“一張網”提升城市能源安全韌性（主題）
科技日報記者 葉青
(資料圖)
7月2日，2023國際數字能源展在深圳會展中心圓滿落幕。在此次展會上，深圳上線了國內首個“電力充儲放一張網”（以下簡稱“一張網”）。
據介紹，在深圳市政府推動下，依托南方電網，深圳市智慧城市科技發展集團（以下簡稱深智城集團）聯合南方電網深圳供電局，基于全市域級、全自主可控、精細建模的統一時空信息平臺，率先打造了國內首個“一張網”，這是我國首個聚合充電設施、新型儲能、光伏等各類電力充儲放分布式資源的平臺，能夠有效提升能源安全保障能力。
“一張網”將分布式資源聚合起來
“一張網”以數字孿生、全景可控的形式，全量接入分布式資源，融合多源異構數據，包括17萬個充電樁、5100個5G儲能基站、6000個電動自行車充換電柜、1200個光伏站、15個儲能示范站、13個車網互動站、46個換電站以及大型數據中心等資源，并與虛擬電廠管理平臺協同，實現分布式資源可觀、可測、可控，全過程科學化、智能化、精細化管理。
基于完備的風險評估體系，“一張網”可以對接入的分布式資源進行風險自動識別、預警及處置調度，實現風險智能管控；還具有充電設施智能規劃選址、能源應急保障、一站式市民服務、一站式企業服務等功能。
“以往，充電設施等電力充儲放資源零星分散，缺乏統一管理，資源價值沒有得到有效發揮。有了‘一張網’，將各類分布式資源聚合起來，形成規模化的整體性資源，對深圳的電力削峰填谷、能源保障和能源安全將產生實際的作用，提升城市能源安全韌性。”南方電網深圳供電局新興產業部總經理馮悅波介紹。
同時，“一張網”提供的統一公益性服務入口，將給市民帶來更便利的生活體驗。目前，深圳活躍的充電樁運營小程序有40余個，用戶經常要下載不同的小程序，且單個小程序中只能查看該運營商的充電樁信息，甚至還要重復交押金。“一張網”將在小程序“i深圳”上提供全量充電樁智能推薦、查詢等功能，方便用戶的同時，智能引導用戶充電，紓解交通擁堵，緩解停車位及充電位的時空不均，幫助運營企業引流，從而實現多方多贏。
“分布式電力資源是城市電力發展的一個重要趨勢。”馮悅波表示，城市內的分布式電力資源以自產自銷為主，運行維護以用戶自身力量為主，火災等安全隱患需要當地政府監管、處置。“一張網”通過三級安全指標體系和數據智能分析，分級分類對鏈接的分布式資源進行安全監測、預警、調度、處置、評估，保障分布式電力資源運行、使用安全，構建良性、健康城市分布式電力資源發展環境。
此外，分布式電力資源具有節能環保、綠色低碳的特點，且安裝簡單、靈活性強、啟停速度快，小型化、模塊化的分布式電力系統可以在幾周甚至在幾天內完成安裝，對建設環境要求低，升降負荷或啟停速度快，參與調峰調頻所需要的時間短，反應速度快。
采用數字孿生等技術對資源進行管理
建設一個聚合充電設施、新型儲能、光伏等各類電力充儲放分布式資源平臺，有哪些技術挑戰呢？
“最難的在于海量多源異構分布式電力資源的管理和應用。”深智城集團“一張網”負責人徐前祥指出，從資源類型來看，“一張網”聚合了光伏、儲能、充電樁、中央空調柔性負荷等各類資源，既有光伏發電單一功能體，也有光儲充放多功能集成體，類型復雜、組合多樣，各類資源鏈接后構成了一個復雜的網絡；從資源分布來看，分布式電力資源可分布于深圳任何一個地理位置，如屋頂光伏、地下停車場充電樁、數據中心儲能等，空間分布上具有異構性、隨機性和不均勻性。
針對種種現實難題，“一張網”采用數字孿生、物聯網、人工智能等技術進行管理。
“一張網”基于全市域級的、全自主可控的、精細建模的統一時空信息平臺，構建了統一數字承載體。深圳統一時空信息平臺已完成全市實景三維、65萬棟帶紋理白模、6萬棟高精度MAX模型，基于建筑信息模型精細化建模成果，構建起全市統一的地上下、室內外、動靜態、海陸一體、全周期的空間數字底板和能力中樞，精準映射現實世界，打造智能化、自進化的數字孿生城市。
此外，“一張網”具備多協議多平臺接入能力、低代碼低成本部署能力、高并發高可用計算能力、大集成大生態融合能力和本地化定制化服務能力等五大能力，形成了基于多元異構感知融合的城域物聯網，實現了分布式電力資源的實時感知與智能控制，結合統一時空信息平臺，實現虛實融合。
同時，基于人工智能大模型，“一張網”為充電站等分布式電力資源進行智能規劃選址，為重大活動等特殊用電需求提供充電資源動態應急保障，為充儲放產業政策的制定提供推演仿真。
這樣，“一張網”以數據為中心，通過大數據、人工智能、物聯網等關鍵技術，把深圳以及在深圳服務的相關企業編織進同一張網絡。
解決電網運行、監管中面臨的難題
《“十四五”現代能源體系規劃》提出，積極發展分布式能源，鼓勵風電和太陽能發電優先本地消納；健全分布式電源發展新機制，推動電網公平接入。
可以看到，如今越來越多的電力項目都選擇了電源、電網、負荷、儲能一體化的分布式建設方案。“目前，分布式電力項目功能越來越齊全，說明了技術越來越成熟，標準也越來越統一，因此融合各類功能的產品具有技術可行性。此外，用戶應用場景越來越清晰，市場環境越來越好，市場空間也越來越大，因此多功能集成產品具有市場可行性。”在徐前祥看來，未來分布式電力資源產業發展具有長足空間，發展趨勢包括設備體積小型化、集成組裝模塊化、能量轉換高效化、能量和信息網聯智能化等。
電力充儲放設施行業迎來快速發展機遇期，新能源設備在生活中已隨處可見。然而，新能源市場的蓬勃發展，也給政府監管、電網運行帶來了很大的挑戰，缺少統籌規劃、無序建設、底數不清、安全監管難等問題日益明顯。
“一張網”就是深圳嘗試解決上述問題的最新舉措。深圳市發改委有關負責人介紹，深圳積極落實“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略，助力實現“雙碳”目標，加快建設新型能源體系，更好發揮源網荷儲一體化在保障能源安全中的作用，相繼出臺了《深圳市促進綠色低碳產業高質量發展若干措施的通知》等文件，提出加快發展新型儲能全產業鏈，加快建設電力充儲放一張網，推進源網荷儲一體化和多能互補發展，拓展以新型儲能為主體的“電力充儲放一張網”的商業模式。
“通過能量互通、信息互聯，深圳‘一張網’將推動局部堅強電網建設，促進能源生產和消費革命，助力深圳建設數字能源先鋒城市。”深圳市發改委有關負責人說。