文/劉文文

如果天氣預(yù)報(bào)說，未來一周內(nèi)西北地區(qū)將迎來一場(chǎng)大規(guī)模降溫、風(fēng)沙天氣，從新疆到陜西均會(huì)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(cuò)，卻也算不上“最優(yōu)解”。原因在于，風(fēng)能具有波動(dòng)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?huì)因用電需求不足以消納大量風(fēng)電而被迫“棄風(fēng)”，從而產(chǎn)生能源浪費(fèi)。

更好的處理辦法是，當(dāng)風(fēng)刮到新疆的時(shí)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(shí)，反過來建議新疆買陜西的電。

“運(yùn)用數(shù)據(jù)+算法對(duì)資源進(jìn)行合理分配調(diào)度，將電力準(zhǔn)確輸送至用電負(fù)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(fèi)’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(zhǎng)章羽如是說。

數(shù)字可以“變”能源？怎樣才能把“浪費(fèi)”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(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。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(tuán)隊(duì)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(jià)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(gè)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?，新能源汽車是將新能源作為?dòng)力能源，數(shù)字新能源則是將數(shù)字轉(zhuǎn)化為能源。就像儲(chǔ)能電池通過電化學(xué)反應(yīng)時(shí)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(fèi)”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(shí)現(xiàn)的？

章羽說，在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)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(chǔ)能、特高壓、傳統(tǒng)電源靈活性改造、負(fù)荷側(cè)柔性改造等諸多調(diào)節(jié)能力中，市場(chǎng)機(jī)制發(fā)揮著重要作用。市場(chǎng)機(jī)制通過算法進(jìn)行交易和調(diào)度，使得大比例的新能源進(jìn)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(chǔ)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(jì)學(xué)中的“帕累托改進(jìn)”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(chǎng)配置儲(chǔ)能場(chǎng)景中，儲(chǔ)能充放電節(jié)奏關(guān)系著風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)。何時(shí)放電、如何放電、放多少電量……這些決策不僅影響著經(jīng)濟(jì)效益，也決定著對(duì)碳中和的貢獻(xiàn)大小。

他說，儲(chǔ)能看似沒有增加能源，但能夠把能量時(shí)移，改變時(shí)間屬性，因而對(duì)整個(gè)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(shí)間、空間上的“最優(yōu)”調(diào)度，從而把在非最優(yōu)方案中“浪費(fèi)”的能源“撿”起來。

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

章羽又舉了一個(gè)例子：在新能源發(fā)電系統(tǒng)性能優(yōu)化場(chǎng)景中，一個(gè)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(jià)越貴的時(shí)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(huì)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(dá)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(gè)時(shí)候，就需要算法給出‘最優(yōu)’策略，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)收益最大化?！彼^續(xù)說，當(dāng)參與深調(diào)時(shí)，電力系統(tǒng)最需要獲得調(diào)節(jié)能力和靈活性，這時(shí)減少火電廠發(fā)電，從而促進(jìn)新能源大量發(fā)電，可能是更優(yōu)策略。在這個(gè)過程中，新能源和火電廠都實(shí)現(xiàn)了利益最大化。

助力能源資產(chǎn)“自動(dòng)駕駛”

“數(shù)字新能源”未來會(huì)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(duì)傳統(tǒng)能源行業(yè)的顛覆，而是一種補(bǔ)充和共生。它可以幫助各類能源資產(chǎn)進(jìn)一步提升效能，助力傳統(tǒng)能源行業(yè)實(shí)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(jī)數(shù)量不變的情況下可提高運(yùn)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(yùn)營效率。

當(dāng)前，全球競(jìng)逐“碳中和”，能源轉(zhuǎn)型已是大勢(shì)所趨。隨著新能源快速發(fā)展，包括光伏、儲(chǔ)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(shì)，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(yùn)，甚至實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)駕駛”。

在這一過程中，又該如何實(shí)現(xiàn)“帕累托最優(yōu)”？他說，其最優(yōu)解是運(yùn)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(shí)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(huì)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(shí)現(xiàn)能源的免費(fèi)。同理，隨著新能源汽車普及，自動(dòng)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(fèi)。一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)下，物質(zhì)財(cái)富將不再稀缺，整個(gè)社會(huì)的消費(fèi)方式也將隨之巨變……