智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合是能源轉(zhuǎn)型不可或缺的支撐

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟大會(huì)在京召開。大會(huì)以“泛在電力物聯(lián)，協(xié)同產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為主題，有關(guān)專家及科研院所、高等院校、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、能源企業(yè)等單位代表從技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、試點(diǎn)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、市場(chǎng)對(duì)接等方面深入探討建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式、關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)施路徑?，F(xiàn)集納會(huì)上精彩觀點(diǎn)，以饗讀者。

智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合是能源轉(zhuǎn)型不可或缺的支撐

薛禹勝 中國工程院院士、國網(wǎng)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長

近年來，人類提出要大規(guī)模使用可再生能源。未來，當(dāng)可再生能源的比率達(dá)到80%甚至更多時(shí)，我們要解決可再生能源的不確定性和棄風(fēng)、棄光、棄水的問題。此外，怎么更有效地使用電能，代替直接使用化石能源，電能替代以及終端需求側(cè)綜合能源網(wǎng)的提出將成為重要的解決方案。

以前，二次能源主要靠化學(xué)能源產(chǎn)生?；瘜W(xué)能源可運(yùn)輸、可存儲(chǔ)，可以隨其他需求快速調(diào)節(jié)。在這樣的條件下，二次能源的電能可以作為獨(dú)立環(huán)節(jié)來考慮優(yōu)化和安全性。

當(dāng)發(fā)電從化石能源變換為可再生能源，可再生能源的不確定性與負(fù)荷沖擊將改變電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式：電力系統(tǒng)不但不可能依靠上下游的支撐，反過來還要依靠電力系統(tǒng)的靈活性和友好性來支撐大規(guī)?？稍偕茉吹那鍧嵦娲投鄻佑秒娔Ｊ降母淖儭?/p>

在大規(guī)模清潔替代和電能替代的背景下，原來孤立地研究二次能源的方式已不再可行，研究范圍一定要把一次能源和終端怎么使用能源，以及電力系統(tǒng)本身緊密地耦合在一起。

在市場(chǎng)開放環(huán)境下，還要考慮社會(huì)元素。我在實(shí)踐中越來越深刻地體會(huì)到，如果技術(shù)、科研脫離使用側(cè)，脫離用戶需求的多樣性和對(duì)靈活性的要求，脫離用戶對(duì)電力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)的知情權(quán)和參與權(quán)，是難以實(shí)施的。

舉一個(gè)V2G（車輛到電網(wǎng)）的例子。已經(jīng)充滿電的車輛，如果離下一次出行還有足夠長的時(shí)間，理想的情況下可以將其視為移動(dòng)儲(chǔ)能終端。如果說機(jī)制和人的行為都能夠統(tǒng)一應(yīng)用在電網(wǎng)上，那它恰恰彌補(bǔ)了可再生能源的隨機(jī)性。

但到目前為止的研究都建立在一個(gè)非常強(qiáng)的假設(shè)情況之上：這輛電動(dòng)汽車停在充電站的時(shí)候，電池當(dāng)中的能量可以被集電商收集，上網(wǎng)進(jìn)行交易。但是誰來補(bǔ)償車主改變行程提前出行時(shí)電池沒有電的狀態(tài)？如果沒有足夠的對(duì)車主的補(bǔ)償，這是不可行的。這就說明在下一步，我們一定要把人的行為加入到研究當(dāng)中。

這個(gè)工作光靠電網(wǎng)本身不行，光靠也物聯(lián)網(wǎng)不行，一定是兩者之間的融合。一定要考慮到如何將新增加的物聯(lián)網(wǎng)元素，插入原來客戶所熟悉的電網(wǎng)運(yùn)行的賬戶當(dāng)中，才能使兩網(wǎng)融合的潛力發(fā)揮出來。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下綜合能源服務(wù)的新途徑

曾鳴 華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任

國家電網(wǎng)公司建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。未來的電力系統(tǒng)要考慮的一個(gè)大問題就是社會(huì)元素，社會(huì)元素中最重要的是國家電網(wǎng)公司新的主業(yè)——綜合能源服務(wù)。它涉及眾多的社會(huì)因素。

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的背景下，綜合能源服務(wù)應(yīng)該如何做呢？

新時(shí)期，隨著“大云物移智”等信息通信技術(shù)的應(yīng)用，綜合能源服務(wù)的內(nèi)涵不斷延伸。能源電力企業(yè)應(yīng)該順應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑，提前布局服務(wù)業(yè)務(wù)版圖，設(shè)計(jì)相應(yīng)的商業(yè)模式和價(jià)值回收途徑，以提升企業(yè)經(jīng)營效益。比如，布局用戶側(cè)用能終端信息采集業(yè)務(wù)，提前打通用能終端數(shù)據(jù)采集壁壘；布局以用戶用能信息挖掘?yàn)橹鞯脑鲋捣?wù)，實(shí)現(xiàn)用戶用能信息價(jià)值的深度挖掘和有效回收。

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下，綜合能源服務(wù)的發(fā)展將出現(xiàn)提質(zhì)增效、互聯(lián)共享、技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)共建四個(gè)新的態(tài)勢(shì)。這為綜合能源服務(wù)的實(shí)施指明了路徑。一方面，通過創(chuàng)新商業(yè)模式、打造試點(diǎn)示范、積極開拓市場(chǎng)，提升綜合能源服務(wù)水平；另一方面，通過開展系統(tǒng)仿真和試點(diǎn)示范、打造能源流與信息流融合的綜合能源系統(tǒng)——能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)整個(gè)綜合能源系統(tǒng)落地，形成世界一流的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。這也是國家電網(wǎng)公司的目標(biāo)。沿著這兩條實(shí)施路徑，我們既可在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下提升企業(yè)綜合能源服務(wù)水平，還可促進(jìn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

能源互聯(lián)網(wǎng)基石 ——泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

任川 騰訊云能源行業(yè)技術(shù)總監(jiān)

先說兩組數(shù)據(jù)：根據(jù)上海市能源互聯(lián)網(wǎng)白皮書，到2050年電動(dòng)汽車充電量會(huì)占城市總耗電量的一半。目前我們有500萬輛電動(dòng)車，未來三年將達(dá)到2000萬輛，周末這些車帶著大量負(fù)載都開往農(nóng)村時(shí)，應(yīng)如何應(yīng)對(duì)？

第二組，上海2017年消耗的煤是1.2億噸，占全國總量的2.64%，但上海的年度能耗密度是18709.8噸標(biāo)煤，是全國平均水平的40倍。這些數(shù)據(jù)意味著在大城市率先建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，是非常有必要的。

有了儲(chǔ)能技術(shù)，傳統(tǒng)的單向生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)改變了，變成了完整的雙向交互，用戶通過電網(wǎng)能夠出售手中的電能。

大家都有用電的需求，目前國家電網(wǎng)公司更多承擔(dān)的是賣家的角色——把電賣出去；未來可能是儲(chǔ)能側(cè)有需求賣電，消費(fèi)端要買電，持續(xù)直接產(chǎn)生交易，通過電網(wǎng)企業(yè)來承載。這就是匹配和需求，也就是能源互聯(lián)網(wǎng)要做的事情。

在能源互聯(lián)網(wǎng)大背景下，國家電網(wǎng)公司需要成為能源的生產(chǎn)者、交易者和消費(fèi)者之間的橋梁，整合常規(guī)能源、可再生能源、分布式能源等等。

如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)橋梁功能？我認(rèn)為，首先能源互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)能源和終端的互聯(lián)。能源互聯(lián)網(wǎng)的底層是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，感知用戶側(cè)信息；中層是綜合能源服務(wù)，做好用戶的服務(wù)和交互，提供相關(guān)信息；頂層做能源交易平臺(tái)，能源不單單是電網(wǎng)，電網(wǎng)只是能源交易的載體，包括化石能源、清潔能源。這些能源最后都會(huì)靠電網(wǎng)來交易。

到目前為止，不管是智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)，還是大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈，都到了關(guān)鍵時(shí)期?；ヂ?lián)網(wǎng)完成了人和人之間的連接，形成海量的生態(tài)，形成消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)。國家電網(wǎng)公司承載能源交易，未來可能還會(huì)有更多。通過能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)來連接人和人、人和企業(yè)、人和服務(wù)，這將是個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng)。

配電物聯(lián)網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分

孫軍平 華為能源行業(yè)架構(gòu)師

2019年，國家電網(wǎng)公司提出的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要有三部分：第一，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備和狀態(tài)的全面感知，把用戶、企業(yè)、設(shè)備、供應(yīng)商等人和物全部連起來；第二，是把數(shù)據(jù)匯聚、共享，為用戶、電網(wǎng)、供應(yīng)商等提供數(shù)據(jù)服務(wù)。第三，是在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)揮點(diǎn)位樞紐平臺(tái)的作用，使數(shù)據(jù)為社會(huì)提供更多價(jià)值服務(wù)。

配電網(wǎng)是“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。這里設(shè)備量大，要“聯(lián)”的物比較多。從信息和通信技術(shù)角度看，傳統(tǒng)配電網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)，存在海量終端接入、終端無法對(duì)應(yīng)新業(yè)務(wù)拓展、不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)割裂、應(yīng)用系統(tǒng)新業(yè)務(wù)上線慢等問題。

建議秉持配電網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)融合的理念，將傳統(tǒng)配電網(wǎng)與全面感知、彈性拓展、智能化互動(dòng)化的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)——這是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在配電領(lǐng)域的踐行。配電物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)終端即插即用、設(shè)備廣泛互聯(lián)、狀態(tài)全面感知、需求快速響應(yīng)、應(yīng)用靈活定制、資源深度融合。

打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的首要任務(wù)是建好基礎(chǔ)設(shè)施

馮世英 普天信息技術(shù)有限公司解決方案總監(jiān)

國家電網(wǎng)公司提出打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，首次將信息化和智能電網(wǎng)與整個(gè)主網(wǎng)放在了同一高度。

打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的首要任務(wù)應(yīng)該是建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施。只有把基礎(chǔ)設(shè)施建好，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)才能得到可靠的技術(shù)保證。從建設(shè)大綱來看，基礎(chǔ)設(shè)施分成四個(gè)部分——應(yīng)用層、平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。

變電站是理想的建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施場(chǎng)所。國家電網(wǎng)公司2019年1號(hào)文件提出，研究探索利用變電站資源建設(shè)運(yùn)營充換電（儲(chǔ)能）站和數(shù)據(jù)中心站的新模式，拓展服務(wù)客戶新空間。這是一個(gè)很好的想法。變電站是非常寶貴的資源——擁有自己的場(chǎng)所空間、可靠的供電、穩(wěn)定的通信傳輸資源，均勻分布在人群居住領(lǐng)域。因此，將變電站作為一種資源使用，可產(chǎn)生很多意想不到的效果。比如，將分布式數(shù)據(jù)中心建在變電站，不但可以得到可靠的電力供應(yīng)，還將拉近云和端之間的距離，使很多物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的計(jì)算在變電站內(nèi)完成，提高處理速度。在變電站建設(shè)光、儲(chǔ)、充一體化控制系統(tǒng)，使變電站與充電站、微網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行，不僅可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的就地消納，還能通過微網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)控，進(jìn)一步強(qiáng)化削峰填谷效果，提高電網(wǎng)運(yùn)行效益。