“双碳”目标下构建新型电力系统的电网产业新机遇

南京南瑞继保电气有限公司 齐 磊 朱 文 肖 强 蒋庆明

1 引言

在新时代的背景下，绿色低碳是我国重点发展方向之一，并且联合新技术进行新能源功能及价值开发，也是重点工作内容，因为只有能源准备充足的前提下，才可以持续地进行行业创新，带动整体国民生产力，促进我国社会经济稳步增长。

2 5G 简述

5G 全称为第五代移动通信技术，英文简称5G，该技术是新一代移动通信技术，其具有高效率、低时延的特点，同时还是实现人机物联的网络基础设施。5G 作为一种新型的移动通信及时，不仅解决人们的通信问题，还为客户提供真实性更强的业务体验。此外，5G 还应用在我国诸多领域中，例如智能家居、车联网、移动医疗等。目前5G 已经逐渐渗透到人们的日常生活中，依托于该技术我国很多领域也呈现多元化发展，5G 技术未来可期[1]。

5G 的迅速发展，为能源革命提供充足动力。在新时期发展背景下，新技术、新理论为能源革命提供基础。目前与5G 为代表的新一代信息通信技术与能源电力实现有效融合成为能源互联网构建的关键。基于5G 技术的支持，传统能源企业加快数字化转型。2021年，世界电信和信息社会日的主题是“在充满挑战的时代加速数字化转型”，结合这一主题，我国相关部门积极号召传统企业加快能源革命、推动数字化转型，充分发挥5G 优势，开展5G 赋能产业数字化建设成为重点任务。

新时代，能源是根本、互联网是基础，现阶段我国智能电网以及智慧能源研究水平在世界名列前茅。如今已经全面掌握了特高压输变电技术、柔性直流、多端直流等先进电网技术，同时实现大面积应用，除此之外，智能电网、大电网控制技术取得明显进步。综合我国当前发展现状，加强推动数字化与能源融合、推动互联网+智慧能源建设、储能研究、区块链技术等新兴“名词”成为关注焦点，未来发展前景光明。在以能源互联网为代表的产业互联网时代，信息化、数字化是建设思考重点，以5G 技术发展相契合的，以数据深度挖掘和融合应用为主要特征的智能化发展模式是必然趋势。

3 “双碳”战略概述

“双碳”是碳达峰与碳中和的简称。“双碳”战略提出的主要目的是倡导绿色、环保、低碳的生活方式。积极加快降低碳排放，有利于引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力。达到碳达峰、碳中和是我国贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求，同时也是党中央统筹国内国际量大局作出的重大战略决策。

实现“双碳”是我国目前致力发展一项重要战略，该战略涉及我国多重经济社会系统性的变革，所以需要加强协调好双碳整体的工作发现及过程。在“双碳”战略中，发展与减排并不矛盾，因减排并不意味着减少生产力、不排放，而是走绿色低碳、生态优先的道路。“双碳”即是我国的长期目标，亦是我国的短期目标，因短期目标可以循序渐进，且持续发力，推动我国完成战略性目标[2]。

4 新型电力系统概述

新型电力系统目前暂无官方定义，但在该系统中主要强调以新能源为主体，持续开展电力系统相关工作内容。新型电力系统的构建主要是加强大云物移智等现代信息技术的建设与结合，同时促进绿色能源的发展。在使用新型代理系统时，主要还是为了适应系能源大规模接入，并实现双碳目标。

5 5G 与能源互联网的关系

5G 与能源互联网最直接的关系便是5G 为能源革命提供强大动力。以5G 为代表的新一代信息通信技术与能源电力技术的融合，将成为能源互联网的重要基础，推动传统能源企业加快数字化转型，构成能源革命的强大动力。能源是根本，互联网是基础，我国智能电网以及智慧能源处于世界前列。全面掌握特高压输变电技术，柔性直流、多端直流等先进电网技术并开展规模应用，智能电网、大电网控制技术取得显著进步。此外，数字化与能源融合发展，互联网+智慧能源、储能、区块链、综合能源服务等一大批能源新技术、新业态、新模式正在蓬勃兴起。以5G 为代表的先进信息通信技术在能源互联网领域具有广阔的应用前景，将创建能源与信息共享互济、融合创新的新业态。

6 5G 为能源数字化转型带来的优势

6.1 加快企业数字化转型

5G 技术作为一种新生代信息通信技术，通过与新型电力系统的技术融合，并成为能源互联网的重要基础，同时也加快我国企业数字化转型。能源是一个国家发展的根本，在对能源进行开发利用的过程中，需要积极采取双碳战略，企业对自身发展进行积极定位，确保时刻跟上国家的发展政策，并迅速转型，以便满足我国新时代发展需要。基于5G 技术的功能优势，可以更加快速、便捷、仿真通过5G技术与电网相互融合，进而衍生出智能电网，而我国智能电网在全世界范围内名列前茅。我国工信部积极号召5G 作为基础性新型创新技术，要充分发挥其作用与价值，并将5G 技术赋能，促进我国企业可以与数字化产业进行共同行动[3]。

6.2 数字化与能源融合发展

数字化与能源融合发展是时代发展的必然趋势，与此同时，能源也是互联网发展的基础与根本。随着智能电网的加入，很多技术均得到创新与突破，通过互联网加5G 技术打造出的智慧能源、区块链等新兴产业，可以促进一大批产业崛起，此外很多行业通过联合5G 技术，进入智能化阶段，为人们的生活及工作带来了诸多便利之处。在谋求行业发展的过程中，对能源的开发还要遵循双碳战略内容，以便打造出一个绿色低碳的和谐社会。

6.3 资源共享新业态

通过5G 技术的功能开发，可以利用该技术进行深入的数据挖掘，从而获取更多有价值的数字信息，依靠互联网平台，可以创建属于自己企业或行业的信息交流、资源共享平台，促进各个资源体可以融合发展，并创新该行业的新业态。随着电力系统的加入，因资源得到有效统一与共享，我国在全国范围内开展柔性直流、特高压输变电技术、多端直流等先进技术，从而促进双碳战略的进一步落实[4]。

6.4 搭建物理领域与数字领域的桥梁

在物理领域可以利用先进的5G 技术构建出1∶1的实验模型，并通过对物理模型的定位分析，而这一技术又被称为数字孪生技术，该技术可以帮助电力企业开展数字孪生相关实验，不仅不会浪费过多的资源，还会降低实验损耗，因此也打动了物理领域与数字领域之间的联系，并通过相关技术数字孪生技术将两个之间连接起来，该技术承担着桥梁的作用。通过数字孪生技术和物理实体进行同步，是云技术、物联网、大数据、人工智能等技术的集成。

6.5 新能源快速发展

随着双碳战略逐步落实，我国积极开发新能源以确保能源资源可以顺利转换，并满人们生活、工作及企业发展的需求，所以我国也在大力开发太阳能发电装机，以自然、绿色的资源进行能源转化，并有效减少碳的排放。与此同时，在汽车领域，也在积极开发新能源汽车，并做到了以电代油，减少煤油资源的过度消耗；还在5G 技术的加持下，很多功能均依托在新能源汽车中，以满足人们的出行需求。

2021过，我国新能源汽车销售量高达350万台，与上年相比较增长了1.6倍，并且我国新能源汽车销售数量连续7年位居世界首位。我国企业在发展过程中，一直遵循双碳战略原则，坚持绿色低碳的开展行业工作，并创新自身发展技术，切实的满足新时代发展需求，进而推动我国持续发展。除此之外，新型电力系统也是在“双碳”战略落实的过程中形成的现代化技术，该技术主要致力于电力能源的开发及使用，通过该技术可以加强电量的有效转化，还会通过数字化的技术的融入，将各个操作技术的功能进行系统化配置，确保各个技术环节合理、高效。

6.6 虚拟电厂能源转化

通过5G 先进的现代通信技术，可以在互联网平台中将构建出虚拟电厂，该电厂具有一定的实际功能与作用，通过虚拟电厂可对各种分散的DER 聚合与优化。虚拟电厂也是互联网业态中重要的组成部分，因可以通过该平台与虚拟电厂建立连接，并让相关的技术或领导人员多层次理解及运用相关技术，同时还会满足多元通信的目的[5]。

7 新型电力系统助力双碳战略 5G 助推能源互联网实现全面数字化转型

7.1 多方技术联合，共创数字化时代

随着2G、3G、4G 时代的持续更新，5G 技术以更快的通信效率，以及其他的技术优势在数个领域中得到广泛关注与应用；在信息通信技术的加持下，我国数个领域通过专业优势对该技术不仅广泛应用，还将其进行技术创新。在我国发展的过程中，将5G 技术也融入其中，因我国正在落实“双碳”战略，而“双碳”战略需要我国的企业及人民纷纷参与其中，其中新型电力系统主要强调以新能源为主体，并利用新能源开展绿色低碳的环保工作。目前，我国的各个行业及领域中均在使用数字化技术，并通过互联网平台进行了数字化时代，同时也实现了全面数字化转型。

7.2 积极创新新能源，严格落实双碳战略

当前，能源不仅对于人们的日常生活非常重要，对国家的发展同样也有着非常大的影响力，若想持续推动我国持续发展，需要探索新的且对环境没有伤害的能源，并将当下的各种消耗型能源取替，切实的满足人们的工作及生活需求，最重要的是要与国家的发展方向相符合。

随着5G 技术的应用，我国也谋划了“双碳”战略，并且该战略即是我国的长期目标，亦是我国的短期目标，因短期目标可以循序渐进，且持续发力，将战略性工作逐步落实，进而为我国的发展提供基础保障。我国也致力于研究新能源的过程中，目前我国在挖掘新能源是，将相关的电力技术进行创新，并联合大数据等互联网技术，对电力资源进行深入挖掘，持续探索新的供电方式及能源种类。双碳战略落实时，也并不是直接缩减企业生产力，进而减少碳排放，这样理解较为片面、单一，降低碳排放主要是倡导绿色低碳，并利用新能源进行生产。但目前新能源的种类相对较少，需要加大新能源开发力度，重新新能源的使用途径。

7.3 利用新型电力系统融合5G 技术，打造5G 电力虚拟平台

新型电力系统通过与5G 技术的融合，不仅会提升电力系统相关技术的可操作性，还会切实的提升大部分机械的运行效率。但由于当下能源互联网需要进行数字化转型，并且要具备灵活、经济、安全等转型媒介，其中5G 技术可以承担该作用，互联网能源数字化转型的过程中，可提升相关业务的开展效率，为保证安全性，我国一些企业也在致力于打造5G 电力虚拟平台，并分别制定出公网专用、行业制定、能力开放、分权分域等设计原则等。

综上所述，通过全面推行新能源与互联网的数字化转型，可以进一步推动我国新能源的开发与其他技术的创新。在能源互联网数字化转型的过程中，在其中切实的使用5G 技术，利用该技术可以丰富电力相关技术功能，并结合大数据技术对新能源的价值与功能进行深入挖掘。此外，互联网与新能源之间是借助数字孪生技术搭建出的数字连接桥梁，该技术是可在数字空间中进行实际情况1∶1模拟，从而提高电力系统的认识及管理水平。