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，但是以風電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源具有波動性、隨機性，亟需靈活調節(jié)電源和儲能調節(jié)的措施。
推進抽水蓄能快速發(fā)展，適應新型電力系統建設和大規(guī)模高比例新能源發(fā)展需要，助力實現碳達峰、碳中和目標，國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，抽水蓄能產業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇。為百年工程裝上“智慧大腦”，數字化的建設手段讓抽蓄電站在短時間內實現規(guī)模復制成為可能。
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型和應對氣候變化的全球共識?？稍偕茉闯蔀榱巳蚰茉吹吞嫁D型的主導方向。在可再生能源中，以風電、光伏發(fā)電為代表的新能源呈現性能快速提高、經濟性持續(xù)提升、應用規(guī)模加速擴大的態(tài)勢。 但是風電和光伏發(fā)電出力具有波動性、隨機性，其大規(guī)模直接接入會對電力系統安全穩(wěn)定運行造成影響，新能源的大規(guī)模開發(fā)和高比例消納需要電力系統靈活調節(jié)電源和儲能調節(jié)措施。 用水來做大自然的綠色“充電寶”被證明十分有效。抽水蓄能電站能夠實現將蓄能和水力發(fā)電結合為一體，成為了經濟可靠的綠色“充電寶”。以水為介質，抽水蓄能電站在電力系統電量富余時，將水抽到高處儲存；在電力不足時，放水發(fā)電，實現“儲能—發(fā)電—備用”。相比火電站，抽水蓄能電站可以在最短的時間內對電網波動作出反應，按需發(fā)電或抽水蓄能；相比風電和光伏發(fā)電，抽水蓄能受自然條件的影響較小。抽水蓄能具有調峰、填谷、儲能、調頻、調相和備用等多種功能，在保障全球電力系統安全運行和促進新能源大規(guī)模發(fā)展方面重要性日益突出，成為全球可再生能源領域新的增長點。 在大力推動風電和光伏發(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，印度等國家也加大了對抽水蓄能電站的研究和建設支持力度。據統計，截至2020年年底，全球抽水蓄能電站總裝機規(guī)模為15949萬kW，其中，中國抽水蓄能裝機容量為3149萬kW，約占全球抽水蓄能裝機容量的19.7％，裝機規(guī)模居世界首位。 對于我國而言，“十四五”期間是建設抽水蓄能的關鍵期，對構建新型電力系統，促進可再生能源大規(guī)模高比例發(fā)展，實現碳達峰碳中和目標，保障電力系統安全穩(wěn)定運行具有關鍵意義?！冻樗钅苤虚L期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》明確，目標到2030年，我國抽水蓄能電站投產總規(guī)模達到1.2億千瓦。未來15年時間中國抽水蓄能裝機量將迎來約10倍的增長。
以技代管，行業(yè)智慧化平臺呼之欲出
大規(guī)模建設期即將到來。在明確的政策和市場驅動下，一大批建設條件優(yōu)越的抽水蓄能項目將開工建設。“十四五”期間抽水蓄能電站的建設數量將超過200個，已建和在建規(guī)模將躍升至億干瓦級。開發(fā)建設和服務范圍將實現對大陸區(qū)域的全覆蓋?？紤]到在建項目的合理工期，預計到2025年我國抽水蓄能電站裝機容量達到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)。除國網新源、南網雙調兩家外，三峽集團、國家能源投資集團有限責任公司、國家電力投資集團有限公司、江蘇國信、華源電力有限公司等新的投資主體將投資建設抽水蓄能電站。中國建筑集團有限公司、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、中國安能等傳統電力建設的隊伍，央企、國企、民企等同參與、共建設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，建設一個抽蓄電站需要六七年的建設工期以及幾十億的投入，數千工人和設備來來回回，共同建設這些百年工程。不同的自然環(huán)境對抽蓄電站的建設要求各不相同，這些都需要新的技術手段來提高建設水平。抽水蓄電站“少人化、機械化、智能化、標準化”的發(fā)展趨勢將愈加明顯。在眾多數字手段中，數字孿生與智能建造水平將持續(xù)提高并廣泛應用，設計施工一體化協同技術和管理系統將不斷改進，并為更多建設和運維場景提供數字化映射、智慧化模擬、精準化決策。
智慧大腦，服務抽蓄電站百年工程建設
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階。國網新源集團有限公司作為國家電網公司的全資子公司和直屬單位，是以抽水蓄能儲能電源業(yè)務為核心的專業(yè)化公司，負責開發(fā)建設和經營管理國家電網公司經營區(qū)域內的抽水蓄能電站。截至2023年2月底，國網新源公司累計投產21個項目、裝機容量2432.32萬千瓦，占全國投產容量73%，在建抽水蓄能電站39座，累計在建容量5573萬千瓦，占全國在建容量77%。國網新源公司堅持以工程建設為中心，以設計、施工、設備管理為主線，強化安全、質量、進度、造價、技術和綜合“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”新標桿，引入“智慧工地”應用，作為其施工管控和數字管理平臺，為施工過程管控賦能。
作為該平臺的建設方，易用視點總經理葉紅星在接受通信世界全媒體記者采訪時講道，國網新源基建數字化管控平臺是采用三維可視化、數據可視化、物聯網數據實時采集等技術構建的一套覆蓋數字化大壩、數字化洞室、數字化機組的施工全過程管理平臺。該平臺通過數字孿生技術，構建與大壩實體一致的數字孿生體，通過自動構建的單元工程模型+施工標準化數據+物聯數據集成，進行抽蓄電站工程規(guī)劃、設計、施工、驗收、生產運行各階段全過程管理，實現基建智慧管控。 作為中國能源電力行業(yè)數字化建設領航者，易用視點孫健介紹道，易用視點通過多年實踐，建設了三大平臺和四大應用，非別是基建數字平臺(EVB)、智能物聯平臺(EVT)、數字孿生平臺(EVG)平臺，智慧工地、基建數字化、數字孿生、數字檔案應用。從工程建設到運營管理，全方位支撐抽蓄電站智慧化建設、智能化運維，并實現了實踐經驗的快速規(guī)模復制。 如今易用視點已經和國網新源、中國電建、中國能建、中國華電、國網南瑞、國網信息通信產業(yè)集團、國電集團、華源電力、南方電網、中國華能、雅礱江水電、三峽等集團級客戶以及上百家水力發(fā)電客戶進行了深入且廣泛的合作，在豐滿水電站等重要項目的建設中做出了較大的貢獻，得到了業(yè)主方的充分肯定。
“未來，智能基建平臺要做抽蓄行業(yè)基建領域的‘數字大腦’，采用物聯網、數字孿生、大數據、人工平臺等先進技術手段，減少人員作業(yè)風險，提高工程建設質量、管理水平以及建設效率，更好地服務‘十四五’時期抽蓄電站蓬勃發(fā)展的新需求。”葉紅星總結道。
在“雙碳”背景下，抽水蓄能即將迎來下一個黃金十年。數字化建設平臺將推動更多智慧化的“超級充電寶”工作在祖國的大江南北，讓天更藍，水更清，推動我國“雙碳”戰(zhàn)略全面落實，實現數字經濟綠色可持續(xù)發(fā)展。
