建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 助推能源革命
——訪國家電網(wǎng)有限公司董事長、黨組書記寇偉
當(dāng)今世界，能源革命迅猛發(fā)展，數(shù)字革命快速推進(jìn)，正在深刻改變著能源電力和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。2014年6月，習(xí)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(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展提供了指引。
2019年年初，國家電網(wǎng)有限公司以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，順應(yīng)行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢，作出了建設(shè)“三型兩網(wǎng)”世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署，通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，促進(jìn)電網(wǎng)升級，助推能源革命。近日，國家電網(wǎng)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(wǎng)助推能源革命、建設(shè)成果、內(nèi)涵特征及發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行了深刻闡釋。
中電傳媒：您認(rèn)為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)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(zhuǎn)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(wǎng)作為能源轉(zhuǎn)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(fèi)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(fèi)市場出現(xiàn)明顯的電能替代趨勢。預(yù)計到2050年，我國電能占終端能源消費(fèi)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(shè)施大量接入，配電網(wǎng)將從“無源網(wǎng)”變成“有源網(wǎng)”，系統(tǒng)潮流由單向流動向雙向互動轉(zhuǎn)變，使電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測和潮流控制更為復(fù)雜，需要電網(wǎng)有效應(yīng)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(jī)約占總裝機(jī)的38%，預(yù)計2050年將超過70%，屆時我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重也將從現(xiàn)在不到15%提高到50%。風(fēng)電、太陽能發(fā)電具有很強(qiáng)的間歇性、波動性、隨機(jī)性，大規(guī)模高比例接入電網(wǎng)，對電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置能力提出從量變到質(zhì)變的要求，需要電網(wǎng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行革命性升級換代。
▲從能源技術(shù)革命看，新能源、儲能和新型用電技術(shù)的發(fā)展對電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新形成倒逼之勢，多能互補(bǔ)、綜合利用，電力電子、先進(jìn)輸電等技術(shù)在電力系統(tǒng)日益廣泛應(yīng)用，以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)加速融合，為電網(wǎng)技術(shù)跨越升級提供了強(qiáng)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(nèi)容，隨著改革的深入推進(jìn)，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(fù)雜多樣，市場在電力資源配置中的作用彰顯，對電網(wǎng)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)市場功能、擴(kuò)大市場開放、提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和透明度、加強(qiáng)生態(tài)圈建設(shè)提出新的要求。
▲從加強(qiáng)國際合作看，能源是經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，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(wǎng)的技術(shù)、功能和發(fā)展方式提出了新的更高要求，電網(wǎng)加快轉(zhuǎn)型升級對我國能源革命進(jìn)程具有重要影響。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可以提高能源效率，促進(jìn)源—網(wǎng)—荷—儲高效互動，降低全社會成本，提高核心技術(shù)自主化，提高行業(yè)監(jiān)管能力，促進(jìn)“一帶一路”和人類命運(yùn)共同體建設(shè)。
中電傳媒：今年是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的開局之年。按照國家電網(wǎng)公司年初部署的“到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的階段目標(biāo)，現(xiàn)已在哪些方面形成突破？
寇偉：國家電網(wǎng)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略提出后，得到了社會各界和國內(nèi)外同行的廣泛認(rèn)同。圍繞推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，前一段時間，重點(diǎn)抓了五方面的工作，形成了一系列創(chuàng)新突破：
▲一是構(gòu)建建設(shè)體系。成立領(lǐng)導(dǎo)小組，整合設(shè)立互聯(lián)網(wǎng)部、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院、經(jīng)濟(jì)研究院和國網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心，從上到下同步優(yōu)化組織機(jī)構(gòu)，加大技術(shù)、業(yè)務(wù)、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(jìn)會，7次領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室會，全方位發(fā)動各專業(yè)、各單位全面推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。
▲二是完成規(guī)劃設(shè)計。編制完成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱、三年規(guī)劃、2019年建設(shè)方案和全部專項(xiàng)建設(shè)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(shè)主線和57項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)、25項(xiàng)綜合示范，為各級單位全面建設(shè)、社會各界力量廣泛參與提供了指導(dǎo)。
▲三是開展創(chuàng)新攻關(guān)。制定能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究框架，發(fā)布科技創(chuàng)新開放合作8項(xiàng)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(shù)，集中力量開展技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用。與國內(nèi)知名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，快速建成國網(wǎng)云、中臺和物聯(lián)平臺等新型基礎(chǔ)設(shè)施，為業(yè)務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新打下堅實(shí)基礎(chǔ)。制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動上下游、跨行業(yè)設(shè)備、數(shù)據(jù)和服務(wù)互聯(lián)互通。
▲四是形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)。著力構(gòu)建分布式光伏服務(wù)、綜合能效服務(wù)、電動汽車服務(wù)、能源電商服務(wù)、數(shù)據(jù)商業(yè)化服務(wù)、線上產(chǎn)業(yè)鏈金融和電工裝備服務(wù)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(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，面向社會發(fā)布10大科技項(xiàng)目，青創(chuàng)賽吸引內(nèi)外部團(tuán)隊(duì)8500余個，多措并舉全力打造共建共治共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。
▲五是推進(jìn)試點(diǎn)建設(shè)?？偛亢突鶎訂挝浑p向發(fā)力，積極探索，開展一系列試點(diǎn)工作，形成一批最佳實(shí)踐案例。在電網(wǎng)提質(zhì)增效方面，通過技術(shù)革新和數(shù)據(jù)共享，網(wǎng)上國網(wǎng)、現(xiàn)代（智慧）供應(yīng)鏈、網(wǎng)上電網(wǎng)等試點(diǎn)任務(wù)取得明顯效果，管理能力和服務(wù)水平均有顯著提升；在新興業(yè)務(wù)發(fā)展方面，通過模式創(chuàng)新和互聯(lián)互通，可調(diào)負(fù)荷精準(zhǔn)控制、虛擬電廠、電動汽車有序充電等源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動業(yè)務(wù)效果初顯。目前各項(xiàng)工作正在加快推進(jìn)，很多項(xiàng)目初見成效。
▲源網(wǎng)荷儲泛在調(diào)度控制：在京津唐電網(wǎng)成功實(shí)踐源網(wǎng)荷儲多元協(xié)調(diào)的泛在調(diào)度控制，將電動汽車、分布式儲能、可控負(fù)荷等調(diào)節(jié)資源納入電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和實(shí)時閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)削峰填谷；建立負(fù)荷側(cè)資源參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場的商業(yè)運(yùn)營模式，獲國家能源局批復(fù)并正式結(jié)算運(yùn)行。初期電網(wǎng)可獲得約30萬千瓦調(diào)節(jié)資源，可減少電網(wǎng)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(yùn)作2至3年后，預(yù)計可獲得調(diào)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(wǎng)上國網(wǎng)：依托客戶服務(wù)業(yè)務(wù)中臺，聚合國家電網(wǎng)各板塊客戶資源、服務(wù)能力和渠道入口，打造“網(wǎng)上國網(wǎng)”統(tǒng)一公共服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)服務(wù)一個入口、客戶一次注冊、業(yè)務(wù)一網(wǎng)通辦。平臺在公司27家省公司全面推廣應(yīng)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(wù)7萬余筆，降低企業(yè)辦電成本近5000萬元。
▲現(xiàn)代（智慧）供應(yīng)鏈：融合接入5大品類物資及供應(yīng)商的各類信息，從源頭提升設(shè)備采購和生產(chǎn)質(zhì)量。招標(biāo)、合同、倉儲、評價業(yè)務(wù)全部在線辦理，每年可為供應(yīng)商降低成本13億元，促進(jìn)供應(yīng)商生產(chǎn)管理，工藝質(zhì)量管控和制造水平提升。通過取消招標(biāo)文件費(fèi)、應(yīng)用投標(biāo)保證金保險替代等舉措，已為供應(yīng)商釋放資金約70億元。
▲網(wǎng)上電網(wǎng)：基于數(shù)據(jù)中臺，打通規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行等系統(tǒng)，接入334類、560億條數(shù)據(jù)，構(gòu)建“電網(wǎng)一張圖”，實(shí)現(xiàn)自動統(tǒng)計、智能規(guī)劃、精準(zhǔn)投資等在線應(yīng)用。僅杭州供電公司依托“網(wǎng)上電網(wǎng)”科學(xué)規(guī)劃，預(yù)計“十四五”期間可節(jié)約投資近10億元，通過業(yè)務(wù)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(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)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(jīng)濟(jì)”分析報告，開發(fā)住房空置率、群租房分析等10大數(shù)字產(chǎn)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(cè)可調(diào)資源的虛擬電廠，可調(diào)負(fù)荷達(dá)13兆瓦；推動營配融合，線上業(yè)擴(kuò)方案輔助編制，實(shí)現(xiàn)低壓報裝“一次都不跑”；應(yīng)用報修可視化，實(shí)現(xiàn)“外賣式”客戶報修。
▲南京溧水綜合示范：構(gòu)建協(xié)同一體化泛在終端接入網(wǎng)絡(luò)，完成營配調(diào)業(yè)務(wù)全過程流程貫通，試點(diǎn)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(wǎng)智能輔助分析“最強(qiáng)大腦”，故障處理由“事后分析”轉(zhuǎn)向“事前預(yù)警”，故障研判時間由“分鐘級”縮短至“秒級”，配網(wǎng)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(wù)辦理，營業(yè)廳業(yè)務(wù)辦理量下降45%。試點(diǎn)班組柔性設(shè)置，高、低壓平均接電時長同比壓降60%，促進(jìn)營商環(huán)境再提升。開展綜合能源服務(wù)，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(nèi)外圍繞“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)行了廣泛深入的探討與積極創(chuàng)新的實(shí)踐，關(guān)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)也存在著各種解讀。結(jié)合目前取得的成果，您如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵特征？
寇偉：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，是指圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。
▲從架構(gòu)上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。感知層，主要是通過各類終端數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化接入，解決數(shù)據(jù)的采集問題；網(wǎng)絡(luò)層，主要是通過廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠的信息通信網(wǎng)絡(luò)，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(yīng)用層，主要是通過數(shù)據(jù)融通提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)，支撐各類應(yīng)用的快速構(gòu)建、隨需迭代，解決數(shù)據(jù)的價值創(chuàng)造問題。
▲從技術(shù)上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一系列先進(jìn)數(shù)字技術(shù)在能源電力領(lǐng)域的應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、區(qū)塊鏈等互聯(lián)技術(shù)，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、邊緣計算等智能技術(shù)，以及5G等通信技術(shù)。一方面，利用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)改造提升傳統(tǒng)電網(wǎng)的技術(shù)裝備水平；另一方面，將數(shù)字技術(shù)與新能源發(fā)電、電力電子、先進(jìn)輸電、新型用電、儲能等先進(jìn)能源技術(shù)融合創(chuàng)新，推動電網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)整體跨越。
▲從功能上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)監(jiān)測預(yù)警、交互對接、分析評估、綜合優(yōu)化、智慧運(yùn)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(wù)新業(yè)態(tài)新模式培育和能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈建設(shè)，是推動電網(wǎng)功能、業(yè)務(wù)、管理和電力產(chǎn)業(yè)鏈全面升級的強(qiáng)大數(shù)字引擎。
▲從形態(tài)上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強(qiáng)智能電網(wǎng)相互融合、一體推進(jìn)，堅強(qiáng)智能電網(wǎng)可以看作是能源互聯(lián)網(wǎng)的“骨骼肌肉”，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以看作是能源互聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，二者相輔相成、融合發(fā)展，共同承載能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流，構(gòu)成“多流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。
▲從效率上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為傳統(tǒng)電力行業(yè)賦能，大幅提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和管理水平，降低全社會成本，激活存量資產(chǎn)的功能發(fā)揮，以較少的投入獲得更大的產(chǎn)出，順應(yīng)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(wǎng)的戰(zhàn)略突破期，您認(rèn)為未來在建設(shè)中還需要把握好哪些原則和方向？
寇偉：建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)涉及電力產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，涉及海量的設(shè)備與終端，是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，在建設(shè)中需要把握好4條原則。
▲一是堅持頂層設(shè)計、需求導(dǎo)向。把強(qiáng)化頂層設(shè)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(wǎng)建設(shè)的工作目標(biāo)、總體架構(gòu)、建設(shè)思路、發(fā)展路徑和演進(jìn)策略，提高建設(shè)的系統(tǒng)性、整體性和協(xié)同性。始終從實(shí)際需要出發(fā)，把需求導(dǎo)向、應(yīng)用驅(qū)動貫穿泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)始終，以能夠解決問題、創(chuàng)造價值為目標(biāo)，缺什么補(bǔ)什么，確保取得成效。
▲二是堅持創(chuàng)新驅(qū)動、迭代優(yōu)化。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一場突破現(xiàn)狀的全新實(shí)踐，沒有多少可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，必須始終把創(chuàng)新作為第一動力，緊盯客戶需求，強(qiáng)化互聯(lián)網(wǎng)思維，堅決破除傳統(tǒng)觀念桎梏，持續(xù)推進(jìn)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新，持續(xù)推進(jìn)技術(shù)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(shí)踐中找真理，在探索中找方向，通過快速迭代不斷逼近目標(biāo)。
▲三是堅持安全第一、風(fēng)險可控。確保網(wǎng)絡(luò)和信息數(shù)據(jù)安全，是推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。必須始終把安全風(fēng)險防控作為重中之重，科學(xué)處理好泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)信息安全的關(guān)系，同步構(gòu)建全場景安全防護(hù)體系和服務(wù)體系，做到可信互聯(lián)、精準(zhǔn)防護(hù)、安全互動、智能防御，確保全過程網(wǎng)絡(luò)信息和數(shù)據(jù)安全，為各類業(yè)務(wù)開展提供安全服務(wù)保障。
▲四是堅持開放合作、共建共享。堅持開門搞建設(shè)，主動適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代的社會形態(tài)、經(jīng)濟(jì)模式和管理方式，按照“平臺+生態(tài)”的思路，促進(jìn)能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)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(wǎng)建設(shè)和價值挖掘，構(gòu)建優(yōu)勢互補(bǔ)、互利共贏的良好生態(tài)，使泛在電力物聯(lián)網(wǎng)成為上下游、全產(chǎn)業(yè)鏈的“聚合器”。
