一、現代化能源大系統的主要特征

能源大系統是一個復雜系統，包括能源的采集、生產、加工、轉換、運輸、交易、分配、儲存、使用以及環境保護等多個環節，各環節彼此制約，相互影響。關于能源大系統的發展目標，黨的“十九大”報告提出的“構建清潔低碳、安全高效的能源體系”以及“互聯網+”智慧能源發展戰略是對其最明確的表述。而要實現這一目標，必須要依靠信息互聯網并充分利用大數據技術、人工智能（AI）技術等，實現能源大系統的智能化，我們將這樣的能源大系統命名為現代化能源大系統，其主要特征是：

（1）一流的能源科技支撐，保證一流的能源采集效率、轉化效率、輸運效率、利用效率、儲能效率。

（2）一流的信息技術（含互聯網技術）融入，實現能源流與信息流的深度融合。

（3）一流的環保科技應用，生態環境友好。

（4）一流的管理水平，確保多能協同、統一集中管理與分塊優化調控相結合。

（5）合理的能源結構，推進綠色低碳轉型。

（6）培育能源市場，促進能源生產、消費新方式，推動能源資源的優化配置。

二、長三角現代化能源大系統建設的關鍵問題

（一）技術支撐

1.能源技術

先進的能源技術是建設現代化能源大系統的重要支撐。需要從能源采集、能源轉化、能源輸運、能源存儲和能源消費等能源大系統的多個環節全面推動先進能源技術的研發與應用。①在能源轉化環節，長三角地區關鍵在于突出重點、掌握核心技術，如開展清潔高效煤電、可再生能源發電、先進核電以及重型燃氣輪機等能源裝備的技術攻關與工程應用；②在能源輸運環節，長三角應重視傳統能源網（包括電網、油氣管網、煤炭物流網以及熱網）的改造升級工作，建設適應大規模可再生能源接入的智能電網，加大對大型油氣管網優化運行的研究力度、建設智能化油氣管網等；③在能源存儲環節，加強儲能基礎設施建設、因地制宜繼續推廣抽水蓄能電站等；④在能源消費環節，推廣節能產品，提高用能效率。

2.環保技術

先進的環保技術可實現現代化能源大系統大幅減少能源生產、利用各過程中的污染排放，提供更清潔的能源產品，加強能源伴生資源綜合利用，實現能源大系統和生態環境系統的友好共存。當前，長三角地區火電占比高達90%，其中，煤電占比約為78.5%，這對燃煤電廠通過環保減排技術的集成應用、持續創新和有效降低污染物排放提出了更高要求。長三角地區燃煤電廠超低排放改造升級技術具有一定先發優勢，今后的關鍵是要進一步推廣應用。

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3.信息技術

現代化能源大系統的建設必須得到信息技術的有力支撐才能深刻地反映時代特征，在信息互聯網、大數據、AI技術的支持下，實現信息流和能源流的深度融合，對能源大系統的運行進行優化調度，即實現能源大系統智能化（“互聯網+”智慧能源）的目的。

信息技術支撐現代化能源大系統的領域為：①大數據技術。包括監控大數據建模技術、全過程信息規范技術、數據標簽技術以及文本處理技術，在這些大數據技術的支持下，使能源大系統的監控管理實現信息全過程管控、能源網監控告警事件化、設備缺陷自動發現、監控異常深度巡視等功能。②AI技術，包括群體智慧、深度學習平臺、圖像處理、機器學習平臺、AI優化硬件和決策管理。③各級能源信息管理中心，這是一個全新的機構，需要結合相應的能源管理體制來運行。

（二）體制保障

1.成立長三角地區能源領導機構，做好能源大系統革命和建設的頂層設計

建設現代化能源大系統，必須實現能源系統的多能協同、智能調控。這需要各部門、各行業、各省市的基礎設施互聯互通，運行數據共享共用，調控指令精確執行，確保能源系統在多種智能技術的支撐下和各級能源信息管理中心的運行中，真正形成能源流與信息流深度融合。長三角地區目前尚缺乏卓有成效的能源管理體制，因此，未來要實現長三角能源大系統的現代化，除去相應的技術支撐外，還要建立相應的能源管理體制，盡快成立長三角地區能源領導機構，做好頂層設計，高瞻遠矚，統攬大局。

2.建設各級能源信息管理中心，信息共享、多能協同、信息流與能源流深度融合，逐步實現能源大系統的智能調控

長三角現代化能源大系統各級能源信息管理中心的基本構思為：在長三角能源系統中，按照管轄范圍由上到下建立三級管理中心，即長三角能源信息管理中心、能源信息管理城市中心、能源信息管理區域中心。

長三角能源信息管理中心負責采集管轄范圍內所有能源信息管理城市中心的上傳信息；能源信息管理城市中心（見圖3a）負責采集管轄范圍內所有能源信息管理區域中心的上傳信息；能源信息管理區域中心（見圖3b）負責采集管轄范圍內分散的各類能源用戶的生產生活以及各種微型能源系統運行產生的信息。各級能源信息管理中心在完成信息采集的同時，對管轄范圍內各個區域的能源狀況做出正確的分析判斷，向下發出必要的調控指令，向上上傳必要的運行信息。

在各級能源信息管理中心中，區域中心最復雜，它不僅包含了傳統的分散用戶，還包括形式多種多樣的微型能源系統（見圖4）。這里的微型能源系統不僅指微電網，還包括天然氣分布式供能系統、熱電聯供以及風光互補、氣電協同、功能完備的綜合性微型能源系統等。

微型能源系統雖然形式多樣，但都具有一些共同的特點：有獨立自治能力；可以孤島運行，也可與能源大系統聯合運行；既消耗能源也生產能源；大多按總能理論來設計，實現能量的梯級利用。微型能源系統是整個能源大系統中最活躍、最具生命力、最健康的“細胞”，而能源信息管理區域中心則負責將這些“細胞”和區內“傳統散戶”集中起來統一管理，因此，優先理順區域中心這一層級的能源數據采集、信息處理、指令調控等，有利于下一步推動能源信息管理城市中心和長三角能源信息管理中心的建設。

（三）市場培育

現代化能源大系統離不開靈活、多樣、高效的能源交易。結合能源市場化改革進程，長三角地區具有率先推進電力市場培育的優勢，可以通過電力市場化來推進長三角現代化能源大系統的引領建設。長三角地區電力市場培育的措施有：推進電力交易機構建設，擴大跨省、跨區電力交易規模；培育售電主體；以混改促電改，推進增量配電網建設；結合微網系統，促進分布式電源余電交易；以配額制激勵可再生能源的需求與供給，促進多種能源的協調；建立完善的信息共享機制，探索能源區塊鏈技術。

（四）總體集成

現代化能源大系統的總體架構如圖5所示。現代化能源大系統并非重構已有的能源系統，而是對其進行現代化改革。因此，關于現代化能源大系統的總體集成可表述為：

（1）就本質而言，現代化能源大系統仍是一個能源系統，包括能源的采集、轉化、運輸、儲存、消費、交易等環節。

（2）社會發展需要的煤炭、石油、天然氣、電、熱等能源在這些環節中流轉，形成能源大系統中的能源流。

（3）能源流的各種數據信息，在現代化能源大系統中既能有效地采集，又能通過互聯網上傳至各級能源信息管理中心。能源信息管理中心有能力分析處理能源流的數據信息，結合能源市場的交易情況和生態環境的實際，判定能源系統的運行狀態，生成能源流的調控指令，上傳下達，完成整個能源大系統的智能調控，實現信息流和能源流的深度融合。

（4）現代化能源大系統不是互聯網，而是利用互聯網，是由能源科技、環保科技、信息科技支撐的能源系統。

（5）在第三次工業革命和第四次工業革命交錯的今天，“互聯網+”智慧能源是現代化能源大系統一個比較確切的表達。

（6）現代化能源大系統建設的最終目標是建成一個清潔低碳、安全高效的能源體系。
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