怎樣看待國網將要打造的“泛在電力物聯網” 企業該從何佈局?

2017年,發改委與質檢總局共同發佈關於印發《重點用能單位能耗在線監測系統推廣建設工作方案》的通知,提出加快建設重點用能單位能耗在線監測系統,健全能源計量體系,加強能源消費總量和強度“雙控”形勢分析和預測預警,推動完成“雙控”目標任務。

方案提出,目標到“十三五”末期,基本建成連接各省(區、市)、相關部門和行業數據共享的監測系統。在確保信息安全的前提下,鼓勵各地區探索以政府購買服務等方式開展省級平臺和重點用能單位接入端系統建設和運行維護。

國家發改委視情況安排中央預算內投資,對各地區監測系統建設予以必要的補助。國家正在經歷能源精細化管理的戰略升級轉型,由此帶來的電力物聯網終端採購及數據平臺建設、運維需求值得重視。

2017年底,國家電網公司明確提出建設電力無線專網,對解決“最後一公里”通信問題,對推動世界一流電力企業建設和新興業務拓展具有重要意義,在2018年初工作會議上進一步提出“建設全業務泛在電力物聯網”、“把公司打造成爲具有卓越競爭力的世界一流能源互聯網企業”的戰略目標,將無線專網作爲重要的支撐手段。

國家電網公司在2019年兩會報告以及在多個場合提出了“三型兩網”這樣一個新的戰略目標,同時也提出了建設世界一流能源互聯網企業的重要物質基礎是要建設運營好“兩網”,這裏所說“兩網”分別是“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。

泛在電力物聯網這個名詞首次出現在國家電網公司的兩會報告中,成爲和堅強智能電網相提並論的重點工作。

那麼所謂的“泛在電力物聯網”是什麼?爲什麼要建設這樣一張網?對於這張網國家電網打算要怎麼建?

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那麼,什麼是“泛在電力物聯網”?

物聯網(IoT,Internet of Things)是互聯網的延伸和拓展,應用傳感、定位、通信和計算等技術,實現物與物、物與人、人與人之間的連接,對物理世界進行數字化反映,並通過數據處理作出一系列反應和操作的信息通信系統。

物聯網的概念以及它是做什麼用的,想必大家已經不再陌生。

而國家電網公司將要打造的“第二張網”——泛在電力物聯網是實時連接公司能源生產、傳輸、消費各環節設備、客戶、數據,全面承載電網運營、企業運營、客戶服務、新型業態等全業務的新一代信息通信系統,具有終端泛在接入、平臺開放共享、計算雲霧協同、數據驅動業務、應用隨需定製等特徵,與智能電網深度融合,共同構成能源互聯網。其實質是實現各種信息傳感設備與通信信息資源的(互聯網、電信網甚至電力通信專網)結合,從而形成具有自我標識、感知和智能處理的物理實體。實體之間的協同和互動,使得有關物體相互感知和反饋控制,形成一個更加智能的電力生產、生活體系。從而衍生出泛在智能電網——基於通信技術的全業務泛在電力物聯網-泛在電力物聯網概念。

依託物聯網,電網企業實現負荷精準預測;綜合負荷預測及當地電網結構特點,在網架結構、站址布點、配變改造等規劃工作中實現應用。加快配電自動化覆蓋範圍及採集精度,全面實現配網關鍵節點的“三遙”,爲智能分析提供數據基礎,保障數據正確、快速、安全的傳輸到終端。提升電網對供電客戶、電廠電源的響應能力,支撐公司綜合能源服務業務佈局,構建大型能源互聯繫統全景認知及安全防禦,推動調控模式從生產型調控向生產與服務融合調控轉變。構建數據安全分級體系,基於不同安全等級明確數據保障技術,在確保安全的前提下開放數據權限,推進運檢業務流程全面線上運行,實現數據互聯互通,保障業務執行效率和管理順暢度。

爲什麼建?

全球進入互聯網和數字經濟時代,新的生產關係和經濟形態正在形成,互聯網逐步成爲價值再造的核心要素與經濟發展的新動能。國家深化改革步伐不斷加大,市場競爭環境日趨激烈,國家電網有限公司轉型升級需求日益迫切,加快建設世界一流能源互聯網企業,積極打造樞紐型、平臺型、共享型現代企業,建設和運營好“兩張網”成爲能源互聯網建設的核心任務。

當前,我們的能源獲取方式以及功能手段在不斷的發生着變化,新能源、分佈式發電、儲能、用戶微網、充電樁等新型能源生產方式和消費模式不斷涌現,以及能源行業逐步向綠色、低碳、高效和能源互聯的方向發展的需求。這對作爲基礎支撐的智能電網提出更高的要求,如何才能打造好堅強智能電網這一重要的基礎網絡,“建設全業務泛在電力物聯網”成爲實現這一切的關鍵。

“泛在電力物聯網”概念的提出,既是國家電網公司走出“舒適區”爲適應“電改後時代”、“國企混改時代”以及“新能源時代”等新時代發展需要所做出的規劃,同時也是爲了公司後續發展、持續盈利等方面做出的努力。

目前國網對泛在電力物聯網的具體定義還未形成,將傳統電力生產、傳輸、消費的所有環節信息化,都可以稱爲泛在電力物聯網。就目前國網的技術儲備而言,增強電網的感知、通信、計算和分析能力,是其可預見的發展方向。2018年的國網信通工作會議上就提出了“打造全業務泛在電力物聯網,建設智慧企業,引領具有卓越競爭力的世界一流能源互聯網企業建設”的工作目標,並提出了建設國網-電力物聯網SG-eIoT (electric Internet of Things)的技術規劃。根據規劃來看,整個“SG-eIoT”系統在技術上將分爲終端、網絡、平臺、運維、安全等五大體系,打通輸電業務、變電業務、配電業務、用電業務、經營管理等五大業務場景,通過統一的物聯網平臺來接入各業務板塊的智能物聯設備,制訂各類電力終端接入系統的統一信道、數據模型、接入方式,以實現各類終端設備的即插即用。

國網信通公司在2019年工作會議中,提出了積極推進SG-ITOM3.0運維體系建設,持續提升優質服務水平,調度同質化、運維屬地化、三地數據中心一體化運行、工程建設一體化和大客服體系不斷邁上新臺階。

華北電力大學能源互聯網研究中心主任曾鳴認爲,國家電網提出的“三型兩網”戰略,“三型”是目標,而“兩網”是實現目標的手段。

堅強智能電網,主要指能源的供給側,或者說電力供給側,主要強調以特高壓爲骨幹網架的多級電網的協調發展,也就是“堅強智能電網”。它非常關鍵,也是中國能源和電力供給側進行結構性改革必須有的基礎支撐。

我國能源主要分佈於西北地區,而主要負荷中心位於中東部地區,因此大規模的能源外送在相當長時間內仍將存在。這是中國資源與負荷佈局客觀決定的。這也意味着,利用特高壓對於化石能源和清潔能源進行遠距離的電力輸送將長期存在。因此,堅強智能電網必須建設運營好。

泛在電力物聯網,側重用戶側或者說能源的需求側,指利用“大雲物移智”(大數據、雲計算、物聯網、移動互聯網、智慧城市)等先進信息通信技術,促進能源需求側實現多元化、低碳清潔化、綜合化發展,提升能效的同時降低對環境的負面影響,從而實現用能、運維成本不斷降低,也更好滿足用戶對多種能源的需求。

由此可見,供應側的堅強智能電網和需求側的泛在電力物聯網,二者“一供一需”,密切相關、無法割裂。長遠來看將促進源-網-荷-儲的協調互動,減少“三棄”,切實彌補可再生能源的發展短板。

“兩網”之間的互動,是需求側與供應側的互動,這正是實現電力供給側結構性改革的核心之義,即堅強智能電網與泛在電力物聯網能夠實現協調互動,才能夠談得上電力實現供給側結構性改革,否則供給側結構性改革則是空談——我認爲,這是國家電網有限公司提出“兩網”的重大意義。

目前,從“兩網”看,智能電網運行得很成功,得到了市場充分考驗。而主要靠“大雲物移智”等新型信息通信技術支撐的泛在電力物聯網,存在着難點——電力行業有着一系列的特殊性,如電力產品產供銷瞬間完成、不能儲存、投資短期難以見效、社會效益無法用財務衡量計算等,“大雲物移智”要結合電力領域中的特有屬性來應用。

怎麼建?

國網的信息化水平近年來也在不斷的提升。

據瞭解,目前國網系統接入的終端設備超過5億隻(其中4.7億隻電錶,各類保護、採集、控制設備幾千萬臺),規劃到2030年,接入SG-eIoT系統的設備數量將達到20億,整個泛在電力物聯網將是接入設備最大的物聯網生態圈。

國家電網配電自動化推廣計劃中,提出2019-2020年,按照線路關鍵點覆蓋的原則,實現城農網10kV配電線路自動化覆蓋率90%以上;

配電終端利用內嵌的安全芯片,實現配電終端與配電主站之間基於國產非對稱密碼算法的雙向身份鑑別,對來源於配電主站的遠程參數設置和遠程升級指令採取安全鑑別和數據完整性驗證措施。對於接入配電主站Ⅰ區系統的配電終端,在與主站建立鏈接之前採用國產商用非密碼算法在配電終端和配電安全接入網關之間建立VPN專用通道,實現配電終端與配電安全接入網關的雙向身份認證,保證鏈路通信安全。配電終端上傳的業務數據與主站之間的應用層報文采取基於國產對稱密碼算法的數據加密和數據完整性驗證,確保傳輸數據保密性和完整性。配電終端設備還具有防竊、防火、防破壞等物理安全防護措施。該計劃也將在2019-2021年,公司範圍內全面應用;

通過應用智能配變終端、用電信息採集終端、智能電能表等設備,以及通信、信息等技術手段實現的智能配電臺區同樣也計劃於2019-2021年,根據試點成熟度,開始大面積推廣,每年不低於20座;

計量在線監測與智能診斷技術、面向對象的用電信息數據交換協議等技術手段已經在國網系統中大範圍開始使用;電力PMS2.0系統、物資管理系統等也已經開始在電力系統中推廣開來。

同樣的,國家電網也開始加速資產整合與騰挪。

日前,國家電網子公司國網電商成爲了電力軟件行業知名企業遠光軟件的第一大股東。繼入主遠光軟件之後,國網旗下的岷江水電14日晚也披露了重大資產重組預案。公司擬置出主要配售電及發電業務,同時定增收購同一實控人旗下的新經濟資產。交易完成後,公司主要業務將轉變爲新型信息通信業務。

筆者認爲,國家電網公司所做出的這一系列動作背後一定有其深意在裏面。

依照國網2019年1號文件中提出的承載電力流的堅強智能電網與承載數據流的泛在電力物聯網,相輔相成、融合發展,形成強大的價值創造平臺,共同構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。”積極推動公司通信光纖網絡、無線專網和電力杆塔商業化運營,拓展服務客戶新空間。大力開拓電動汽車、電子商務、智能芯片、儲能、綜合能源服務等新興業務,促進新興業務和電網業務互利共生、協同發展。充分利用電網數據、技術、標準優勢,加強與新經濟和互聯網企業合作,積極參與新能源、智能製造、智能家居、智慧城市等新興業務領域的開拓建設,加快構建圍繞能源互聯網發展的產業鏈、生態圈。

長期來看,未來的5-10年間“泛在電力物聯網”將成爲國家電網的主要努力方向,所以我們不妨多作準備,企業或可從上述相關方向着手儘快佈局。

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