《電子技術(shù)應(yīng)用》
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未來已來 尋求泛在電力物聯(lián)網(wǎng)解決之“道”

2019-07-09

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  這個世界唯一不變的就是每時每刻都在變化。

  18世紀(jì)60年代,當(dāng)?shù)谝淮喂I(yè)革命的帷幕悄然拉起,人們既驚嘆于機(jī)器生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)與高效,又擔(dān)心大規(guī)模的機(jī)器應(yīng)用于生產(chǎn)將大大沖擊原有手工業(yè)者的地位。然而,大機(jī)器生產(chǎn)雖然一定程度上沖擊了家庭小作坊式的手工業(yè)者,卻催生出更多更高效的崗位,從此,西方一些資本主義國家走上了發(fā)展快車道。

  19世紀(jì)60年代后期,人類開始了第二次工業(yè)革命,人類開始正式進(jìn)入“電氣時代”。自此,人類開始了更進(jìn)一步的狂飆式發(fā)展。

  人們普遍認(rèn)為,計算機(jī)及信息技術(shù)革命被稱之為“第三次工業(yè)革命”,人類進(jìn)入了IT(information technology)時代。然而,隨著近年來信息技術(shù)的長足發(fā)展,大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、智慧城市等新興熱點(diǎn)被人們普遍接受并發(fā)揮潛力。阿里巴巴集團(tuán)董事局主席馬云在他的《未來已來》一書中寫道:“目前,我們正在進(jìn)入從IT時代到DT(Data technology)時代的轉(zhuǎn)型階段”。萬物互聯(lián)、萬物共享的互聯(lián)網(wǎng)思維方式已經(jīng)滲透入普羅大眾生活的方方面面并被習(xí)以為常。在新的時代浪潮下,面對著經(jīng)濟(jì)下行壓力增大、售電增速放緩、新商業(yè)模式的沖擊與交混,電網(wǎng)企業(yè)究竟該何去何從?

  2019年1月,國網(wǎng)公司“兩會”正式提出全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)” 建設(shè), 加快打造具有全球競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署?!叭蛢删W(wǎng)”中的三型指的是:平臺型、樞紐型、共享型,而兩網(wǎng)則是指“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)(SG)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)(IOTE)”。對于堅強(qiáng)智能電網(wǎng)這一提法,我們已經(jīng)十分熟悉,那么究竟什么是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)呢?

  泛在即無處不在,泛在物聯(lián)指代的就是:任何時間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物之間的信息連接和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是泛在物聯(lián)網(wǎng)在電力行業(yè)的具體表現(xiàn)形式和應(yīng)用落地。按照國家電網(wǎng)公司《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》上的說法:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將電力用戶及其設(shè)備,電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備,發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備,供應(yīng)商及其設(shè)備,以及人和物連接起來,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會服務(wù);以電網(wǎng)為樞紐,發(fā)揮平臺和共享作用,為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機(jī)遇,提供價值服務(wù)。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層。涉及傳感技術(shù)(數(shù)據(jù)采集)、通信技術(shù)(數(shù)據(jù)傳輸)、信息技術(shù)(數(shù)據(jù)管理、分析、應(yīng)用)三層底層技術(shù)。這是從技術(shù)層面對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行劃分,那么如何從更多方面理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)呢?我認(rèn)為,要深入理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng),必須從以下幾個方面著手。

  一、新時代電網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)型壓力及客觀要求

  首先是電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部自身面臨的問題與壓力。眾所周知,隨著經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)一步發(fā)展,目前電網(wǎng)的規(guī)模和復(fù)雜程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過十年前甚至五年以前,接入電網(wǎng)的設(shè)備類型和數(shù)量也急劇增加。一方面是企業(yè)的用工人數(shù)平緩增加,另一方面是新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)層出不窮急劇增加。電網(wǎng)儼然已經(jīng)成為一個連接電力用戶、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、供應(yīng)商等的大型電力生態(tài)系統(tǒng)。在堅強(qiáng)智能電網(wǎng)即將建成(2020年)之際,新的問題迫使電網(wǎng)企業(yè)亟需尋找新的解決方案,于是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一新興理念順理而生。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上是在認(rèn)識到新時代電網(wǎng)發(fā)展問題后的新思路、新理念、新戰(zhàn)略,雖然和“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”有部分重疊,但是絕不能認(rèn)為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)僅僅是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的補(bǔ)充和備份。實(shí)際上,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一張全新的網(wǎng)絡(luò),是人類社會發(fā)展到DT時代電網(wǎng)形態(tài)必須經(jīng)歷的必要階段?;ヂ?lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等新的社會經(jīng)濟(jì)形態(tài)極大地改變了日常生活,同時電網(wǎng)形態(tài)也必須適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)形態(tài)的變化,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一偉大構(gòu)想的提出恰好滿足了電網(wǎng)發(fā)展內(nèi)在需要。

  2019年 3月5日,《政府工作報告》提出,“深化電力市場化改革,清理電價附加收費(fèi),降低制造業(yè)用電成本,一般工商業(yè)平均電價再降低10%?!边@是繼2018年電價降低10%后的第二次大幅度電費(fèi)降價。作為有責(zé)任的大型央企,國家電網(wǎng)公司將堅定不移地貫徹、執(zhí)行黨中央、國務(wù)院的決定,并且以高度責(zé)任感履行大型央企的社會責(zé)任。但是同時也要看到,經(jīng)過兩輪電價降低后,電網(wǎng)企業(yè)利潤將更加微薄。如何應(yīng)對一方面經(jīng)濟(jì)下行壓力持續(xù)增大,電量增量放緩的市場壓力,另一方面市場開放,輸配電價格降低帶來的售電壓力,都是目前公司亟需解決的問題。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一新理念的提出,將對企業(yè)上述壓力解決提供全新思路。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的全面建設(shè),實(shí)際上是利用互聯(lián)網(wǎng)思維和用戶思維打造所謂“平臺型、樞紐型、共享型”企業(yè)。電網(wǎng)企業(yè)將不僅僅是作為傳統(tǒng)意義上的售電方,而是在售電的同時作為一個平臺型企業(yè)為發(fā)電企業(yè)、用電客戶、供應(yīng)商等提供交易平臺,共享改革紅利同時開拓新的利潤增長點(diǎn)。這種模式的轉(zhuǎn)變,實(shí)際上是一種典型的共享互利型經(jīng)濟(jì)模式。這種平臺、樞紐、共享思路,不會是零和博弈,而是普惠性質(zhì)的經(jīng)濟(jì)模式,將對各方參與者帶來切實(shí)利益與好處。

  二、技術(shù)的更新迭代與全球化形勢(貿(mào)易戰(zhàn)背景)下國際競爭

  中美“貿(mào)易戰(zhàn)”聚焦了整個世界的眼球。美國不遺余力以一國之力封鎖華為,本質(zhì)上就是不甘心美國失去在5G等關(guān)鍵技術(shù)上的優(yōu)勢?;叵肫饋?,我國電網(wǎng)也曾經(jīng)經(jīng)歷過“卡脖子”階段,這不得不讓我們重新正視起來技術(shù)創(chuàng)新和科技自立的問題來。

  在1985年開工的我國第一個商業(yè)運(yùn)行的大容量遠(yuǎn)距離直流輸電工程--500千伏葛上直流輸電工程中,由于技術(shù)受制于人,我們就嘗盡了苦頭。由于當(dāng)時我國并未掌握特高壓直流輸電技術(shù),也無法獨(dú)立自主生產(chǎn)設(shè)備,所以在整個工程建設(shè)過程中處處受到制約。一方面是由于技術(shù)壟斷,所以價格不透明并且價格虛高。所有零配件無法自主生產(chǎn),整個施工及項目完全被國外廠家所掌控,毫無自主權(quán)。二是由于自己沒有掌握核心及關(guān)鍵技術(shù),不能因地制宜設(shè)計出適宜于我國特殊地形氣候等的電力設(shè)備。所以在施工過程中許多設(shè)備存在這樣或那樣的問題,歸根到底是因?yàn)橥鈬鴱S家沒有實(shí)地了解中國地形地貌等情況而我國又不能獨(dú)立自主生產(chǎn)。經(jīng)歷過那段屈辱歲月,我們深刻認(rèn)識到“核心技術(shù)必須掌握在自己手里”這個基本道理。在幾代電力人艱苦卓絕的努力下,我國不僅攻克了500千伏直流輸電技術(shù),更是在±800千伏直流輸電和交流1100輸電領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。

  然而,以特高壓為骨架的“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”主要承載的是能源流及業(yè)務(wù)流,面對“我們正經(jīng)歷從IT時代到DT時代的轉(zhuǎn)型階段”這一基本事實(shí),我們迫切需要另一張網(wǎng)來承載呈爆炸式增長的數(shù)據(jù)流。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的提出則正是這一問題的解決之道。

  目前,社會信息量呈爆炸式幾何級數(shù)增長。人們逐漸意識到,當(dāng)今社會是一個數(shù)據(jù)價值凸顯的社會,數(shù)據(jù)被賦予了特殊的含義和價值。2019政府工作報告也提出要“培育新一代信息技術(shù)等新型產(chǎn)業(yè)集群,壯大數(shù)字經(jīng)濟(jì)”。

  對電網(wǎng)企業(yè)而言,運(yùn)檢、財務(wù)、建設(shè)、人資等傳統(tǒng)信息與分布式移動終端、智能采集單元等新興海量信息用傳統(tǒng)的技術(shù)和思路已經(jīng)無法處理,我們迫切需要新的數(shù)據(jù)和信息處理手段,而大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)則為我們提供了現(xiàn)成的思路和手段。利用云計算、分布式處理技術(shù)、存儲技術(shù)和感知技術(shù)等大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)對海量信息進(jìn)行深入挖掘、分析,可以有效處理并利用海量信息,從數(shù)據(jù)中挖掘和尋找價值。而5G技術(shù)以其增強(qiáng)移動帶寬(eMBB)、海量機(jī)器類通信(mMTC)、超可靠低延時(uRLLC)這三個顯著優(yōu)勢使得電網(wǎng)泛在物聯(lián)成為可能,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將可以擁有海量的接入用戶,并且在5G技術(shù)支撐作用下實(shí)現(xiàn)超高的接入速率和極低的傳輸延時。

  國網(wǎng)為進(jìn)一步加速泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),正加速打造電力物聯(lián)網(wǎng)系列“國網(wǎng)芯”,制定泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架,完成關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略新興技術(shù)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用落地。我們可以認(rèn)為,相關(guān)前沿技術(shù)促進(jìn)了“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)發(fā)展,同時“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”又極大地促進(jìn)了新技術(shù)的創(chuàng)新和落地。在中美兩國貿(mào)易戰(zhàn)的大背景下和華為被美國封鎖的形勢下,通過“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)加速刺激科技創(chuàng)新,正是電網(wǎng)在全球化局面下應(yīng)對技術(shù)封鎖的解決之“道”。

  三、生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展要求

  黨的十九大報告莊嚴(yán)提出“為把我國建設(shè)成為富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會主義強(qiáng)國而奮斗”這一重要概念。社會主義現(xiàn)代化奮斗目標(biāo)中的“美麗”與“五位一體”總布局的“生態(tài)文明建設(shè)”實(shí)現(xiàn)完美對接。

  目前,環(huán)境污染問題仍舊是困擾中國人民乃至世界人民的主要問題之一?!熬G水青山就是金山銀山”,電能作為人類目前最主要的二次能源形式在人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中具有不可替代的地位。如何充分利用電能清潔高效綠色環(huán)保的特點(diǎn),在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電能替代是目前生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要課題,而“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”則提供了可行的解決之道。

  以特高壓為骨架的“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”,大大提高了電能輸送距離和輸送能力,有效促進(jìn)跨區(qū)域能源合理配置,對促進(jìn)清潔能源消納具有重要意義。“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”主要是從供給側(cè)而言的,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)體系可以大容量遠(yuǎn)距離調(diào)配電能,從供給側(cè)改善電能的供應(yīng);而“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”則是從需求側(cè)而言的,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以更加精準(zhǔn)合理地調(diào)配電能,從需求側(cè)提高能源利用效率?!皥詮?qiáng)智能電網(wǎng)”就好比是“乾坤大挪移”,可以將我國西部地區(qū)清潔廉價的電能轉(zhuǎn)移到東部地區(qū);“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”就好比是“北冥神功”,電網(wǎng)可以吸收千家萬戶用不完的電能同時配置給缺電的用戶。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)之所以能對生態(tài)文明建設(shè)產(chǎn)生巨大作用,關(guān)鍵就在于它可以大大促進(jìn)清潔能源消納。前面提到,“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”就好比是“北冥神功”,可以聚合調(diào)配一切可用電能,其典型場景是虛擬電廠。它將分布式發(fā)電裝置(DG)、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等各種不同形式的分布式電源(DER)聚合成實(shí)體,利用先進(jìn)的控制、計量、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種類型的分布式能源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行,促進(jìn)清潔能源的消納和資源的合理優(yōu)化配置。

  建設(shè)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”,將可以全面深度感知源網(wǎng)荷儲設(shè)備運(yùn)行、狀態(tài)和環(huán)境信息并構(gòu)建電力交易平臺。也就是說,我們可以最大限度地利用好一切可以利用的資源,用市場化的方法鼓勵并引導(dǎo)各種類型用戶自發(fā)參與到電力交易過程中,達(dá)到調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷的目的并有效緩解棄風(fēng)棄光等現(xiàn)象的發(fā)生,有力促進(jìn)清潔能源消納。在生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的今天,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供了能源方向的解決之“道”。

  四、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、共享改革紅利、助力中國制造2025

  自今年3月國家電網(wǎng)公司召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)動員會后,資本市場上出現(xiàn)了一股泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念股的“漲停潮”,許多互聯(lián)網(wǎng)公司大佬也紛紛表態(tài)并支持“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)。周鴻祎、雷軍、董明珠、楊元慶等互聯(lián)網(wǎng)公司或傳統(tǒng)制造業(yè)老總紛紛表示機(jī)會來了,希望在這個大的產(chǎn)業(yè)上分一杯羹。

  當(dāng)前,全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力,中國經(jīng)濟(jì)下行壓力增大,加上貿(mào)易戰(zhàn)的影響,我們迫切需要許多強(qiáng)勁有力的經(jīng)濟(jì)增長引擎來刺激經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步健康發(fā)展。以往的電網(wǎng)投資,很少有涉及整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的投資,所以相對而言電網(wǎng)投資與建設(shè)對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的拉動作用不明顯。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)則是以共享、互惠的思維將整個產(chǎn)業(yè)鏈甚至互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、制造業(yè)等企業(yè)納入其中,通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)達(dá)到多方共贏的良好局面。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對于經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用主要體現(xiàn)在對外業(yè)務(wù)上。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對外就是要打造涵蓋政府、終端客戶、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的智慧能源綜合服務(wù)平臺,為新興業(yè)務(wù)引流用戶和為電網(wǎng)企業(yè)和新興業(yè)務(wù)主體賦能。通過進(jìn)一步激發(fā)市場活力,釋放市場潛力,達(dá)到帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)還可以通過培育發(fā)展新興業(yè)務(wù)來一方面拓展公司利潤增長點(diǎn),另一方面服務(wù)小微企業(yè)共享改革紅利。通過大力培育和發(fā)展綜合能源服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運(yùn)營、 大數(shù)據(jù)征信、 光伏云網(wǎng)、三站合一、線上供應(yīng)鏈金融、虛擬電廠、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務(wù)、智能制造、“國網(wǎng)芯” 和結(jié)合5G的通信、桿塔等資源商業(yè)化運(yùn)營等新興業(yè)務(wù)來極大地拓展公司業(yè)務(wù)面,為電價降低后的電網(wǎng)企業(yè)尋找新的利潤增長點(diǎn)。同時,通過與國內(nèi)外知名企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)等建立常態(tài)合作機(jī)制,形成新興產(chǎn)業(yè)孵化運(yùn)營機(jī)制,可以進(jìn)一步促進(jìn)相關(guān)企業(yè)特別是小微企業(yè)的發(fā)展。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)同時還契合了我國的《中國制造2025》戰(zhàn)略計劃。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》,中國計劃到2020年,基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,2025年制造業(yè)整體素質(zhì)大幅提升,到2035年,我國制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平。而新中國成立一百年時,制造業(yè)大國地位更加鞏固,綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),打造能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,建設(shè)好國家雙創(chuàng)示范基地,將有效適應(yīng)“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)新”的大形勢,為我國相關(guān)制造業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)大動力。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷,國際競爭日益加劇的今天,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將為拉動內(nèi)需和助力中國制造2025提高解決之“道”。

  中國儒家經(jīng)典《禮記·大學(xué)》里有一句話“茍日新,日日新,又日新”。在這個瞬息萬變的社會中,唯有不斷與時俱進(jìn)、推陳出新、擁抱時代才能適應(yīng)日新月益社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。人如此,企業(yè)如此,團(tuán)體如此,國家亦如此。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的提出,是人類社會進(jìn)入“DT時代”與電網(wǎng)發(fā)展數(shù)字化、智能化的客觀要求,是不以人意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在。我們唯有主動適應(yīng)時代,加速泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),助力電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,方可在日益激烈的國際競爭中尋找到生存之“道”。


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