文/劉文文

如果天氣預(yù)報說，未來一周內(nèi)西北地區(qū)將迎來一場大規(guī)模降溫、風(fēng)沙天氣，從新疆到陜西均會受到影響。如何利用該信息最大限度地節(jié)能降耗？

通常想法是：當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源豐厚，需要電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)籌安排、科學(xué)調(diào)度，盡可能多地消納大風(fēng)期風(fēng)電。

(資料圖片僅供參考)

這當(dāng)然沒錯，卻也算不上“最優(yōu)解”。原因在于，風(fēng)能具有波動性和間歇性，導(dǎo)致風(fēng)電不穩(wěn)定。遇到大風(fēng)天氣，當(dāng)?shù)赝鶗蛴秒娦枨蟛蛔阋韵{大量風(fēng)電而被迫“棄風(fēng)”，從而產(chǎn)生能源浪費。

更好的處理辦法是，當(dāng)風(fēng)刮到新疆的時候，建議陜西多買新疆的電，盡力消納新疆的風(fēng)電；同樣，當(dāng)風(fēng)沿著河西走廊一路刮到陜西時，反過來建議新疆買陜西的電。

“運用數(shù)據(jù)+算法對資源進行合理分配調(diào)度，將電力準(zhǔn)確輸送至用電負荷中心地區(qū)，最大程度地利用清潔能源，就能在不經(jīng)意間把原本可能‘浪費’的能源‘撿’回來，這就是把數(shù)字‘變’能源，也就是‘?dāng)?shù)字新能源’?！眻D跡信息科技董事長章羽如是說。

數(shù)字可以“變”能源？怎樣才能把“浪費”的能源“撿”回來？中新社國是直通車近日專訪章羽，探索數(shù)字新能源的奧秘。

數(shù)字“變”能源，怎么做到？

近年來，大數(shù)據(jù)十分火爆，各行各業(yè)都試圖搭乘“數(shù)字東風(fēng)”，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。能源領(lǐng)域亦是如此，諸如能源數(shù)字化、數(shù)字能源等概念早已為業(yè)內(nèi)外所熟知。

但在章羽看來，當(dāng)大數(shù)據(jù)遇上能源，能夠碰撞出更多更新鮮“火花”。深耕行業(yè)數(shù)年，他所在團隊率先提出了“數(shù)字新能源”這一全新概念。

數(shù)字新能源究竟是什么？章羽解釋道，利用數(shù)據(jù)積累和大數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，在能源領(lǐng)域創(chuàng)造出真正的價值，也就是用數(shù)據(jù)“變”出來能源。

數(shù)字新能源并非“能源數(shù)字化”(前者是將數(shù)字轉(zhuǎn)化為能源，后者則指能源變數(shù)字)，也不是“數(shù)字能源”(一般指將數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)結(jié)合)，而是通過重新組織、重新分配要素、重新調(diào)度交易等方式創(chuàng)造出新的能源。

在他看來，數(shù)字新能源是一個新能源行業(yè)。類似于光伏是把光變?yōu)槟茉?、風(fēng)電是把風(fēng)變?yōu)槟茉矗履茉雌囀菍⑿履茉醋鳛閯恿δ茉?，?shù)字新能源則是將數(shù)字轉(zhuǎn)化為能源。就像儲能電池通過電化學(xué)反應(yīng)時移能量以優(yōu)化能源利用一樣，數(shù)字新能源利用算法優(yōu)化能源交易與調(diào)度，從而“變”出新的能源。

尋找帕累托最優(yōu)，把“浪費”的能源“撿”起來

如果大數(shù)據(jù)真的可以“變”成能源，那過程又是如何實現(xiàn)的？

章羽說，在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，新能源占比越來越高，隨之而來的是能源系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的不足。在儲能、特高壓、傳統(tǒng)電源靈活性改造、負荷側(cè)柔性改造等諸多調(diào)節(jié)能力中，市場機制發(fā)揮著重要作用。市場機制通過算法進行交易和調(diào)度，使得大比例的新能源進入能源系統(tǒng)成為可能。

他指出，憑借算法，數(shù)字新能源技術(shù)可以優(yōu)化能源交易與調(diào)度，幫助儲能、風(fēng)電、火電等所有能源資產(chǎn)獲得更多收益，提供更高的資源配置效率。如同經(jīng)濟學(xué)中的“帕累托改進”概念，數(shù)字新能源能夠在不使任何一方境況變壞的前提下，創(chuàng)造出新的能源。

例如，在風(fēng)電場配置儲能場景中，儲能充放電節(jié)奏關(guān)系著風(fēng)電功率的預(yù)測。何時放電、如何放電、放多少電量……這些決策不僅影響著經(jīng)濟效益，也決定著對碳中和的貢獻大小。

他說，儲能看似沒有增加能源，但能夠把能量時移，改變時間屬性，因而對整個能源系統(tǒng)來說意義重大。同理，數(shù)字新能源技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能源在時間、空間上的“最優(yōu)”調(diào)度，從而把在非最優(yōu)方案中“浪費”的能源“撿”起來。

眾所周知，風(fēng)電和光電具有隨機性和波動性，須有一定容量的水電、火電或者核電進行調(diào)峰，以平衡電網(wǎng)，保障用電正常。

章羽又舉了一個例子：在新能源發(fā)電系統(tǒng)性能優(yōu)化場景中，一個火電廠既能通過發(fā)電賺錢，又能通過出賣靈活性也就是調(diào)節(jié)能力來賺錢。特別是煤價越貴的時候，調(diào)節(jié)能力越值錢，可能比它發(fā)的電還值錢。當(dāng)然，火電廠參與深度調(diào)峰同樣也會影響發(fā)電及供熱的收益。

那么，什么才是最佳決策，怎樣才能達到帕累托最優(yōu)？是出賣靈活性，出賣發(fā)電，還是出賣熱？

“這個時候，就需要算法給出‘最優(yōu)’策略，實現(xiàn)發(fā)電廠經(jīng)濟收益最大化?！彼^續(xù)說，當(dāng)參與深調(diào)時，電力系統(tǒng)最需要獲得調(diào)節(jié)能力和靈活性，這時減少火電廠發(fā)電，從而促進新能源大量發(fā)電，可能是更優(yōu)策略。在這個過程中，新能源和火電廠都實現(xiàn)了利益最大化。

助力能源資產(chǎn)“自動駕駛”

“數(shù)字新能源”未來會否顛覆傳統(tǒng)能源行業(yè)？

章羽分析指出，“數(shù)字新能源”不是對傳統(tǒng)能源行業(yè)的顛覆，而是一種補充和共生。它可以幫助各類能源資產(chǎn)進一步提升效能，助力傳統(tǒng)能源行業(yè)實現(xiàn)飛躍。

以滴滴為例，通過算法優(yōu)化調(diào)節(jié)，在現(xiàn)有車輛和司機數(shù)量不變的情況下可提高運力。數(shù)字新能源在能源領(lǐng)域也是如此，可通過優(yōu)化交易和調(diào)節(jié)算法提高現(xiàn)有資產(chǎn)的運營效率。

當(dāng)前，全球競逐“碳中和”，能源轉(zhuǎn)型已是大勢所趨。隨著新能源快速發(fā)展，包括光伏、儲能、充電樁、新能源汽車等能源資產(chǎn)呈現(xiàn)越來越明顯的分散化趨勢，難以統(tǒng)一管理、調(diào)度和交易。但憑借數(shù)字新能源技術(shù)，能源資產(chǎn)就可以大規(guī)模投運，甚至實現(xiàn)“自動駕駛”。

在這一過程中，又該如何實現(xiàn)“帕累托最優(yōu)”？他說，其最優(yōu)解是運用交易和調(diào)度算法優(yōu)化配置，以最大程度使用邊際成本為零的資產(chǎn)來生產(chǎn)能源，從而實現(xiàn)能源成本的最小化。

數(shù)字新能源技術(shù)用得越多，能源轉(zhuǎn)型成本就越低，新能源的資產(chǎn)越會迅速鋪開?；谏鲜龇治?，章羽預(yù)判，未來數(shù)字新能源技術(shù)將引領(lǐng)能源領(lǐng)域的重大變革。

他說，如果未來有一天，能源幾乎都是由邊際成本為零的資產(chǎn)生產(chǎn)的，便可實現(xiàn)能源的免費。同理，隨著新能源汽車普及，自動駕駛、3D打印等技術(shù)發(fā)展，物流和制造過程也可能變得免費。一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)下，物質(zhì)財富將不再稀缺，整個社會的消費方式也將隨之巨變……