2021年10月，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，從多個角度為能源、工業、建設、交通、經濟等各相關行業指出了發展路徑，《方案》指出“加快建設新型電力系統，建設堅強智能電網”。2024年1月，國家電網公司2024年工作會議上提出，要構建新型電力系統，建設新型能源體系，形成新質生產力，打造數智化堅強電網，為保障能源安全、實現“雙碳”目標作出積極貢獻。

什么是數智化堅強電網，如何才能使電網變得堅強？

提升電網韌性迫在眉睫

近年來全球范圍內由極端事件引發的大停電事故不斷發生，造成巨大損失的同時也暴露了電力系統應對極端事件的脆弱性。在能源轉型和“雙碳”戰略指引下，我國電力系統逐步發展為多能源電力系統，除傳統煤電和水電外，風電、光電、燃氣發電的容量和占比均不斷提升，推動電能利用清潔化、低碳化。其中，風、光、水等可再生能源具有“靠天吃飯”的特點，存在“氣候風險”。然而，多能耦合亦增加了故障連鎖傳播風險。可見，多能源電力系統發展需要能兼顧安全、經濟、清潔、低碳多目標的新思路和新范式，韌性是其中不可或缺的因素。

2021年上海“十四五”規劃《綱要》中提出，未來五年上海要強化安全韌性適應理念，在基礎設施建設、應急物資儲備及保障等方面保持彈性，提高城市應對災害能力。

2022年，國網上海市電力公司聯合北京交通大學、清華大學等高校合著的《韌性電網》專著出版，正式提出“韌性電網”概念，即“能夠全面、快速、準確感知電網運行態勢，協同電網內外部資源，對各類擾動做出主動預判與積極預備，主動防御，快速恢復，并能自我學習和持續提升的電網”。

就目前而言，韌性電網仍是一個新興的前沿領域，國內外相關研究均處于起步階段，其研究需求亦處于不斷變化中。

綜合當前研究成果看，韌性電網至少應具備以下特征：

感知力，即全面、快速、準確感知電網運行狀態，預測電網未來運行態勢并針對潛在風險作出預警。

應變力，即電網在事故前主動預判事件影響，制定預案，并采取預備措施以應對突發擾動。

防御力，即在擾動事件動態發展過程中，電網采取主動防御措施以降低事件影響。

恢復力，即電網正常功能遭到破壞后，及時啟動應急恢復和修復機制，保障重要負荷持續供電，并快速恢復電網功能至正常狀態。

協同力，即電網協同內外部資源共同應對擾動，包括輸配協同、源網荷儲協同、電網與其他關鍵基礎設施協同、能源大腦與城市運營大腦協同等。

學習力，即電網從歷史事件或其他電網經歷的嚴重停電事故中獲取經驗，并不斷融合新興技術實現自我提升。

表 電網各環節如何增強韌性

電網韌性提升面臨的問題和挑戰

與其他經濟體比起來，我國一貫秉持著實干精神，在此領域取得了較為矚目的優勢，但仍面臨較大挑戰。筆者認為，提升電網韌性主要面臨以下問題和挑戰：

技術挑戰：韌性電網的建設需要依托多種先進技術的支撐，如人工智能、大數據、物聯網、云計算和區塊鏈等。然而，這些技術的應用還面臨著數據安全、隱私保護、算法優化等一系列技術挑戰。

投資挑戰：韌性電網的建設需要大量的資金投入，包括設備更新、技術研發、人才培養等方面的投入。如何保障資金的來源和有效利用，是韌性電網建設面臨的重要挑戰。

監管挑戰：韌性電網的建設和運行需要政府的監管和支持。然而，如何制定合理的監管政策和標準，確保電網的安全、可靠和高效運行，也是韌性電網建設面臨的挑戰之一。

市場挑戰：電力市場的競爭和開放對韌性電網的建設和運行提出了更高的要求。如何適應市場需求，提高電網的靈活性和適應性，是韌性電網建設需要面對的市場挑戰。

整合社會資源的挑戰：韌性電網的建設和運行涉及到社會各個方面，如居民、企業、政府等。如何平衡各方利益，確保電網的公平、公正和可持續發展，是韌性電網建設面臨的綜合型挑戰。

韌性電網建設路徑

目前，能源領域的數字化轉型正如火如荼展開。各省多個試點項目正不斷取得相關資源可觀、可測、可調、可控方面的微小突破。在藍圖緩緩繪就、多點突破的過程中，筆者認為，可以增強以下幾方面工作，確保韌性電網的落地：

一是研究制定發展規劃。通過明確發展目標、重點任務和保障措施，制定明確的韌性電網發展規劃。規劃應綜合考慮能源結構、負荷特性、電網形態、運行特性等因素，確保電網的清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好和開放互動。

二是著力加強技術創新。加大基礎材料、數據科學領域的科技創新力度，推動新技術在電網中的應用。重點加強人工智能、大數據、物聯網、云計算、區塊鏈等技術、5G/6G通信技術的研發和應用，提高電網的智能化水平和應對突發事件的能力。

三是快速提升設備水平。加強電網設備的更新改造和運維管理，提高設備的可靠性、安全性和效率。推廣智能設備、自動化設備和狀態監測設備，實現設備的全面監控和預測性維護。

四是切實強化協同合作。加強電網與其他關鍵基礎設施的協同合作，實現資源共享、信息互通和互聯互通。建立跨行業的協調機制，形成共同應對突發事件的合力。

五是推動完善市場機制。完善電力市場機制，推動電力市場的競爭和開放。通過市場機制引導電力資源的優化配置，提高電網的靈活性和適應性。

六是聚力培養創新人才。加強電網領域的人才培養和引進，建立一支高素質、專業化的電網人才隊伍。通過人才培養和引進，推動電網技術創新和管理創新。

未來展望

建設堅強智能電網將是一個長期并且充滿挑戰的過程。在整體轉型升級過程中，將會調動巨大社會資源。如何運用市場機制，合理調配資源和各相關方積極性，是除了技術之外需要重視和建設的另一重大課題。道阻且長，行則降至。

撰稿 | 柳蒙蒙 清研集團能源電力研究部研究員

編輯 | 陳澤璽

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