能源大数据探索丨新能源数字经济平台管理创新和应用实践

中国电力报编者按：随着国家电网公司数字新基建战略的稳步推进，对整个能源行业数字化转型带动作用日益明显。新的数字生态下，新能源规划建设、装备制造、以及消纳等领域面临的难点问题，正在迎来新的转机。刘劲松， 国家电网有限公司发展策划部副主任（总部部门正职级），是国网新能源云规划、建设主要推动者之一，在平台发展的每一个关键节点，都发挥着极为重要的作用。日前，他撰写的《新能源数字经济平台管理创新和应用实践》获得2020年度电力企业管理创新论文大赛特等奖。本期电力大数据遴选该文，以飨读者。

摘要: 围绕建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标，聚焦市场化、透明度、高效率，提出新能源数字经济平台建设创新理念，阐述平台在接网服务、消纳计算、补贴管理、信息咨询等方面的应用实践和价值作用，为国家能源转型发展和碳中和提供服务和支撑。

一、引言

新能源是能源转型的重要力量，未来将在我国能源发展中占主导地位。自《可再生能源法》颁布实施以来，新能源发展取得显著成绩，2019年底我国新能源装机超过4亿千瓦，占电源总装机比重超过20%，连续七年位居世界第一。然而，随着新能源规模越来越大，消纳要求越来越高，规划建设、并网服务、技术支撑、市场交易等方面的矛盾与不足也愈发突显。本文以建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标为指引，创新提出建设新能源数字经济平台（国网新能源云），通过新一代信息技术与新能源业务深度融合，解决新能源高质量发展在并网服务、运行消纳、补贴管理、信息咨询等方面存在的难点和痛点问题，打造新能源生态圈，促进新能源产业链上下游共同发展。

二、新能源数字经济平台系统架构

新能源数字经济平台借鉴了全面质量管理（PDCA）的核心思想。PDCA是美国质量管理专家休哈特博士提出，PDCA的含义是将质量管理分为四个阶段，即计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Act），要求把各项工作按照做出计划、计划实施、检查实施效果、结果处理（总结评估）的顺序进行质量管理，并且循环下去。

图1  PDCA模型架构

按照服务党和国家大局(高质量、高效率、低成本)建设原则，遵循PDCA管理步骤，研究设计了环境承载、资源分布、规划计划、厂商用户、电源企业、电网服务、用电客户、电价补贴、供需预测、储能服务、消纳计算、技术咨询、法规政策、辅助决策、大数据服务（支撑服务碳中和）等15个功能子平台，构建了完备的新能源数字经济平台系统架构（如图2所示），旨在建立“横向协同，纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系，建设具有中国特色国际领先的新能源数字经济平台，推动能源革命与数字革命深度融合，根本解决新能源行业发展的难点和痛点问题，服务和推动我国新能源行业高质量发展。

图2  新能源数字经济平台系统架构

平台具有鲜明的中国特色。体现为坚定不移服务党和国家工作大局，不折不扣落实党中央、国务院各项决策部署，全力支持走符合中国国情特点的能源转型发展道路，将近年来国家对加强新能源并网服务、发布消纳能力结果、开展补贴项目清单管理等一系列工作要求全面融入到15个子平台功能设计和应用实践中，充分发挥国家电网“大国重器”、“顶梁柱”的责任和担当。平台建设目的突出强调了“六个服务”，即服务国家能源安全战略、服务国家能源转型、服务新能源科学发展、服务我国可再生能源法、服务政府和智库决策、服务广大用户。

平台推进和服务国际领先。一是平台首次贯通了国家电网公司主营业务的核心流程，构建了“横向协同，纵向贯通”全过程管理体系，实现了新能源规划、前期、建设、并网、运行、交易、补贴等各个环节的全流程贯通和业务统筹，对外提供“一站式”业务线上办理服务。二是建成海量新能源电站运行监测系统，目前累计接入新能源场站170万余座，总装机容量3.7亿千瓦，可以动态监测接入平台的每一座风电场、光伏电站逐小时发电功率、发电量、弃电量等运行指标，日运行的数据量超过1T。三是开发新能源消纳能力计算、评估、预警、发布功能。可以动态评估各地区新能源消纳状况，滚动计算分区域、分省、地市县分层分级新能源消纳能力，实时预测月度、季度、年度及中长期的弃电量、利用率、可接纳新增装机裕量等指标，引导新能源科学开发和布局。四是打造国内最大的政策和技术交流平台，向社会各界提供最新的政策法规解读和最前沿的国内外技术资讯。各类用户均可在线开展技术、政策检索及互动交流，及时获取有关专家解读。

平台是公司战略在新能源领域的落地实践。习近平总书记强调“数据是新的生产要素，是基础性资源和战略性资源，也是重要生产力” “要构建以数据为关键要素的数字经济”，疫情期间党中央更是将发展数据中心、人工智能提高到国家新基建的战略高度。平台契合数字经济发展战略，是新一代信息技术与新能源业务深度融合形成的新能源工业互联网平台，即通过大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、5G、工业互联网、数字孪生、网络安全等新一代信息技术与新能源资源分布、规划、设计、前期、投资、建设、并网、运行、智能运维、交易、补贴、试验检测、大数据服务等新能源各业务环节深度融合。通过以“数字驱动”方式，对内实现新能源业务管理和服务全流程贯通，对外为能源服务公司、装备制造公司、政府、智库、行业协会、科研院所、金融机构、互联网公司、广大用户等提供规划建设、并网服务、政策技术咨询、运维监测、金融保险等一站式全流程服务。

三、新能源数字经济平台应用实践创新

自平台建设启动以来，以客户需求为导向，项目组组织专家团队赴政府智库、行业协会、发电公司、装备制造企业、能源互联网公司、高等院校、省级电网公司（总计20余家单位）开展需求调研150余次，深入挖掘各方需求，反复讨论研究平台架构，不断优化完善功能设计方案。国家电网发布“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略以来，在实践中持续优化完善平台功能，进一步明晰建设原则、目的、目标。全力推进平台开发并在国家电网经营区域全部27家级省电网公司部署应用，在接网服务、消纳计算、补贴管理、信息咨询等方面的实践应用中取得了阶段性成果。

公开透明线上办理接网服务。传统新能源项目并网流程长、手续多，涉及电网公司多个业务部门，“磨破嘴，跑断腿”现象时有发生。按照国家政策要求，平台统一各省公司新能源并网管理的标准，将之前新能源并网全过程的34个环节压缩到19个，接网业务办理环节简化了26%。并设定每个环节具体的办理时限，添加并网办理的提醒、评价等功能，在宁夏、江苏等单位实现试点应用。新能源企业项目接网业务目前可以通过手机APP或外网PC端实现“一站式”线上办理，显著提高了用户的体验感，优化了营商环境。

图3 新能源并网管理全流程（优化前）

图4 新能源并网管理全流程（优化后）

在线计算和发布新能源消纳能力。消纳能力以往基本上都是离线计算完成，带来计算数据不统一、软件方法不统一、计算结果千差万别等问题，外界对消纳能力结果发布需求强烈。按照国家关于发布计算和发布消纳能力的政策要求，利用消纳计算平台在线开展新能源消纳能力计算，组织国网经营区所有省电网公司开展2020-2022年线上新能源消纳能力集中计算，通过线上边界条件建模，快速输出计算结果，验证计算程序，原来历时半个月的新能源消纳联合计算时间得到大幅缩减。会同全国新能源消纳监测预警中心论证各省级2020年风电、光伏发电新增消纳能力，与地方政府有关部门沟通汇报，经政府授权后适时对社会发布，在确保消纳目标完成的条件下，最大化接纳新能源并网。

图5  新能源消纳能力计算结果展示

配合政府开展新能源补贴目录管理。落实国家关于要求电网企业开展可再生能源补贴项目管理的工作部署，开发了补贴项目线上填报、审核、发布功能，为电源用户及能源主管部门提供线上一站式补贴项目清单申报审核服务，并动态监测分析可再生能源发电成本、上网及补贴电价、电费补贴结算情况，服务新能源投资分析，辅助政府决策及行业监管。2020年4月以来，组织发电企业通过平台开展风电、光伏发电存量项目纳入补贴清单的填报工作，各省电网公司配合地方能源主管部门开展线上项目的审核和发布工作。目前，申报项目超3.2万个，公布六批可再生能源发电补贴项目清单、项目共计4336个。

提供专业政策和技术咨询服务。新能源云建成国内最大新能源政策数据库，全景展示不同类型、不同来源的政策原文及其要点，可以灵活开展海量政策的精准查询检索，满足不同类别用户的需要。目前，平台归集了国家、地方政府自1995年以来超过数万项与新能源相关的法律、法规、政策、舆情热点和技术资讯，可以方便按技术类型、按发布部门、按发布时间、按新能源各环节等不同的维度快速进行检索和精准查询，支持按关键词进行政策全文的检索，可以查看政策的解读分析，并且开通了内网政策互动论坛窗口，可以在线发表观点和沟通交流。每日动态跟踪国内外新能源技术动态，全景展示源网荷储各个领域新能源技术研发、示范和商业化应用情况。

图6  新能源法律法规和政策查询展示

四、结语

未来新能源数字经济平台将具有非常好的应用前景。我们将认真贯彻落实建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略，加快“新能源云”向“能源云”迭代，力争于2025年基本建成具有中国特色国际领先的能源数字经济平台，支撑智慧能源体系建设，服务碳排放国际承诺目标实现，助推国家能源清洁转型和新能源装备制造业高质量发展。