無論是資本市場,還是相關企業(yè),最近都在瘋狂追捧泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
自國家電網(wǎng)公司3月8日召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設動員會之后,從3月11日開始,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念股連續(xù)漲停。
周鴻祎、雷軍、董明珠、楊元慶等互聯(lián)網(wǎng)大佬也紛紛表態(tài),深入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機會來了,希望在這個大的產(chǎn)業(yè)上分上一杯羹。
從全球角度來看,中國新一輪電網(wǎng)以及相關信息化投資,將進一步引領全球。包括歐美電網(wǎng),在部分硬件設備方面目前相對于中國電網(wǎng)都處于落后狀態(tài)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在歐美國家并未普及。
在歐洲有一些與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相似的構想,目前僅僅是示范性的項目,這些項目只是在電網(wǎng)的基礎上再加上一層ICT的網(wǎng)絡,即信息通信技術,實現(xiàn)負荷與可再生能源的互動,以及其他一些功能,沒有像中國大面積鋪開。
但是如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng),以及如何參與到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資與建設中,仍然撲朔迷離。
今天分享一篇華南理工大學教授、電力(能源)物聯(lián)網(wǎng)領域專家陳皓勇的一篇文章,這篇文章根據(jù)陳皓勇在華泰證券電話會議上的發(fā)言整理和修改而成,本文經(jīng)陳皓勇教授確認。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)屬于能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
能源互聯(lián)網(wǎng)來自于里夫金提出的Energy Internet,他是美國著名經(jīng)濟趨勢專家,在《第三次工業(yè)革命》里面提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景,他認為能源互聯(lián)網(wǎng)有幾大特征:
第一、以可再生能源為主要一次能源;
第二、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入;
第三、基于互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)廣域能源共享;
第四、支持交通系統(tǒng)的電氣化。
這個概念,從2015年開始熱起來。我當時正在美國訪問,那時候國內也開了很多相關的論壇。后來我一直在思考到底什么是能源互聯(lián)網(wǎng)。
一、電力(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢是三個互聯(lián)
在能源互聯(lián)網(wǎng)概念熱起來之前,有一個智能電網(wǎng)(Smart Grid)的概念,后來我寫了一篇短文(點擊閱讀:能源互聯(lián)網(wǎng)——能源電力領域的共享經(jīng)濟模式)。我提出,實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵是,在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電與智能電網(wǎng)技術的基礎上,進一步建立物理互聯(lián)、信息互聯(lián)與商業(yè)互聯(lián)。
現(xiàn)有基礎技術包括可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)技術。未來的電網(wǎng)(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢,我認為是加強三個互聯(lián):首先是加強物理互聯(lián),即在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎上,實現(xiàn)多種能源形式(電、冷、熱、氣等)的互聯(lián)和綜合利用,這就是我們說的綜合能源系統(tǒng);第二個是加強信息互聯(lián),也就是基于更先進的信息通信技術實現(xiàn)在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地通信,物聯(lián)網(wǎng)就屬于信息互聯(lián)的一部分;第三個是加強商業(yè)互聯(lián),就是建立市場機制以及更高層次的共享經(jīng)濟模式。
在2017年、2018年的中國智能電網(wǎng)學術研討會上,我兩次提出了這三個互聯(lián)以及更具體的實施方案和前沿問題,就是關于怎樣建立多能互補的系統(tǒng),能源物聯(lián)網(wǎng)技術的具體內涵,以及我國當前電力體制改革的進展。當時我把它稱為“電力泛在物聯(lián)網(wǎng)”,與現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司叫做“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”,其實只有兩個詞的順序不一樣。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的設想過渡到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的具體方案應該是一個比較自然的階段,即建立能源互聯(lián)網(wǎng)信息互聯(lián)的基礎。
二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎是物聯(lián)網(wǎng)
“泛在”就是無處不在。其實電網(wǎng)本身就是一個泛在網(wǎng),它的“泛在”體現(xiàn)在電能上,因為家家戶戶都要用電,已經(jīng)遍布全社會各個角落。但是電網(wǎng)的“泛在”僅體現(xiàn)在電能上,沒有體現(xiàn)到數(shù)據(jù)方面或者是信息方面。泛在電力物理網(wǎng)也要實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的“泛在”,我們現(xiàn)在看到的國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綱要是一個很宏大的計劃,涉及整個系統(tǒng)。
介紹這個之前,先說一下物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,縮寫為IoT)狹義的概念。它核心概念實際上是實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)連接的下沉 。在此之前,很多數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題沒有解決,狹義的物聯(lián)網(wǎng)解決的是這個問題。比如說摩拜單車、OFO,這實際上就是物聯(lián)網(wǎng)的概念。它是一個小數(shù)據(jù),實現(xiàn)低成本、低功耗、低速率、低頻次、廣覆蓋場景。海量小數(shù)據(jù)智能連接就能實現(xiàn)泛在感知。
現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)有兩類主流技術:一類是非授權頻譜的技術,這個以中興主推的LoRa技術為代表,它是自己有基站和有終端,不需要運營商的網(wǎng)絡;第二個是授權頻譜的技術,就是蜂窩物聯(lián)網(wǎng),例如華為主推的以NB-IOT為代表的技術。授權頻譜是被管理的,是要授權的,受干擾比較小,實際上是過去2G、3G演進過來的,而非頻譜技術是沒有人管的,容易受干擾,最后理論上是5G一統(tǒng)天下。
電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層。感知層是各類的傳感器,電表也屬于感知層。對于感知層的數(shù)據(jù)要到網(wǎng)絡層其實有兩個步驟,最核心的是從感知層終端模組到物聯(lián)網(wǎng)基站,這一塊就是通過狹義物聯(lián)網(wǎng)解決。終端要求功耗小,因為它希望不要老換電池,但同時又需要傳輸?shù)木嚯x比較遠,這兩方面存在一定的矛盾,這里面需要通過一些先進的技術來解決這個問題?;臼占綌?shù)據(jù)以后,回傳到平臺系統(tǒng)。因此網(wǎng)絡層其實包括兩個部分,一個是從終端模組到基站,即狹義物聯(lián)網(wǎng)的核心技術;第二個就是從模組到后臺信息系統(tǒng),屬于常規(guī)的網(wǎng)絡技術,都屬于物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
三、國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷是什么?
2015年是新一輪電改元年,中共中央、國務院聯(lián)合下發(fā)了9號文(2015年3月15號)。新電改的核心思想是“管住中間,放開兩頭”,實際上是讓供需兩側直接見面,電網(wǎng)就變成通道、高速公路的角色。
因為中共中央9號文要求“管住中間,放開兩頭”,其實就是把電網(wǎng)變成通道,實現(xiàn)供需兩側的自主選擇。電網(wǎng)存在“管道化”的風險,國網(wǎng)需要利用公司的電網(wǎng)基礎設施和獨特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進的業(yè)務,在新的更高層次形成核心的競爭力。對內,國網(wǎng)要實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個源,電網(wǎng)一張圖,業(yè)務一條線。對外要廣泛連接上下游資源,打造能源互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)圈。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將收集海量的數(shù)據(jù),由于可再生能源的接入,電力市場化改革,還有能源互聯(lián)網(wǎng)或者是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的背景,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)實際上是有巨大價值的,但目前沒有利用起來,而且它確實是泛在的,因為涉及到家家戶戶。
我認為電網(wǎng)公司就是把這些數(shù)據(jù)真正地利用起來,這是國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷?;A數(shù)據(jù)連接難以下沉,就是這種小數(shù)據(jù)比較難獲取。另外就是單個小數(shù)據(jù)價值密度低,但海量數(shù)據(jù)集合后有很大的價值。
這有幾類的數(shù)據(jù),涉及居民家庭、各種建筑、農(nóng)工商企業(yè)、公共基礎設施的數(shù)據(jù)。比如說居民家庭小數(shù)據(jù)有各種家用電器,用戶電箱及各種型號開關,還有家庭用戶內部的線路,還有一些表計等。工廠車間小數(shù)據(jù)有電動機械和工具、電動設備,還有電氣的一些檢測,智能管道等。另外還有建筑的小數(shù)據(jù),比如說各類的中央空調、消防設施、電梯;另外城市基礎設施也有一些小數(shù)據(jù),比如說公共汽車、地鐵、燃氣、通信、交通信號燈等。
對于電力系統(tǒng)本身考說,在發(fā)電環(huán)節(jié)和輸變配電各個環(huán)節(jié)也有一些小數(shù)據(jù),比如說環(huán)境數(shù)據(jù),比如溫濕度、鹽堿度、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)(比如設備的溫度等)。還有一些附屬設施的數(shù)據(jù),比如電纜隧道的環(huán)境數(shù)據(jù),安全防范數(shù)據(jù),還有電氣建筑物狀態(tài)數(shù)據(jù)。還有一些電氣設施的微氣象數(shù)據(jù),比如風速、溫速度、降水等。
電力系統(tǒng)是世界上最龐大的工程系統(tǒng),本身由許許多多的設備組成,每個設備從出廠一直到報廢,這種全壽命周期都可以用實物ID 來管理?;谖锫?lián)網(wǎng)技術才能實現(xiàn)全壽命周期的供應鏈管理,這也是物聯(lián)網(wǎng)存在的價值之一。
四、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能做什么?
舉個例子,比如電動汽車接入,可能要到不同的部門跑不同的事,以后物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)以后,他只要申請一次所有環(huán)節(jié)就打通了。國家電網(wǎng)提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個階段的目標,一個是2019年到2021年,戰(zhàn)略突破期,經(jīng)過這3年的時間初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng);再通過三年提升,到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。建設內容包括對內業(yè)務、對外業(yè)務、數(shù)據(jù)共享、基礎支撐、技術攻關和安全防護6個方面,11個重點方向。
對內業(yè)務就是提升客戶服務的水平,提升企業(yè)經(jīng)營績效,提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟水平,實現(xiàn)清潔能源的消納。對外的業(yè)務,第一個是打造智慧能源綜合服務平臺,第二個是培育發(fā)展新業(yè)務,第三個是構建能源生態(tài)體系。另外,還將實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和基礎支撐,開展技術攻關(包括芯片研發(fā)),提升網(wǎng)絡安全。所以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個很大的產(chǎn)業(yè)鏈,所以應該說是各個投資方面都會帶來很多的機會。
在這些數(shù)據(jù)基礎上可以干什么呢?
比如以物聯(lián)網(wǎng)平臺開展新業(yè)務,這些數(shù)據(jù)收集起來以后,可以存儲在公共的云平臺里面,在此基礎上可以建立智能配電、智能用電、智慧園區(qū),還有開展其他的綜合能源的服務,也可以和用戶建立很好的互動。
物聯(lián)網(wǎng)架構一個是前端智能的感知層終端到物聯(lián)網(wǎng)模組,模組到基站,這部分就是物聯(lián)網(wǎng)無線通信核心技術?;臼謾C數(shù)據(jù)后,可以上傳到云服務器平臺,這可以通過傳統(tǒng)的運營商3G、4G網(wǎng)絡,也可以通過電力有線/無線專網(wǎng),在這個平臺的基礎上可以建立各種各樣的業(yè)務應用,這就是從感知層到網(wǎng)絡層、到平臺層、最終到應用層的完整環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)是一步一步發(fā)展起來的,當前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還處在初步布局的階段,所以一開始重點應該還是在感知層和網(wǎng)絡層這兩層的發(fā)展,因為這兩層的基礎建好以后,后面才可以建平臺層,慢慢到后面才到應用層。國家電網(wǎng)公司一開始是投入階段,它有足夠的資金來做感知層和網(wǎng)絡層,所以說我認為一開始投資可能是在這個方面。
國家電網(wǎng)公司在物聯(lián)網(wǎng)建設方面提出了十一大關鍵任務,包括對內業(yè)務和對外業(yè)務,并創(chuàng)新商業(yè)模式、提高客戶服務體驗。實現(xiàn)全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新,需要把沒有連接的設備和客戶連接起來,要把沒有貫通的業(yè)務貫通起來,沒有共享的數(shù)據(jù)共享起來,形成跨專業(yè)數(shù)據(jù)共享的生態(tài),并且把過去沒有用好的數(shù)據(jù)價值挖掘起來。
五、如何參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是屬于基礎設施,我認為一開始是國網(wǎng)自己來投錢,后面在這個基礎上會可以開展一些增值服務。
為什么要提供全時空的實時數(shù)據(jù),有這個數(shù)據(jù)以后,以數(shù)據(jù)為中心就可以建立一些服務。例如,現(xiàn)在合同能源管理是個節(jié)能服務,目前采用的管理系統(tǒng)應該是個比較笨的黑盒子,在電力(能源)需求數(shù)據(jù)的基礎上就可以把節(jié)能服務做得更為優(yōu)化,第三方獲得的利潤可能更多一些。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以看作是一個基礎的平臺,在這個基礎上可以開展一些創(chuàng)新性的增值服務。比如綜合能源服務,還有互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運營、大數(shù)據(jù)征信、光伏云網(wǎng)、線上供應鏈金融、虛擬電廠、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務、智能制造,甚至還可以做一些芯片。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)早期建設,目前市場上從事物聯(lián)網(wǎng)設備研發(fā)的制造企業(yè)可能會有很多的機遇,比如模組、終端,物聯(lián)網(wǎng)設備一開始由國網(wǎng)買單,應該對這些企業(yè)是有利的。
除了現(xiàn)在配電終端,包括用電信息采集、智能電表等,未來為了實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),需要新增哪些設備和設施?
除了電表,就是各式各樣的傳感器,從電力設備的角度,包括測溫、電氣設施環(huán)境;從用戶側,包括智能電表、智能電器、智能充電樁,甚至漏電監(jiān)測,以及能效管理、智能建筑、智能消防;物聯(lián)網(wǎng)功能的實現(xiàn)需要各式各樣不同的傳感器,由不同的廠家研發(fā)、生產(chǎn)。
從產(chǎn)業(yè)受益先后順序看,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有內在的邏輯順序,沒有感知層和網(wǎng)絡層就沒有辦法做其他的東西,所以在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期,感知層和網(wǎng)絡層是關鍵,這兩層的架構如果基本完善以后,平臺肯定是關鍵的。平臺層第一是進行物聯(lián)網(wǎng)本身的網(wǎng)絡管理,第二是提供對外的接口,包括操作系統(tǒng)等,也屬于基礎設施。最后要產(chǎn)生價值還是要到應用層,所以說它是有一定的邏輯順序,一步一步發(fā)展的。
主辦單位:中國電力發(fā)展促進會 網(wǎng)站運營:北京中電創(chuàng)智科技有限公司 國網(wǎng)信通億力科技有限責任公司 銷售熱線:400-007-1585
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無論是資本市場,還是相關企業(yè),最近都在瘋狂追捧泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
自國家電網(wǎng)公司3月8日召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設動員會之后,從3月11日開始,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念股連續(xù)漲停。
周鴻祎、雷軍、董明珠、楊元慶等互聯(lián)網(wǎng)大佬也紛紛表態(tài),深入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機會來了,希望在這個大的產(chǎn)業(yè)上分上一杯羹。
從全球角度來看,中國新一輪電網(wǎng)以及相關信息化投資,將進一步引領全球。包括歐美電網(wǎng),在部分硬件設備方面目前相對于中國電網(wǎng)都處于落后狀態(tài)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在歐美國家并未普及。
在歐洲有一些與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相似的構想,目前僅僅是示范性的項目,這些項目只是在電網(wǎng)的基礎上再加上一層ICT的網(wǎng)絡,即信息通信技術,實現(xiàn)負荷與可再生能源的互動,以及其他一些功能,沒有像中國大面積鋪開。
但是如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng),以及如何參與到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資與建設中,仍然撲朔迷離。
今天分享一篇華南理工大學教授、電力(能源)物聯(lián)網(wǎng)領域專家陳皓勇的一篇文章,這篇文章根據(jù)陳皓勇在華泰證券電話會議上的發(fā)言整理和修改而成,本文經(jīng)陳皓勇教授確認。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)屬于能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
能源互聯(lián)網(wǎng)來自于里夫金提出的Energy Internet,他是美國著名經(jīng)濟趨勢專家,在《第三次工業(yè)革命》里面提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景,他認為能源互聯(lián)網(wǎng)有幾大特征:
第一、以可再生能源為主要一次能源;
第二、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入;
第三、基于互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)廣域能源共享;
第四、支持交通系統(tǒng)的電氣化。
這個概念,從2015年開始熱起來。我當時正在美國訪問,那時候國內也開了很多相關的論壇。后來我一直在思考到底什么是能源互聯(lián)網(wǎng)。
一、電力(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢是三個互聯(lián)
在能源互聯(lián)網(wǎng)概念熱起來之前,有一個智能電網(wǎng)(Smart Grid)的概念,后來我寫了一篇短文(點擊閱讀:能源互聯(lián)網(wǎng)——能源電力領域的共享經(jīng)濟模式)。我提出,實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵是,在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電與智能電網(wǎng)技術的基礎上,進一步建立物理互聯(lián)、信息互聯(lián)與商業(yè)互聯(lián)。
現(xiàn)有基礎技術包括可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)技術。未來的電網(wǎng)(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢,我認為是加強三個互聯(lián):首先是加強物理互聯(lián),即在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎上,實現(xiàn)多種能源形式(電、冷、熱、氣等)的互聯(lián)和綜合利用,這就是我們說的綜合能源系統(tǒng);第二個是加強信息互聯(lián),也就是基于更先進的信息通信技術實現(xiàn)在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地通信,物聯(lián)網(wǎng)就屬于信息互聯(lián)的一部分;第三個是加強商業(yè)互聯(lián),就是建立市場機制以及更高層次的共享經(jīng)濟模式。
在2017年、2018年的中國智能電網(wǎng)學術研討會上,我兩次提出了這三個互聯(lián)以及更具體的實施方案和前沿問題,就是關于怎樣建立多能互補的系統(tǒng),能源物聯(lián)網(wǎng)技術的具體內涵,以及我國當前電力體制改革的進展。當時我把它稱為“電力泛在物聯(lián)網(wǎng)”,與現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司叫做“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”,其實只有兩個詞的順序不一樣。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的設想過渡到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的具體方案應該是一個比較自然的階段,即建立能源互聯(lián)網(wǎng)信息互聯(lián)的基礎。
二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎是物聯(lián)網(wǎng)
“泛在”就是無處不在。其實電網(wǎng)本身就是一個泛在網(wǎng),它的“泛在”體現(xiàn)在電能上,因為家家戶戶都要用電,已經(jīng)遍布全社會各個角落。但是電網(wǎng)的“泛在”僅體現(xiàn)在電能上,沒有體現(xiàn)到數(shù)據(jù)方面或者是信息方面。泛在電力物理網(wǎng)也要實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的“泛在”,我們現(xiàn)在看到的國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綱要是一個很宏大的計劃,涉及整個系統(tǒng)。
介紹這個之前,先說一下物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,縮寫為IoT)狹義的概念。它核心概念實際上是實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)連接的下沉 。在此之前,很多數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題沒有解決,狹義的物聯(lián)網(wǎng)解決的是這個問題。比如說摩拜單車、OFO,這實際上就是物聯(lián)網(wǎng)的概念。它是一個小數(shù)據(jù),實現(xiàn)低成本、低功耗、低速率、低頻次、廣覆蓋場景。海量小數(shù)據(jù)智能連接就能實現(xiàn)泛在感知。
現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)有兩類主流技術:一類是非授權頻譜的技術,這個以中興主推的LoRa技術為代表,它是自己有基站和有終端,不需要運營商的網(wǎng)絡;第二個是授權頻譜的技術,就是蜂窩物聯(lián)網(wǎng),例如華為主推的以NB-IOT為代表的技術。授權頻譜是被管理的,是要授權的,受干擾比較小,實際上是過去2G、3G演進過來的,而非頻譜技術是沒有人管的,容易受干擾,最后理論上是5G一統(tǒng)天下。
電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層。感知層是各類的傳感器,電表也屬于感知層。對于感知層的數(shù)據(jù)要到網(wǎng)絡層其實有兩個步驟,最核心的是從感知層終端模組到物聯(lián)網(wǎng)基站,這一塊就是通過狹義物聯(lián)網(wǎng)解決。終端要求功耗小,因為它希望不要老換電池,但同時又需要傳輸?shù)木嚯x比較遠,這兩方面存在一定的矛盾,這里面需要通過一些先進的技術來解決這個問題?;臼占綌?shù)據(jù)以后,回傳到平臺系統(tǒng)。因此網(wǎng)絡層其實包括兩個部分,一個是從終端模組到基站,即狹義物聯(lián)網(wǎng)的核心技術;第二個就是從模組到后臺信息系統(tǒng),屬于常規(guī)的網(wǎng)絡技術,都屬于物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
三、國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷是什么?
2015年是新一輪電改元年,中共中央、國務院聯(lián)合下發(fā)了9號文(2015年3月15號)。新電改的核心思想是“管住中間,放開兩頭”,實際上是讓供需兩側直接見面,電網(wǎng)就變成通道、高速公路的角色。
因為中共中央9號文要求“管住中間,放開兩頭”,其實就是把電網(wǎng)變成通道,實現(xiàn)供需兩側的自主選擇。電網(wǎng)存在“管道化”的風險,國網(wǎng)需要利用公司的電網(wǎng)基礎設施和獨特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進的業(yè)務,在新的更高層次形成核心的競爭力。對內,國網(wǎng)要實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個源,電網(wǎng)一張圖,業(yè)務一條線。對外要廣泛連接上下游資源,打造能源互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)圈。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將收集海量的數(shù)據(jù),由于可再生能源的接入,電力市場化改革,還有能源互聯(lián)網(wǎng)或者是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的背景,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)實際上是有巨大價值的,但目前沒有利用起來,而且它確實是泛在的,因為涉及到家家戶戶。
我認為電網(wǎng)公司就是把這些數(shù)據(jù)真正地利用起來,這是國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷?;A數(shù)據(jù)連接難以下沉,就是這種小數(shù)據(jù)比較難獲取。另外就是單個小數(shù)據(jù)價值密度低,但海量數(shù)據(jù)集合后有很大的價值。
這有幾類的數(shù)據(jù),涉及居民家庭、各種建筑、農(nóng)工商企業(yè)、公共基礎設施的數(shù)據(jù)。比如說居民家庭小數(shù)據(jù)有各種家用電器,用戶電箱及各種型號開關,還有家庭用戶內部的線路,還有一些表計等。工廠車間小數(shù)據(jù)有電動機械和工具、電動設備,還有電氣的一些檢測,智能管道等。另外還有建筑的小數(shù)據(jù),比如說各類的中央空調、消防設施、電梯;另外城市基礎設施也有一些小數(shù)據(jù),比如說公共汽車、地鐵、燃氣、通信、交通信號燈等。
對于電力系統(tǒng)本身考說,在發(fā)電環(huán)節(jié)和輸變配電各個環(huán)節(jié)也有一些小數(shù)據(jù),比如說環(huán)境數(shù)據(jù),比如溫濕度、鹽堿度、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)(比如設備的溫度等)。還有一些附屬設施的數(shù)據(jù),比如電纜隧道的環(huán)境數(shù)據(jù),安全防范數(shù)據(jù),還有電氣建筑物狀態(tài)數(shù)據(jù)。還有一些電氣設施的微氣象數(shù)據(jù),比如風速、溫速度、降水等。
電力系統(tǒng)是世界上最龐大的工程系統(tǒng),本身由許許多多的設備組成,每個設備從出廠一直到報廢,這種全壽命周期都可以用實物ID 來管理?;谖锫?lián)網(wǎng)技術才能實現(xiàn)全壽命周期的供應鏈管理,這也是物聯(lián)網(wǎng)存在的價值之一。
四、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能做什么?
舉個例子,比如電動汽車接入,可能要到不同的部門跑不同的事,以后物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)以后,他只要申請一次所有環(huán)節(jié)就打通了。國家電網(wǎng)提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個階段的目標,一個是2019年到2021年,戰(zhàn)略突破期,經(jīng)過這3年的時間初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng);再通過三年提升,到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。建設內容包括對內業(yè)務、對外業(yè)務、數(shù)據(jù)共享、基礎支撐、技術攻關和安全防護6個方面,11個重點方向。
對內業(yè)務就是提升客戶服務的水平,提升企業(yè)經(jīng)營績效,提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟水平,實現(xiàn)清潔能源的消納。對外的業(yè)務,第一個是打造智慧能源綜合服務平臺,第二個是培育發(fā)展新業(yè)務,第三個是構建能源生態(tài)體系。另外,還將實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和基礎支撐,開展技術攻關(包括芯片研發(fā)),提升網(wǎng)絡安全。所以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個很大的產(chǎn)業(yè)鏈,所以應該說是各個投資方面都會帶來很多的機會。
在這些數(shù)據(jù)基礎上可以干什么呢?
比如以物聯(lián)網(wǎng)平臺開展新業(yè)務,這些數(shù)據(jù)收集起來以后,可以存儲在公共的云平臺里面,在此基礎上可以建立智能配電、智能用電、智慧園區(qū),還有開展其他的綜合能源的服務,也可以和用戶建立很好的互動。
物聯(lián)網(wǎng)架構一個是前端智能的感知層終端到物聯(lián)網(wǎng)模組,模組到基站,這部分就是物聯(lián)網(wǎng)無線通信核心技術?;臼謾C數(shù)據(jù)后,可以上傳到云服務器平臺,這可以通過傳統(tǒng)的運營商3G、4G網(wǎng)絡,也可以通過電力有線/無線專網(wǎng),在這個平臺的基礎上可以建立各種各樣的業(yè)務應用,這就是從感知層到網(wǎng)絡層、到平臺層、最終到應用層的完整環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)是一步一步發(fā)展起來的,當前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還處在初步布局的階段,所以一開始重點應該還是在感知層和網(wǎng)絡層這兩層的發(fā)展,因為這兩層的基礎建好以后,后面才可以建平臺層,慢慢到后面才到應用層。國家電網(wǎng)公司一開始是投入階段,它有足夠的資金來做感知層和網(wǎng)絡層,所以說我認為一開始投資可能是在這個方面。
國家電網(wǎng)公司在物聯(lián)網(wǎng)建設方面提出了十一大關鍵任務,包括對內業(yè)務和對外業(yè)務,并創(chuàng)新商業(yè)模式、提高客戶服務體驗。實現(xiàn)全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新,需要把沒有連接的設備和客戶連接起來,要把沒有貫通的業(yè)務貫通起來,沒有共享的數(shù)據(jù)共享起來,形成跨專業(yè)數(shù)據(jù)共享的生態(tài),并且把過去沒有用好的數(shù)據(jù)價值挖掘起來。
五、如何參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是屬于基礎設施,我認為一開始是國網(wǎng)自己來投錢,后面在這個基礎上會可以開展一些增值服務。
為什么要提供全時空的實時數(shù)據(jù),有這個數(shù)據(jù)以后,以數(shù)據(jù)為中心就可以建立一些服務。例如,現(xiàn)在合同能源管理是個節(jié)能服務,目前采用的管理系統(tǒng)應該是個比較笨的黑盒子,在電力(能源)需求數(shù)據(jù)的基礎上就可以把節(jié)能服務做得更為優(yōu)化,第三方獲得的利潤可能更多一些。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以看作是一個基礎的平臺,在這個基礎上可以開展一些創(chuàng)新性的增值服務。比如綜合能源服務,還有互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運營、大數(shù)據(jù)征信、光伏云網(wǎng)、線上供應鏈金融、虛擬電廠、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務、智能制造,甚至還可以做一些芯片。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)早期建設,目前市場上從事物聯(lián)網(wǎng)設備研發(fā)的制造企業(yè)可能會有很多的機遇,比如模組、終端,物聯(lián)網(wǎng)設備一開始由國網(wǎng)買單,應該對這些企業(yè)是有利的。
除了現(xiàn)在配電終端,包括用電信息采集、智能電表等,未來為了實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),需要新增哪些設備和設施?
除了電表,就是各式各樣的傳感器,從電力設備的角度,包括測溫、電氣設施環(huán)境;從用戶側,包括智能電表、智能電器、智能充電樁,甚至漏電監(jiān)測,以及能效管理、智能建筑、智能消防;物聯(lián)網(wǎng)功能的實現(xiàn)需要各式各樣不同的傳感器,由不同的廠家研發(fā)、生產(chǎn)。
從產(chǎn)業(yè)受益先后順序看,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有內在的邏輯順序,沒有感知層和網(wǎng)絡層就沒有辦法做其他的東西,所以在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期,感知層和網(wǎng)絡層是關鍵,這兩層的架構如果基本完善以后,平臺肯定是關鍵的。平臺層第一是進行物聯(lián)網(wǎng)本身的網(wǎng)絡管理,第二是提供對外的接口,包括操作系統(tǒng)等,也屬于基礎設施。最后要產(chǎn)生價值還是要到應用層,所以說它是有一定的邏輯順序,一步一步發(fā)展的。