4月20日，國家發(fā)改委首次明確了新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，包括信息、融合和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅包含智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等直接和能源電力系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容，在其他領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也會間接影響能源電力系統(tǒng)的發(fā)展。本文首先對2020-2022年新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模進(jìn)行預(yù)測，然后進(jìn)行了新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源系統(tǒng)影響分析，包括能源電力消費(fèi)總量變化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和時(shí)空特征變化以及能源基礎(chǔ)設(shè)施智慧化水平提升等方面。
新基建對能源電力系統(tǒng)影響分析
執(zhí)筆人：王林鈺、朱迪、周佳偉
國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院
4月20日，國家發(fā)改委明確了近一年來屢次引起熱烈關(guān)注的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的概念和范圍，之后，上海率先、其他省市紛紛跟進(jìn)發(fā)布了本地的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃和重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅包含智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等直接和能源電力系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容，在其他領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也會間接影響能源電力系統(tǒng)的發(fā)展。
一、2020—2022年新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模
新型基礎(chǔ)設(shè)施主要包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)方面內(nèi)容。信息基礎(chǔ)設(shè)施以5G基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)為主，在今年開始的未來三年內(nèi)投資規(guī)模呈現(xiàn)快速爆發(fā)增長到增速趨緩、總量增加的過程；其他信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等，在三年內(nèi)呈現(xiàn)投資逐年增長的趨勢。2020-2022年涉及的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、算力基礎(chǔ)設(shè)施等相應(yīng)的建設(shè)規(guī)模分別約在6690、9550、11220億元；融合基礎(chǔ)設(shè)施主要包括智能交通基礎(chǔ)設(shè)施和智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施，其中智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施在已經(jīng)具有較大投資規(guī)?；A(chǔ)上，繼續(xù)持續(xù)增長，2020-2022年投資規(guī)模分別約在1042、1146、1235億元左右；創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施界限相對比較寬泛，涉及內(nèi)容較多，估算三年內(nèi)建設(shè)規(guī)模逐年增加，預(yù)計(jì)約在140、200、220億元左右。
二、新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源系統(tǒng)影響分析
信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的雙向作用帶動能源電力消費(fèi)總量變化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
一是新型基礎(chǔ)設(shè)施的部署和應(yīng)用會帶來新的以電為主的能源消費(fèi)增長。信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將帶動5G基站、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等的大量部署和應(yīng)用，這些新的用能設(shè)施具有功耗大、長期穩(wěn)定運(yùn)行、以電力支撐等特征；新能源汽車以及充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，也會減少化石能源消耗，同時(shí)帶來電力消費(fèi)的增加。據(jù)測算，2020—2022年部署的5G基站、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及數(shù)據(jù)中心等在穩(wěn)定運(yùn)行后，電能消耗逐年提高，三年累計(jì)分別新增消耗963.6-1620.6 、1121.2-2242.4 、2130.2 億千瓦時(shí)電能，充電樁建設(shè)及電動汽車的持續(xù)推廣，三年期間逐年累計(jì)額外增加電力消費(fèi)295.4億千瓦時(shí) ；相當(dāng)于在2019年全社會用電基礎(chǔ)上提高1-1.3%、2-2.8%、 3.3-4.1%；同時(shí)，因?yàn)樾滦突A(chǔ)設(shè)施以用電為主，預(yù)計(jì)將使得2022年終端電力消費(fèi)占比比2019年提高0.8-1%。二是信息化、數(shù)字化發(fā)展會提升用能企業(yè)的能效水平，降低能源消費(fèi)量。信息基礎(chǔ)設(shè)施和融合基礎(chǔ)設(shè)施大量部署，使得工業(yè)、建筑、交通領(lǐng)域的能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從范圍到深度都得到快速發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的能效管理得到廣泛應(yīng)用，三年期間在大型公共建筑和工業(yè)企業(yè)中率先得到應(yīng)用，按照目前設(shè)施部署規(guī)模、能源消費(fèi)比例、能效提升空間測算，將會使全社會能效提升1%左右，并進(jìn)一步優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。綜合計(jì)算，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將會帶動用電量增加2050-3473億千瓦時(shí)，電能占終端能源消費(fèi)比重提升0.5-0.7%。
新型用能設(shè)備的大量接入帶來能源電力消費(fèi)時(shí)空特征的變化，進(jìn)而影響基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和運(yùn)營。
一是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會帶來大量穩(wěn)定電力基礎(chǔ)負(fù)荷。5G設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等一般都是24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行且耗電量大，這些設(shè)備或中心會對所接入的配電系統(tǒng)帶來長期穩(wěn)定的負(fù)荷，對配電網(wǎng)規(guī)劃的需求預(yù)測帶來明顯的增加。二是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會帶來更多靈活且隨機(jī)接入的負(fù)荷。充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)建設(shè)以及電動汽車的繼續(xù)推廣，帶來大量隨機(jī)且地點(diǎn)不固定的負(fù)荷，使得區(qū)域電網(wǎng)的負(fù)荷波動性增加，且峰值預(yù)測更加困難，不穩(wěn)定負(fù)荷的比例增加對本地電網(wǎng)規(guī)劃帶來更多挑戰(zhàn)。三是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會帶來廣泛分布的負(fù)荷點(diǎn)。從空間上來說，為滿足通信需要，5G設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會根據(jù)用戶需求廣泛的分布，不同于傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)后形成的集中的負(fù)荷分布，新型基礎(chǔ)設(shè)施的負(fù)荷分布更加隨機(jī)、更加分散。從運(yùn)行特征上來說，也可以與分布式電源形成更好的匹配。
融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提升能源基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化水平，有助于資產(chǎn)效率和便捷服務(wù)能力提升。
一是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有比較明確的數(shù)字經(jīng)濟(jì)指向，與能源基礎(chǔ)設(shè)施的融合會加速智慧能源建設(shè)。通過引入5G技術(shù)，綜合利用數(shù)據(jù)中心、人工智能平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等創(chuàng)新技術(shù)，加強(qiáng)能源電力數(shù)據(jù)的共建共享，推動能源電力體系更高層次的信息化和數(shù)字化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧能源。二是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提高能源信息傳輸速度和算力，為非友好資源的高效消納提供技術(shù)支撐，并提高能源基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)利用率?？焖賹?shí)時(shí)的信息通信網(wǎng)絡(luò)在能源系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，能夠提高需求響應(yīng)水平，實(shí)時(shí)快速的對非友好的資源的出力特征進(jìn)行跟蹤分析和決策，為電網(wǎng)消納廣泛存在的分布式資源提供技術(shù)支撐；同時(shí)，新基建對更加需求響應(yīng)的技術(shù)支撐更強(qiáng)，也有有效緩建僅為支撐尖峰負(fù)荷而存在的能源基礎(chǔ)設(shè)施，提高資產(chǎn)利用效率。三是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)輔助提升智慧能源服務(wù)廣度和深度，提供便捷快速的能源服務(wù)。新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)使無處不在的能源服務(wù)能力成為可能，使智慧能源服務(wù)的內(nèi)容更多、范圍更廣，智慧便捷快速的能源服務(wù)成為普遍服務(wù)能力的重要體現(xiàn)。
專家介紹
王林鈺，博士，國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院數(shù)據(jù)中心主任，高級研究員。長期從事城市能源戰(zhàn)略、城市能源數(shù)據(jù)管理、能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面的研究，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人完成多項(xiàng)國家能源局、國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目，主筆完成專著兩本，獲得發(fā)明專利授權(quán)7項(xiàng)，發(fā)表期刊、會議文章數(shù)十篇。
朱迪，碩士，國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院數(shù)據(jù)中心研究員。主要從事城市能源大數(shù)據(jù)分析和挖掘、能源區(qū)塊鏈和智慧能源系統(tǒng)等方面研究。參與國家電網(wǎng)公司級、省公司級管理咨詢項(xiàng)目共5項(xiàng)，參與出版專著編寫1本。
周佳偉，碩士，國網(wǎng)（蘇州）城市能源研究院數(shù)據(jù)中心研究員。主要從事智慧能源、數(shù)據(jù)管理、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面研究。先后參與國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目、國網(wǎng)江蘇省電力公司科技項(xiàng)目、國家電網(wǎng)管理咨詢項(xiàng)目等10多項(xiàng)。發(fā)表EI論文共2篇，獲得發(fā)明專利授權(quán)1項(xiàng)，參與出版專著編寫3本。
團(tuán)隊(duì)簡介：城市能源院坐落于江蘇省蘇州市高新區(qū)科技城，由國家電網(wǎng)有限公司和蘇州市人民政府聯(lián)合出資組建，2017年8月正式掛牌成立，是中國首個(gè)城市能源研究院。目前已獲得國家科技型中小企業(yè)、省級研發(fā)機(jī)構(gòu)認(rèn)定、省高新技術(shù)企業(yè)入庫。
城市能源院作為國家電網(wǎng)公司建設(shè)“具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的重要單元，緊緊圍繞國家電網(wǎng)公司黨組部署的“高端智庫、技術(shù)研發(fā)、市場示范、產(chǎn)業(yè)孵化、國際合作”五大職能定位，充分發(fā)揮“高端智庫平臺、產(chǎn)業(yè)孵化平臺、國際合作平臺”三大平臺優(yōu)勢，通過不斷推進(jìn)跨界發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)同發(fā)展，為服務(wù)國網(wǎng)公司戰(zhàn)略落地實(shí)施作出獨(dú)特貢獻(xiàn)。堅(jiān)持在國際合作的背景下，城市能源院以建設(shè)“高端智庫驅(qū)動型的能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新孵化平臺”為核心，成為城市能源變革整體解決方案的戰(zhàn)略倡導(dǎo)者、規(guī)劃引領(lǐng)者、實(shí)踐推動者。
城市能源院自成立以來，積極探索實(shí)踐“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源戰(zhàn)略思想在城市全面落地，承擔(dān)中國科學(xué)院、國家能源局、國家科技部、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等多項(xiàng)國家級重大課題。牽頭編制《蘇州建設(shè)國際能源變革發(fā)展典范城市創(chuàng)建方案》。支撐國網(wǎng)公司綜合能源服務(wù)頂層設(shè)計(jì)研究和國網(wǎng)江蘇電力綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略研究。聯(lián)合德國能源署、國網(wǎng)歐研院開展同里新能源小鎮(zhèn)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃?！俺鞘心茉磧?yōu)化利用實(shí)驗(yàn)室”獲得國家電網(wǎng)公司培育類實(shí)驗(yàn)室命名。與東南大學(xué)共建創(chuàng)新聯(lián)合體，設(shè)立研究生工作站獲省教育廳批復(fù)；與蘇州大學(xué)合作課題被省科技廳推薦為江蘇省產(chǎn)學(xué)研合作成功案例。出資參股國網(wǎng)江蘇電力設(shè)計(jì)咨詢有限公司，提升建設(shè)城市能源革命整體解決方案核心能力。承接蘇州廣電傳媒廣場智慧管控平臺建設(shè)項(xiàng)目，促成蘇州廣電大樓獲得省內(nèi)首個(gè)LEED鉑金級認(rèn)證。成功承辦“第三屆國際能源變革論壇—城市和區(qū)域能源轉(zhuǎn)型分論壇”，發(fā)布首份《中國城市能源報(bào)告》，與中國能源報(bào)合作創(chuàng)辦首個(gè)《中國城市能源周刊》，打造“城市能源”高端論壇，持續(xù)提升社會影響力和品牌美譽(yù)度。
