為百年工程裝上“智慧大腦”，迎接抽蓄行業(yè)的黃金十年
作者：程琳琳 來源：通信世界全媒體
綠水青山就是金山銀山。在“雙碳”背景下，可再生能源正在成為未來能源提供的主力軍，但是以風(fēng)電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源具有波動(dòng)性、隨機(jī)性，亟需靈活調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的措施。
推進(jìn)抽水蓄能快速發(fā)展，適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)和大規(guī)模高比例新能源發(fā)展需要，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，抽水蓄能產(chǎn)業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。為百年工程裝上“智慧大腦”，數(shù)字化的建設(shè)手段讓抽蓄電站在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)模復(fù)制成為可能。
大勢所趨，抽水蓄能將迎來黃金十年
如今大力發(fā)展可再生能源已成為能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對氣候變化的全球共識?？稍偕茉闯蔀榱巳蚰茉吹吞嫁D(zhuǎn)型的主導(dǎo)方向。在可再生能源中，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源呈現(xiàn)性能快速提高、經(jīng)濟(jì)性持續(xù)提升、應(yīng)用規(guī)模加速擴(kuò)大的態(tài)勢。 但是風(fēng)電和光伏發(fā)電出力具有波動(dòng)性、隨機(jī)性，其大規(guī)模直接接入會(huì)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，新能源的大規(guī)模開發(fā)和高比例消納需要電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)電源和儲(chǔ)能調(diào)節(jié)措施。 用水來做大自然的綠色“充電寶”被證明十分有效。抽水蓄能電站能夠?qū)崿F(xiàn)將蓄能和水力發(fā)電結(jié)合為一體，成為了經(jīng)濟(jì)可靠的綠色“充電寶”。以水為介質(zhì)，抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)電量富余時(shí)，將水抽到高處儲(chǔ)存；在電力不足時(shí)，放水發(fā)電，實(shí)現(xiàn)“儲(chǔ)能—發(fā)電—備用”。相比火電站，抽水蓄能電站可以在最短的時(shí)間內(nèi)對電網(wǎng)波動(dòng)作出反應(yīng)，按需發(fā)電或抽水蓄能；相比風(fēng)電和光伏發(fā)電，抽水蓄能受自然條件的影響較小。抽水蓄能具有調(diào)峰、填谷、儲(chǔ)能、調(diào)頻、調(diào)相和備用等多種功能，在保障全球電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和促進(jìn)新能源大規(guī)模發(fā)展方面重要性日益突出，成為全球可再生能源領(lǐng)域新的增長點(diǎn)。 在大力推動(dòng)風(fēng)電和光伏發(fā)電發(fā)展的主旋律下，加快抽水蓄能發(fā)展是大勢所趨。中國發(fā)布了《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，制定了雄心勃勃的發(fā)展目標(biāo)，印度等國家也加大了對抽水蓄能電站的研究和建設(shè)支持力度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年年底，全球抽水蓄能電站總裝機(jī)規(guī)模為15949萬kW，其中，中國抽水蓄能裝機(jī)容量為3149萬kW，約占全球抽水蓄能裝機(jī)容量的19.7％，裝機(jī)規(guī)模居世界首位。 對于我國而言，“十四五”期間是建設(shè)抽水蓄能的關(guān)鍵期，對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，促進(jìn)可再生能源大規(guī)模高比例發(fā)展，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有關(guān)鍵意義?！冻樗钅苤虚L期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》明確，目標(biāo)到2030年，我國抽水蓄能電站投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦。未來15年時(shí)間中國抽水蓄能裝機(jī)量將迎來約10倍的增長。
以技代管，行業(yè)智慧化平臺(tái)呼之欲出
大規(guī)模建設(shè)期即將到來。在明確的政策和市場驅(qū)動(dòng)下，一大批建設(shè)條件優(yōu)越的抽水蓄能項(xiàng)目將開工建設(shè)。“十四五”期間抽水蓄能電站的建設(shè)數(shù)量將超過200個(gè)，已建和在建規(guī)模將躍升至億干瓦級。開發(fā)建設(shè)和服務(wù)范圍將實(shí)現(xiàn)對大陸區(qū)域的全覆蓋?？紤]到在建項(xiàng)目的合理工期，預(yù)計(jì)到2025年我國抽水蓄能電站裝機(jī)容量達(dá)到6200萬千瓦。 面對巨大的發(fā)展前景，越來越多的企業(yè)開始布局抽蓄行業(yè)。除國網(wǎng)新源、南網(wǎng)雙調(diào)兩家外，三峽集團(tuán)、國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司、國家電力投資集團(tuán)有限公司、江蘇國信、華源電力有限公司等新的投資主體將投資建設(shè)抽水蓄能電站。中國建筑集團(tuán)有限公司、中國鐵建股份有限公司、中國中鐵股份有限公司等施工單位將加入中國電建、中國能建、中國安能等傳統(tǒng)電力建設(shè)的隊(duì)伍，央企、國企、民企等同參與、共建設(shè)的多元化局面基本形成。 需求的急劇膨脹也對供給能力帶來挑戰(zhàn)。要知道，建設(shè)一個(gè)抽蓄電站需要六七年的建設(shè)工期以及幾十億的投入，數(shù)千工人和設(shè)備來來回回，共同建設(shè)這些百年工程。不同的自然環(huán)境對抽蓄電站的建設(shè)要求各不相同，這些都需要新的技術(shù)手段來提高建設(shè)水平。抽水蓄電站“少人化、機(jī)械化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化”的發(fā)展趨勢將愈加明顯。在眾多數(shù)字手段中，數(shù)字孿生與智能建造水平將持續(xù)提高并廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)施工一體化協(xié)同技術(shù)和管理系統(tǒng)將不斷改進(jìn)，并為更多建設(shè)和運(yùn)維場景提供數(shù)字化映射、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策。
智慧大腦，服務(wù)抽蓄電站百年工程建設(shè)
從無到有，從有到優(yōu)，抽蓄電站的智慧化管理水平逐步邁上新臺(tái)階。國網(wǎng)新源集團(tuán)有限公司作為國家電網(wǎng)公司的全資子公司和直屬單位，是以抽水蓄能儲(chǔ)能電源業(yè)務(wù)為核心的專業(yè)化公司，負(fù)責(zé)開發(fā)建設(shè)和經(jīng)營管理國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)的抽水蓄能電站。截至2023年2月底，國網(wǎng)新源公司累計(jì)投產(chǎn)21個(gè)項(xiàng)目、裝機(jī)容量2432.32萬千瓦，占全國投產(chǎn)容量73%，在建抽水蓄能電站39座，累計(jì)在建容量5573萬千瓦，占全國在建容量77%。國網(wǎng)新源公司堅(jiān)持以工程建設(shè)為中心，以設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備管理為主線，強(qiáng)化安全、質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)、技術(shù)和綜合“5+1”專業(yè)化管控，持續(xù)優(yōu)化完善具有公司特色的基建管理體系，打造“智慧建造”新標(biāo)桿，引入“智慧工地”應(yīng)用，作為其施工管控和數(shù)字管理平臺(tái)，為施工過程管控賦能。
作為該平臺(tái)的建設(shè)方，易用視點(diǎn)總經(jīng)理葉紅星在接受通信世界全媒體記者采訪時(shí)講道，國網(wǎng)新源基建數(shù)字化管控平臺(tái)是采用三維可視化、數(shù)據(jù)可視化、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集等技術(shù)構(gòu)建的一套覆蓋數(shù)字化大壩、數(shù)字化洞室、數(shù)字化機(jī)組的施工全過程管理平臺(tái)。該平臺(tái)通過數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建與大壩實(shí)體一致的數(shù)字孿生體，通過自動(dòng)構(gòu)建的單元工程模型+施工標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)+物聯(lián)數(shù)據(jù)集成，進(jìn)行抽蓄電站工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、生產(chǎn)運(yùn)行各階段全過程管理，實(shí)現(xiàn)基建智慧管控。 作為中國能源電力行業(yè)數(shù)字化建設(shè)領(lǐng)航者，易用視點(diǎn)孫健介紹道，易用視點(diǎn)通過多年實(shí)踐，建設(shè)了三大平臺(tái)和四大應(yīng)用，非別是基建數(shù)字平臺(tái)(EVB)、智能物聯(lián)平臺(tái)(EVT)、數(shù)字孿生平臺(tái)(EVG)平臺(tái)，智慧工地、基建數(shù)字化、數(shù)字孿生、數(shù)字檔案應(yīng)用。從工程建設(shè)到運(yùn)營管理，全方位支撐抽蓄電站智慧化建設(shè)、智能化運(yùn)維，并實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的快速規(guī)模復(fù)制。 如今易用視點(diǎn)已經(jīng)和國網(wǎng)新源、中國電建、中國能建、中國華電、國網(wǎng)南瑞、國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、國電集團(tuán)、華源電力、南方電網(wǎng)、中國華能、雅礱江水電、三峽等集團(tuán)級客戶以及上百家水力發(fā)電客戶進(jìn)行了深入且廣泛的合作，在豐滿水電站等重要項(xiàng)目的建設(shè)中做出了較大的貢獻(xiàn)，得到了業(yè)主方的充分肯定。
“未來，智能基建平臺(tái)要做抽蓄行業(yè)基建領(lǐng)域的‘數(shù)字大腦’，采用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)手段，減少人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高工程建設(shè)質(zhì)量、管理水平以及建設(shè)效率，更好地服務(wù)‘十四五’時(shí)期抽蓄電站蓬勃發(fā)展的新需求。”葉紅星總結(jié)道。
在“雙碳”背景下，抽水蓄能即將迎來下一個(gè)黃金十年。數(shù)字化建設(shè)平臺(tái)將推動(dòng)更多智慧化的“超級充電寶”工作在祖國的大江南北，讓天更藍(lán)，水更清，推動(dòng)我國“雙碳”戰(zhàn)略全面落實(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)綠色可持續(xù)發(fā)展。
