11月18日，中國社會科學院中國產(chǎn)業(yè)與企業(yè)競爭力研究中心與社會科學文獻出版社聯(lián)合發(fā)布《產(chǎn)業(yè)藍皮書：中國產(chǎn)業(yè)競爭力報告(2020)No.9》。藍皮書認為，“十三五”以來，我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)模和份額的雙提升，預計2020年將達到2192億美元，全球占比提升至21.3%，仍居全球第二位。
大數(shù)據(jù)支撐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在被廣泛應(yīng)用。而在國網(wǎng)蘭州國家級新區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)融創(chuàng)園，一個基于電力大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)藍圖正在被繪制：通過對電力數(shù)據(jù)價值的深挖，拓展內(nèi)外應(yīng)用，截止目前，已經(jīng)實現(xiàn)了對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)保、征信等眾多行業(yè)提供大數(shù)據(jù)支撐。
電力的應(yīng)用已經(jīng)突破傳統(tǒng)壁壘，國網(wǎng)甘肅省電力公司(下稱“甘肅電力”)正在加快實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。事實上，秉承著“向科技要效率”的原則，甘肅電力一直以來都在堅持科技創(chuàng)新，不僅使得電力大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于社會多個領(lǐng)域，在破解深基坑作業(yè)難題、千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用等方面也有重大突破，并已然走在了全國前列。
大數(shù)據(jù)精準識別“空心村”，輔助健全鄉(xiāng)村振興長效機制
隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展，農(nóng)村大量勞務(wù)人員輸出，農(nóng)村“空心戶”和“空心村”問題日益突出，并衍生出土地、房屋和宅基地閑置、產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力不足、鄉(xiāng)村環(huán)境治理難度大等現(xiàn)實問題。同時，農(nóng)村缺乏及時高效的統(tǒng)計手段，統(tǒng)計數(shù)據(jù)不健全，對農(nóng)村空心化識別和研究存在切實困難。
2018年9月，《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018~2022年)》發(fā)布，近年來，如何如何精準識別“空心村”，評估農(nóng)村空心化程度，從而建立健全鄉(xiāng)村振興投入穩(wěn)定增長的長效機制，成為擺在各級政府面前的一大難題。因覆蓋面廣、實時性高、準確性好、與人口關(guān)聯(lián)性更強、精準到戶、容易獲取等多方面的優(yōu)勢，利用電力數(shù)據(jù)，可有效評估出農(nóng)村實際常住人口規(guī)模。
今年1月，甘肅電力與隴南市政府密切合作，成立專題工作組，以隴南3249個行政村、70萬農(nóng)村居民用戶用電信息為基礎(chǔ)，引入電量、節(jié)假日、地理經(jīng)緯度、經(jīng)濟作物、人均收入、天氣和海拔等16個特征影響因素，構(gòu)建7種數(shù)據(jù)分析模型，經(jīng)模型優(yōu)劣分析篩選，最終實現(xiàn)了各縣區(qū)、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、各村落的空心率快速測算，并按月、季、年“看圖查詢”，動態(tài)便捷掌握村民常住情況及農(nóng)村“空心率”程度，提升駐村干部數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作效率數(shù)十倍以上。
僅用半年時間，甘肅電力便攻關(guān)完成“空心村”項目，并得到實踐驗證落地。行政村常住人口數(shù)量的研判時間從長期不可預控、大成本人力投入精確縮短至30分鐘、零人力成本，實現(xiàn)“電力數(shù)據(jù)多跑路，干部群眾少跑腿”、“數(shù)據(jù)跑代替人員跑”的目標。為政府更加有針對性地做好農(nóng)村留守兒童、留守老人、特色產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展、勞務(wù)輸轉(zhuǎn)、村貌治理等提供參考，助力鄉(xiāng)村治理。
基于電力大數(shù)據(jù)的“空心村”分析識別成果在國內(nèi)率先發(fā)布，實現(xiàn)了“空心村”的快速識別定位，在輔助政府決策、助力鄉(xiāng)村振興發(fā)展方面取得了重大突破，在支撐鄉(xiāng)村基礎(chǔ)建設(shè)、扶貧成效評估應(yīng)用場景取得實效，形成了電力大數(shù)據(jù)服務(wù)政府治理體系、治理現(xiàn)代化建設(shè)的“甘肅樣本”，尤其在當前疫情防控情勢下，“讓數(shù)據(jù)跑代替人員跑”更具有實際意義。
對此，甘肅省副省長李沛興曾作出如下批示：“首創(chuàng)農(nóng)村‘空心村’識別，對脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興必將發(fā)揮積極促進作用。”
擴大電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用，助力經(jīng)濟社會發(fā)展
電力大數(shù)據(jù)實現(xiàn)對“空心村”的分析識別，并不是個例，電力大數(shù)據(jù)能全面真實地反映宏觀經(jīng)濟運行情況、各產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況、居民生活情況和消費結(jié)構(gòu)等。甘肅電力的大數(shù)據(jù)應(yīng)用正處于快速起步階段，應(yīng)用趨勢頻繁變化，其在助力經(jīng)濟社會發(fā)展層面，同樣發(fā)揮了舉足輕重的作用。
根據(jù)國網(wǎng)公司電力看經(jīng)濟工作要求，甘肅公司完成試點任務(wù)4項，自主開展特色產(chǎn)品建設(shè)3項，產(chǎn)品主要基于重點產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)、餐飲業(yè)等行業(yè)用電數(shù)據(jù)，結(jié)合GDP、主要工業(yè)品產(chǎn)值、房屋、學校等各類外部數(shù)據(jù)，打造“宏觀經(jīng)濟+后疫情復工復產(chǎn)+中小微企業(yè)運行+重點產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢+夜間經(jīng)濟活力+電力看旅游+電力看空置”七類應(yīng)用場景，全方位、多角度展現(xiàn)全省經(jīng)濟社會發(fā)展態(tài)勢，助力企業(yè)和政府決策機構(gòu)從電力角度實時掌握重點產(chǎn)業(yè)等經(jīng)濟動態(tài)，為政府宏觀經(jīng)濟決策提供依據(jù)。
例如，基于目前國內(nèi)尚無權(quán)威的空置房統(tǒng)計數(shù)據(jù)的瓶頸，甘肅電力利用電力數(shù)據(jù)精準到戶、實時采集等特點，準確反映房屋使用情況，快速形成《電力看甘肅居民住房空置率專題分析報告》提報甘肅省統(tǒng)計局，為政府決策提供支撐;
在后疫情時代，甘肅旅游業(yè)逐漸復蘇回暖，甘肅電力還通過提取全省323個A級旅游景區(qū)及27325家旅游餐飲、住宿等旅游產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)日用電量數(shù)據(jù)，全面分析全省、各地市、各A級景區(qū)、各類型旅游企業(yè)復工復業(yè)情況，輔助政府了解旅游產(chǎn)業(yè)恢復情況;
通過對標去年全年日均電量，構(gòu)建刻畫中小微企業(yè)運行情況的指標，反映指標企業(yè)運行情況，輔助定位不景氣企業(yè);
依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，基于用電量與夜間經(jīng)濟發(fā)展的正相關(guān)性，構(gòu)建夜間經(jīng)濟電力指數(shù)體系，以數(shù)據(jù)量化的方式直觀呈現(xiàn)夜間經(jīng)濟的發(fā)展狀況，為反映甘肅整體夜間經(jīng)濟、政府城市管理、發(fā)展決策提供決策參考……
今年10月23日，甘肅電力收到了一封來自甘肅省統(tǒng)計局的感謝信，對甘肅電力通過深挖電力數(shù)據(jù)在經(jīng)濟運行各個方面的價值，為甘肅省統(tǒng)計局開展相關(guān)領(lǐng)域統(tǒng)計監(jiān)測、分析工作提供了可借鑒的參考價值，并為科學準確把握宏觀經(jīng)濟形式，服務(wù)全省經(jīng)濟發(fā)展工作大局貢獻了“電力智慧”。這是對甘肅電力此項創(chuàng)新工作的大力肯定，也意味著甘肅電力探索出的電力數(shù)據(jù)的應(yīng)用之路切實可行，未來可廣泛推廣至更多的領(lǐng)域，不斷提升電力數(shù)據(jù)價值在服務(wù)現(xiàn)代化生產(chǎn)、經(jīng)營及決策中的貢獻力量。
電力數(shù)據(jù)在甘肅的另一應(yīng)用，在于對黃河流域的生態(tài)保護。甘肅是黃河流域的重要水源涵養(yǎng)區(qū)和補給區(qū)，要首先擔負起黃河上游生態(tài)修復、水土保持和污染防治的重任。
甘肅電力創(chuàng)新開展黃河生態(tài)應(yīng)用研究，深度融合黃河流域企業(yè)相關(guān)電力數(shù)據(jù)和水環(huán)境保護數(shù)據(jù)，搭建電力看環(huán)保可視化平臺，推動黃河流域生態(tài)高質(zhì)量發(fā)展。
如何通過電力數(shù)據(jù)實現(xiàn)對黃河流域生態(tài)環(huán)保的實時監(jiān)控?對此，甘肅電力互聯(lián)網(wǎng)部專責延亮打了個比方：污水處理廠處理污水需要用到電，且在設(shè)備不變的情況下，每天的用電量將保持在一個相對平穩(wěn)的狀態(tài)，一旦某個時段的用電量出現(xiàn)急劇下降的情況，便可初步判定其部分污水處理裝置存在停運的可能。電力公司通過對黃河沿岸某污水處理廠用電量波動的實時監(jiān)控，便可預測其是否存在未經(jīng)處理就進行污水直排的行為。
當然，以電力數(shù)據(jù)助力黃河生態(tài)保護項目的研究是一個系統(tǒng)而龐大的工程，以上例子僅僅是其中一個細小的方面。
經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)研、調(diào)試、檢驗，今年9月29日，“電眼”看黃河——數(shù)字化黃河生態(tài)保護電力監(jiān)控平臺上線。監(jiān)測黃河沿岸重點企業(yè)用電量變化情況，為環(huán)保部門識別高風險排污企業(yè)提供參考。
據(jù)悉，該平臺目前處于試運行階段，結(jié)合甘肅省生態(tài)環(huán)境廳的需求，可以監(jiān)控黃河甘肅流域的80余家污水處理廠。下一步，甘肅電力將結(jié)合甘肅省生態(tài)環(huán)境廳的實際需求迭代優(yōu)化平臺大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析能力，逐步實現(xiàn)對甘肅省內(nèi)黃河流域所有重點排污企業(yè)的監(jiān)控。
自主研發(fā)深基坑作業(yè)機，破解電力施工安全難題
如果將電力數(shù)據(jù)支撐社會發(fā)展建設(shè)看成是甘肅電力的“對外輸出”，那么賦能工程施工安全便是其“對內(nèi)優(yōu)化”的常態(tài)作為。
國家能源局官網(wǎng)10月16日發(fā)布《2020年7月事故通報》，據(jù)通報消息，7月2日，國家電網(wǎng)有限公司湖南衡陽供電公司衡南(堆子嶺)220千伏輸變電線路建設(shè)工程施工過程中，1名作業(yè)人員進入深13.2米、直徑2米的基坑綁扎固定探測管時發(fā)生窒息，隨后又有4名作業(yè)人員依次進入基坑施救時也發(fā)生窒息，5人經(jīng)醫(yī)院搶救無效死亡。
在電力建設(shè)工程中，鐵塔基礎(chǔ)深基坑作業(yè)是基礎(chǔ)性的重要工序，因其作業(yè)點的地質(zhì)基礎(chǔ)構(gòu)造復雜多變、作業(yè)量大、危險因素多且難以觀察識別，施工中易引發(fā)安全事故。
“在電力行業(yè)深基坑作業(yè)中，井口支架多數(shù)使用角鐵焊接而成，相對笨重，搬運不便;提料方面使用絞架人力提土或者采用小型卷揚機，效率不高;氣體檢測方面，一般是施工人員隨身攜帶氣體檢測報警裝置，檢測到氧氣不足或有害氣體超標后需要自行撤離，防護機制不完善、不合理。”已經(jīng)從事輸電線路施工多年的施工隊長賈培林指出了傳統(tǒng)深基坑作業(yè)方式的種種弊端。
在科學技術(shù)日益精進的今天，能否通過技術(shù)手段和智能裝置降低深基坑作業(yè)安全風險?通過深入調(diào)研發(fā)現(xiàn)，長期以來，國內(nèi)市場上電力施工深基坑作業(yè)缺乏符合規(guī)范的標準化設(shè)備，且功能單一、安全性不高、智能化程度較低，尚無多功能集成的深基坑作業(yè)裝置，這是深基坑作業(yè)事故頻發(fā)的重要因素之一。
為了攻克這項難題，甘肅電力決定研發(fā)一套操作簡便、安全可靠、功能完備的深基坑作業(yè)智能設(shè)備，依靠設(shè)備主動、及時地發(fā)現(xiàn)危險并預警，自動采取有效措施加強人員保護，破解深基坑安全作業(yè)難題，防范基建安全事故發(fā)生。
在國網(wǎng)基建部指導下，甘肅電力“國網(wǎng)工匠”翟宗亮及其創(chuàng)新團隊深入施工現(xiàn)場進行勘察，掌握現(xiàn)場需求，成立課題研發(fā)小組，開展技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過多次實驗、檢測、調(diào)試，今年7月24日，國內(nèi)首臺一體化深基坑作業(yè)智能機在中蘭鐵路牽引站330千伏外部供電工程施工現(xiàn)場進行試驗，各項功能均達到預期要求，性能參數(shù)滿足有限空間作業(yè)要求。隨后，經(jīng)過一個月的試用、改進、再試用、再改進,第二代產(chǎn)品于8月正式進行多點推廣試用。
具有實時氣體檢測、自動聲光報警、智能送風、電動提料、應(yīng)急救援裝置等多個功能。作業(yè)時，當基坑內(nèi)氧氣含量低于15%時，將自動觸發(fā)聲光報警，同時風機自動啟動送風，直至氧氣含量正常;如遇緊急情況，應(yīng)急救援裝置可迅速將施工人員拉出基坑;大大提高了提土開挖效率，進而縮短施工工期……一體化深基坑作業(yè)智能機一舉破解了深基坑作業(yè)安全措施難以落實的行業(yè)難題，同時，也極大地提高了作業(yè)效率。
運輸輕便，安裝快捷，一體化深基坑作業(yè)智能機具有很強的可復制推廣性。今年7月31日，國家電網(wǎng)公司確定在16家省公司試點應(yīng)用。目前，16家試點省公司已投入使用45套，并計劃再添置90套。
從問題中尋求科技創(chuàng)新，當好西北電網(wǎng)“中心廳”
不可否認，甘肅電力的科技創(chuàng)新已經(jīng)走在了全國前沿，而實現(xiàn)這一成果的動力，一定程度上在于甘肅電網(wǎng)的特殊性。
“大家形象地將西北5省形容為‘四室一廳’，而處于最中間的甘肅電網(wǎng)，就扮演著‘廳’的角色，青海、新疆、陜西、寧夏的交換都要從甘肅電網(wǎng)上經(jīng)過，”甘肅電力科技部副主任王維洲介紹說，甘肅電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，控制難度大;其次，甘肅新能源占比高，風電、光伏占到裝機的43%，尤其河西地區(qū)占到75%，新能源本身的波動性，增加了控制難度;再加上近年來全面推行的光伏扶貧項目，在農(nóng)村地區(qū)呈現(xiàn)點多面廣，控制難度再次增加。
“很多問題在世界范圍來說，我們都是首次遇到，”王維洲坦言，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行的壓力比較大，“但是，對于科技工作人員來說也是個機會，有問題才有創(chuàng)新，我們圍繞甘肅電網(wǎng)遇到的一系列問題組織科技攻關(guān)，因此才有了甘肅電力科技創(chuàng)新的長足發(fā)展。”
除了先天條件的倒逼，據(jù)王維洲介紹，一直以來，國家都將最新技術(shù)放在甘肅試用，也為甘肅電力提供了科技創(chuàng)新的條件。于是有了歷史上開創(chuàng)共和國水電史多個之最的劉家峽水電站。
今天，在甘肅省大力推進光伏扶貧的背景下，新一輪的問題隨之產(chǎn)生：負荷沒有增加的情況下，供大于求形成的不平衡，給電網(wǎng)造成了很大的難度。能否就地完成消納，成了光伏扶貧需要重點考慮的問題。
秉著扶貧先扶智的原則，2016年國家電網(wǎng)公司組織科技攻關(guān)項目，在定西香泉地區(qū)建設(shè)“智慧農(nóng)業(yè)與分布式電源協(xié)調(diào)發(fā)展示范工程”，旨在通過培育適宜當?shù)靥攸c的農(nóng)業(yè)負荷，探索就地消納分布式電源、光伏扶貧新路子。
以該地區(qū)最主要農(nóng)作物馬鈴薯的育種為突破口，將國際上先進的馬鈴薯育種技術(shù)引入示范工程，采用無性繁殖方式進行馬鈴薯育種，一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)運用而生。科學的育種方式對環(huán)境溫度、濕度等因素有嚴格要求，要營造最佳的植物生長環(huán)境就需要消耗大量能源，2018年示范一期和二期工程建成投運后，除全部消納掉19KW大棚分布式電源外，還從大電網(wǎng)每年購電近50萬度，實現(xiàn)了育種企業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)的共贏。
通過示范工程建設(shè)，馬鈴薯育種公司的全部產(chǎn)品遠銷19個國家，企業(yè)年銷售收入達到7000萬元，年盈利1000萬元，固定聘用當?shù)剞r(nóng)民70余人，臨時聘用150余人，農(nóng)民日均收入達到了70-90元，成為當?shù)胤鲐毠缘拿餍瞧髽I(yè)。
在這個示范工程的建設(shè)過程中，充分體現(xiàn)了甘肅電力作為央企的政治責任、社會責任和經(jīng)濟責任，在設(shè)計項目的時候，根據(jù)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量身打造用能規(guī)劃，再整合社會優(yōu)勢力量，打造甘肅與外界交流的平臺，帶動上下游的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
優(yōu)秀人才的引進和培養(yǎng)，便是優(yōu)勢力量之一。近年來，甘肅電力成立院士工作站，通過積極申報國網(wǎng)長線項目，改造現(xiàn)有風電機組的控制系統(tǒng)，提升機組無功響應(yīng)和典雅支撐能力等，有望提升±800kV祁韶直流輸送能力100-150萬千瓦，借助院士工作站科技創(chuàng)新補強甘肅電網(wǎng)“短板”;由甘肅電力牽頭完成的重大科技成果“千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮獲2019年國家科技進步二等獎;研究團隊通過歷時9年聯(lián)合攻關(guān)，攻克了千萬千瓦級風光電集群預測評估、源源控制、源網(wǎng)控制、裝備研制和系統(tǒng)集成等系列關(guān)鍵技術(shù)并示范應(yīng)用，填補了國際千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)的空白。
“事實上，在甘肅搞院士工作站真的不容易，整個甘肅投資環(huán)境并不理想，科技經(jīng)費緊張，”王維洲感慨說，大家都是滿懷情懷、不求回報地投入其中，他反復強調(diào)：“問題就是科研，數(shù)據(jù)就是資源。我們將國內(nèi)最優(yōu)秀的人才通過項目凝聚起來，共同解決甘肅電力的科技問題。”
對于甘肅電力現(xiàn)階段取得的科技創(chuàng)新成果，王維洲給出了充分的肯定，并對接下來進一步的工作開展充滿期待：“未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)遇到的問題將首先在甘肅遇到，解決好甘肅的問題對全球能源互聯(lián)網(wǎng)有現(xiàn)實的借鑒意義。”
作者：趙化利，王震
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