一、英特爾眼中的“智慧能源”
所謂智慧能源,是指從能源開發(fā)利用到生產(chǎn)消費(fèi)——所有與能源相關(guān)且使用信息通信技術(shù)(ICT)的活動(dòng),通過系統(tǒng)集成、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、智能互動(dòng),實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源調(diào)度運(yùn)行,從而優(yōu)化能源管理和使用方式。
英特爾為什么關(guān)注智慧能源?這與英特爾公司的定位非常相關(guān)。作為一家為智能互聯(lián)世界提供計(jì)算力和智能化解決方案的行業(yè)領(lǐng)先公司,英特爾始終響應(yīng)國策需求,聯(lián)動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),攜手伙伴關(guān)注民生,迎接社會(huì)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
眾所周知,中國是能源消耗大國,且單位GDP能效利用率低,由此帶來的環(huán)境問題日益突出。2014年“APEC藍(lán)”概念的出現(xiàn),說明首都的霧霾成因與北京周邊地區(qū)高能耗的生產(chǎn)、運(yùn)輸活動(dòng)直接相關(guān)。
業(yè)界必須認(rèn)識(shí)到,能源問題的罪魁禍?zhǔn)自谟诓缓侠淼哪茉瓷a(chǎn)和利用方式。為此國家已經(jīng)做出“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”的決定,力圖在2020年前通過技術(shù)變革、管理創(chuàng)新、需求引導(dǎo)等方式,推進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
國務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》明確指出,要實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略,“樹立科技決定能源未來、科技創(chuàng)造未來能源的理念”,加快構(gòu)建清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系,打造中國能源升級(jí)版。
未來能源需求剛性增長、環(huán)境保護(hù)壓力上升的趨勢(shì)或難以扭轉(zhuǎn)。在此背景下,傳統(tǒng)的節(jié)能技改、新能源、環(huán)境治理等項(xiàng)目式發(fā)展陸續(xù)遭遇瓶頸,潛力收窄,成本提高,不平衡不協(xié)調(diào)問題日益突出。
由此,具有系統(tǒng)集成、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、智能交互特點(diǎn)的智慧能源技術(shù)逐漸走上前臺(tái)。基于ICT在能源、工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域的融合應(yīng)用,智慧能源技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域用能技術(shù)的動(dòng)態(tài)整合和優(yōu)化管理,在整合能源需求側(cè)和供應(yīng)側(cè)、協(xié)調(diào)跨區(qū)域能源調(diào)度運(yùn)行、優(yōu)化能源管理方式等方面,具有革命性的促進(jìn)作用。甚至有國外機(jī)構(gòu)判斷,ICT技術(shù)與能源的融合將引發(fā)“第三次工業(yè)革命”。
可以預(yù)見的是,智慧能源技術(shù)將逐漸演變成為能源運(yùn)行和管理的核心。依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),智慧能源技術(shù)將承擔(dān)能源供需監(jiān)測(cè)、平衡的職責(zé),能源數(shù)據(jù)中心將成為系統(tǒng)優(yōu)化、調(diào)度和決策的核心。各行業(yè)的設(shè)備運(yùn)行方式和生產(chǎn)經(jīng)營方式將發(fā)生變化,新產(chǎn)業(yè)模式和市場(chǎng)機(jī)遇也將誕生。
二、能源管理(管理節(jié)能)的實(shí)際挑戰(zhàn)
當(dāng)前的能源管理,有幾個(gè)比較顯著的問題。
第一,現(xiàn)場(chǎng)能源消耗數(shù)據(jù)的采集比較困難,這里包括了能源采集的難度和連接/部署的難度,主要原因是目前能源管理并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而需要支持不同的協(xié)議。
第二,能源管理行業(yè)相對(duì)比較分散,有很多地方性企業(yè),全國注冊(cè)在案的節(jié)能服務(wù)公司就有5000多家,每家企業(yè)針對(duì)不同的項(xiàng)目有不同的方案,如此一來導(dǎo)致沒有標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化的方案可以推廣復(fù)制,制約了能源管理的快速成長。
第三,高初始投資成本、高運(yùn)營維護(hù)成本。目前針對(duì)能源管理有一個(gè)通行商業(yè)模式:合同能源管理。節(jié)能服務(wù)公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能項(xiàng)目的節(jié)能目標(biāo),節(jié)能服務(wù)公司為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)向用能單位提供必要的服務(wù)。這樣節(jié)能服務(wù)公司需要有很多的信息技術(shù)投入,包括設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、管理軟件等。另一方面,能源管理需要長期運(yùn)行,一般需要運(yùn)行五到十年。
第四,能源管理系統(tǒng)目前仍屬于封閉系統(tǒng),很多比較有價(jià)值的能效數(shù)據(jù)或信息,沒法做到匯聚共享,也無法支持進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘、分析。
以上問題最終導(dǎo)致的是,目前大部分的能源管理系統(tǒng)主要的功能仍然是數(shù)據(jù)展示,節(jié)能效果并不明顯。理想的狀態(tài)應(yīng)該是,系統(tǒng)可以告訴企業(yè)具體什么地方能耗是多少,能耗高的原因是什么,應(yīng)該怎么去做節(jié)能。
基于此,英特爾希望從技術(shù)角度找到解決方案,可以比較輕松、低成本地采集數(shù)據(jù),智能地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘,最終通過系統(tǒng)自適應(yīng)/控制,達(dá)到最佳節(jié)能效果。而這個(gè)理想的能源管理方案就是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧能源管理。
三、 從云到端,方可實(shí)現(xiàn)智慧能源管理
在英特爾看來,智慧能源管理是“云管端”。分成三塊,目前來看是端和云都有極大的提升空間:
第一塊是前端智能網(wǎng)關(guān)和傳感器。智能網(wǎng)關(guān)可以通過傳感器采集到很多的前端能耗數(shù)據(jù),甚至將來還能發(fā)揮更大的作用,比如采集到更多設(shè)備運(yùn)行的狀況。
中間一塊是通信網(wǎng)絡(luò),將采集的數(shù)據(jù)傳輸至云。有的運(yùn)營商已經(jīng)有了專門針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的專網(wǎng)通信,使得資源可以被分配到和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)單元里去。
最后一塊是云平臺(tái),可以是公有云、私有云,履行網(wǎng)關(guān)設(shè)備管理,故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、節(jié)能建議和管理、能耗監(jiān)測(cè)與分析、數(shù)據(jù)管理服務(wù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理等功能。它幫助實(shí)現(xiàn)最頂層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、統(tǒng)計(jì)分析。
智慧能源管理的實(shí)現(xiàn),非一家之力能完成,需要整合基于云平臺(tái)的服務(wù)方案?;诖耍覀冃枰獙?shù)據(jù)服務(wù)API接口開放給行業(yè)合作伙伴,讓大家在此之上開發(fā)不同的分析軟件、應(yīng)用軟件。有兩種比較重要的業(yè)務(wù),一種是對(duì)設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測(cè)及故障預(yù)警工作,可以通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn),另一種是在能源管理方面通過數(shù)據(jù)分析,指示在什么地方可以改進(jìn)節(jié)能效果,支持節(jié)能管理決策并自動(dòng)發(fā)送到前端網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制。
智慧能源管理最終會(huì)部署很多的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。如果沒有基于云的網(wǎng)關(guān)管理,任何一個(gè)與網(wǎng)關(guān)相關(guān)的業(yè)務(wù)升級(jí),甚至于網(wǎng)關(guān)出了問題,都可能需要專人現(xiàn)場(chǎng)做調(diào)試維修,使得網(wǎng)關(guān)的運(yùn)維成本非常高。在英特爾看來,一個(gè)完整的云平臺(tái)里面,非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是需要有對(duì)前端網(wǎng)關(guān)設(shè)備管理的后臺(tái),而且這里面安全是需要重點(diǎn)考慮的。
除此以外,我們需要在設(shè)備與設(shè)備之間建立聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘甚至控制等功能。最終整個(gè)智慧能源管理的方案不僅僅體現(xiàn)在能源消費(fèi)端,還會(huì)和可再生能源等能源提供企業(yè)建立對(duì)接,更好地利用能源信息,幫助調(diào)配區(qū)域能源消耗情況。
所以英特爾理解的智慧能源管理方案,非一家企業(yè)就能完成的,甚至不是在一個(gè)行業(yè)內(nèi)就能完成的,而是通過跨界合作實(shí)現(xiàn)。英特爾帶來的不僅是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,還有我們的行業(yè)合作伙伴,提供領(lǐng)先的能源技術(shù),針對(duì)中國市場(chǎng)需求推出智慧能源管理方案。英特爾致力于扮演“虛擬解決方案提供商”的角色,提供端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案,簡化智慧能源管理方案部署,提升方案效益。
四、智慧能源的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)——智慧能源網(wǎng)關(guān)
如果沒有數(shù)據(jù),一切無從談起。所以要實(shí)現(xiàn)以上所述藍(lán)圖,第一步而且最關(guān)鍵的是:智慧能源網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)不僅僅是一個(gè)通信設(shè)備,它是智慧能源的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)。
首先,智慧能源網(wǎng)關(guān)要體現(xiàn)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定可靠、易于部署,同時(shí)它需要滿足業(yè)務(wù)單元的智能化要求,不單單是簡單的數(shù)據(jù)采集過程,很多數(shù)據(jù)處理、判斷都要在網(wǎng)關(guān)進(jìn)行。其次,要有比較好的遠(yuǎn)程管理、智能應(yīng)用,易于維護(hù)。第三是數(shù)據(jù)傳輸歸一化,因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)匯集來自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)。最后,網(wǎng)關(guān)性價(jià)比要高,這甚至決定了整體解決方案的擴(kuò)展性前景。網(wǎng)關(guān)不是一個(gè)簡單的設(shè)備,而是關(guān)鍵的前端節(jié)點(diǎn)智能設(shè)備。
基于英特爾®Quark™平臺(tái)的智慧能源網(wǎng)關(guān)具有開放性,使得網(wǎng)關(guān)不是一個(gè)封閉的系統(tǒng),將來可以滿足更多的二次開發(fā)工作,實(shí)現(xiàn)拓展更多的新功能。它具有安全性,從一開始就能保證網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)安全、運(yùn)營安全。針對(duì)不同的項(xiàng)目,英特爾可以通過網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)的靈活性滿足其個(gè)性化需求。最后是成本優(yōu)勢(shì),這進(jìn)一步?jīng)Q定了能源行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)的速度。
與第三方網(wǎng)絡(luò)相比,英特爾智慧能源網(wǎng)關(guān)大大降低了合作伙伴研發(fā)成本,提升了他們的市場(chǎng)推進(jìn)速度,使其專注于整個(gè)能源管理方案設(shè)計(jì),提升方案效率。英特爾在總成本上也進(jìn)行了很好的控制,不單單是硬件設(shè)備成本,也包括軟件開發(fā)和后期維護(hù)成本。
推出智慧能源網(wǎng)關(guān)只是第一步。英特爾提供的是從端到端的智慧能源整體解決方案。英特爾將和本地能源行業(yè)合作伙伴加強(qiáng)溝通與合作,促進(jìn)更多的能源管理系統(tǒng)快速部署、接入云平臺(tái),從而為實(shí)現(xiàn)構(gòu)建清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系,打造中國能源升級(jí)版貢獻(xiàn)力量。