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今年2月发布的《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》,是我国脱贫攻坚取得全面胜利后的第一份中央一号文件,再次要求大力推进数字乡村建设。
2018年1月,中共中央、国务院在乡村振兴战略中首次提出建设数字乡村的任务;2019年5月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《数字乡村发展战略纲要》提出,数字乡村是伴随网络化、信息化和数字化在农业农村经济社会发展中的应用,以及农民现代信息技能提高而内生的农业农村现代化发展和转型。
农村电力数智化转型需求迫切
电力行业落实乡村振兴战略的重要任务。《数字乡村发展战略纲要》要求,加快推动农村地区电力等基础设施数字化、智能化转型,推进智能电网、智慧农业、智慧物流等建设。乡村电气化进程与农村高质量发展相辅相成,农业生产、农村产业和农民生活要实现数字化,需加快农网数字化、智能化转型及乡村低碳绿色发展。同时,高质量建设新型农网,实现农村电力数智化转型,提升电网供电能力、供电质量和数智化服务能力,将保障数字乡村建设。
乡村率先实现碳达峰碳中和目标的重要保障。截至2021年底,我国分布式光伏发电装机达1.075亿千瓦,约占光伏发电装机总容量的1/3,且绝大部分在农村。未来我国农村分布式可再生能源发展潜力巨大,要适应分布式新能源发电大量接入,必须重视乡村电网数智化转型,实现分布式新能源数据自动采集、边缘处理、智能调控。同时,电网数智化转型是提升乡村用能水平和质量的重要手段,有利于推动乡村率先实现碳达峰碳中和目标。
电网企业服务数字乡村建设的重要抓手。随着智能电表等数字化终端设备大量接入电网,电力数据采集逐步实现远程实时化,具备农村其他领域难以达到的数据规模和价值。因此,电力可以在能源监控、便民服务、用能管控及民生和乡村治理等方面,为数字乡村建设提供丰富的数据服务和应用场景。
软硬件条件逐渐具备
近年来,我国各地电网企业积极落实乡村振兴的一系列工作要求,积极推动农村电力数智化转型,探索农网和供电所各领域数智化技术及应用实践,取得了一定成果。
数字化升级,提升电网感知水平。截至2021年底,国家电网公司经营范围内的乡村电网智能电表安装率达到99.75%,乡村用户采集终端覆盖率达到99.99%;作为“二合一”终端(“公变终端+台区总表”)试点应用的TTU型融合终端,已在经济发达地区的农网中大量安装,电网各类实时数据采集量呈指数级增长。这不仅提高了电网的可靠性和服务质量,也为乡村电网数字化、智能化转型及数字乡村建设打下坚实的基础。
同时,目前乡村电网安装的智能电表除具备电量、需量计量功能外,还具备费控、数据存储、事件记录、冻结数据、通信等功能;采集终端除具备数据采集等功能外,还具备参数设置、查询控制、数据传输、通信、安全防护等功能;融合终端除具备采集终端的功能外,还具备配网监控功能,具有边缘计算、处理能力。
智能化改造,提升电网控制能力。浙江、山东、江苏等沿海发达省份的电网企业综合利用5G、量子、北斗等新技术,实现故障隔离时长缩短至分秒级。在光缆敷设困难的山区、海岛,大力推进5G通信模块应用,大幅减少光缆敷设成本,提升了智能抢修水平和设备自动化水平,实现电力故障点快速定位和精准隔离。
同时,不少电网企业推广应用小型低压储能车、中压发电车、带电作业机器人等新装备,并利用新型绝缘杆等技术,开展农村综合不停电作业,缩小城乡差距。此外,不少省、市电网公司还推进配电网智能终端全覆盖,深度融合物联网IP化通信,实现海量配电终端设备即插即用,打造多种业务融合的生态系统,实现配电网设备全面互联。
乡镇供电所数智化转型是窗口。一些地方试点开展乡镇供电所数智化转型,围绕“数字转型、提质增效、基层减负、素质提升、融合融通”的理念,打破数据壁垒,实现“一平台、一终端”(综合业务支撑平台、营配融合型移动作业终端)和“全业务工单化、全事项移动化”,挖掘数智化内驱动力,深化供电所各领域数智化技术探索和应用实践。
仍存在数据壁垒等问题
数智化转型不均衡、不充分。我国幅员辽阔,地区经济和社会发展不平衡,沿海发达地区和中西部地区农村电力发展差距较大。其中,沿海等发达地区数字乡村建设和农村电力数智化转型走在前列,中西部地区乡村振兴和数字乡村建设任务迫切,农村电力仍停留在“用上电”的层面,因此这些地区农村电力数智化转型需要更多资金和技术投入。
同时,在一些发达地区,受经济发展基础、推广力度和发展理念影响,不同地区数字乡村建设和电力服务数智化发展水平差别也较大。如浙江杭州、绍兴依托“数字大脑”等优势,数字乡村建设理念较为超前,而有些地区仍处在起步阶段,建设内容以内部业务升级为主,对外服务较少。
内外部数据贯通及感知能力不够。随着农村智能电表全覆盖,电力数据采集实现远程实时化,同时各地电网公司致力于打造“网上电网”等一系列多数据融合平台,但在服务数字乡村建设层面仍存在对内融合难、对外屏障厚、感知不充分的问题。
其中,在内部数据方面,营销、生产等业务存在多套系统并行、数据共享有限、数据不对应等问题;在外部数据方面,大量水、电、气、交通、居民等数据存在天然屏障;在数据资源方面,新一代配网智能融合终端价格偏高,难以大量推广。在这种情况下,需要国内相关企业和科研机构加大研发投入,生产适合面广、量大、简单可靠的数字化终端设备。此外,电网感知数据采集测控覆盖不全,未完全实现农村配电网主要元素和对象在线感知,尤其是未完全实现对分布式光伏、用户侧储能等新型供用电对象的感知。
数字延伸服务覆盖面不足、应用场景少。数智化供电所建设试点时间短,目前主要集中在内部流程和运作模式优化,以及促进运维检修、市场营销等电力服务的提质增效。同时,仅少数数智化供电所进行了服务数字乡村建设的探索尝试。此外,许多电网企业未能充分发挥电力数据覆盖面广、实时性强的作用,也未能有效发挥数智化供电所的触手作用。
需发挥各地能源大数据平台的作用
在数字化时代,实施乡村振兴战略、实现共同富裕目标,乡村数字化是重要抓手。乡村要跟上数字化前进的步伐,获得数字化时代的红利,需在以下方面加大工作力度:
财政和政策性支持。自上世纪90年代开始的一二期农网改造,以及近10年来的新一轮农网改造升级工程,使得农网结构、供电能力发生了根本变化,促进了我国农村各项事业快速发展和农民生活奔小康。当前,随着乡村振兴、共同富裕战略实施和数字乡村建设,需在农网中安装大量新型数字化、智能化设备。然而,农网覆盖面广,基础设施建设成本高、经济效益差,尤其是中西部欠发达地区,仅靠电网企业投资远远不够,亟需国家和地方政府给予财政和政策性支持。
确保数据共享。要加快提升乡村电网可观测、可描述、可控制水平,电网企业需做好乡村电网数据模型、采集、传输、汇聚及交互技术路线的顶层设计工作,并统一标准规范,确保数据共享和采集装置、系统互联互通。要鼓励各类科研机构、院校和企业开展乡村电网数据采集装置、数据平台和智能化设备研发,降低数字化、智能化设备价格。尤其要重视乡村各类分布式电源、储能装置和充电桩等新型装置的数字化采集、监测和调控。
丰富数字乡村电力服务场景。电力数据具有规模化和实时性特点,是其提供数字化服务的先天优势。在数字乡村建设进程中,可以电力数据为抓手,挖掘农业农村农民对数字服务的真实需求,在能源监控、便民服务、用能管控等领域,为数字乡村提供丰富、实用的应用场景。
建设多元统筹的农村数字化系统。随着现代农业和数字乡村建设发展,农村对电力等公用事业数字化服务的要求将越来越高。建议各地政府依托省、地市能源大数据平台,在各地大数据管理局、农业农村厅(局)等政府部门的协调下,加快打通农村各行业、各部门间的数据壁垒,实现全社会数据共创、共享、共赢。
(作者系中国电机工程学会农村电气化专委会副主任委员)
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