以数字化智能化促进源网荷储数碳协同互动发展策略研究

构建新型电力系统是助力实现“双碳”目标的关键载体和长远保障，是我国能源安全的战略选择。新型电力系统的“双高”特性导致其安全稳定运行面临较大的风险挑战。同时，新型电力系统也面临着低压侧的信息通信能力难以支持低压侧进行实时互动，算力资源限制自动化智能化的协同互动，中长期的协同规划互动较少，柔性负荷互动流程复杂、用户意愿不强、技术改造成本高，以及碳市场与用能权市场、电力市场、绿证市场衔接机制尚不明朗等问题。有必要进一步推动数字化智能化技术在源网荷储各环节的深度融合应用，以增强电力系统的可控性与灵活性，持续提升电力系统的灵活调节能力，挖掘源网荷储数碳等环节要素的协同潜力和互动实效。

一、源网荷储数碳协同互动的趋势和机理分析

结合电力系统源网荷储数碳六要素的发展历程，探究从源网荷、源网荷储到源网荷储数碳演进的各阶段特性分析与发展趋势分析，研究从“源网荷储”到“源网荷储数碳”协同的基本逻辑架构和机理变化，从运行方式、数字底座和支撑机制三方面拆解六要素协同互动的机理分析，强调“双碳”目标和数字化转型在新型电力系统建设中的核心作用，分析业务需求变化，包括互动主体、互动范围、互动方式、互动程度、互动技术、互动模式和产业生态的业务变化需求，以及数字化需求的变化。

从“源网荷储数碳”协同互动的主体来看，“源网荷储”是参与协同互动的实体，“数”是助力高效协同互动的支撑手段，“碳”是推动互动向绿色低碳方向演进的目标导向。“数字化智能化”为协同互动提供数字基础设施和数字技术保障。综合分析“源网荷储数碳”这六个新型电力系统关键要素的发展趋势变化，可以看出，相较于“源网荷储”互动，当前“源网荷储数碳”协同互动对电源的感知预测能力、对电网的能量和信息连接传输能力、对负荷和储能的调度能力、对电碳协同能力的需求提升，重点需要进一步发挥数字化智能化的支撑赋能作用，推动物理系统、信息系统和社会系统协同作用，促进新能源消纳、电力系统安全和双碳目标实现。

从以数字化智能化推动源网荷储数碳协同互动实现路径上来看，关键是要实现新型电力系统在“数字底座、运行模式和支撑机制”上的全方位演进。运行模式方面，互动范围由单纯的发电、电网、用户向储能、聚合商等新类型拓展，互动品种由电力单一能源向综合能源转变，互动频率由短周期的需求侧响应向长短周期并济的协同规划、协同调度、协同服务转变。数字底座方面，互动方式中数字化智能化先进技术优势与电力系统业务需求结合程度进一步加深。支撑机制方面，互动主体由集中式大用户参与为主向集中式分布式兼具的大小用户共同参与转变，互动收益由以电力安全保供的社会效益为主向兼顾绿色清洁低碳和用户降本增收的多元化效益转变，互动模式由以计划性控制为主向灵活性市场响应参与水平提升转变。

二、源网荷储数碳协同互动的发展现状及问题研究

研究分析源网荷储数碳协同互动的发展现状，梳理国内外源网荷储数碳协同策略相关研究，明确我国在数字基础设施与数字技术方面的布局、源网荷储数碳协同的业务实践和协同互动及治理体系建设，详细分析需求侧响应、负荷侧资源参与调峰市场、虚拟电厂等建设成效，研究明确源网荷储数碳协同互动的问题。

在互动范围方面，当前低压侧的信息通信能力难以支持配电网、微电网等低压侧开展实时协同互动，现有配电网自动化基础薄弱，数据采集和通信方式难以有效支撑大范围、广连接的海量实体实现协同互动。在互动方式方面，自动化智能化的协同互动方式有限，算力支撑能力不足，有待进一步丰富完善，支撑协同互动的智能化分析方法尚未规模化应用部署，并实现有效渗透。在互动频率方面，当前的互动更侧重电力系统运行过程中的短期实时互动，对中长期的协同规划涉及较少，需要进一步发挥电网对各方主体的带动作用，从规划、调控、服务等方面融入协同互动的理念，推动各方在日常业务运营过程中，同步参与源网荷储数碳协同互动。在互动主体方面，空调、电动汽车等柔性负荷互动开展面临着协同互动的流程复杂、自动化程度不高、用户意愿不强，设备绑定、数据采集、用户认可、响应需求等各环节都存在技术、管理和沟通问题，且用户对于远程控制空调存在安全和隐私的顾虑。在互动收益方面，有意愿参与协同互动的成本收益不明确，源网荷储数碳协同互动的响应收益方式在不同场景下存在差异，部分参与互动申请流程复杂，补贴发放周期长，各方参与协同互动的积极性受到影响。在互动模式方面，碳市场与用能权市场、电力市场、绿证市场结合方式仍在探索，源网荷储数碳协同运营须打通各环节横向壁垒，考虑不同参与主体之间的权责问题、开发模式、商业模式和盈利模式，推动合理分配收益。

三、以数字化智能化促进源网荷储数碳协同互动发展的关键策略研究

从源网荷储数碳协同互动的总体方向、价值导向、主要原则等方面，阐述源网荷储数碳协同互动的发展目标。基于当前发展目标及趋势，把握公司在源网荷储数碳协同互动中的主导地位，遵循基于数字赋能赋效，强化源网荷储数碳的广泛互联、广域协同、安全透明、高效计算、智能互动的发展思路。结合业务需求变化，从优化电力系统运行、夯实数字底座、完善支撑机制三个方面提出八项发展策略。

优化电力系统运行方面，策略一通过数据的协同贯通和自主展示，探索电网规划自主式生成，提高电网规划方案设计和项目评审的自动化智能化水平。策略二提升数字化调度五大能力，促进负荷、储能参与调度运行，深挖部分省市单独建设源网荷储协同调度系统的实用性和经济性。策略三构建集成多类互动功能的数字化服务，强化电网在信息交互、激励手段、精准控制、互动撮合等方面的数字化营销服务能力，为源网荷储数碳多元主体协同互动提供技术支撑与收益保障。

夯实数字底座方面，策略四以多措并举的方式打通配电网通信“最后一公里”，持续开展通信新技术攻关，打造涉控类业务通信以光纤通信为主、创新型无线通信方式为辅、非涉控类业务以无线公网通信为主的配电网通信模式，提升源网荷储数碳的信息实时连接能力。策略五构建电力人工智能应用体系，分类推进人工智能的差异化应用，明确人工智能在支撑源网荷储数碳协同互动不同场景中的应用成熟度，依据技术成熟水平，差异化推进状态感知、特征建模、趋势预测、优化控制四类应用。策略六明确电网数字化智能化发展所需的智能算力规模，采取“自建为主、租赁补充”的方式分阶段推进算力建设，支撑电网在源网荷储数碳协同互动中发挥枢纽作用。

完善支撑机制方面，策略七以碳监测带动碳交易撮合和碳话语权提升，完善公司“能耗监测+碳核算”的监测体系，强化数据要素和区块链等数字技术对绿电绿证交易、碳管理、电碳新兴业务的支撑作用。策略八健全电-碳-数据三市场联动机制和商业模式，逐步打通主要市场支撑平台的连接跳转接口，促进“电碳数”价值的有效传递和生态的有效融合。

四、以数字化智能化促进源网荷储数碳协同互动的典型应用场景研究

围绕以电网数字化智能化发展推动源网荷储数碳协同互动主线，聚焦电网这一核心目标，按照“大电网-配电网-微电网”三层电网架构构建多层次源网荷储数碳协同互动场景体系，不同层级场景之间在数字化通用性基础支撑能力和专业性映射互动能力上存在共享、复用、连接、影响关系。其中，大电网层级互动场景聚焦跨省市跨区域的发电资源与负荷资源平衡，通过特高压电网和大型集中式储能基地进行调节，例如西部地区的风光资源通过电网外送。配电网层级互动场景聚焦区域内分布式新能源消纳与内部负荷资源的响应平衡，通过虚拟电厂等方式聚合零散资源形成虚拟电源，参与源荷平衡。微电网层级互动场景聚焦源网荷储物理系统边界清晰的园区等特定范围，通过多能转换和负荷精准控制实现园区内能源的互动平衡。

总体来看，优化系统运行、夯实数字基础、完善支撑机制三类策略在相应场景下组合实施可以形成合力，促进大电网、配电网、微电网不同层级源网荷储数碳协同互动。考虑到每项策略当前基础不同，按照成熟水平差异，形成三类总体推进策略：1）成熟水平较高的策略三、四、七，结合已有试点工作进一步推广深化；2）成熟水平一般的策略二，各地区分散探索，聚焦当前重点开展专项攻关；3）成熟水平有限的策略一、五、六、八，仍在起步阶段，加强统筹规划布局并开展超前研究。

从推进工作的时间阶段安排来看：近期（2024—2025年）：一方面，配电网调度与负荷管理成为源网荷储数碳协同互动的关键环节，需要加快推进；另一方面，数字化智能化技术应用与市场化机制协同成为支撑协同互动的重要影响因素，国家、行业层面尚未形成统一规范，是公司探索自身经验并推广为行业规范的重要机遇期。中长期（2026—2030年）：依据各项策略当前基础、外部环境与发展趋势，按照各项策略推进思路，统筹布局、有序推进。

五、相关建议

面向公司的决策建议方面，一是公司将数字化智能化装备、平台的改造与源网荷储数碳协同互动的商业模式同步推进，通过公司业务运营的外部收入疏导数字化智能化投资成本，推动业务运营由“内循环”向“对内对外双循环”转变。二是以电网业务的主责主业为抓手，通过规划、调度、营销、物资等业务的超前谋划，引导源网荷储数碳的协同互动从短期瞬时互动向中长期、持续性协同互动拓展。三是将战略性新兴产业布局、新质生产力等深度融入源网荷储数碳协同互动过程中，同时缩短新一代人工智能、电力无人机改造升级等技术研发创新到产业创新的链条，聚集公司优势研发力量做好技术迭代。

面向政府部门的建议方面，一是在国家层面对构建电力短切片无线专网的合理性予以认定。二是对电网企业探索电-碳-数-金融市场融合模式予以支持。三是组织电力行业探索数字人民币的行业级应用。