电力大数据赋能黄河流域生态保护

■ 国网甘肃省电力公司金昌供电公司 张宏伟

习近平总书记高度关注黄河流域生态保护和高质量发展，2019年8月21日，在兰州考察调研时指出，甘肃是黄河流域重要的水源涵养区和补给区，要首先担负起黄河上游生态修复、水土保持和污染防治的重任。

为了保护黄河生态环境，国网甘肃省电力公司于2021年初经过3个月的设计、开发，构建“平台＋数据＋运营＋生态”一体化发展体系，统筹开发建设“电眼看黄河”环保系列平台，支撑“甘肃环保大数据管理平台”，包括“电眼”看生态保护“红线”“电眼”看环境质量“底线”“电眼”看资源利用“上线”3个服务体系，形成了覆盖黄河流域全场景、全干流、全企业共同参与的数字化黄河生态保护电力监控体系，实现从“人在看”到“电在算”，从“现场查”到“线上控”，从“事后管控”到“闭环管理”，从“数据孤岛”到“联防联控”，从“周期长效益低”到“省投资提质效”五大转变，助力打造陇原“黄河生态绿色长廊”，让黄河真正成为造福人民的幸福河，为黄河流域生态保护贡献“电力智慧”。

主要做法和经验

融入战略，构建绿色“陇源”生态圈

坚持高站位、生态化，着力将“电力+环保”纳入“碳达峰、碳中和”、能源互联网、生态文明建设的大格局中，推动“生态电网”“数字电网”建设全面融入地方生态文明建设和智慧能源综合服务产业生态，打造陇原“黄河生态绿色长廊”。

与“双碳”融合，实现“碳排放”全景监测。将黄河水域污染防治与“双碳”结合，基于电力大数据在“电眼看黄河”平台开发碳排放监测功能，通过获取温室气体（以CO2当量计）高排放企业名单，对企业CO2当量与用电量进行关联分析，及时对企业接近阈值排放量行为进行预警，助力企业合理规划排放，达到减排与经营降本增效并重、企业生产与污染治理并重的目的。

与“产业”融合，打造电力产业链“链长”。以电力资源开放为基础，实施多异质能源协调规划，通过调动能源企业、供能企业、用能企业等多方主体参与的积极性，发挥专业优势、聚焦客户需求、增强创新能力，优化渠道建设，根据“连接开放，共生共赢”整体品牌建设思路，按照“快速引流聚源、开展生态运营”的模式逐步推进生态建设，打造“陇源”能源生态，积极承担起电力企业主体责任，切实助力政府决策。

与“数字”融合，构建“三大”数据湖。依托电力大数据全行业贯通、全领域关联，采集频率高、实时准确性强、覆盖范围广、定位精准、具备内在统一性和整体性等特点，并与环保、企业数据融通，打造“电力、环保、企业”三大数据湖，为环境监管、督察执法、突发环境事件应急响应等提供数据支撑。一是从重点污染源研究逐步推向“散乱污”及生产企业，从黄河干流监测推向黄河支流及其他江河流域，全面扩大污染防治透视溯源力度和监测跟踪颗粒度。二是从环境部门独立监督执法到环境、电力手段融合的多维管控，通过电力、企业、环保数据的融合，全面提升环境监管、督察执法水平。

与“生态”融合，推动沿黄生态保护“一盘棋”。探索“精准治污、科学治污、依法治污”的数字化生态保护方法、机制、体系。鉴于甘肃地域多样性、代表性，通过对黄河流域、祁连山防污治污进行体系化探究有示范价值，针对不同区域类别、不同场景特点、不同层级需求可给出相应的指导意见或解决方。将黄河流域防污治污研究经验向沿黄9省推广，加快电力大数据服务生态环境保护的高端规划和全面布局，加强成果共享，推动数据融通，促进形成合力，实现全国黄河流域“一盘棋”的高效局面。

“电力+环保”模式示意图

沿黄流域大中企业分布图

政企联动，构建生态联防联治新格局

柔性组织，形成高效协同“责任网”。以环保机构、环境污染防治需求为导向，借助电力数据覆盖度广、实时性强、准确度高的优势，综合应用人工智能、物联网、数据挖掘等新技术，探索“电力+环保”新兴商业模式，建设以数据为驱动的生态环境监测监管协同机制，创新出一条跨界数据融合发展数字化新业态。

在电力数据基础上，探索生态环境保护与污染治理过程中的新方法、新路径，不断推进生态环境治理的数字化、智能化，提升中央与地方生态环境保护协同治理能力，推进生态环境治理体系和治理能力现代化。

围绕生态环境治理体系建设及精准治污、科学治污、依法治污实际需求，运用大数据、云计算、物联网、移动互联及人工智能等先进技术，推动电力大数据应用成为提升生态环境治理能力的新动力、新模式、新途径。

战略合作，打造政企融合“生态圈”。一是通过政企合作，在满足生态环境要求的前提下，加强电网建设项目环境影响评价协调，特别是在噪声、电磁辐射等方面的检测、监测，以及SF6回收处置、废油和废旧蓄电池处置等，全方位提升电网环保治理水平，更好地服务经济社会发展。二是推动电力营商环境优化。针对工业污染企业，创新开展环保设施的“非介入式”负荷辨识，并结合环保及电价相关法规政策深入一线开展调研，积极向发改委争取环保设备专项优惠电价政策，减轻企业治污压力，激活企业治污积极性，推动污染防治从政府强力监管向企业主动减排转变。

电力透视，构建企业排污“监测网”

通过电力数据与黄河生态保护数据融合共享，透过“电眼”看黄河，基于数字化黄河生态保护电力监控模块，对企业状态、排污情况进行全景监测，实现数字画像、历史行为分析、实时监测、动态管理、预警预测、可视化展示、追溯分析、区位规划8个监测服务功能。

企业监测，用电透视企业“全景图”。以区域内企业为单位，实现分级分类的企业数字“全景画像”，并在此基础上对存量用户、新增用户、特殊用户进行差异化的数字“个性画像”，通过不同状态下企业用电特征的分析、监测，全景展示企业环保状态。

排污监测，电能透视企业“全景图”。以区域、行业等为单位，结合环保部门实际需求，基于电力、环保数据关联分析及分布式溯源方法，完成企业异常排污、许可准入、排污溯源等发动态监测。

数据赋能，构建环保评估“预测图”

对“电力+环保”海量多源异构数据进行深度挖掘，基于常见的工业空气质量指标AQI（Air Quality Index），对重点污染地区环境容量进行预测分析，经过沿黄流域（黄河沿岸流域）重点排污企业历史用电数据分析，计算形成区域和企业的排放空间的时空分布，包括企业排放空间、月度排放空间2个维度，进而优化不同区域内企业错峰减排用电策略，并为环保部门提前采取排污防控措施提供决策和政策依据。

空间分布，企业排放空间“知上线”。以沿黄流域重点排污企业为对象，排除月用电量为0的企业用户，通计算得出每月平均用电量情况，并预估出区域排放“上线”，在一定裕度下作为重点污染企业防治管控措施制定依据，助力执法部门监测。

时间分布，企业排放月度“知未来”。以沿黄流域重点排污企业为对象，计算得出区域每月剩余的电量分布，由此预估出变化周期，特别是法定节假日等特殊时期，提升排污策略优化。

实施效果

打造“绿色生态共同体”，以甘肃黄河流域治理带动全域高质量发展

以黄河流域生态治理为切入点，将“生态电网”建设全面融入地方生态文明建设，基于电力大数据与环保大数据多源信息融合，在提升城市生态环境管理精细化的同时，挖掘黄河流域甘肃段的生态保护和发展潜力，推动区域高质量发展。

沿黄流域排污监测。构建黄河流域重点监控排污企业识别模型，重点关注火电、造纸等8大行业181个细分行业，接入监测重点污染企业及散乱污企业共3833户。

提出环保监管建议。通过基于电力大数据的区域环保监测专题分析报告，为环保部门提供监管建议和决策依据。从重点企业用电情况分析结果来看，753户企业还是以工业为主，造成的污染主要是采矿业形成的废渣，须要环保部门加强对采矿业的监督，且临时用电大工业企业及制造业等排污企业会对环境污染造成影响。

融通“电力、环保、企业”三大数据湖，数字赋能电网企业提质增效

通过电力大数据赋能，黄河流域生态治理实现从“人在看”到“电在算”，从“现场查”到“线上控”，从“事后管控”到“闭环管理”，从“数据孤岛”到“联防联控”，从“周期长效益低”到“省投资提质效”五大转变，不仅节约大量环保监测成本，而且推动“生态电网”建设，助力新型电力系统建设，衍生出售电量提升、新能源消纳等经济效益。

拓展环保用电量容量。推动污染防治从政府强力监管向企业主动减排转变，并通过与排污同步监测的重点企业、居民用户用电异常行为，不仅有效保证排污企业环保用电稳步增长，而且全面防止了窃电等“跑冒滴漏”现象，沿黄流域重点排污企业2021年用电量较2020年用电量同期对比明显增加。

推动新能源并网消纳。结合“十四五”电网规划及新能源生态，积极服务新能源开发，利用新能源云平台等手段，提供新能源消纳分析、电源并网等一站式服务，积极服务地方政府，服务新能源企业，促进清洁能源高效利用，并积极引导用户企业避峰、科学用电，由此避免的负荷过载、峰谷不均等电量及电网损耗成本约200万元。

深化政企、企企融合，电网引领黄河流域智慧能源服务生态圈建设

坚持“连接开放，共生共赢”原则，形成政府主导、政策引导、市场调节、企业率先、全社会共同参与的生态联防联治新格局。

深化和谐政企关系。有力支撑“甘肃环保大数据管理平台”建设运营，形成“电眼”看生态保护红线、“电眼”看环境质量底线、“电眼”看资源利用3个服务体系。

优化电力营商环境。通过企业用电数据情况全景监测及预测，打破传统行业与用户间的观念壁垒，为排污企业安全、科学用电、排污提供支撑帮助，特别是基于区域和企业排放空间时空分布的预测，为企业错峰减排用电策略优化提供建议。同时，结合环保及电价相关法规政策深入一线开展调研，积极向发改委争取环保设备专项优惠电价政策，减轻企业治污压力。

发挥“链长”作用。发挥电网在电力产业链的“链长”引领作用，率先开放生态并与生态伙伴共同建立“陇源”生态品牌，加快传统电力系统源随荷动向电、热、冷、汽多能耦合转变，构建开放、合作、共赢能源服务平台和生态圈，打造创新、协同、高效、开放的“能源+业务”能源互联网数字生态，保障能源、工业与城市生活可持续发展，全面打造幸福、和谐、宜居、绿色的区域生态环境，有效助力打赢打好污染防治攻坚战，为黄河流域甘肃段经济社会发展展现电网担当。