無論是資本市場良瞧,還是相關(guān)企業(yè)钠导,最近都在瘋狂追捧泛在電力物聯(lián)網(wǎng)商麻。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(shè)動員會之后绰更,從3月11日開始登凿,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念股連續(xù)漲停官紫。周鴻祎钳榨、雷軍驼鹅、董明珠微谓、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(jī)會來了输钩,希望在這個大的產(chǎn)業(yè)上分上一杯羹豺型。
從全球角度來看,中國新一輪電網(wǎng)以及相關(guān)信息化投資买乃,將進(jìn)一步引領(lǐng)全球触创。包括歐美電網(wǎng),在部分硬件設(shè)備方面目前相對于中國電網(wǎng)都處于落后狀態(tài)为牍。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)想岩馍,目前僅僅是示范性的項(xiàng)目碉咆,這些項(xiàng)目只是在電網(wǎng)的基礎(chǔ)上再加上一層ICT的網(wǎng)絡(luò),即信息通信技術(shù)浇沧,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與可再生能源的互動盆篡,以及其他一些功能,沒有像中國大面積鋪開坏扣。
但是如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)春异,以及如何參與到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資與建設(shè)中,仍然撲朔迷離则徒。
今天分享一篇華南理工大學(xué)教授氛坪、電力(能源)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)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)言整理和修改而成冠幕,本文經(jīng)陳皓勇教授確認(rèn)骡侮。
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雇蚁,他是美國著名經(jīng)濟(jì)趨勢專家束沼,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(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)有幾大特征:
第一讥高、以可再生能源為主要一次能源;
第二揣誓、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(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享;
第四巾陕、支持交通系統(tǒng)的電氣化讨跟。
這個概念,從2015年開始熱起來惜论。我當(dāng)時正在美國訪問许赃,那時候國內(nèi)也開了很多相關(guān)的論壇止喷。后來我一直在思考到底什么是能源互聯(lián)網(wǎng)。
一混聊、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)概念熱起來之前弹谁,有一個智能電網(wǎng)(Smart Grid)的概念。我提出句喜,實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是预愤,在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電與智能電網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步建立物理互聯(lián)咳胃、信息互聯(lián)與商業(yè)互聯(lián)植康。
現(xiàn)有基礎(chǔ)技術(shù)包括可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)技術(shù)。未來的電網(wǎng)(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢展懈,我認(rèn)為是加強(qiáng)三個互聯(lián):首先是加強(qiáng)物理互聯(lián)销睁,即在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)多種能源形式(電停柬、冷累筋、熱、氣等)的互聯(lián)和綜合利用盯糠,這就是我們說的綜合能源系統(tǒng);第二個是加強(qiáng)信息互聯(lián)书瘤,也就是基于更先進(jìn)的信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)在任何時間、任何地點(diǎn)洁揽、任何人叙杨、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(qiáng)商業(yè)互聯(lián)杉轿,就是建立市場機(jī)制以及更高層次的共享經(jīng)濟(jì)模式疙鸟。
在2017年、2018年的中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會上昏络,我兩次提出了這三個互聯(lián)以及更具體的實(shí)施方案和前沿問題唆海,就是關(guān)于怎樣建立多能互補(bǔ)的系統(tǒng),能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體內(nèi)涵憾宅,以及我國當(dāng)前電力體制改革的進(jìn)展赞季。當(dāng)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)”奢驯,其實(shí)只有兩個詞的順序不一樣申钩。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)想過渡到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的具體方案應(yīng)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(chǔ)瘪阁。
二撒遣、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)
“泛在”就是無處不在。其實(shí)電網(wǎng)本身就是一個泛在網(wǎng)管跺,它的“泛在”體現(xiàn)在電能上义黎,因?yàn)榧壹覒魬舳家秒姾探呀?jīng)遍布全社會各個角落。但是電網(wǎng)的“泛在”僅體現(xiàn)在電能上廉涕,沒有體現(xiàn)到數(shù)據(jù)方面或者是信息方面泻云。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)也要實(shí)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(jì)劃狐蜕,涉及整個系統(tǒng)宠纯。
介紹這個之前,先說一下物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things层释,縮寫為IoT)狹義的概念脏猴。它核心概念實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)連接的下沉。在此之前馅拗,很多數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題沒有解決处鲜,狹義的物聯(lián)網(wǎng)解決的是這個問題。比如說摩拜單車宿替、OFO笆赤,這實(shí)際上就是物聯(lián)網(wǎng)的概念。它是一個小數(shù)據(jù)魂欺,實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗杂猾、低速率虏绑、低頻次、廣覆蓋場景签子。海量小數(shù)據(jù)智能連接就能實(shí)現(xiàn)泛在感知就壳。
現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)有兩類主流技術(shù):一類是非授權(quán)頻譜的技術(shù),這個以中興主推的LoRa技術(shù)為代表缺西,它是自己有基站和有終端涤伐,不需要運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò);第二個是授權(quán)頻譜的技術(shù),就是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)缨称,例如華為主推的以NB-IOT為代表的技術(shù)凝果。授權(quán)頻譜是被管理的,是要授權(quán)的睦尽,受干擾比較小器净,實(shí)際上是過去2G、3G演進(jìn)過來的当凡,而非頻譜技術(shù)是沒有人管的山害,容易受干擾,最后理論上是5G一統(tǒng)天下沿量。
電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層浪慌、網(wǎng)絡(luò)層冤荆、平臺層、應(yīng)用層权纤。感知層是各類的傳感器钓简,電表也屬于感知層。對于感知層的數(shù)據(jù)要到網(wǎng)絡(luò)層其實(shí)有兩個步驟只逐,最核心的是從感知層終端模組到物聯(lián)網(wǎng)基站季距,這一塊就是通過狹義物聯(lián)網(wǎng)解決。終端要求功耗小荞亩,因?yàn)樗M灰蠐Q電池蒿蛆,但同時又需要傳輸?shù)木嚯x比較遠(yuǎn),這兩方面存在一定的矛盾驾腕,這里面需要通過一些先進(jìn)的技術(shù)來解決這個問題毙纫。基站收集到數(shù)據(jù)以后陷今,回傳到平臺系統(tǒng)港排。因此網(wǎng)絡(luò)層其實(shí)包括兩個部分,一個是從終端模組到基站吻毅,即狹義物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù);第二個就是從模組到后臺信息系統(tǒng)筑背,屬于常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),都屬于物聯(lián)網(wǎng)的組成部分妆墩。
三寸靶、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,中共中央践付、國務(wù)院聯(lián)合下發(fā)了9號文(2015年3月15號)秦士。新電改的核心思想是“管住中間,放開兩頭”永高,實(shí)際上是讓供需兩側(cè)直接見面隧土,電網(wǎng)就變成通道、高速公路的角色命爬。
因?yàn)橹泄仓醒?號文要求“管住中間曹傀,放開兩頭”,其實(shí)就是把電網(wǎng)變成通道饲宛,實(shí)現(xiàn)供需兩側(cè)的自主選擇卖毁。電網(wǎng)存在“管道化”的風(fēng)險,國網(wǎng)需要利用公司的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和獨(dú)特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進(jìn)的業(yè)務(wù)落萎,在新的更高層次形成核心的競爭力亥啦。對內(nèi),國網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個源练链,電網(wǎng)一張圖翔脱,業(yè)務(wù)一條線奴拦。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)圈匀铸。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將收集海量的數(shù)據(jù)天库,由于可再生能源的接入,電力市場化改革讥认,還有能源互聯(lián)網(wǎng)或者是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的背景都泥,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)實(shí)際上是有巨大價值的活益,但目前沒有利用起來岗蚪,而且它確實(shí)是泛在的,因?yàn)樯婕暗郊壹覒魬簟?/p>
我認(rèn)為電網(wǎng)公司就是把這些數(shù)據(jù)真正地利用起來漫窑,這是國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷汰材。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)連接難以下沉榴栏,就是這種小數(shù)據(jù)比較難獲取像鹤。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泌绩。
這有幾類的數(shù)據(jù)哩簿,涉及居民家庭、各種建筑酝静、農(nóng)工商企業(yè)节榜、公共基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)。比如說居民家庭小數(shù)據(jù)有各種家用電器形入,用戶電箱及各種型號開關(guān),還有家庭用戶內(nèi)部的線路缝左,還有一些表計(jì)等亿遂。工廠車間小數(shù)據(jù)有電動機(jī)械和工具、電動設(shè)備渺杉,還有電氣的一些檢測蛇数,智能管道等。另外還有建筑的小數(shù)據(jù)是越,比如說各類的中央空調(diào)耳舅、消防設(shè)施、電梯;另外城市基礎(chǔ)設(shè)施也有一些小數(shù)據(jù)倚评,比如說公共汽車浦徊、地鐵、燃?xì)庵拊场⑼ㄐ呕衤 ⒔煌ㄐ盘枱舻取?/p>
對于電力系統(tǒng)本身考說齿贡,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)涌遏,比如溫濕度饮乃、鹽堿度、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(比如設(shè)備的溫度等)基差。還有一些附屬設(shè)施的數(shù)據(jù)刀饥,比如電纜隧道的環(huán)境數(shù)據(jù),安全防范數(shù)據(jù)宅蜒,還有電氣建筑物狀態(tài)數(shù)據(jù)蒙拜。還有一些電氣設(shè)施的微氣象數(shù)據(jù),比如風(fēng)速涨拣、溫速度蝇降、降水等。
電力系統(tǒng)是世界上最龐大的工程系統(tǒng)它褪,本身由許許多多的設(shè)備組成饵骨,每個設(shè)備從出廠一直到報廢,這種全壽命周期都可以用實(shí)物ID來管理茫打【哟ィ基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)全壽命周期的供應(yīng)鏈管理,這也是物聯(lián)網(wǎng)存在的價值之一老赤。
四轮洋、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能做什么?
舉個例子,比如電動汽車接入抬旺,可能要到不同的部門跑不同的事弊予,以后物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以后,他只要申請一次所有環(huán)節(jié)就打通了开财。國家電網(wǎng)提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個階段的目標(biāo)汉柒,一個是2019年到2021年,戰(zhàn)略突破期责鳍,經(jīng)過這3年的時間初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng);再通過三年提升碾褂,到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。建設(shè)內(nèi)容包括對內(nèi)業(yè)務(wù)历葛、對外業(yè)務(wù)达迁、數(shù)據(jù)共享、基礎(chǔ)支撐宾哼、技術(shù)攻關(guān)和安全防護(hù)6個方面仔约,11個重點(diǎn)方向。
對內(nèi)業(yè)務(wù)就是提升客戶服務(wù)的水平,提升企業(yè)經(jīng)營績效舆佩,提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)水平介腻,實(shí)現(xiàn)清潔能源的消納。對外的業(yè)務(wù)泌榕,第一個是打造智慧能源綜合服務(wù)平臺酱滞,第二個是培育發(fā)展新業(yè)務(wù),第三個是構(gòu)建能源生態(tài)體系气岁。另外诲猴,還將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和基礎(chǔ)支撐,開展技術(shù)攻關(guān)(包括芯片研發(fā))浦堪,提升網(wǎng)絡(luò)安全慌回。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(yīng)該說是各個投資方面都會帶來很多的機(jī)會鳖宾。
在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上可以干什么呢?
比如以物聯(lián)網(wǎng)平臺開展新業(yè)務(wù)吼砂,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鼎文,在此基礎(chǔ)上可以建立智能配電渔肩、智能用電、智慧園區(qū)拇惋,還有開展其他的綜合能源的服務(wù)周偎,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)模組撑帖,模組到基站蓉坎,這部分就是物聯(lián)網(wǎng)無線通信核心技術(shù)『伲基站手機(jī)數(shù)據(jù)后蛉艾,可以上傳到云服務(wù)器平臺,這可以通過傳統(tǒng)的運(yùn)營商3G衷敌、4G網(wǎng)絡(luò)勿侯,也可以通過電力有線/無線專網(wǎng),在這個平臺的基礎(chǔ)上可以建立各種各樣的業(yè)務(wù)應(yīng)用帆伯,這就是從感知層到網(wǎng)絡(luò)層嫌隆、到平臺層逸讹、最終到應(yīng)用層的完整環(huán)節(jié)代投。
物聯(lián)網(wǎng)是一步一步發(fā)展起來的,當(dāng)前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還處在初步布局的階段禾计,所以一開始重點(diǎn)應(yīng)該還是在感知層和網(wǎng)絡(luò)層這兩層的發(fā)展灾您,因?yàn)檫@兩層的基礎(chǔ)建好以后,后面才可以建平臺層,慢慢到后面才到應(yīng)用層烛辜。國家電網(wǎng)公司一開始是投入階段江伴,它有足夠的資金來做感知層和網(wǎng)絡(luò)層,所以說我認(rèn)為一開始投資可能是在這個方面臂葫。
國家電網(wǎng)公司在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面提出了十一大關(guān)鍵任務(wù)踢臀,包括對內(nèi)業(yè)務(wù)和對外業(yè)務(wù),并創(chuàng)新商業(yè)模式豆蚀、提高客戶服務(wù)體驗(yàn)媚曾。實(shí)現(xiàn)全息感知、泛在連接抬闷、開放共享妇蛀、融合創(chuàng)新,需要把沒有連接的設(shè)備和客戶連接起來笤成,要把沒有貫通的業(yè)務(wù)貫通起來评架,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)炕泳,并且把過去沒有用好的數(shù)據(jù)價值挖掘起來纵诞。
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(chǔ)設(shè)施喊崖,我認(rèn)為一開始是國網(wǎng)自己來投錢挣磨,后面在這個基礎(chǔ)上會可以開展一些增值服務(wù)。
為什么要提供全時空的實(shí)時數(shù)據(jù)荤懂,有這個數(shù)據(jù)以后茁裙,以數(shù)據(jù)為中心就可以建立一些服務(wù)。例如节仿,現(xiàn)在合同能源管理是個節(jié)能服務(wù)晤锥,目前采用的管理系統(tǒng)應(yīng)該是個比較笨的黑盒子,在電力(能源)需求數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上就可以把節(jié)能服務(wù)做得更為優(yōu)化罩泰,第三方獲得的利潤可能更多一些鬼浮。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以看作是一個基礎(chǔ)的平臺,在這個基礎(chǔ)上可以開展一些創(chuàng)新性的增值服務(wù)孝生。比如綜合能源服務(wù)全头,還有互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運(yùn)營据将、大數(shù)據(jù)征信咽露、光伏云網(wǎng)、線上供應(yīng)鏈金融婉孙、虛擬電廠者只、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務(wù)、智能制造,甚至還可以做一些芯片蔑懈。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)早期建設(shè)琉阱,目前市場上從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)的制造企業(yè)可能會有很多的機(jī)遇,比如模組拐迁、終端蹭劈,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一開始由國網(wǎng)買單,應(yīng)該對這些企業(yè)是有利的线召。
除了現(xiàn)在配電終端链方,包括用電信息采集、智能電表等灶搜,未來為了實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)祟蚀,需要新增哪些設(shè)備和設(shè)施?
除了電表,就是各式各樣的傳感器割卖,從電力設(shè)備的角度前酿,包括測溫、電氣設(shè)施環(huán)境;從用戶側(cè)鹏溯,包括智能電表罢维、智能電器、智能充電樁丙挽,甚至漏電監(jiān)測肺孵,以及能效管理、智能建筑颜阐、智能消防;物聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)需要各式各樣不同的傳感器盘塘,由不同的廠家研發(fā)、生產(chǎn)攘霞。
從產(chǎn)業(yè)受益先后順序看告傻,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(luò)層就沒有辦法做其他的東西虽捺,所以在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期蝠题,感知層和網(wǎng)絡(luò)層是關(guān)鍵,這兩層的架構(gòu)如果基本完善以后蝎蚣,平臺肯定是關(guān)鍵的殷宴。平臺層第一是進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)本身的網(wǎng)絡(luò)管理,第二是提供對外的接口淹误,包括操作系統(tǒng)等窜货,也屬于基礎(chǔ)設(shè)施。最后要產(chǎn)生價值還是要到應(yīng)用層尼袁,所以說它是有一定的邏輯順序陋晒,一步一步發(fā)展的。