建設泛在電力物聯(lián)網 助推能源革命
——訪國家電網有限公司董事長、黨組書記寇偉
當今世界，能源革命迅猛發(fā)展，數(shù)字革命快速推進，正在深刻改變著能源電力和經濟社會發(fā)展。2014年6月，習近平總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，為我國能源革命指明了方向，也為電網創(chuàng)新發(fā)展提供了指引。
2019年年初，國家電網有限公司以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，順應行業(yè)轉型發(fā)展趨勢，作出了建設“三型兩網”世界一流能源互聯(lián)網企業(yè)的戰(zhàn)略部署，通過泛在電力物聯(lián)網建設，促進電網升級，助推能源革命。近日，國家電網有限公司董事長、黨組書記寇偉接受中電傳媒記者專訪，對泛在電力物聯(lián)網助推能源革命、建設成果、內涵特征及發(fā)展規(guī)劃進行了深刻闡釋。
中電傳媒：您認為泛在電力物聯(lián)網建設對于助推能源革命具有哪些重要意義？
寇偉：近年來，以清潔低碳為方向的新一輪能源革命在全球蓬勃興起。由于清潔能源、可再生能源主要轉換成電能使用，因而電力在這一輪能源革命中必將處于中心地位。電網作為能源轉換利用和輸送配置的樞紐平臺，面臨著全面升級的迫切要求。
▲從能源消費革命看，電能的利用范圍前所未有地拓展，交通等傳統(tǒng)化石能源消費市場出現(xiàn)明顯的電能替代趨勢。預計到2050年，我國電能占終端能源消費的比重將接近或超過50%。隨著電動汽車、虛擬電廠、分布式能源等交互式能源設施大量接入，配電網將從“無源網”變成“有源網”，系統(tǒng)潮流由單向流動向雙向互動轉變，使電網負荷預測和潮流控制更為復雜，需要電網有效應對和解決。
▲從能源供給革命看，2018年底我國可再生能源發(fā)電裝機約占總裝機的38%，預計2050年將超過70%，屆時我國非化石能源占一次能源消費的比重也將從現(xiàn)在不到15%提高到50%。風電、太陽能發(fā)電具有很強的間歇性、波動性、隨機性，大規(guī)模高比例接入電網，對電網大范圍優(yōu)化配置能力提出從量變到質變的要求，需要電網在現(xiàn)有基礎上進行革命性升級換代。
▲從能源技術革命看，新能源、儲能和新型用電技術的發(fā)展對電網技術創(chuàng)新形成倒逼之勢，多能互補、綜合利用，電力電子、先進輸電等技術在電力系統(tǒng)日益廣泛應用，以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的數(shù)字技術與電網技術加速融合，為電網技術跨越升級提供了強大動力。
▲從能源體制革命看，電力改革是能源體制改革的重要內容，隨著改革的深入推進，多買方—多賣方的競爭性市場格局逐步形成，交易方式日趨復雜多樣，市場在電力資源配置中的作用彰顯，對電網發(fā)揮網絡市場功能、擴大市場開放、提高電力系統(tǒng)運行效率和透明度、加強生態(tài)圈建設提出新的要求。
▲從加強國際合作看，能源是經濟社會發(fā)展的命脈，能否在新一輪能源革命中占據(jù)制高點，將影響我國在未來全球競爭格局中的地位。
總之，新一輪能源革命對電網的技術、功能和發(fā)展方式提出了新的更高要求，電網加快轉型升級對我國能源革命進程具有重要影響。建設泛在電力物聯(lián)網，可以提高能源效率，促進源—網—荷—儲高效互動，降低全社會成本，提高核心技術自主化，提高行業(yè)監(jiān)管能力，促進“一帶一路”和人類命運共同體建設。
中電傳媒：今年是泛在電力物聯(lián)網的開局之年。按照國家電網公司年初部署的“到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網”的階段目標，現(xiàn)已在哪些方面形成突破？
寇偉：國家電網“三型兩網、世界一流”戰(zhàn)略提出后，得到了社會各界和國內外同行的廣泛認同。圍繞推進泛在電力物聯(lián)網建設，前一段時間，重點抓了五方面的工作，形成了一系列創(chuàng)新突破：
▲一是構建建設體系。成立領導小組，整合設立互聯(lián)網部、能源互聯(lián)網技術研究院、經濟研究院和國網大數(shù)據(jù)中心，從上到下同步優(yōu)化組織機構，加大技術、業(yè)務、數(shù)據(jù)和商業(yè)創(chuàng)新的投入力量，形成協(xié)同聯(lián)動的工作格局，召開兩次全公司數(shù)萬人參加的推進會，7次領導小組辦公室會，全方位發(fā)動各專業(yè)、各單位全面推進泛在電力物聯(lián)網建設。
▲二是完成規(guī)劃設計。編制完成泛在電力物聯(lián)網建設大綱、三年規(guī)劃、2019年建設方案和全部專項建設方案，確立能源生態(tài)、企業(yè)中臺、智慧物聯(lián)和管理優(yōu)化四條建設主線和57項重點任務、25項綜合示范，為各級單位全面建設、社會各界力量廣泛參與提供了指導。
▲三是開展創(chuàng)新攻關。制定能源互聯(lián)網技術研究框架，發(fā)布科技創(chuàng)新開放合作8項舉措，聚焦芯片、傳感、邊緣計算、人工智能、區(qū)塊鏈等核心技術，集中力量開展技術攻關和示范應用。與國內知名互聯(lián)網企業(yè)合作，快速建成國網云、中臺和物聯(lián)平臺等新型基礎設施，為業(yè)務和商業(yè)模式創(chuàng)新打下堅實基礎。制訂技術標準體系，推動上下游、跨行業(yè)設備、數(shù)據(jù)和服務互聯(lián)互通。
▲四是形成產業(yè)生態(tài)。著力構建分布式光伏服務、綜合能效服務、電動汽車服務、能源電商服務、數(shù)據(jù)商業(yè)化服務、線上產業(yè)鏈金融和電工裝備服務等7個生態(tài)圈，多家省公司與地方政府簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，發(fā)起成立綜合能源等3個產業(yè)聯(lián)盟，面向社會發(fā)布10大科技項目，青創(chuàng)賽吸引內外部團隊8500余個，多措并舉全力打造共建共治共贏的能源互聯(lián)網生態(tài)圈。
▲五是推進試點建設?？偛亢突鶎訂挝浑p向發(fā)力，積極探索，開展一系列試點工作，形成一批最佳實踐案例。在電網提質增效方面，通過技術革新和數(shù)據(jù)共享，網上國網、現(xiàn)代（智慧）供應鏈、網上電網等試點任務取得明顯效果，管理能力和服務水平均有顯著提升；在新興業(yè)務發(fā)展方面，通過模式創(chuàng)新和互聯(lián)互通，可調負荷精準控制、虛擬電廠、電動汽車有序充電等源網荷儲協(xié)同互動業(yè)務效果初顯。目前各項工作正在加快推進，很多項目初見成效。
▲源網荷儲泛在調度控制：在京津唐電網成功實踐源網荷儲多元協(xié)調的泛在調度控制，將電動汽車、分布式儲能、可控負荷等調節(jié)資源納入電網優(yōu)化調度和實時閉環(huán)控制，實現(xiàn)削峰填谷；建立負荷側資源參與電力調峰輔助服務市場的商業(yè)運營模式，獲國家能源局批復并正式結算運行。初期電網可獲得約30萬千瓦調節(jié)資源，可減少電網投資1.2億元，提高新能源消納能力5000萬千瓦時電量；商業(yè)模式運作2至3年后，預計可獲得調節(jié)資源400萬千瓦，節(jié)省電力投資120億元，提高新能源消納能力每年50億千瓦時電量，節(jié)約燃煤200~300萬噸。
▲網上國網：依托客戶服務業(yè)務中臺，聚合國家電網各板塊客戶資源、服務能力和渠道入口，打造“網上國網”統(tǒng)一公共服務平臺，實現(xiàn)服務一個入口、客戶一次注冊、業(yè)務一網通辦。平臺在公司27家省公司全面推廣應用，注冊用戶已突破1900萬，僅浙江電力上線半年多來，累計減少群眾跑腿138萬次，線上辦理企業(yè)業(yè)務7萬余筆，降低企業(yè)辦電成本近5000萬元。
▲現(xiàn)代（智慧）供應鏈：融合接入5大品類物資及供應商的各類信息，從源頭提升設備采購和生產質量。招標、合同、倉儲、評價業(yè)務全部在線辦理，每年可為供應商降低成本13億元，促進供應商生產管理，工藝質量管控和制造水平提升。通過取消招標文件費、應用投標保證金保險替代等舉措，已為供應商釋放資金約70億元。
▲網上電網：基于數(shù)據(jù)中臺，打通規(guī)劃、建設、運行等系統(tǒng)，接入334類、560億條數(shù)據(jù)，構建“電網一張圖”，實現(xiàn)自動統(tǒng)計、智能規(guī)劃、精準投資等在線應用。僅杭州供電公司依托“網上電網”科學規(guī)劃，預計“十四五”期間可節(jié)約投資近10億元，通過業(yè)務流程優(yōu)化，每年可節(jié)約人力成本近3600萬元。
▲天津綜合示范：建立政企合作新模式。由分管副市長掛帥，28個委辦局、16個區(qū)政府密切配合，統(tǒng)籌推進泛在電力物聯(lián)網建設融入城市發(fā)展；成立能源大數(shù)據(jù)中心，為政府提供輔助決策支撐，定期提供“電力看經濟”分析報告，開發(fā)住房空置率、群租房分析等10大數(shù)字產品；建成智慧能源樓宇，提升社會能效水平，能源利用效率提高19%；建成清潔能源、用戶側可調資源的虛擬電廠，可調負荷達13兆瓦；推動營配融合，線上業(yè)擴方案輔助編制，實現(xiàn)低壓報裝“一次都不跑”；應用報修可視化，實現(xiàn)“外賣式”客戶報修。
▲南京溧水綜合示范：構建協(xié)同一體化泛在終端接入網絡，完成營配調業(yè)務全過程流程貫通，試點建成營配感知合一的智慧臺區(qū)，中壓線損合格率提高6%。上線配網智能輔助分析“最強大腦”，故障處理由“事后分析”轉向“事前預警”，故障研判時間由“分鐘級”縮短至“秒級”，配網搶修工單同比下降28.5%，平均搶修時長縮短40%。全面推廣線上業(yè)務辦理，營業(yè)廳業(yè)務辦理量下降45%。試點班組柔性設置，高、低壓平均接電時長同比壓降60%，促進營商環(huán)境再提升。開展綜合能源服務，提升社會綜合能效，全年完成營收近5000萬元。
中電傳媒：一年來，行業(yè)內外圍繞“泛在電力物聯(lián)網”進行了廣泛深入的探討與積極創(chuàng)新的實踐，關于泛在電力物聯(lián)網也存在著各種解讀。結合目前取得的成果，您如何理解泛在電力物聯(lián)網的內涵特征？
寇偉：泛在電力物聯(lián)網，是指圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應用移動互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息通信技術，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。
▲從架構上看，泛在電力物聯(lián)網包括感知層、網絡層、平臺層、應用層四層結構。感知層，主要是通過各類終端數(shù)據(jù)統(tǒng)一標準化接入，解決數(shù)據(jù)的采集問題；網絡層，主要是通過廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠的信息通信網絡，解決數(shù)據(jù)的傳輸問題；平臺層，主要是通過超大規(guī)模終端統(tǒng)一物聯(lián)管理、云計算和邊緣計算協(xié)同，解決數(shù)據(jù)的管理問題；應用層，主要是通過數(shù)據(jù)融通提供標準化數(shù)據(jù)服務，支撐各類應用的快速構建、隨需迭代，解決數(shù)據(jù)的價值創(chuàng)造問題。
▲從技術上看，泛在電力物聯(lián)網是一系列先進數(shù)字技術在能源電力領域的應用，包括物聯(lián)網、移動互聯(lián)、區(qū)塊鏈等互聯(lián)技術，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、邊緣計算等智能技術，以及5G等通信技術。一方面，利用先進數(shù)字技術改造提升傳統(tǒng)電網的技術裝備水平；另一方面，將數(shù)字技術與新能源發(fā)電、電力電子、先進輸電、新型用電、儲能等先進能源技術融合創(chuàng)新，推動電網技術實現(xiàn)整體跨越。
▲從功能上看，泛在電力物聯(lián)網為電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)監(jiān)測預警、交互對接、分析評估、綜合優(yōu)化、智慧運營等提供一攬子信息和數(shù)據(jù)支撐，并有效支撐數(shù)據(jù)價值挖掘、新業(yè)務新業(yè)態(tài)新模式培育和能源互聯(lián)網生態(tài)圈建設，是推動電網功能、業(yè)務、管理和電力產業(yè)鏈全面升級的強大數(shù)字引擎。
▲從形態(tài)上看，泛在電力物聯(lián)網和堅強智能電網相互融合、一體推進，堅強智能電網可以看作是能源互聯(lián)網的“骨骼肌肉”，泛在電力物聯(lián)網可以看作是能源互聯(lián)網的“神經網絡”，二者相輔相成、融合發(fā)展，共同承載能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流，構成“多流合一”的能源互聯(lián)網。
▲從效率上看，泛在電力物聯(lián)網為傳統(tǒng)電力行業(yè)賦能，大幅提高系統(tǒng)運行效率和管理水平，降低全社會成本，激活存量資產的功能發(fā)揮，以較少的投入獲得更大的產出，順應了社會降低用電成本的訴求。
中電傳媒：緊緊抓住2019年到2021年泛在電力物聯(lián)網的戰(zhàn)略突破期，您認為未來在建設中還需要把握好哪些原則和方向？
寇偉：建設泛在電力物聯(lián)網涉及電力產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，涉及海量的設備與終端，是一項龐大的系統(tǒng)工程，在建設中需要把握好4條原則。
▲一是堅持頂層設計、需求導向。把強化頂層設計擺在突出位置，注重總體統(tǒng)籌、整體謀劃，明確泛在電力物聯(lián)網建設的工作目標、總體架構、建設思路、發(fā)展路徑和演進策略，提高建設的系統(tǒng)性、整體性和協(xié)同性。始終從實際需要出發(fā)，把需求導向、應用驅動貫穿泛在電力物聯(lián)網建設始終，以能夠解決問題、創(chuàng)造價值為目標，缺什么補什么，確保取得成效。
▲二是堅持創(chuàng)新驅動、迭代優(yōu)化。建設泛在電力物聯(lián)網是一場突破現(xiàn)狀的全新實踐，沒有多少可以借鑒的經驗，必須始終把創(chuàng)新作為第一動力，緊盯客戶需求，強化互聯(lián)網思維，堅決破除傳統(tǒng)觀念桎梏，持續(xù)推進原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新，持續(xù)推進技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。要主動變化、敢于試錯、小步快跑，聚焦價值創(chuàng)造，在實踐中找真理，在探索中找方向，通過快速迭代不斷逼近目標。
▲三是堅持安全第一、風險可控。確保網絡和信息數(shù)據(jù)安全，是推進泛在電力物聯(lián)網建設的前提和基礎。必須始終把安全風險防控作為重中之重，科學處理好泛在電力物聯(lián)網建設和網絡信息安全的關系，同步構建全場景安全防護體系和服務體系，做到可信互聯(lián)、精準防護、安全互動、智能防御，確保全過程網絡信息和數(shù)據(jù)安全，為各類業(yè)務開展提供安全服務保障。
▲四是堅持開放合作、共建共享。堅持開門搞建設，主動適應互聯(lián)網時代的社會形態(tài)、經濟模式和管理方式，按照“平臺+生態(tài)”的思路，促進能源生產、傳輸、消費全環(huán)節(jié)、全要素供需對接和資源優(yōu)化配置，廣泛吸引各類市場主體和社會資本參與泛在電力物聯(lián)網建設和價值挖掘，構建優(yōu)勢互補、互利共贏的良好生態(tài)，使泛在電力物聯(lián)網成為上下游、全產業(yè)鏈的“聚合器”。
