概念解讀之外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)到底要做些什么？具體又有哪些小目標(biāo)？

3月30日，“第二屆綜合能源系統(tǒng)峰會暨泛在電力物聯(lián)網(wǎng)論壇”在華北電力大學(xué)禮堂舉行。這場會議從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的不同切面，談了幾大領(lǐng)域為順應(yīng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型做的業(yè)務(wù)構(gòu)想，以及正在嘗試的具體實踐。

其中，關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的核心建設(shè)目標(biāo)，中國科學(xué)院院士周孝信有一段非常精彩的總結(jié)：最大幅度提高能源綜合利用效率，最大限度開發(fā)利用可再生能源，為終端用戶提供便捷可靠優(yōu)質(zhì)的綜合能源服務(wù)，推動技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

信息通訊、人工智能、電力芯片、數(shù)據(jù)安全

“信息通訊技術(shù)迅速發(fā)展到這個階段，才能夠真正（支撐）建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?！眹W(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理孫德棟表示。

孫德棟對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)四個層級的總結(jié)是，感知層離不開傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)層離不開無線專網(wǎng)北斗導(dǎo)航技術(shù)，平臺層主要是大云物移智以及區(qū)塊鏈技術(shù)，最上層是智慧能源的應(yīng)用。國家電網(wǎng)在多年建設(shè)后已經(jīng)形成一個天然的物聯(lián)網(wǎng)，超過5.4億臺智能電表接入，日增超過60TB的數(shù)據(jù)量。

“不足是什么呢？”

孫德棟進(jìn)一步解釋，在感知層監(jiān)控的覆蓋量不足、實時性不強(qiáng)，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)；網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)覆蓋的深度不夠、寬帶不足，缺乏端到端的應(yīng)用通信網(wǎng)解決方案；平臺層則是應(yīng)用不充分，缺乏跨專業(yè)的物聯(lián)管理，超大規(guī)模的應(yīng)用管理能力不足；面向物聯(lián)應(yīng)用的開放共享不足；平臺與感知層的協(xié)同計算與實時響應(yīng)能力不足。

“所以泛在物聯(lián)網(wǎng)未來的建設(shè)重點，一定是在感知、連接、開放、創(chuàng)新四個方面提升?！睂O德棟說，“還有一個（問題），泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)的信息化建設(shè)有什么區(qū)別？”

孫德棟表示，傳統(tǒng)的信息化建設(shè)主要關(guān)注的是企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理，促進(jìn)的是企業(yè)的精益化管理和經(jīng)營績效的提升。但是做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實際上缺少“兩頭”。第一是感知的深度不夠，第二是開放共享的創(chuàng)新業(yè)務(wù)不足，所以要加強(qiáng)“兩頭”的建設(shè)。

數(shù)據(jù)的深度感知與采集，為大數(shù)據(jù)與人工智能在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。中國電力科學(xué)院教授級高工、博士生導(dǎo)師張東霞表示，未來深度學(xué)習(xí)將會在負(fù)荷預(yù)測、風(fēng)光發(fā)電預(yù)測、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析、用戶用電特性分析、故障識別、需求響應(yīng)-用能管理、微電網(wǎng)等方面有良好的應(yīng)用前景。不過相關(guān)研究處于起步階段。

自研相適配的芯片是打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一大關(guān)鍵?！胺涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)的建設(shè)圍繞云、管、邊、端幾個層面開展工作，各個層面其實都離不開芯片?！眹W(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)北京智芯微電子科技有限公司執(zhí)行董事、黨委書記趙東艷提到，比如在云端需要強(qiáng)算力的AI芯片，管端需要無線專網(wǎng)、北斗芯片，邊端則需要能實現(xiàn)邊緣計算控制的主控芯片等。

據(jù)趙東艷介紹，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將從電力行業(yè)的設(shè)備與設(shè)備、人與設(shè)備，逐步延伸到企業(yè)、家庭、城市的智能化，實現(xiàn)萬物互聯(lián)會給集成電路應(yīng)用帶來指數(shù)級數(shù)量增加，預(yù)計需求量達(dá)千億片。不過目前芯片國產(chǎn)化在配電環(huán)節(jié)約10%，輸變電及調(diào)度環(huán)節(jié)不足5%。芯片的進(jìn)口高依存度高帶來了巨大安全隱患。目前國網(wǎng)的研發(fā)聚焦在芯片設(shè)計和芯片應(yīng)用環(huán)節(jié)。

大量數(shù)據(jù)接入、存儲之后，隨著而來的電力數(shù)據(jù)安全問題值得引起重視。華北電力大學(xué)能源電力大數(shù)據(jù)研究院院長李建彬教授提示，電力大數(shù)據(jù)的增長速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電力企業(yè)的預(yù)期。電力行業(yè)大數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險，而且更易成為網(wǎng)絡(luò)攻擊目標(biāo)，安全管控是最突出的風(fēng)險。

他建議，構(gòu)建與“三型兩網(wǎng)”相適應(yīng)的全場景安全防護(hù)體系，開展可信互聯(lián)、安全互動、智能防御相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用，為各類物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)做好全環(huán)節(jié)安全服務(wù)保障。

談泛在與電力交易、能源與交通融合

電力市場正在從中長期交易漸漸過渡到現(xiàn)貨市場，交易平臺也在探索與之相匹配的功能進(jìn)階。這恰與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)核存在諸多契合點。

北京電力交易中心技術(shù)處主任張顯表示，全國統(tǒng)一電力市場深化建設(shè)對電力交易平臺提出了新需求，現(xiàn)有系統(tǒng)難以在業(yè)務(wù)支撐、性能等方面滿足要求，在一體化“國網(wǎng)云”平臺和全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的不斷推進(jìn)過程中，需借助新技術(shù)優(yōu)勢開展新一代電力交易平臺的建設(shè)。

張顯提到，新一代電力交易平臺的構(gòu)建目標(biāo)是“業(yè)務(wù)運作實時化、市場出清精益化、交易規(guī)則配置化、市場結(jié)算高效化、基礎(chǔ)服務(wù)共享化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化”。通過全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，可以實現(xiàn)與調(diào)度、營銷等其他專業(yè)的數(shù)據(jù)高效交互，保證兩級平臺間信息共享與協(xié)同運營。

隨著新能源、電動汽車、儲能電站、微電網(wǎng)、交互式用能接入電網(wǎng)占比漸多，華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副院長劉敦楠建議，新興電力零售主體應(yīng)當(dāng)與交易中心形成數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)共享、體系共建的電力零售市場價值體系。

劉敦楠表示，適應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力零售價值體系建設(shè)應(yīng)以擴(kuò)大能源電力企業(yè)的收入為主要目標(biāo)，包括更多除電力需求以外的用戶需求，更多除電費以外的增值服務(wù)。

美好構(gòu)想看似遙遠(yuǎn)，然而相關(guān)實踐已經(jīng)提上議程。張顯表示，“在推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的同時，還在構(gòu)思示范工程，通過電力交易提供的價格信號，帶動新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)的發(fā)展。”

據(jù)其介紹，示范工程之一是“源網(wǎng)荷儲互動的市場化清潔能源消納”，該示范將研究挖掘全局電網(wǎng)和局部電網(wǎng)在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的差異化需求，結(jié)合用戶側(cè)儲能電站參與的電力市場運營機(jī)制，設(shè)計一套能優(yōu)先滿足清潔能源消納、引導(dǎo)用戶側(cè)儲能電站建設(shè)，并有助其成本回收的市場化交易方式和定價機(jī)制。預(yù)計能吸引10家以上儲能電站接入，同時清潔能源消納增加3000萬千瓦時以上。

第二個示范工程是虛擬電廠接入電力交易，計劃在冀北電網(wǎng)秦皇島實施。第三個示范工程是基于車聯(lián)網(wǎng)的綠電交易，將推動電動汽車充電樁進(jìn)入電力批發(fā)市場參與交易。預(yù)計今年可計入充電樁10萬個，有利于清潔能源消納20億千瓦時。

對此，國網(wǎng)電動汽車公司車聯(lián)網(wǎng)平臺中心（科技中心）業(yè)務(wù)副總監(jiān)秦儉也提到這一點，“要打通電力交易平臺與車聯(lián)網(wǎng)之間的信息共享與融合通道，來支撐電動汽車充電樁入網(wǎng)的聚合優(yōu)化和雙向互動。”然后通過對用戶的充電行為、出行意愿來分析和引導(dǎo)，最終實現(xiàn)清潔能源消納，從而在負(fù)荷尖峰時段起到有序用電的優(yōu)化作用。

事實上，能源與交通領(lǐng)域需要構(gòu)建更為深度的融合。華北電力大學(xué)能源交通融合發(fā)展研究院執(zhí)行院長馬靜表示，應(yīng)當(dāng)改變當(dāng)前交通系統(tǒng)的能源供應(yīng)模式，由單一電源供電結(jié)構(gòu)發(fā)展為多元電源互補(bǔ)模式，由單向電能流動消耗發(fā)展為雙向電能互動模式，由被動負(fù)荷消納發(fā)展為主動負(fù)荷協(xié)調(diào)模式，以此構(gòu)建交通能源互聯(lián)網(wǎng)。

兩個典型省份的“泛在”試驗

寧夏與江蘇，是上述“源網(wǎng)荷儲互動的市場化清潔能源消納”示范工程中，率先落點實踐的兩大省份。

從2012年開始，寧夏的前期工作就已經(jīng)展開。國網(wǎng)寧夏電力公司科信部主任丁茂生談到，構(gòu)建省級能源服務(wù)平臺的初衷，是基于寧夏電網(wǎng)的實際需求?！氨仨氉鲞@些事情，才能解決寧夏電網(wǎng)的問題?！?/p>

原因是，寧夏本身是西電東送的重要電源點，寧夏電網(wǎng)則是作為外送型電網(wǎng)需要承擔(dān)外送和內(nèi)銷雙重任務(wù)，對于加強(qiáng)省內(nèi)與省間的信息互動存在需求。與此同時，寧夏是國家級新能源綜合示范區(qū)，新能源裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到1800萬千瓦（裝機(jī)占比42.8%），解決棄風(fēng)棄光問題的迫切性強(qiáng)，需要“源-網(wǎng)-荷”互動來支撐新能源消納。

此外，寧夏大用戶負(fù)荷占比高，前100個工業(yè)用戶的用電負(fù)荷占到全省負(fù)荷的76%，便于集中開展能效服務(wù)。只要針對這100家工業(yè)用戶做文章，整個寧夏電網(wǎng)的能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，能源流與信息流的互動，就可能實現(xiàn)。

“（寧夏電網(wǎng)）是最具備實現(xiàn)條件的網(wǎng)省公司之一。”據(jù)丁茂生介紹，從2012年開始展開了前期工作，完成以多環(huán)節(jié)綜合互動為特征的智能電網(wǎng)集成示范，搭建了一個基于三期的互動平臺，初步實現(xiàn)新能源與大用戶、儲熱用戶、充放電站、智能小區(qū)與輸配電網(wǎng)的互動協(xié)調(diào)。

一個是西部供能輸出省，另一個則是東部沿海用能大省。江蘇近年來在綜合能源領(lǐng)域的探索與實踐，毫無疑問已經(jīng)走在國內(nèi)前列，并成為近期業(yè)內(nèi)調(diào)研的重點與熱土。

“建設(shè)運營好堅強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就是為了向用戶提供更安全、經(jīng)濟(jì)、便捷的綜合能源?！眹译娋W(wǎng)有限公司研究室副主任邱忠濤表示，綜合能源服務(wù)的開展會隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)部署和“云大物移智”、邊緣計算等信息通信技術(shù)的應(yīng)用，向著更智能、安全、便捷的方向發(fā)展。

據(jù)江蘇綜合能源服務(wù)公司副總經(jīng)理吳飛介紹，主要業(yè)務(wù)方向已經(jīng)由單一節(jié)能業(yè)務(wù)擴(kuò)展到能源供給、能源消費、能源交易和能源平臺四大業(yè)務(wù)板塊，推動電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)、車網(wǎng)的橫向貫通以及源、網(wǎng)、荷、儲的縱向聚合。

吳飛表示，“江蘇（綜合能源）公司是家建設(shè)綜合能源服務(wù)的平臺，構(gòu)建綜合能源服務(wù)的生態(tài)圈是生態(tài)升級的核心舉措?！币虼耍K正在打造“泛在物聯(lián)、時空互聯(lián)”的綜合能源服務(wù)平臺。

這包括三大塊內(nèi)容：省公司的綜合能源平臺是面向社會提供開放共享的普適性用能服務(wù)，省綜合能源公司專屬平臺是面向自有客戶及合作伙伴提供深度服務(wù)，客戶定制化能源管理子系統(tǒng)是面向、工礦企業(yè)、樓宇等各類客戶。

“企業(yè)肯定是綜合能源服務(wù)形成產(chǎn)品的重要載體，（我們會）根據(jù)客戶的不同營業(yè)管理需求，量身打造能源管理系統(tǒng)?！眳秋w說，“目前我們成立了兩個研發(fā)團(tuán)隊，一個是產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊，一個是平臺研發(fā)團(tuán)隊。”

對于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下的綜合能源服務(wù)，華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴表示，是以用戶為中心的價值創(chuàng)造，以數(shù)據(jù)為核心的信息增值，以技術(shù)為驅(qū)動的業(yè)務(wù)革新以及以改革為契機(jī)的效益挖潛。

由以上平臺積累、沉淀的海量數(shù)據(jù)，下一步也將有機(jī)會轉(zhuǎn)化為巨大增值價值。一方面可以利用綜合能源評價體系的理論、成果開展大數(shù)據(jù)分析。還可以為行業(yè)提供能源數(shù)據(jù)分析結(jié)果，輔助支撐政府、行業(yè)的能源政策和行業(yè)政策，包括為社會供應(yīng)商和金融機(jī)構(gòu)提供能效優(yōu)化。“我們今年選了1萬戶用戶作為樣本，來推動研究成果的落地?！眳秋w表示。

“站在智能時代的入口，我們應(yīng)該是和合作伙伴、用戶無處不在的連接?！眳秋w說，越多的智能終端設(shè)備接入能源互聯(lián)網(wǎng)，就能產(chǎn)生越多的價值。”