編者按：“雙碳”背景下，隨著科技水平不斷進步和能源行業(yè)快速發(fā)展，分布式能源已成為引領能源領域發(fā)展的重要趨勢之一。第十九屆中國分布式能源國際論壇”于2023年12月12日在重慶召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上，國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司技術發(fā)展部副主任馬軍偉做了主題為《數(shù)字技術在分布式能源消納領域中的研究及應用》的報告。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

馬軍偉：感謝咱們能源研究會的邀請，也感謝趙主任的邀請。我是來自國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司的馬軍偉，我匯報的題目是數(shù)字技術在分布式能源消納領域中的研究及應用。我的題目稍微偏具體細節(jié)和應用上，剛才咱們四川領導匯報有國家政策包括四川省整體宏觀的布局。

咱們匯報之前我看好多專家都說了公司的基本情況，我簡單口頭說一下。我們省電力公司信息通信分公司在國網(wǎng)系統(tǒng)里屬于國網(wǎng)三級單位，主要負責電力系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡，包括通信網(wǎng)絡的建設運維，主要是這兩大塊，也包括服務業(yè)務部門比如說營銷口、調(diào)度口和目前這幾年交易中心的系統(tǒng)運維和管理，主要是負責支撐工作。基本上不對外，是對內(nèi)的服務。

今天我匯報的內(nèi)容主要分四部分，一個是項目背景，從2020年國家提出雙碳戰(zhàn)略目標以來，也提出了加快新型電力系統(tǒng)建設，這就突出了新能源，咱們這兩年說的分布式能源和光伏的大推進，包括發(fā)改委和能源局提的光伏屋頂推進，大大加速新型電力系統(tǒng)的建設。

在這如何以源網(wǎng)荷儲良性互動，包括合理調(diào)動分布式資源，提高清潔能源的消納能力，和預測精度，是咱們面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。我們目前做的事情，以山西局臨川供電公司為例，該地區(qū)屬于光伏三類資源地區(qū)，有效全年利用小時數(shù)1200小時，在備案里已經(jīng)達到了6900戶，其中超過100千瓦的臺區(qū)有215個，200千瓦的96個，目前屬于咱們國家光伏推進的試點地區(qū)，具備良好的基礎條件。

目前面臨的困難我們總結了三點，一個是光伏的隨機性波動性比較強，精度不是特別高，尤其是分布式光伏，它和集中式光伏不一樣。另外是如果預測不準確，有部分存在反送電現(xiàn)象，這對咱們電網(wǎng)沖擊力包括功率是有一定影響的，另外是這兩年，尤其是今年國家提出綠證的交易，如何在分布式光伏領域體現(xiàn)綠色權益的價值，包括流通，這也是值得研究的課題。

我們目前梳理了一下國內(nèi)外的現(xiàn)狀，國外關于集中式光伏的預測已經(jīng)很多了，關于分布式以及戶用的不是特別多，可能咱們有機構或者草商做了一些研究，但大規(guī)模的理論研究相對偏少。另外是結合這幾年提的區(qū)塊鏈技術，因為它相對來說也是多中心，不是去中心，多中心分布式的體系，和咱們微網(wǎng)的應用，包括分布式光伏的管理，有天然的連接性，要引入?yún)^(qū)塊鏈對微網(wǎng)進行管控，在這方面做一部分的嘗試。

第三是分布式光伏的互動交易系統(tǒng)或者體系要繼續(xù)完善，由于分布式光伏點多面廣，體量還小，如何根據(jù)規(guī)模化聚合和有效管控，也包括剛才說的如何體現(xiàn)綠證或者綠色權益的價值，也是咱們目前研究的熱點。主要目標方面是通過合理的調(diào)控源網(wǎng)荷儲的資源，提高清潔能源消納能力，包括預測精度，來助力雙碳戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。綜合利用人工智能、區(qū)塊鏈等多種技術，在解決前面三項問題的基礎上，形成多主體信息之間的共享流通互動，也包括后期的結算交易，這既有國內(nèi)綠證的交易，也包括國外知名機構的打通，包括認證也包括交易，這是我們研究的內(nèi)容。

我們課題整個內(nèi)容方面基于四個課題，第一個是關于分布式光伏時空分布預測的關鍵技術研究，這個也是綜合利用咱們深度學習和長短預測算法，結合時間和空間地理位置的不同，來有效預測分布式光伏的處理情況，來防止反送電情況發(fā)展。第二是關于分布式光伏交易機制的研究，如何有效的促進，一個是分布式光伏的消納，另外促進用戶個體的積極性，對交易機制結合區(qū)塊鏈技術進行有效的研究和落地。第三是結算，這涉及到財務方面的問題。第二是對外的，第三是對內(nèi)，對光伏系統(tǒng)的結算，也包括補貼發(fā)放，要流轉各個不同的部門，但每個部門之間又存在一定的壁壘或者數(shù)據(jù)的隱私和保護，如何有效打通部門之間的壁壘，包括加快結算交易的進展，這是課題三研究的內(nèi)容。

最后一個課題也是項目最終的研發(fā)內(nèi)容，一和二服務課題四，這是分布式光伏綠色權益價值的合發(fā)包括交易，我們想一個是要開發(fā)相關的原型系統(tǒng)，不能是批量的，對特定區(qū)域分布式光伏的體系能有整個兼顧包括打包梳理成綠色權益價值的體現(xiàn)，反過來和相關的用戶提供費用方面的激勵和獎勵，這是整個的項目布局。

第一是分布式光伏時空預測研究。這實際上是咱們近三年包括國家也包括國網(wǎng)公司目前布局的重點，這塊一個是分布式，另外是極端天氣下的功率預測，這是目前的熱點。一些常規(guī)的天然氣通過預報方式大部分都能解決，但極端天氣，像突然的暴風雨暴風雪，預測起來有難度，這不光是對光伏，對風力發(fā)電有很大的影響。結合咱們項目，目前分布式光伏時空分布預測關鍵技術研究，難點是間歇性、隨機性比較強，不光受光照季節(jié)等氣候，也受地理環(huán)境的限制，也包括光伏組件本身自己特性的約束。如何構建這種合適的模型，包括處理分析，這是其中的難點。我們的解決方案是通過對特定區(qū)域，剛才說的臨床地區(qū)分布式光伏的治理重構，挖掘其中的關鍵因素，建立基于深度學習的分布式光伏發(fā)電功率和時間預測模型，利用時空耦合數(shù)據(jù)提升預測的精準性。

一共有200多個點，我們選了30多個點來抽取其中的關鍵數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)大部分是從氣象局那邊過來的，有的是通過自己建的氣象監(jiān)測中心提取一定的數(shù)據(jù)，基于天氣和容量包括地理位置的評價指標給出時空分布的布局。

提出這種性質(zhì)之后，主要是兩大類，一個是離網(wǎng)一個是并網(wǎng)，并網(wǎng)大家都知道，消納不完就直接上網(wǎng)，離網(wǎng)是對偏遠山區(qū)沒有并網(wǎng)的系統(tǒng)，對離網(wǎng)系統(tǒng)儲能有良好的規(guī)劃，這樣為用戶出行包括新能源消納提供良好的指導或者推介作用。

除了光伏太陽輻射之外，包括本身的性質(zhì)也是重要參數(shù)，我們結合分析包括各種物理特性，挖掘其中的關系，我們有很多點，把天氣歸結為四個類型，陰天晴天陣雨和大雨進行良性分析給出預測模型，這就是綜合利用了網(wǎng)絡模型，構建新型的分布式光伏預測模型，來充分挖掘里面的時空關鍵信息，通過模擬對比發(fā)現(xiàn)它的波動性，降低2.5%-30%，這說明了我們模型有很強的關聯(lián)性，目前想把這個模型調(diào)度到專門的光伏預測系統(tǒng)，正在做這方面的嘗試。目前的理論研究已經(jīng)告一段落，這是課題一的主要研究。

課題二是基于區(qū)塊鏈智能合約的分布式光伏系統(tǒng)互動交易機制，這個剛才也說了，這種交易模式主要是對外的，外部主體如何和內(nèi)部主體良性互動，外部涉及到各個主體，包括國家監(jiān)管部門以及各種用戶，也包括一些運行的主體，如何能增加主體的信任關系包括交易規(guī)模的不斷擴大，利用區(qū)塊鏈技術溯源機制保證交易數(shù)據(jù)的安全性，這是我們面臨的技術難題。解決方案是構建分布式光伏交易模型的函數(shù)設計，同時引入博弈論，用戶想利益最大化，國家想保證有效的執(zhí)行，一些相關的服務商想掙更多的錢，或者從中擴大他們產(chǎn)品的占用率，如何在幾方的模型中找到平衡點，引用博弈論的方式解決這個問題。

通過在智能合約引入信用機制的評價，動態(tài)的調(diào)整引導用戶積極的促進建設分布式光伏，不光要滿足自身調(diào)整還要滿足其他用戶，把更多的余量進行上網(wǎng)和動態(tài)消納調(diào)整，這是咱們研究的主要內(nèi)容。這里采用主次雙層多鏈結果，主鏈是由中心管理，這相當于國家管控中心，可信的區(qū)塊鏈。次鏈又控制中心轄區(qū)內(nèi)所有分布式光伏站點共同管理和維護，采用SEC機制，支持活躍的動態(tài)調(diào)整，保證主鏈相關方式的不變，來滿足要求，確保信息的不可篡改。以鏈上可信數(shù)據(jù)為驗證對象，實現(xiàn)高安全、高性能的能源交易。這里面就包括咱們剛才說的多種主體，監(jiān)管方、用戶以及相關的廠商代表，儲能方、微電網(wǎng)建設等等，來共同組成良性的交易系統(tǒng)機制，各個機制之間發(fā)揮不同的作用，比如剛才說的主鏈是監(jiān)管方在這里面進行運營，咱們可能有多個側鏈，有的側鏈代表用戶方，有的側鏈代表儲能方，有的側鏈可能代表廠商的監(jiān)控方，如何在這幾個不同數(shù)據(jù)之間進行有效的溝通傳輸，包括交易，形成咱們整個良性互動體制，這個課題是重點研究的范圍范疇。

涉及到基于可信度鏈上動態(tài)激勵機制，支持咱們分布式光伏交易的高滲透高自由高頻度和高效率，這是我們相關的性能策略。

課題三是研究區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)共享的分布式光伏交易結算體系的研究，就是分布式光伏規(guī)模更新相對來說比較大比較快，如何進行跨部門的結算，防止無用或者比較繁瑣的流程，這塊是我們要解決的問題。我們設計的方案一個是要面向高比例分布式光伏系統(tǒng)的交易結算，跨部門共享數(shù)據(jù)的存儲發(fā)布，包括授權，利用區(qū)塊鏈鏈與鏈之間的協(xié)同進行有效的授權。另外是設計基于區(qū)塊鏈智能合約P2P的自動結算機制，將智能合約自動結算的優(yōu)點納進去，通過設置觸發(fā)條件包括合適選擇注冊函數(shù)包括交易函數(shù)，采用機制來提高結算執(zhí)行，包括一些費用的處理。

結合我們服務器部署在相關的網(wǎng)關，利用智能電表采集的需求數(shù)據(jù)，還有光伏系統(tǒng)傳感器采用的數(shù)據(jù)進行調(diào)度和發(fā)展預測，同時設計協(xié)同的分配方案。第二是為了解決分布式光伏系統(tǒng)跨部門跨實體的數(shù)據(jù)共享壁壘，我們通過多部門多實體共同維護區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，包括利用模型增強參數(shù)的隱蔽性，有些數(shù)據(jù)確實是部門的核心數(shù)據(jù)，不希望這樣指導，這塊需要利用隱私計算的方式，包括結合區(qū)塊鏈鏈與鏈之間的共享，包括自身的加密機制，一個是保證數(shù)據(jù)的有效傳輸，第二是保證核心數(shù)據(jù)不出部門，但也能促進咱們交易或者結算的進行。

根據(jù)訓練精度，執(zhí)行內(nèi)部的評估包括應用較高精度模型的邊緣服務器或者生成權，將相關的信息寫入?yún)^(qū)塊鏈，代表一次交易的執(zhí)行。

第四個課題也是最重要的課題，這是目前正在做的，前三個已經(jīng)告一段落了?；趨^(qū)塊鏈高比例分布式光伏綠色權益價值究及示范應用，這是我們在2021、2022年確實是屬于國內(nèi)研究比較少的，當時比較具有新穎性。如何將相關的分布式光伏綠色權益進行很好的整合，一個是刺激用戶推進分布式光伏的建設，另外是良好服務電網(wǎng)包括減少反送電的發(fā)生，還能體現(xiàn)用戶的價值以及權益的體現(xiàn)，這也是我們2024重點推進的一項工程。

綠證合發(fā)和交易，這涉及到發(fā)電電網(wǎng)，也涉及到國家部門等等，如何借助區(qū)塊鏈去中心，不可篡改和可追溯的技術優(yōu)勢，服務于我們合發(fā)和交易機構，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳承溯源。不光是服務國內(nèi)的交易，還要打通國際，對接澳洲對接歐盟，一個是體現(xiàn)分布式光伏的價值，另外為用戶創(chuàng)造收益，這是我們最終想實現(xiàn)的目標。

亮點成效方面，一個是要突破時空預測技術。第二是提出區(qū)塊鏈綠證合發(fā)與交易支撐體系的架構。第三是首次開展綠證合發(fā)與交易支撐系統(tǒng)的示范應用于驗證，這個一旦能真正落地，確實能促進分布式光伏的推進，包括確實能給相關個體用戶帶來良好的收益。

應用前景方面，一個是對外交易機制的嶄新設立，另外是內(nèi)部結算體系的加速再包括綠色權益價值模型的構建是以技術綠證流通和交易的落地，這方面無論是國內(nèi)還是國外確實有很強的推廣應用前景。這是去年去臨川實地調(diào)研的包括開會推進相關的應用試點工作。

下一部重點工作，重中之重是推進綠證的合發(fā)交易及流通，針對計量、交易、核驗包括信息披露的完整性、合規(guī)性，提出咱們溯源可信采集和現(xiàn)狀合發(fā)，分布式光伏聚合等具體方案，解決綠色權益價值流通相關難題，更好服務源網(wǎng)荷儲等相關的典型場景及應用。

我匯報完畢，謝謝。