堅強智能電網(wǎng)，主要指能源的供給側(cè)，或者說電力供給側(cè)，主要強調(diào)以特高壓為骨干網(wǎng)架的多級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。經(jīng)過十余年發(fā)展，國網(wǎng)規(guī)劃的2020年堅強智能電網(wǎng)全面建成目標有望如期實現(xiàn)。

 

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，側(cè)重用戶側(cè)或者說能源的需求側(cè)，指利用“大云物移智”（大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市）等先進信息通信技術，實現(xiàn)用能、運維成本不斷降低，也更好滿足用戶對多種能源的需求。

 

　　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(gòu)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?qū)＜谊愷┯碌囊黄恼拢@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。

 

　　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；

 

　　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(nèi)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)。

 

　　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(nèi)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。

 

 

　　“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。基站收集到數(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。

 

 

　　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(cè)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(cè)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(nèi)，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。基礎數(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(nèi)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(diào)、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。基于物聯(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。

 

 

　　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(nèi)容包括對內(nèi)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(nèi)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(gòu)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(gòu)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。基站手機數(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11大關鍵任務，包括對內(nèi)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。

 

 

　　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(cè)，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(nèi)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(gòu)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。

 

　　3月，國家電網(wǎng)公司給公布泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設的總體方案，以下是方案全文，供大家參考！