在工业和信息化部指导下，中国工业互联网研究院团队连续多年深入研究工业互联网与垂直行业融合应用范式、技术架构和创新实践。今年，受部信管局委托，工联院联合中国电力发展促进会共同组织编制《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》。为更深入了解《指南》内容，促进广大电力企业理解《指南》内容，用好《指南》成果，我们邀请协会及电力领域企业多名专家进行系列解读。今天发布第5期，《新型电力系统中工业互联网的价值与展望》。
《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》解读之五
——新型电力系统中工业互联网的价值与展望
清华大学能源互联网创新研究院副院长、数字化转型研究室主任 高峰
2024年1月31日，习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时指出，“绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力本身就是绿色生产力。必须加快发展方式绿色转型，助力碳达峰碳中和。”实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军。电力不仅自身需要实现能源技术革命的目标——“把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点”，促进新质生产力发展，更需要“构建以新能源为主体的新型电力系统”，“推动经济社会绿色低碳转型”，成为新质生产力发展的使能基础设施。
2023年7月11日，习近平总书记主持中央全面深化改革委员会第二次会议，审议通过《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》，明确“加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统”。这二十个字的五大特征给新型电力系统提出了明确的指引。
第二次工业革命时期，世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”，正是因为电力更加“经济高效”。随着需求的增长，电力安全对经济民生影响巨大，电力系统在“经济高效”和“安全充裕”的二元平衡中快速发展。“双碳”形势下，“清洁低碳”加入并成为引领特征，二元平衡升维迈向三元平衡，传统电力系统需要颠覆式变革，从物理形态到生产管理乃至产业生态都要迈向“新型”。“供需协同”和“灵活智能”是实现三元平衡的关键支撑，是应对新能源不确定性的核心手段。工业互联网正是实现新型电力系统“供需协同、灵活智能”的使能基础设施。
俗话说，“痛则不通，通则不痛”。“供需协同”就是要打通电力链源荷两端，实现从“源随荷动”到“源荷互动”甚至“荷随源动”，使得波动性的电力生产和波动性的电力消费能够高效协同，有效减少输配调环节安全保供的压力，减少对储能等灵活性资源的投资需求。缩短供需之间的距离，实现“供需协同”，正是互联网的要义，也正是工业互联网为电力行业赋予的重要能力。
通过工业互联网赋能电力各环节、各主体、各业务的数字化智能化转型，是电力系统提升灵活性、应对不确定性的必由之路。工业和信息化部日前印发的《工业互联网与电力行业融合应用参考指南》（以下简称《指南》）意义重大，体系完整，定位准确，能够有效引导电力行业转型发展，“解答应用工业互联网面临的‘为什么’‘建什么’‘怎么建’‘找谁建’的问题。”
《指南》以应用需求为导向，以总体架构为统领，以应用场景为蓝图，从网络、标识、平台、数据和安全五大方面全方位描绘了工业互联网与电力行业融合应用的全景图，并通过典型案例、供应商概览和专业术语解释进一步给行业提供了落地参考。《指南》不仅对电力企业有着直接的应用指导，对高校、科研院所、金融与投资机构和政府部门等也有很好的参考价值。
新型电力系统与现有电力系统存在着代际差异，其核心差异和特征就是“新能源为主体”。新能源从次要地位转变为占主体地位，会从量变引起质变，颠覆整个电力系统的建设形态、运行形态、管理形态乃至商业形态。构建新型电力系统需要通过系统性、整体性、协同性改革，打通源网荷储多环节，协同政产学研多主体，需要依托工业互联网进一步促进数字技术与电力技术的结合、模式创新与技术创新的结合，通过“升维”的方式支撑电力行业颠覆性变革。
工业互联网需要赋能电力行业新业务、新模式、新业态的发展，也要考虑新主体、新负荷的需求。今年是能源革命提出十周年，电力系统本身已经发生了巨大的变化，但主要发生在发电和电网端。需要深化能源消费革命，结合“再电气化”，促进需求侧各行各业与电力深度融合发展，如算力-电力协同等。随着工业互联网赋能制造业等转型发展，需求侧主体一方面提升了自身的用电管理水平，另一方面也提升了与电网等外部主体的互动能力，从而为绿色生产力夯实基础。
2024年2月29日，习近平总书记在中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习时指出，“进一步建设好新能源基础设施网络，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设”。工业互联网赋能的需求侧各主体可以成为智能微电网的建设主体，在用电管理的基础上，采用先进采集与计量、分布式电源调控、精准负荷控制、运行优化决策等技术，充分利用本地新能源，有效降低碳排放。
正如移动互联网改变了我们的生活方式，工业互联网将会改变电力的生产方式。工业互联网可以促进需求侧各主体的和电网、电厂的协同互动，形成各种规模和形态的虚拟电厂主体，从而充分挖掘和利用需求侧的灵活性调节能力。这是是平抑新能源波动性、保障电力系统安全的投入最少、见效最快、碳排最低的手段。工业互联网的重要组成“标识”已在支撑用电行为分析，未来能够进一步作为虚拟电厂、储能等灵活性调节资源参与调节的识别、计量、计费与交易的重要支撑。展望未来，绿电溯源、实时电力碳排放因子等绿色生产力的重要抓手都离不开工业互联网的深化应用。
