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国家电网有限公司发布《泛在电力物联网白皮书2019》

为了让社会各界更多了解泛在电力物联网的价值,更好地参与泛在电力物联网的建设,2019年10月14日,国家电网有限公司在北京召开新闻发布会,发布《泛在电力物联网2019年白皮书》。目的是建立联合枢纽,搭建平台,促进共享,建立各方共识,构建开放、合作、治理、互利的能源生态,形成共同推动泛在电力物联网建设的强大力量。

一、泛在电力物联网建设的背景和意义

泛在电力物联网建设是学习习近平新时期中国特色社会主义并在国家电网公司实施的过程。这是实施“四个革命一个合作”的新能源安全战略,坚持以人为本,不断满足经济社会发展和人民更好生活和能源利用需要的过程。这是实践新发展观,服务美丽中国、数字中国和网络强国建设的过程。建设无处不在的电力物联网的创新措施,实质上是促进中国能源电力产业基础升级和产业链现代化的具体实践。

建设无处不在的电力物联网的过程就是将电网改造升级为能源互联网并不断深化能源革命的过程。大力发展清洁能源,加快建设清洁、低碳、安全、高效的能源体系,对加快电网改造升级提出了前所未有的要求。随着清洁低碳能源转化的深入,各种新的能源利用形式正在出现。有必要通过泛在电力物联网的集成和发展,推动传统电网向能源互联网的升级。数字技术为传统电网注入活力,不断提高电网感知能力、互动水平和运行效率,大力支持各种能源接入和综合利用,不断提高能效,实现从“用电好”向“用能好”的转变。

构建普适动力物联网的过程就是构建双赢产业生态、提升产业链水平的过程。电网与电力生产和消费相联系,在能源和电力行业具有产业链长、资源积累和驱动力强的显著特点。目前,国际形势是多变的。推进泛在电力物联网建设不仅有利于公司的发展,也保证了国有资产的价值维护和增值。它也是国民经济持续健康发展的“稳定器”和“镇石”。通过共建共享,促进关联企业、上下游企业和中小微型企业的共同发展,充分发挥中央企业的主导和带动作用。同时,也有利于增强自主创新能力,抢占世界能源电力科技制高点,发挥中央企业参与全球竞争的“支柱”作用。

建设无处不在的电力物联网的过程就是提高创新和创造力,抢占能源和电力技术制高点的过程。电网是一个技术密集型行业,也是对先进技术需求最广泛、最集中的行业之一。目前,跨境一体化正在加速,传统的依靠力量增长、规模扩张、引进、消化、吸收和再创新的发展模式已不再可持续。国家电网有限公司面临前所未有的风险和挑战,也面临转型升级和创新的重大机遇。推进泛在力量物联网建设,有利于加快技术创新和商业模式创新,改造和提升传统业务,培育新的增长势头和竞争优势,为持续强化、优化和扩张注入强大动力。

自2019年以来,公司做了大量艰苦、扎实、有效的工作,在推动泛在电力物联网建设方面取得了重要进展。首先,战略理念深深植根于人民心中。公司在全球范围内进行了细致的研究、广泛的宣传和深入的研究,对无处不在的力量物联网的理解和认识不断加深。泛在电力物联网建设通过与社会各界的沟通,得到了国内外行业组织、大学、科研机构和知名企业的积极响应,并在资本市场得到了广泛认可。第二,组织体系不断完善。创建世界一流能源互联网企业领导小组和办公室的成立、互联网部门的设立和“两房一中心”的建立,同时自上而下优化了组织的职能,增强了组织的实力,完善了组织体系,为建设的快速启动提供了有力的支持和保障。第三,规划的主导作用日益突出。经过广泛论证,泛在电力物联网建设的工作目标、三年规划和总体框架已经确立,57项建设任务、25项综合示范项目和160项自扩建设任务已经明确,技术标准和评价指标体系已经初步建立,为各项任务的全面实施奠定了坚实基础。第四,有序开展重点任务。中国台湾、智能商品联盟等企业重点工作取得阶段性进展,“网上全国网”、业务配送连接、移动运营终端集成等质量和效率提升工作取得显著成效。新能源云、智能能源集成服务、多站集成等业务创新试点取得突破,网络信息安全基础不断巩固。一些单位结合实际情况,积极开展多种方式的探索和实践,取得了良好效果。

二.泛在电力物联网建设的目标和发展方向

基本内涵。泛在电力物联网是一种智能服务系统,它充分利用现代信息技术和移动互联、人工智能等先进通信技术,实现电力系统各个环节的互联和人机交互,具有整体状态感知、高效信息处理、方便灵活应用的特点。

建设目标。通过泛在电力物联网建设,充分运用现代信息技术和“大云、移动智能链”等先进通信技术,实现电力系统各方面的互联互通和人机交互,实现“一数据源、一电网图、一条业务线”,广泛连接内外资源和需求、上下游资源和需求,创建能源互联网生态系统,适应社会形态,创造产业生态,培育新兴业态。

施工要点和主线。泛在电力物联网的建设分为两个阶段。在第一阶段,无处不在的电力物联网将于2021年初步建成。第二阶段,无处不在的电力物联网将于2024年完成。今年的重点是围绕建设能源生态、迭代建设中型企业、共同促进智力和物质合作、同时促进管理优化四大主线。已经确定了57项建设任务和25项全面示范。

三.泛在电力物联网建设的价值功能

建设无处不在的电力物联网,将有助于国家治理现代化,促进低碳能源转型,提高电网运行质量和效率,满足人们对更好生活和能源消费的需求,促进产业链现代化,形成惠及政府和社会、用户、能源、电力以及广大上下游企业的价值体系。

帮助国家治理现代化。一是为政府的科学监督服务。通过全息感知和整合全社会的能源电力生产和消费信息,支持政府开展企业能效、环保生产、税务检查等方面的监测和评价;推进能源电力行业生产成本、服务质量等信息透明度提高,提高行业监管质量和效率。二是为社会治理服务。通过时间、行业、区域等多维电力数据,分析判断社会运行情况,感知社会、经济和生活状况。通过“电力数据看经济”和“电力数据看社会”服务,支持政府准确执行政策,科学调控,提高社会治理的准确性和可预测性。三是为建设智慧城市服务。通过推进能源电力系统与政务、交通、电信等领域的深度融合,建设城市能源大数据中心,启动工业能源分析、园区活动分析等能源大数据应用,打造“城市智能能源大脑”,提升城市整体管理和协同治理能力。目前,国家电网天津电力建设和运行天津能源大数据中心,深入挖掘能源大数据应用场景和价值,推动泛在电力物联网数据整合和信息共享,为宏观政策实施提供监控手段,打造泛在电力物联网支持智慧城市发展的实践模式。

促进低碳能源转化。一是促进清洁能源消费。通过促进对清洁能源发电的全息感知、智能分析和准确预测,将有力支持获取各种清洁能源,提高清洁能源消费水平。今年1月至8月,国家电网公司的运营面积累计新能源3944亿千瓦时,同比增长15.9%,让更多绿色清洁电力进入千家万户。二是提高终端能耗的电气化水平。通过能源技术和物联网技术的整合应用,促进各类用能设施的高效便捷接入、状态的全面感知、智能友好的互动,推动住宅生活、交通、商业等领域的再电气化。今年上半年,国家电网公司在机场、港口、风景名胜区等地推广电力替代项目75000个,实现电力替代850亿千瓦时,相当于减少散煤4700多万吨,减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘1亿吨以上,推动生态文明建设。三是提高能源综合利用效率。通过构建以电为中心的综合能源服务体系,实现能源供需数据的有效渗透和各种用能设备的智能控制,促进制冷、制热、燃气和电力的多能源互补协调控制。天津北辰商务中心综合能源服务示范工程,风能、光能、地热能利用效率提高19%,有效降低单位产值平均能耗。

促进电网质量改善和效率提高。一是促进更安全、更可靠的电网。通过电网数字化改造的推进,电网的感知、交互水平、运行效率和自愈能力将得到全面提高,设备管理更加高效,调度控制更加灵活,供电质量更好,电网运行更加安全。国家电网江苏电力集中分散的可中断负荷,实现精确实时控制。如果电网出现紧急情况,部分负荷将立即切断。在示范应用过程中,江苏电力已经具备260万千瓦和毫秒的精确负荷控制能力。第二是促进电网之间更友好的互动。通过无处不在的互联和深度感知,汇集各种资源参与电力系统的调节,促进源网与负荷存储的协调互动,实现削峰填谷,促进“源随负荷移动”模式向“源-负荷互动”模式的转变。国家电网电动汽车公司正在试行电动汽车有序充电。配电网、用户、充电桩和电动汽车之间进行全信息交互和分级控制,动态调整充电时间和功率,既满足用户的充电要求,又提高了设备利用率。第三是促进更加开放和共享的电网。通过开放基础电网资源和实验室研究资源,与政府、社会和相关行业共享,激活、引导和连接各种社会资源,支持设备、数据和服务的互联互通,提高电网资源的利用效率和精益管理水平,促进各方共享共赢。国家电网公司正在探索与电信运营商共享电力塔等基础资源。通过“一塔多用”,可以降低网络建设的运行成本和建设周期,有效节约土地资源,避免重复建设和投资,为国家和社会节约财力和物力。具有巨大的经济效益和社会效益。

满足人们对更好的生活和能量的需求。一是促进更快的服务响应。“在线中国网络”已在五家省级公司投入运行。通过互动、智能、多元化的电力综合服务,全方位、一站式响应人们对各种能源服务的需求,实现了居民和企业能源服务的在线处理,“一个网络可以运行,最多一次运行”,提高了客户的便利性和满意度。自在浙江省应用以来,用户数量已达到719万人,跑腿人数减少90多万人,高低压行业用电扩展连接平均持续时间较去年同期分别缩短27%和10%,企业运营成本降低4700多万元。二是推广更友好的服务体验。通过主动通知停电信息和可视化抢修等主动服务,实现了自动判断停电、准确定位故障、主动分配工单、跟踪抢修轨迹、恢复抢修状态、提高协作效率和服务质量。推进用电管理、网上支付等全过程,实现自助预约、进度检查和提醒评估,为客户带来更好的质量和智能化家政服务。第三是推广更多元的服务内容。通过智能高效的服务方式,为客户提供个性化、多样化的增值服务,如用电提醒、节能分析、能效诊断、远程控制、匹配交易、能源金融等。以增强他们的获得感。

服务产业链的现代化。一是建立合作共赢的新能源生态。以电力为中心,价值链将延伸到电力生产和消费的两端,有效整合各种资源,创新引领能源服务业务。目前,综合能源服务业创新发展联盟和中国电力大数据创新联盟已经启动并成立。充分发挥成员单位在科技、市场、数据等方面的资源优势,搭建合作共享平台,共同打造“共建互利”的能源生态“朋友圈”。二是激活上下游企业发展新势头。推进产业链上下游企业供需对接和优势互补,培育新业务、新模式,为上下游企业创造更大发展机遇,开拓更广阔市场空间。通过“小电子商务”项目,郭旺电子商务公司带动全国上下游180多家小微企业共同创业,创造了1000多个新就业岗位。全年可转化1000个项目,累计转化交易金额超过10亿元,有效刺激企业发展新势头。第三,推动上下游产业链转型升级。通过建立电气设备智能联合体,将电气设备企业及其设备有机地联系起来,将电表检测数据和设备运行缺陷数据及时反馈到招投标、采购和生产制造环节,从源头上提高设备采购和生产质量,提高服务供应商设备产品质量,帮助电气设备企业提升生产能力,高效发展。

四、无处不在的权力物联网互利共赢的能源生态

按照“平台生态”的理念,泛在电力物联网的建设将实现能源互联网生态系统的“排水与赋权”。泛在物联网以分布式光伏服务、综合能效服务、电动汽车服务、能源电子商务服务、数据商业化服务、在线产业链金融、电气设备服务等七个子生态系统建设为重点,将更好地为政府部门、能源供应商、能源消费者服务,促进全方位、全要素供需对接和资源优化配置,促进产业融合和增长,带动产业链上下游共同发展,构建互利共赢的新能源生态系统。

1.分布式光伏服务生态。通过收集电站侧和电网侧的设备运行、天气气候、负荷能耗等相关数据,共享分布式光伏全行业、全服务、全价值链资源,实现“数据全访问、状态全息感知、全新周到服务、开放合作共享”。

2.综合能效服务生态。聚集综合能源服务提供商、产业链上下游供应商、终端用户、政府和行业机构、金融投资机构、大学和科研机构、小微企业和客户等行业利益相关者,整合综合能源服务产业、全面服务和全价值链资源,形成共赢、开放共享、有序竞争、共同演进的商业共同体。

3.电动汽车服务生态。以优质的收费服务为基石和入口,促进人、车、船、桩、网、电、储等资源无处不在的互联互通。充分整合政府部门、行业协会、电动汽车企业、电池等零部件企业、设备制造商、充电运营商、旅游运营商、停车运营商、通信服务提供商、互联网企业、电力企业、金融机构等各方资源,共同推进跨行业信息整合和业务连续性,为电动汽车产业健康发展服务。

4.能源电子商务服务生态。广泛收集客户、数据和生态资源,打造新的全球能源电子商务物联网枢纽,实现全球物联网、全景服务、全链增值、全成本降低和国电“五位一体”的零售发展新路径,构建共建共同治理、共享共赢的能源电子商务零售服务新生态系统。

5.数据商业化服务生态。从外部来看,主要是为政府的科学决策、服务企业的智能运营和居民的能源互动利用服务。在内部,主要是提高质量和效率、精益管理、风险防范等。从而充分挖掘数据价值,研发数据增值产品,探索实现数据增值的商业模式,构建电力数据商业服务生态系统。

6.在线产业链的金融生态。我们将整合电网承载的资本、资产、信用、客户、渠道、品牌等各类资源,整合融资、保险、资产管理等各类金融产品和服务,创新业务场景,提高交易效率,深化数据应用,拓宽推广渠道,优化客户体验,深度释放各类资源价值,构建全方位、一站式的在线产业链金融生态。

7.电气设备服务生态学。通过收集供应商的产品生产、质量控制和成品测试信息,以及需求单位的产品交换、抽样检查和验收、性能结算、运行质量等信息,将电气设备企业及其设备有机地连接起来,创建智能材料连接平台。同时,电表检测数据和设备运行缺陷数据反馈到招投标、采购和制造环节,从源头上提高设备采购和生产质量,为电气设备营造互利共赢的生态环境。

目前,国家电网公司正在加快泛在电力物联网各项建设任务的有序发展。建设成果的价值正在显现,效果正在逐步显现。中国国家电网公司将坚持“开放建设”的原则,进一步加强与能源电力企业、互联网企业、设备制造企业、金融机构、科研机构、高校等单位的合作,广泛吸收和应用行业先进成果,与社会各界共同推进泛在电力物联网建设,打造能源互联网生态系统,实现互利共赢、共同发展。

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