明確“十四五”能源領(lǐng)域數(shù)字化、智能化發(fā)展目標和技術(shù)路線圖,有效推動構(gòu)建能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)
歐美國家能源數(shù)字化、智能化方興未艾。近年來,美、歐、日等主要發(fā)達國家在能源交叉融合技術(shù)方面開展了大量有益探索和實踐。新型電力系統(tǒng)是清潔、低碳、安全、高效的能源系統(tǒng)。西門子通過數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、人工智能、云邊協(xié)同等技術(shù)將能源網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合,實現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化、業(yè)務(wù)的數(shù)字化以及數(shù)字的業(yè)務(wù)化,從而落實電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化,提升新能源電力的穩(wěn)定性和可靠性。施耐德電氣基于EcoStruxure架構(gòu),以可靠互聯(lián)的設(shè)備為基礎(chǔ),以高效智能的系統(tǒng)方案為條件,輔以數(shù)據(jù)優(yōu)化、智慧運維、資產(chǎn)增值的閉環(huán)管理,為新能源行業(yè)應(yīng)用的實時控制、可靠運行、高效運維保駕護航,從而帶動從發(fā)電到并網(wǎng)全鏈路價值提升。
我國能源數(shù)字化、智能化蔚然成風,新模式、新業(yè)態(tài)持續(xù)涌現(xiàn)。傳統(tǒng)能源行業(yè)僅關(guān)注瓦特流,“發(fā)—輸—配—儲—用”節(jié)點之間彼此孤立,難以協(xié)同,導致電力生產(chǎn)效率低,且全鏈路存在大量“啞設(shè)備”,依靠人工維護,運維效率低。而能源數(shù)字化可以引入人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù),將電力電子技術(shù)與數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新融合,在瓦特流基礎(chǔ)上加入比特流,用比特管理瓦特,實現(xiàn)全鏈路數(shù)字化和智能化,讓電力生產(chǎn)效率、運維效率、能源效率最大化。
能源數(shù)字化、智能化是產(chǎn)業(yè)鏈高端發(fā)展的重要基石。《規(guī)劃》明確提出了促進能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級,先進信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,電力、煤炭、油氣等領(lǐng)域數(shù)字化、智能化升級示范有序推進。在能源生產(chǎn)消費各環(huán)節(jié)呈現(xiàn)全新應(yīng)用場景,并將對未來能源供需方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)帶來根本性變革?;跀?shù)字化、智能化發(fā)展體系下的綜合智慧能源服務(wù)、虛擬電廠、供需互動等能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài),這些都將在未來成為我國能源產(chǎn)業(yè)新的增長極,也將是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要支點。
(1)智能傳感與智能量測技術(shù)
[集中攻關(guān)]開展能源領(lǐng)域?qū)S玫膫鞲胁牧涎芯浚黄坪诵钠?件設(shè)計與制備技術(shù),掌握特種傳感器集成封裝和高可靠性技術(shù),開展傳感器關(guān)鍵量值校驗與可靠性評價技術(shù)研究,確保關(guān)鍵參量 的準確可靠;提出低功耗傳感網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議;健全關(guān)鍵量測設(shè)備運行與質(zhì)量評價技術(shù),建立安全可信的能源信息采集與互動平 臺,提升能源量測數(shù)據(jù)綜合分析應(yīng)用水平。
(2)特種智能機器人技術(shù)
[集中攻關(guān)]研究面向能源廠站建設(shè)、巡檢、檢測、清理等領(lǐng)域工程應(yīng)用的機器人運動控制、極限環(huán)境下機器人本體適應(yīng)、復雜作業(yè)空間高精度定位、復合自動化檢測等機器人控制技術(shù),開發(fā)智能路徑規(guī)劃、復雜機動反饋控制等機器人交互技術(shù),為能源廠站的智能運維提供技術(shù)支撐和保障。
(3)能源裝備數(shù)字孿生技術(shù)
[示范試驗]針對發(fā)電裝備、油氣田工藝設(shè)備、輸送管道、柔 性輸變電等能源關(guān)鍵設(shè)備,開展三維精細化建模、數(shù)理與機理結(jié)合的自適應(yīng)建模、狀態(tài)參數(shù)云圖重構(gòu)、多物理場信息集成等關(guān)鍵技術(shù)研究,構(gòu)建包括設(shè)備狀態(tài)人工智能預測、性能與安全風險智 能診斷、人機交互虛擬仿真預測的數(shù)字孿生系統(tǒng)。
(4)人工智能與區(qū)塊鏈技術(shù)
[示范試驗]開展圖像識別、知識圖譜、自然語言處理、混合 增強智能、群智優(yōu)化、深度強化學習等人工智能基礎(chǔ)技術(shù)與能源領(lǐng)域的融合發(fā)展研究;開展跨域多鏈融合與基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究,構(gòu)建具備自治管理能力的能源電力區(qū)塊鏈平臺,研 究適用于能源交易、設(shè)備溯源、作業(yè)管理、安全風險管控等業(yè)務(wù)的共識機制,開展區(qū)塊鏈在分布式能源交易、可再生能源消納、能源金融、需求側(cè)響應(yīng)、安全生產(chǎn)、電力調(diào)度、電力市場等場景的應(yīng)用示范。
(5)能源大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)
[示范試驗]建立能源大數(shù)據(jù)模型,支撐構(gòu)建海量并發(fā)、實時共享、開放服務(wù)的能源大數(shù)據(jù)中心,開展能源數(shù)據(jù)資源的集成和安全共享技術(shù)研究,深化應(yīng)用推廣新能源云,全面接入煤、油、氣、電等能源數(shù)據(jù),打造新型能源數(shù)字經(jīng)濟平臺。開展適用于能 源不同領(lǐng)域的云容器引擎、云編排等技術(shù)研究,構(gòu)建異構(gòu)云平臺組件兼容適配平臺和多云管理平臺,支撐能源跨異構(gòu)云平臺、跨 數(shù)據(jù)中心、多站融合、云邊協(xié)同等環(huán)境下的應(yīng)用開發(fā)和多云管理。
(6)能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
[示范試驗]開展適應(yīng)能源領(lǐng)域標準的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議技術(shù)、能源物聯(lián)終端協(xié)議自適應(yīng)轉(zhuǎn)換技術(shù)、能源物聯(lián)網(wǎng)信息模型技術(shù)、能源物聯(lián)網(wǎng)端到端連接管理技術(shù)研究,形成云邊協(xié)同的全域物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),開發(fā)適用于能源物聯(lián)網(wǎng)的新型器件、新型終端與邊緣物 理代理裝置,開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)多源數(shù)據(jù)采集融合共享系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,建設(shè)能源物聯(lián)網(wǎng)及終端安全防護技術(shù)裝備體系,建立具備接入和管理各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及規(guī)約的物聯(lián)網(wǎng)管理支撐平臺。