新型电力系统需要人工智能 李立涅 2025.12.08 大湾区科学论坛 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 引言 一、新型电力系统需要人工智能 二、电力人工智能的现状 三、电力人工智能的研究和思考 -- 我们的工作 结语 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 目录 1 能源革命 2014 年 6 月中央财经委员会第九次会议提出，“实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革， 构建以新能源为 主体的新型电力系统“。 分布式智能电网 2022 年 4 月中央财经委员会第十一次会议提出“要加强交通、能源、水利等网络型基础设施建设，把联网、补 网、强链作为建设的重点，着力提升网络效益” ,” 发展分布式智能电网，建设一批新型绿色低碳能源基地”。 新型能源体系 2022 年 10 月习近平总书记在党的二十大报告提 这些挑战，出路就是大力发展新能源。推进 电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。 2025 年 9 月 24 日，习近平总书记在联合国气候变化峰会宣布 2035 年国家自主贡献目标，明确风电和太阳能发电总装机容量达 到 2020 年的 6 倍以上 力争达到 36 亿千瓦 我国能源电力的重大战略 中国南方电网 CHINA SOUTHERN

导转换成热能 。 能量释放时 ， 形成 冷、 热、蒸汽等清洁能源。依此特性 ： 采用 低谷时段储存电量 （消纳） ， 高 峰时 段关闭负荷 （削峰） ， 大大降低 了负 荷对电网的冲击 ， 起到消纳电能 / 削峰 填谷 / 降低燃料污染排放 。 相比电 化学 储能 ， 是一种更为环保与经济的 储能 方式。 ) W⃞� i e r s t i 冷能 / 蒸汽为 电网削峰填谷 ，保障电网平稳运 行 1—— 长期，火力发电是构成我国大气污染的主要因素。光 伏、风力的可再生能源战略地位凸显。但发电不稳 定产生弃光弃电现象，同时，负荷端的用电需求 越来越大， 电网存在不匹配问题，采用水储能模式能 有 效解决上述问题，减少污染气体排放，保障电网 平稳安全运行。 2023 年为引导电力用户削峰填谷、保障电网稳定经济运行。国家实施分时 以光伏、风力为代表的新型电力能源 战略地位凸显， 为了解决峰谷负荷匹配问 题 ，水储能可以作为消纳新型电力能源发 展的关键技术， 响应电网平衡需求 , 柔性 可调扮演着重要角色。 发电侧：在电网“源网荷储一体化” 运营 中承担新能源电力消纳， 电网侧：帮助削峰填谷， 用户侧：支持节能减排 ，降低用电成本。 主要价值 方案中技术先进 ， 稳定性强且经济性优势明显。 双碳目标 ， 已成为地方和企业发展的指挥棒

非洲撒哈拉沙漠以南可再生电力可及性发展（2025） 山东省分布式光伏高质量发展的开发模式和市场机制研究 （2025） 碳中和下重塑“西电东送”陕西、甘肃发展定位研究（2025） 青岛微电网典型案例研究：基于东软载波胶州工业园区智能微 电网项目的深度剖析（2025） 湖南省电力系统支撑能力建设与低碳转型协同发展路径研究 （2025） 山东省供热行业低碳高质量发展路径研究（2025） 碳-电-证市场协同发展政策路径分析（2025） 华东四省一市电力清洁转型与安全保供路径与方案研究 （2024） 促进西北地区产业转型升级和新能源就地消纳协同发展 （2024） 碳达峰碳中和下西北“西电东送”重塑研究（2024） 青岛市微电网发展研究-基于典型示范项目的调查（2024） 陕西省微电网发展研究-基于典型示范项目的调查（2024） 中国散煤综合治理研究报告2024（2024） 绿证绿电市场与可再生能源电力消纳的协同研究（2024） 基于灵活调峰和 .......................................................22 4.1 电力系统支撑能力建设与低碳转型协同发展推荐路径 . 22 4.2 强化电网智能化与灵活性建设 ................................... 22 4.3 继续加强煤电清洁化改造和低碳化改造 ...................... 23 4

于用户侧储能的补贴支持政策明显减少，规范项目的备案、设计、建设、调试、 并网验收成为工作的重点。 增加午间低谷时段、延长傍晚高峰时间、减少工商业电费浮动项构成、增加 高峰和低谷浮动比例、推动电网企业通过参与电力中长期市场和现货市场方式代 理购电等成为目前各地工商业电价政策调整的共同方向。电价政策的频繁调整将 使工商业储能项目经济性面临诸多不确定性。在 2025 年 1-10 月发布过工商业 扬中经开区港兴路片区用户侧储能电 站 江苏 镇江 144 288 扬中市港口资产经 营管理中心 韶能中关能源分布式光伏和储能项目 广东 韶关 150 300 广东韶能中关能源 荆州经开区绿色低碳微电网项目 湖北 荆州 250 500 荆开农村环境基础 设施运营服务公司 丰都县削峰填谷区域性储能项目 重庆 丰都 280 560 重庆工业发展集团 涡阳县分布式储能电站 832V。Pack 采用热电分离设计，配置航空级耐火材 料和全氟己酮消防。 交流侧可搭配 125kW 或 250kW PCS，形成 2 小时或 4 小时系统。系统最 大循环效率 90%，额定电网电压 400V，最高工作海拔 3000 米（大于 2000 米 降额）。适配总控、分控多种控制策略，可远程故障诊断和升级，可视化云平台 同步调度。 （2）集装箱储能系统：目前已并网的单体容量超

区 大 模 型 测 评 城 市 ⑤ 传统电网：传统电力系统人工依赖度高，存在资源配置低效和故障响应不及时等问题。 新型电网：人工智能赋能后，通过实时调度优化、智能维护和精确能源管理，可大幅提升电网的运行效 率、稳定性与可持续性。 新型电网 发电智能调度 & 输电网络优化损 耗 低 配电灵活管控 & 变电精准检修 响应快 用户负荷预测 & 用电科学管理体 人 dany 民 and o 和 p e 部 国务院常务会议研究部署推动人工智 传统电网 电力生产和分配相对低效 × 人工监控与巡检 成本较高 设备故障响应 全天候实时响应差 × 借助人工智能赋能新型电力系统可持续蓬勃发展 背景 3—— 人工智能赋能新型电力系统发 展 中华人民共和国中央人民政府 模型 Torch 模型 推理框架 API 寒武 纪 华为 异腾 瑞芯 微 Arm 芯片 23/37 模型 电力装备多模态 大模型的应用 随着用户规模和业务复杂度的提升，电网公司面临海量客服需求，传统人工客服难以满足高效响应 和全天候服务的要求。而现有通用模型缺乏电力领域的专业知识，处理用电客户实际问题能力较弱。 现有通用模型缺乏电力领域知 识，处理实际问题能力较弱

产业园区是产业和企业聚集的主要场所，产业集群和生产规模同时也带来了巨大的能源需求，大量的基础设施和公共服务已成为园区碳排放的主要源头。中国产业园 区主要以电能作为主要能源驱动，而受我国电能生产现状所限，2020年采用电网供电的园区67.8%的电力供应依然依靠化石能源[5]，园区已经成为重要的碳排放载体。其 中仅工业园区产生的二氧化碳排放量就在中国碳排放总量中占比超过30%[6]。 （二）中国颁布多项政策推动产业园区的低碳和数字化转型 ，可以更准确地完 成电网规划、分布式设备选型以及建设规模和投资回报的模拟等。 B.新能源/分布式能源：新能源和分布式能源的选用和建设也是综合能源管理中的重要组成部分。从成熟的风光到储能、电动车，以及氢能等，选用适当的设备和技 术帮助园区进一步减碳。 C.微电网管理平台：融合了分布式能源和储能的微电网管理方案，在用能需求多变且新能源占比逐步扩大的当下，能够提高局部电网灵活性、可靠性和新能源穿透 化、能源管理、宿舍管控、安防门禁、智慧物联Enlighted空间管理示范系统及低碳智慧园区数字化平 台。 2.解决方案： （四）上海浦东连民村多能互补项目 连民村地处上海浦东，西门子携手国家电网将上海连民村打造为“智慧能源第一村”，并提供从规划咨询到核心能源管控平台的一体化解决方案。能源管控平台融合 人工智能等技术，对光伏、风电、地热、储能以及综合能源供应进行智能管理，协调供需、优化运行

第 i 家园区热力总输入/总输出 第 j 种燃料燃烧的温室气体排放因子 第 j 种燃料生产运输的温室气体排放因子 电力生产传输的温室气体排放因子（考虑第 i 家 园区所在区域电网） 热力生产传输的温室气体排放因子 园区直接温室气体排放考虑所有燃料燃烧过程，分品种燃料的排放因子见附 表 3，依照公式 2-2 进行核算。特别地，核算燃料燃烧产生的直接排放时，能源 排放。当园区的某种能源输出大于输入，表示园区可实现该种能源的自给自足并 输出多余部分。因此，对外输出能源可以抵消能源输入的温室气体排放。此外， 外部电力生产传输的生命周期温室气体排放因子与园区所在区域电网相关。分品 种能源生产运输过程的生命周期排放因子取自 CLCD 数据库，在附表 4 中列出。 CLCD 生命周期排放因子为全国或相应区域的平均排放水平，此处理方法有助于 鼓励园区的能源低碳生产 2%，表明园区的低碳能源发展还有很大提升空间。 图 2-4 213 家国家级经开区能源消费结构 213 家园区电力消费模式均为：园区能源基础设施产生的电力直接上网，园 区企业用户直接从电网购电。园区净外购电力仅占能源消费总量的 2.8%，意味 着园区上网电量略低于外购电量，在电力消费方面基本可以实现自给自足。从整 体来看，213 家园区净对外输出石油制品和热力。其中，20 家园区建设有石油精

强。园区均存在污水集 中处理、集中供热等基础设施建设不够完善的问题，一定程度上影响了企业的落 户和产能扩张，制约经济发展。电力是晋中开发区的主要用能和碳排放来源，目 前的电力供应主要依赖于传统的电网系统，没有独立的新能源电力接入，同时， 风能、太阳能等新能源发电设施和相关的储能设施也较为缺乏，园区电力消费绿 色化不足。 三、建议从体制机制优化、能源体系转型、技术路径创新与保障机制强化四 方面深入推进园区减污降碳协同 立定期评估与激励约束机 制，将减污降碳成效纳入考核，严控“两高”项目准入，推广优秀案例经验。 构建清洁能源体系，优化资源利用。加速园区能源绿色转型，推进分布式光 伏规模化开发，配套储能设施与智能电网建设。深挖地热资源潜力，以“地热+” 多能互补模式满足供暖与制冷需求。加强能源梯级利用，推广工业余热、电厂余 热替代传统供热，建设晋中开发区正阳污水处理厂能源站等示范项目，实现资源 高效循环。 明

两个问题： ■ 炎热的福州、厦门夏天 空调耗多少电 ? ■ 全福州 / 厦门建筑的灵 活 负荷有多少 ? 一个挑战：新能源“看天吃饭” , 极热无风怎么办 ? -- 传统“纯”用能负荷主动支撑电网调节即灵活负荷 源 荷 ( 灵活负荷 ) 储 分体空调 难点：气象与能源学科关于天 气数据的时空颗粒度未对齐 温、光、风湿、水 是 建筑物理 外轮廓、窗墙比 是 楼层、高度 是 空调、照明等主要设备 是 窗墙材料 否 建筑年龄 否 用能行为 运 行时 刻表 是 冬夏、工作 / 节假日差异 是 电网侧 全市用电负荷曲线 是 实时电价 是 需求响应电价 是 多元 - 海量 - 异构数据融合的关键技术 研发平台和模型的第一步：需要什么数据 ? 能否获得 ? du ArcGIS 图像处理