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智能互联时代 能源行业如何数字化

北极星智能电网在线  来源:国家电网报  作者:薛桦  2017/11/21 9:12:26  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:近日,遥远的南极引起了全球的关注,卫星发现南极拉森C冰架出现一条深长裂缝贯穿整个冰架,导致一座面积约6000平方公里的冰山崩解脱落。科学家们认为是地球变暖导致了这个结果。值得思考的是,不合理的能源使用和开采是否加速了这一结果的出现?

另一方面,根据世界银行统计数据显示,世界上有11亿人无法使用电力,10亿人只能间歇性获得电力,这些人不得不依赖昂贵又老旧的照明技术来获取光明。能源短缺问题日益凸显,并成为2017夏季达沃斯论坛的主题之一。

全球人口增长和人们对生活质量的追求,导致能源需求不断增长。目前,煤炭、石油和天然气等化石燃料仍是人类主要的能源来源。面对这些有限的资源,能源供求体系的各个环节不仅需要加强技术应用,提高生产效率,合理利用资源,还要考虑对环境的保护。

能源行业数字化

前两次工业革命是在煤炭、石油等能源供给的驱动下发生的。新能源决定了新事业的发展,能源行业的技术创新将推动下一次工业革命的进程。分布式能源的广泛兴起,多种方式的能源效率提升,使得对煤和石油等传统能源的依赖需求降低。

据调查,72%的能源企业已经更新了老旧的IT应用,剩下的28%计划在未来一年内完成这一工作。由此可见,能源行业是技术投资最活跃的行业之一。以电力行业为例,许多国家和地区在不断推进电力系统转型,其程度不亚于一场技术革命。数字化的智能电网实现了更高效的电力输送,在尼日利亚,智慧电网减少了30%的线路损耗,不仅带来显著的经济效益,更造福千家万户,创造出巨大的社会效益。

如今,越来越多的分布式发电设施向电网输送电力,但因信息传输不及时易出现电力供需失衡问题,并有可能损害接入电网的电气设备。而智能电网正是解决这些难题的应时良方。应用ICT技术进行数字化转型,可确保智能电网将多种能源供应者与带有储能单元的可调节电力消费设施相结合,维持电网稳定性。也可以说,未来智能电网的发展将呈现出电网数据全共享、通信网络全敏捷、智能终端全联接的趋势。

此外,能源企业在提供公共设施服务之外,也竞相为客户提供更多价值,如企业通过在电力输送的流程中部署跨业务的传感器,获得更多数据,并提供更多服务。美国直达能源公司(DirectEnergy)与内斯特(Nest)合作,提供“高峰时段奖励系统”,为那些让自己的内斯特恒温器在用电高峰前提前降温的家庭,以及在用电高峰期定时关闭冷却系统的家庭提供部分回扣,借此减少高价的高峰期用电量,并将省下的钱返还给客户。

作为走进每个家庭与企业的行业之一,能源企业有潜力成为数据采集的超级枢纽,从而获得新的洞察力,并借此帮助客户从双方的联接中创造更多价值。

智能互联时代的技术使能

在智能互联时代,云、物联网、数据分析、机器学习、人工智能、自动化、智能终端、增强现实等技术组成错综复杂的生态系统。技术不仅是提升效率的工具,还是能源行业成功的业务战略与未来收入增长的基石。

云化:云化能够带来最大化的灵活与敏捷,并帮助能源行业快速适应动态的市场变化与客户期望,扩展数字接触点与收入渠道。IDC的报告显示,电力企业中有23.7%使用了私有云,18%使用了公有云。整个电力行业正准备利用云计算来部署SAAS(软件即服务)应用,并且将在未来的两三年内,启用云来存储数据。

移动化:移动技术的发展正在持续拓展移动设备的应用范围,如移动宽带网络、高分辨率屏幕终端,以及移动办公管理软件。能源行业对配网自动化、计量自动化、智能抄表、视频监控、移动办公等都有迫切的需求,同时考虑到地理环境的影响,移动化是必然的趋势。

物联网:企业借助物联网的数字化传感器采集到的数据,数量之大,种类之多,都是前所未有的,将成为智能化的重要基础。长期以来,物联网在电力行业不断拓展,以实现发电和输电网络的自动化。物联网在智能电网的应用就是电力物联网,其核心是使用新一代的无线技术,如5G,来采集各种智能终端的数据,然后进行传输,在统一的平台上处理和分析,实现电力业务数字化和运营效率的提升,如智能抄表取代传统的人工抄表,减少运维成本。

大数据:在欧洲和澳大利亚,能源零售商利用大数据分析技术,进行需求预测和客户分群,从而拓展其服务范围,输电企业也已经在利用强有力的大数据技术。另外,电力企业还在寻求用大数据技术获取其在智能电网上的投资回报,并改进业务目标,如规避和恢复电力中断、侦测电力盗窃和诈骗行为,以及对故障的预测性维护。

此外,机器学习与人工智能将在大数据分析领域发挥更大的作用,使能源行业持续在多个方面做出改变,如更详细的信息、交互式体验、无缝产品集成、产品即服务和更快的设计周期。

未来的能源互联网

能源行业转型已经走到十字路口,面临着资源紧张、效率低下、区域发展不均和环境污染等严峻挑战。为应对这些挑战,美国著名经济学家杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》中提出能源互联网的概念:“我们需要创建一个能源互联网,让亿万人能够在自己的家中、办公室和工厂里生产绿色可再生能源。多余的能源可以与他人分享,就像我们现在在网络上分享信息一样。”

在华为看来,能源互联网的核心,是以“全联接”来重构能源企业的思维模式,在消费者与能源企业之间、能源企业与电网之间、消费者与电网之间,以及服务企业与消费者之间,都是全联接的。同时,全球能源互联网的本质是清洁能源的接入、特高压网络的输送和智能电网建设,基于电力互联网、电力通信网和电力云的基础平台协同至关重要。

目前,国内的供电架构与ICT网络发展是相适应的。但随着能源互联网建设的深入,海量新能源并网、跨电网调度及日益精细化的客户需求,电力企业需要构建一个全感知双向通信,支持超长距、高可靠、大带宽、分布式的ICT基础架构。ICT技术可助力电网的高效运营、保障安全业务发展需求。同时,新的ICT技术,包括大数据、云计算、物联网、移动互联网等,又将引导电网业务和运营迈向新台阶。新ICT技术将为全球能源互联网的建设和运行提供更安全、可靠、智能的技术保障。

能源的供给与需求的路径和条件在不断发生变化,更经济、更清洁、更个性化、更碎片化的能源蓝图正在绘就。在可预期的未来,依靠蓬勃发展的智能技术,实现能源的智慧管理和定制化的能源服务,能源行业将获得广阔的发展空间,所有参与的企业将获得更好的发展机遇。

延伸阅读:

“裸奔”状态的工业互联网 脆弱的数字化工业

原标题:智能互联时代 能源行业如何数字化

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