发展与安全，保障电力持续可靠供应，充分利用数字技术和智慧能源技术，在传统电力系统基础上，增强灵活性，提高资源优化配置能力，通过源网荷储高效协同，有效平衡新能源的波动性、随机性和不确定性。作为新能源行业的“数据大脑”，国家电网新能源云正通过数字化、智能化强力助推新能源为主体的新型电力系统的构建。

　　数字经济时代的来临，为能源产业发展带来了新的机遇。随着“新基建”战略加速推进，大数据、人工智能、工业互联网等新技术聚合、裂变，新经济、新生态、新模式正在重构新能源产业链，如何以数字化、智能化的方式促进新能源行业高质量发展成为新的课题。国网新能源云的开发、示范和应用推广，实现了国网总部和27个省电力公司经营区上线运行，这是国家电网公司主动适应数字化转型，深入落实具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略的重要体现。

　　建设国网新能源云，可以服务国家能源安全战略、服务国家能源转型、服务新能源科学发展、服务我国可再生能源法、服务政府和智库决策、服务广大用户，推动构建智慧能源体系，服务绿色发展，通过打造新能源生态圈，创新新能源新服务、新业态、新模式，促进新能源产业链上下游协同发展。凸显了数字经济在保障中国能源转型、构建新能源为主体的新型电力系统中的重要作用，对于实现“双碳”目标具有积极而深远的意义。

　　国网新能源云是立足国家能源转型和新能源行业发展，将新一代信息技术与新能源全产业链深度融合的新能源数字经济平台，包括环境承载、资源分布、规划计划、厂商用户、电源企业、电网服务、用电客户、电价补贴、供需预测、储能服务、消纳计算、技术咨询、法规政策、辅助决策、碳中和支撑服务15个子平台。平台建立了“横向协同、纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系，归集新能源发、输、用、储全环节数据和信息，以“数字驱动”方式对内实现新能源业务管理和服务全流程贯通，对外提供便捷高效的“一站式”业务线上办理服务，为能源主管部门、行业协会、研究咨询单位、发电企业、装备制造企业、金融机构、新能源关联企业、广大用户等提供规划研究、接网查询、场站监测、设备运维、补贴申报、消纳分析、政策与技术咨询、辅助决策等提供全方面服务。

　　目前国网新能源云已完成一期功能开发并在国网系统全部27个省级电力公司部署应用，接入国家电网经营区所有新能源场站198万余座、4.5亿千瓦，服务新能源全产业链上下游10000余家大中小企业，对促进新能源高质量发展发挥了重要作用。新能源接网服务方面，开创性地以可视化“地铁流程图”实现了新能源接网业务全流程线上办理，并将传统的接网业务环节由34个简化到19个，实现新能源接网服务开放透明、全程管控，可随时查询业务办理进度，缩短业务办理时间，提升用户体验，营造良好的营商环境。可再生能源补贴申报管理方面，依托新能源云开展可再生能源补贴项目清单线上申报、审核、公示、公布全流程一站式服务，加快项目补贴确权，增强企业投资新能源的积极性。目前，已公布十二批可再生能源发电补贴项目清单共计18673个、10136万千瓦。新能源消纳能力计算方面，通过线上边界条件建模，快速输出新能源消纳能力计算结果，经国家能源主管部门授权后对社会发布，引导新能源科学开发和合理布局。可再生能源法实施情况监测方面，通过新能源云能够动态监测新能源发展与规划、消纳责任权重、保障性收购等情况，为国家相关部门及时掌握可再生能源法实施情况提供全方位的信息监测和决策参考。新能源政策技术服务方面，归集国家相关部门、地方政府从1995年至今的5000余项新能源相关法规政策，以及最新的国内外技术动态，各类用户均可在线开展智能检索和互动，及时获取有关专家解读和答疑。

　　在“碳达峰”和“碳中和”场景下，我国新能源装机规模将快速增长，新能源电量占比也将持续提升，高电量占比下的新能源消纳面临巨大压力。如何从规划层面探究新能源、负荷运行特性对新能源并网消纳的影响，从消纳能力、责任权重的角度，优化配置新能源装机布局及并网时序，分地区合理制定新能源利用率目标，成为新能源高质量发展的迫切要求。

　　依托环境承载平台、资源分布平台、规划计划平台、消纳计算平台，对土地资源、风光资源、项目储备、消纳空间、开发进度进行全面分析与优化决策，动态监测全国范围内的资源承载力信息，新能源云将开展新能源开发总量、装机布局和并网时序测算，支撑新能源发展规划和消纳能力计算，充分利用系统负荷、输电通道、规划运行等数据，结合当地风光资源和气象条件，通过科学模型进行消纳评估和动态预警，动态评估各区域新能源消纳状况，滚动计算各区域新能源消纳能力，实时预测弃电量、弃电率、可接纳新增装机裕量等指标，促进新能源的健康有序发展。

　　依托新能源云平台，可以解决大型新能源基地新能源开发与电网协调发展难题，为新能源发展规划、电网滚动规划提供决策支撑，建立有利于新能源发展和新型电力系统整体优化的区域新能源消纳预警动态调整机制，为各地区的新能源合理利用率制定提供参考，支撑新能源又快又好发展。

　　新能源随机性和波动性强，高比例新能源并网将导致发电功率波动大幅增加，在电源跟随负荷变化调节的运行要求下，其他常规电源需要跟随新能源波动调节。然而，以新能源为主体的新型电力系统，常规电源的比例不断下降，必须充分挖掘全系统网源荷储调节能力，才能够保障供电安全和新能源的高效利用。

　　依托新能源云的储能平台，可融合电源侧、电网侧、用户侧各类型储能电站的运行数据，动态监测各类型储能电站的运行状况，科学评估储能在电力系统各环节的布局、容量配置与对常规电源的替代作用，通过需求预测平台和用户平台，可实现对用户负荷特性和需求响应规模的精确分析与评估，全方位挖掘负荷侧资源参与需求响应的潜力，基于跨省跨区交易数据，采用大数据技术充分挖掘新能源利用率与交易量的关联关系，优化跨区直流运行方式，提升电网跨省跨区互济调节能力。

　　通过新能源云平台的储能规划设计、运行监测等全周期服务，可以为储能发展规划、储能促进新能源消纳、储能对新能源发展影响等提供决策参考，辅助决策新能源开发和布局规划。通过全场景数据融合与挖掘，可充分发挥和调动需求侧响应能力，融合源、网、荷、储多方位灵活性，有效促进新能源的消纳。

　　随着我国新能源装机规模的急剧增长，同等误差水平下绝对误差增大，亟需进一步提升新能源预测的精度，满足电力系统运行的实际应用需求。在预测建模方面，传统的离线收资和建模的方式无法满足新能源快速增长的需求，突破传统的预测服务模式，建立在线集中建模的方式势在必行。此外，随着以新能源为主的新型电力系统的推进，气象条件与新能源电力供应和负荷需求的耦合度增强，极端天气对电力系统的影响将进一步凸显。

　　依托资源平台、大数据分析平台，可动态监测与采集全国范围内的风能、太阳能资源信息与新能源场站发电运行信息，充分挖掘大范围、长时间条件下气象数据与新能源发电数据的时空关联特征，采用深度学习等方法挖掘气象-功率之间的非线性关系。通过资源平台的新能源场站云预测模块，实现多新能源场站的自动批量建模，可以为全国新能源场站提供预测服务。通过对气象变化过程分析、天气过程与新能源运行影响分析，可预测寒潮、低温、冻雨、大风等极端天气下新能源大尺度爬坡、长时间极小出力等极端事件，强化极端天气的提前感知和预测能力。

　　通过资源和大数据分析平台，采用大数据与人工智能方法，可有效扩展新能源功率预测时长，提高预测精度。可通过建立“在线建模-集中预测-定向发布”的预测服务模式，有效提升预测建模效率。通过对极端天气预报的提前感知，提升极端天气下功率预测的准确性，保障电力系统的安全供电和新能源的高效消纳。

　　未来将进一步围绕“碳达峰”和“碳中和”目标要求，认真贯彻落实建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略，加快新能源数字经济平台向能源数字经济平台的升级，助力构建以新能源为主体的新型电力系统。

　　一是持续完善建设和深化应用新能源云，通过资源分布、规划计划、厂商用户、电源企业、电网服务、用电客户等功能子平台的升级，实现全部电源项目全流程线上服务、能源规划计划、用能客户可再生能源监测服务等功能；建设面向发、输、变、配、用等全环节电力设备的能源电力工业互联网平台，服务能源电力设备的智能制造、智能运维、全生命周期管理；充分发挥新能源云在新能源领域全要素、全产业链、全价值链的连接枢纽作用，促进数据要素有效参与价值创造和分配。

　　二是依托新能源云打造科技创新平台。一方面是充分发挥新能源云全产业链的汇聚作用，打通“产学研用”创新链全环节，通过信息发布、资源共享、资源匹配、成果孵化等功能，形成以新能源为主体的新型电力系统创新生态圈。另一方面是构建新型电力系统数字实验平台，以数字孪生技术为基础，开展数据驱动的科技创新，在大量运行数据的支持下实现物理系统的建模、参数辨识和模拟仿真等功能。

　　三是加快建设能源数字经济平台，全面接入煤、油、气、电等能源数据，通过环境承载、电源企业、用能客户、供需预测、辅助决策等功能子平台的升级，汇聚能源全产业链信息，进一步完善环境、规划、监测、能流图、碳流图、绿证交易、碳交易、绿色金融等服务功能，支持碳资产管理和碳交易平台的建设，推动能源领域数字经济发展，服务国家智慧能源体系构建。为构建以新能源为主体的新型电力系统、实现“双碳”目标做出更大贡献。