电网公司也提出向综合能源服务商转型的重大战

作者:美高梅手机版

国家电网公司2019年两会提出建设“三型两网”企业,即打造“三型”企业,建设运营好“两网”。首次将泛在电力物联网与坚强智能电网放在同等重要的位置,彰显了国家电网公司转型改革的巨大决心。作为地级供电企业,一方面要合力促进国家电网公司整体转型发展;另一方面立足本地,承担社会责任,更好地服务地方经济。

日前,董事长寇伟在国家电网“泛在电力物联网”建设工作部署电视电话会议指出,当前公司最紧迫、最重要的任务就是加快推进泛在电力物联网建设。“泛在电力物联网”和储能有什么联系?储能在“泛在电力物联网”有何机遇?

2019年1月17日,国家电网三届四次职代会暨2019年工作会议提出,聚焦建设世界一流能源互联网企业,守正创新、担当作为,打造“枢纽型,平台型,共享型”企业,建设运营好“坚强智能电网,泛在电力物联网”,即为“三型两网”发展战略。早在本世纪初,《电力需求侧管理》(中国电力出版社,2000年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—公共事业性商品,电网公司卖的应该是服务,而不是千瓦时;《电力需求侧管理的激励机制及其应用》(中国电力出版社,2001年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—难以大规模存储,应该通过各类激励机制实现系统层面的供需互动。《综合资源规划及其激励理论与应用》(中国经济出版社,2000年,曾鸣著)提出,能源要高质高用、低质低用,需要通过综合资源规划及相关激励机制实现各种能源的综合利用。近年来,随着能源电力、云大物移智等技术的不断进步与应用,电力系统逐步向以“横向多能源互补、纵向源网荷储协调”为主要特征的能源互联网、综合能源系统发展,电网公司也提出向综合能源服务商转型的重大战略部署。在当前时代背景下,国家电网公司提出打造“枢纽型,平台型,共享型”企业、建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”就是为了向用户提供更安全、智慧、经济、便捷的综合能源服务,并最终建成世界一流能源互联网企业。

美高梅手机版游戏,国家电网公司层面泛在电力物联网建设的目标

什么是泛在电力物联网?

一、“三型两网”立意与战略内涵

国家电网公司对泛在电力物联网定义为实时连接公司能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据,全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统,具有终端泛在接入、平台开放共享、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征。泛在电力物联网与智能电网深度融合,共同构成能源互联网。

寇伟在就任国家电网有限公司董事长后,对外发表了一篇名为《以供给侧结构性改革助推国家电网高质量发展》的长文,向外界明确了国网公司未来的工作重点与方向,提出建设“三型两网”,建设枢纽型、平台型、共享型,坚强智能电网+泛在电力物联网。

为什么要实现“三型两网”?

国家电网公司建设泛在电力物联网的目的主要是充分应用大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能及区块链等现代信息通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,大力提升数据自动采集、自动获取、灵活应用能力。

“泛在电力物联网”主要是实现电网内外,人-机-设备-云互联互通。是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的结合,使得有关物体相互感知和反馈控制,形成一个更加智能的电力生产、生活体系。

当前,能源电力行业处于快速变革和发展时期,国家电网公司提出“三型两网”战略体系是满足 “三大改革”、“四个做好”要求的重要举措,是进一步践行企业宗旨,行使企业使命的重要战略布局。

美高梅网上注册平台,在电网内部业务方面,实现全业务数据的唯一数据源,各业务应用提取各自所需数据,实现各自流程,并实现共享共用。在外部业务方面,一头链接用户端,与智能用电实现动态互动,提升高水平的用电服务;另一头链接发电端,与新能源发电、储能等实现互动,提升电网受电稳定性。

“泛在电力物联网”,就是围绕电力系统各环节,充分应用充分应用现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。

“三大改革”要求国家电网公司必须向“三型”企业转型。一是国有企业改革,要求国家电网公司发挥其枢纽型的产业属性优势,建设具有全球竞争力的世界一流企业;二是能源革命与供给侧改革,要求国家电网公司发挥其平台型的网络属性优势,支撑大规模可再生能源并网消纳;三是电力体制改革,要求国家电网公司发挥其共享型的社会属性优势,配合做好电力市场建设工作。

地级供电公司信息化建设的现状和形势

国网计划到2021年初步建成泛在电力物联网,实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,实现涉电业务线上率达70%,初步建成公司级智慧能源综合服务平台,基本实现对电网业务与新兴业务的平台化支撑。到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈,实现涉电业务上线率90%,实现对电网业务与新兴业务的全面支撑。

“四个做好”要求国家电网公司必须建设运营好“两网”。一是做好电力安全供应,要求网架必须结构坚强;二是做好服务降本增效,要求电网必须运行智能;三是做好业务创新转型,要求公司必须紧跟需求变革;四是做好科技创新发展,要求企业必须加强技术应用。可以看出,建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”正是满足“四个做好”发展要求的基本途径。

国网衢州供电公司在采集终端方面,已接入智能电表等各类终端3000万台,日采集数据规模不断增加,支撑了公司当前管理和运营。

依据国网规划泛在电力物联网建设内容包括提升电网安全经济运行水平、促进清洁能源消纳、打造智慧能源综合服务平台、构建能源生态体系等11个重点方向。尤其在促进清洁能源消纳方面,国网提出将用市场办法引导用户参与调峰调频,重点通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比,基于电力市场实现集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易,缓解弃风弃光,促进清洁能源消纳。而储能在电网侧、新能源发电侧、电力市场以及综合能源服务均有重要应用。

“三型两网”的战略内涵

在网络传输方面,建设光缆线路近2000千米,建成骨干SDH传输网。数据网方面建设完成1000Mbps信息内外网、通信数据网、调度数据网。开展了230Mhz无线网的试点建设。

分布式能源是能源革命的重要载体和推进手段,也是未来能源体系重要组成部分,更是治理雾霾环境问题的关键途径。在一系列政策推动下,我国分布式能源在过去几年迎来蓬勃发展,一批分布式光伏、分散式风电、天然气分布式能源、能源互联网、微电网、多能互补项目成批涌现,一批代表性企业正在积极向综合能源服务转型,“分布式能源向何处去”成为摆在所有从事分布式能源工作企业面前的一个重大课题。

“三型两网”是一个有机整体,“两网”是手段,“三型”是目标,两者是手段与目标的关系,即国家电网公司意在通过建设运营好“两网”实现向“三型”企业转型。

在基础设施方面,拥有信息、通信、自动化及集体企业各类中小型机房6个,机柜一共300余个。供电所、营业所机房全部满足国网C类机房标准。

从产业链角度来看,分布式能源由于涉及多种发电方式,因此产业上游涉及行业较多,天然气分布式发电涉及天然气及其他能源行业;光伏分布式发电涉及光伏设备制造行业;分布式能源整体涉及电机设备制造行业等。分布式能源中游行业可以按照发电方式的不同分光伏分布式发电、天然气分布式发电、生物质能发电以及其他分布式发电。分布式能源下游应用主要是产生的能源应用领域,包括工业区域的自发自用、民用区域的结余售电,以及商业区域和公共区域的分布式能源项目等。

“枢纽型”体现电网公司的产业属性。电网公司是贯通发电侧与需求侧的中枢,是能源电力行业中能量流、信息流汇集最为密集的地方,建设运营好“两网”能够为发电侧出力的远距离传输、大规模新能源并网以及需求侧用户安全用电、综合能效提高提供有效支撑,从而凸显电网公司在保障能源安全、促进能源生产和消费革命、引领能源行业转型发展方面的价值作用。

在业务应用方面,在调控、运检、营销等专业领域已开展大量物联网技术应用,且取得一定成效,主要包括各类采集系统、在线监测等,对电网主营业务进行了有效支撑。在新兴业务拓展方面,逐步探索综合能源服务、车联网等新兴市场,取得有效进展。

在我国分布式能源系统结构中,主要由两部分组成,分别是天然气分布式能源以及可再生分布式能源,其中天然气分布式能源根据联产系统的不同可以分为热电联产系统CHP、冷热电三联供系统CCHP和建筑冷热电联产BCHP;可再生分布式能源根据供能主体的不同可以分为分散式风力发电、光伏分布式发电和生物质能发电等。

“平台型”体现电网公司的网络属性。未来的国家电网是具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,将以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为支撑,汇聚各类资源,促进供需对接、要素重组、融通创新,打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态、新模式发展平台,使平台价值开发成为培育电网公司核心竞争优势的重要途径。

目前,衢州供电公司作为在东部发达省份的欠发达地区,在电力信息化建设方面,面对新的社会和经济形势,主要存在以下几方面的问题。

传统能源供电模式是由发电厂统一发电后传输给用户,难以根据需求调整,传输时损耗也较大。而分布式能源供电模式是在用户所在地附近进行高效能发电,可根据需求及时调整发电量,传输损耗小,电能过剩可以供给其他城市,电能不足可以从其他城市补充,效率大大增加。另外,和传统能源供电模式相比,分布式能源还有节约输配成本、节约投资、调峰性能好、用电安全性高、环保性强、梯级利用等优点。

“共享型”体现电网公司的社会属性。通过建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网,支撑电网公司与用户及其他主体的信息互动、技术交流与业务合作,共同打造共建共治共赢的能源互联网生态圈,实现电网公司与用户及其他主体的数据共享、成果共享与价值共享。

一是新能源发电特别是光伏发电的大量建设接入,对电网安全稳定运行造成影响。光伏发电受自然环境变化而变化,已有的运行实例已经表明其功率存在瞬时突变的可能。如长三角某地区光伏功率瞬时突变可以达到40~50万千瓦,电压、频率等均存在失稳的隐患,容易引起区域性停电。

由于分布式能源相对于传统能源具备以上优点,可以分别给个人用户、企业用户、电力公司乃至于国家带来不同程度的效益,具有广阔的发展前景。

建设“坚强智能电网”的着力点是在供给侧,支撑能源供给侧改革。通过特高压骨干网架进行电力的大规模、长距离稳定输送,解决三北、西南的风、光、水清洁能源消纳问题;通过智能配电网支撑间歇性分布式电源的有效并网,解决分布式电源协调利用困难问题。以上两种方式将是我国当前乃至未来一段时间内都将以为主的电力资源优化配置手段。

二是电力检修、建设施工现场安全管理仍待提高。电力施工现场安全风险仍然较高,施工人员安全意识有待提高。电力安监稽查人员无法完全满足稽查要求,存在稽查盲区,无法有效全面的对电力生产场所进行安全监管。

虚拟电厂,是聚合优化“源—网—荷”清洁低碳发展的新一代智能控制技术和互动商业模式。这种技术模式无需对电网进行改造,就能充分利用分布式资源,实现电源侧的多能互补和负荷侧的灵活互动,给电网提供电能和辅助服务,可为破解清洁能源消纳的世界性难题和低碳能源转型提供前瞻性的技术解决方案。

建设“泛在电力物联网”的着力点是在系统“源-网-荷-储”各环节末梢,支撑数据采集和具体业务开展。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,汇集各方面资源,为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面,提供充足有效的信息和数据支撑。

三是电网智能化水平有待提高。在大电网方面,经过近20年的信息化建设,电网智能化水平得到一定提高,电网监测数据、运行状态及控制能力较为完备,但电网智能化程度不高,在大多数时候仍需要人工进行控制、指挥调度。在配网方面,监测水平和智能水平更为低下,配网自动化刚刚开展,未全面覆盖。山区架空线路在特定自然环境下安全运行存在较大风险。

虚拟电厂可看作是在传统电网物理架构上,利用先进的调控技术、计量技术、通信技术把分布式发电、分布式储能设施、可控负荷等不同类型分布式资源进行整合协同开展优化运行控制和市场交易的载体,实现电源侧的多能互补和负荷侧的灵活互动,对电网提供电能或调峰、调频、备用等辅助服务。

二、如何理解“泛在电力物联网”?

四是在智能用电方面进展缓慢。电力体制改革放开售电市场和增量配网业务,地级供电企业面临市场化竞争压力。智能用电设备与智能电网的良好互动尚未完全实现。

虚拟电厂的特点符合新一代电力系统“智能互动和开放共享”的发展需求和方向,因此在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面可以发挥重要作用:

泛在电力物联网的基本内涵

地级供电公司泛在电力物联网建设的思考和建议

通过聚合用户侧可控负荷,提高电网可调控容量占比,提升新能源并网承受能力;

物联网(Internet Of Things,IOT)最早由麻省理工学院的凯文·阿什顿(Kevin Ashton)教授提出,其理念和内涵不断进化和发展,当前普遍接受的定义为:基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络即称为物联网,其核心技术体系包括设备编码技术、设备识别技术、通信技术、传感技术和加密解析技术等方面。随着物联网技术向电网领域的引入,电力物联网的理念和应用不断涌现。我国在2010年就已经开始了关于电力物联网的基础理论及应用技术研究,电力物联网是物联网在智能电网中的应用,主要分为感知层、网络层、平台层和应用层四层架构。国家电网公司提出的“泛在电力物联网”是电力物联网的进化发展形态,其基础架构与电力物联网保持一致,就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其中,感知层的末端感知节点规模更大,采集的数据更全面,涵盖电力系统发、输、配、储、用各环节、各设备乃至各元件;传输层将通过5G等新技术的应用,实现更高的数据传输效率;数据层将所有数据统一汇集管理,数据壁垒将被打通;应用层则协同智慧服务体系的建设,向用户提供更加智能化、人性化的电力普遍服务,数据价值得以体现。

国家电网公司近10余年信息化建设一贯的原则就是统一协调、统一部署,信息化建设自上而下,各大业务应用和数据平台采取大集中的方式。泛在电力物联网规划建设的大方向仍将延续这一特点,这是现代大型集团企业集中化管理的必由之路。但具体建设中又有所不同,总体来说,地级供电公司泛在电力物联网建设思路可以概括为两点:一是补强提升传统业务;二是开拓创新新兴业务。

将分布式新能源聚合成一个实体,通过协调控制、智能计量和源荷预测,解决分布式新能源接入成本高和无序并网的问题,提高分布式新能源的接纳能力;

“坚强智能电网”、“泛在电力物联网”与“能源互联网”的关系

从地市公司的自身特点来看,在传统电网业务方面,仍将以国家电网集中化规划建设为主导,辅以自身需求的小创新。但在新能源发电、智能用电市场、综合能源服务等新兴市场方面,地县级供电公司是直面市场的排头兵,是电网公司转型改革的正面战场,因此地级供电公司泛在电力物联网建设重点在新能源发电、智能用电、能源服务等新兴市场。

通过聚集分布式电源、储能设备和可控负荷,实现冷、热、电整体能源供应效益最大化,促进清洁能源消纳和绿色能源转型。

能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,其目标是要构建一个以电力系统为核心与纽带,多类型能源网络和交通运输网络高度整合,能量-信息-经济三元驱动的能源供用生态系统,从而实现能源生态圈的智能自洽、平等开放、绿色低碳、安全高效和可持续发展。坚强智能电网和泛在电力物联网是能源互联网在电力系统的具体实现形式,坚强智能电网是“骨骼肌肉”,支撑电力系统“能源流”的安全稳定传输,泛在电力物联网是“神经网络”,实现电力系统“源-网-荷-储” 各环节“信息流”的末梢采集和归集处理。

一是要实现电网状态全感知。在发电、输电、变电、配电及用电各个环节,针对现有的各类传感系统进行补强,地理维度上的补强,即在中低压配电网领域提升自动化、信息化和数字化水平。整合各类在线监测、监控等末端节点,形成规范的物联网接入终端、网关及平台。在地级供电企业层面,重点在输电、配电等方面,充分利用视频监控、传感监测、AR互动及人工智能等技术做出探索。

泛在电力物联网的价值,是服务终端客户。以电网目前建设运营的智慧车联网平台为例,目前已经连接了全社会80%的公共充电桩以及4万多辆电动汽车。基于这样的资源集合,电网可以为客户提供的不仅局限于充电服务,还扩展到了更多车辆服务,可以与政府、电动汽车上下游企业分享平台上的数据信息,例如电网已经利用自身的数据资源,为重庆、江西等六个省份的政府部门提供了充电监管平台,方便政府部门管理决策。电网的泛在物联网可以为类似于智慧车联网平台这样的平台提供强大的数据支撑,能够最大范围拓展一个产业的生态圈,提供更多增值服务。

三、如何实现“三型两网”建设目标?

二是要实现作业现场行为全管控。地级供电企业有着大量零散的施工现场,迫切通过物联网等信息技术对电力施工、检修现场进行管控。部署视频监控、行为识别、在线监测、状态感应等装置,通过物联网及互联网连接传送至云平台后,利用人工智能分析,实现工作现场的环境、作业工艺、安全工器具、工作人员状态等全面监控。

目前,电网显性的供电价值已经得到了利用,但数据一类的隐性价值并未充分开发。未来,随着数据挖掘的深入,传统电网业务与新兴业务的碰撞将会带来更多机遇。

第一条路径:守正坚强智能电网建设运营,创新泛在电力物联网技术体系与业务模式

三是传输网络再扩容。加强光纤骨干网的建设,升级传输网络传输带宽,拓展信息高速通道。开展电力无线专网及5G无线专网建设,作为光纤网络的有益补充,弥补光缆无法覆盖的区域。

守正坚强智能电网建设运营是国家电网公司支撑国民经济稳定发展的基础,创新泛在电力物联网发展应用是国家电网公司推进国民经济快速发展的手段。当前,建设运营坚强智能电网已有一定的发展基础,而泛在电力物联网则处于起步阶段。基于此,可以从以下两方面入手,以率先实现建设运营好“两网”的战略目标。

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