数字技术与能源产业深度融合 智能电网促进农村能源绿色低碳转型

 

“双碳”背景下，推进清洁化、低碳化已成为必然趋势。电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑和主战场。在风电、光伏产业引领优势和绿色低碳理念深入人心的双重推动下，我国能源向低碳清洁方向转型升级迎来了历史性契机。

然而，新能源的间歇性、波动性和不可预测性给电网安全带来了巨大挑战。为了解决这些问题，电力系统迫切需要数字化赋能，构建新型电力系统，以满足电源清洁化、柔性化和数字化等特点的要求。与此同时，国家农业现代化建设不断推进，农村用电量持续快速增长，农村配电网作为供电服务的“最后一公里”，也面临着诸多挑战和困难。

农村电网安全面临的挑战

可持续能源的多元化接入和用电需求的快速增长给农村地区可靠供电带来了新挑战。

首先，新能源发电单元容量小、数量众多且风光等新能源存在不稳定性。大规模接入这些新能源将会增加电力系统的不确定性和复杂度，从而对电网的安全和稳定运行构成威胁。

其次，随着农业生产的电气化不断推进，农村的用电规模持续扩大。例如，大棚种植、养殖业等农业现代化转型，以及向特色产业的渗透应用。这些都使得电网的复杂性加剧，而乡村电力基础设施相对薄弱，电力资源的可靠供给不足，直接影响农村现代化建设的开展。

再次，很多农村地区的电力数据采集能力有限，可靠性信息统计仍部分依赖人工，数据及时性、完整性、准确性难以保障，大数据挖掘和辅助决策等方面更是如此。

最后，随着碳减排要求的提高，配电台区智能设备的数量和类型成倍增加，包括配变状态监测、无功补偿、漏保开关、电能表、分布式电源、电动汽车充电桩等。传统的集中监测管控对电网运维、通信传输、主站系统信息处理等方面带来了较大压力。

因此，亟须通过应用数字化和智能化技术，提高农村地区电力系统的可靠性和安全性。

数字技术与能源产业深度融合

智能电网的主要特征之一是多源协同互补，其中源网荷储智能协同控制是数字化技术的重要支持。传统电力系统的数字化技术主要用于生产运维管控，通过电网的改造升级，可以发挥数据的生产要素和运维管控作用。但随着风电、光伏、储能和多元负荷等要素的不断增加，配电侧和用电侧的资源相互耦合为电网的运行控制带来了新的挑战。

智能电网数字化技术可以赋予电网更强的感知、决策和执行能力，并依托规模化分布式电源的最大化消纳、主动配电网协调控制、需求侧资源优化运行等领域的关键技术，通过物联网和区块链技术聚合海量用户侧可调节资源，建设“虚拟电厂”，引导广大电力用户合理用电，促进发电侧与负荷侧的双向有机互动，从而提升电网的弹性。

数字化技术是乡村电网改造升级的关键，需要满足电网电能质量和可靠性的要求并服务于国家乡村振兴战略。为实现这一目标，首先需要挖掘分析海量数据，利用数字化控制来高度智能化决策，支持有效联动、有机融合，以实现电力系统的安全稳定运行和资源大范围优化。

其次，全面深化智能感知和大数据融合技术提升农网的主动优化控制、灵活高效运行，适应多元化负荷发展趋势，满足农村用户多样化需求。这些努力的目标是构建广泛互联、智能互动、安全可控的新型电力系统，提升电力系统整体利用效果，为国家乡村振兴战略注入数字化电网动力。

随着数字技术和智能技术的不断发展和应用，电力系统将逐步实现数字化、智能化和自动化。在可再生能源不断推广和应用的背景下，电力系统将逐步向低碳、清洁、高效的方向转型。农村电力基础设施的改善和智能化建设将大大提高电网的可靠性和安全性，促进农村电力事业的快速发展。

未来，电力系统将更加灵活、可靠和安全，能够更好地适应不同地区的用电需求和电力供应的多样化。同时，电力系统的数字化和智能化发展也将带来更多的机会和挑战，需要不断探索和创新才能不断提高电力系统的运行效率和服务水平，并推动实现能源转型和可持续发展。