边缘计算启程 5G之后的又一风口？

近日，边缘计算概念已成A股焦点板块，数只个股实现多日涨停，其被认为是5G的下一个风口。

边缘计算是什么？

分析认为，边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。简单地说，我们可以把边缘计算看作一个位于数据源附近的小型数据处理中心，数据就近采集、分析做出判断，分担一部分云的任务。

国泰君安证券将边缘计算进行类比章鱼，章鱼是无脊椎动物中智商最高的，在捕猎时它们动作非常灵巧迅速，腕足之间高度配合，从来不会缠绕和打结。这是因为，章鱼巨量的神经元有60%分布在章鱼的八条腿上，脑部只有40%，是“多个小脑+一个大脑”的构造，类似于分布式计算。

5G时代，连接设备数量会大量增加，网络边缘侧会产生庞大的数据量。如果这些数据都由核心管理平台来处理，则在敏捷性、实时性、安全和隐私等方面都会出现问题。边缘计算的优势在于其处理器更接近于数据源，减短了由数据传输速度和带宽限制带来的延时，并对本地数据做初步分析，为云分担一部分工作。

边缘计算作为一个趋势，哪些公司究竟能受益呢？国信证券认为，边缘计算才刚刚起步，最终可能像公有云市场一样，是大玩家的游戏，具体受益者还仍需观望。预判市场将由三大运营商主导，提供计算平台，如浪潮、曙光、华为、中兴等主流设备商提供服务器，此外对上游FPGA和GPU厂商需求将增加。

市场规模空间巨大

据IDC估计，到2025年，互联网设备产生的数据总量将超过40万亿字节。届时，海量的数据及数据实时处理的特性，对数据处理的技术手段提出新的要求，现行的数据处理方式不足以满足需求，边缘计算的出现则为这个难题带来了很多好处。

同时该机构预测，2020年将有超过500亿的终端与设备联网，而有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。边缘计算市场规模将超万亿，成为与云计算平分秋色的新兴市场。

根据CBInsights的市场规模量化工具，到2022年，全球边缘计算市场规模预计将达到672亿美元。虽然市场空间巨大，但是仍是一个新兴领域。目前来看，主宰云计算市场的公司正在成为边缘计算领域的领先者。随着联网设备越来越多地涌现，新兴生态系统中的许多玩家都正在开发软件和技术来帮助边缘计算实现腾飞。

此外东吴证券认为，未来边缘计算发展将继续拉动CDN等行业发展，市场空间大。5G流量比4G增长10倍以上，边缘流量占比更高，边缘计算产业链各环节的价值量至少新增10倍以上。

未来可应用于自动驾驶

边缘计算作为5G衍生概念，在当下各国进入5G“攻坚战”的关键时期，得到了更多人的关注。目前这项技术能够应用于自动驾驶、物联网、机器人、工业、医疗、安防等诸多行业。

MilesGL资本认为，自动驾驶是其中比较突出的一个应用。一个决定无人驾驶车辆是否安全的重要因素是其对不同路况的反应时间。利用计算云来收集并分析行车数据并及时对车辆提供适当的指令是很困难的。英特尔前首席执行官Brian Krzanich估计，一辆连接自动驾驶汽车平均每小时将生成4000兆字节的数据；微软CEO Satya Nadella的评估也类似——每小时6000兆字节的数据。

而从带宽的角度来看，就算是5G的速度也仅仅能达到10兆位/秒，还不到连续上传自动驾驶汽车数据所需的一半。由于在行车安全方面反应速度的任何延迟都可能是灾难性的，数据分析这个任务只能由距离车辆较近/车载的边缘服务器来完成。

另一个相似的应用是在石油勘探和开采上。和自动驾驶车辆一样，一个在深海的石油钻井平台每秒产生约1 GB的数据。这些数据为钻井平台提供足够的信息来决定进一步钻井的策略。由于数据很快就会变得陈旧，因此平台需要对这些数据进行实时处理和分析。

电力行业应用不容忽视

据了解，电网在 2019 年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”，即“泛在电力物联网”和“坚强智能电网”。

对此，电网还提出了国网提出了两个阶段的战略安排，即到2021年初步建成泛在电力物联网，到2024年建成泛在电力物联网，包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构，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。

数据显示，目前电网已拥有庞大的联网设备规模与海量数据。接入智能电表等各类终端54亿台，采集数据日增量超过60TB，覆盖全国约471亿客户的用电信息实现在线采集，车联网接入充电桩超过28万个。

另据输配电联盟披露的数据，目前除了电表，国网系统接入的各类保护、采集、控制设备达数千万台。规划到2030年，接入系统的设备数量将达到20亿，整个泛在电力物联网有望成为接入设备最多的物联网生态圈。

中信建投证券认为，由于边缘计算具有显著的三大特点，即：靠近数据源；低时延且响应快；数据安全性高，边缘计算技术近乎是为“泛在电力物联网”的特定需求而量身打造的，因此被国网选中成为“泛在电力物联网”感知层的核心技术。泛在电力物联网作为未来可能接入设备最多的物联网生态圈，是一个被严重低估的边缘计算应用场景。

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什么是“泛在电力物联网”？要建一个什么样的泛在电力物联网？

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为什么要建泛在电力物联网？

国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,这里所说“两网”分别是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。泛在电力物联网这个名词首次出现在国家电网公司的两会报告中，成为和坚强智能电网相提并论的重点工作。

首先来看国网2019年1号文件是怎么说的：在2019年1月13日发布的国家电网有限公司2019年1号文件中，排在年度重点工作首位的就是：推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网。具体内容是：“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量，以及培育发展战略性新兴产业，提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网，相辅相成、融合发展，形成强大的价值创造平台，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。”

可以认为一号文件中对泛在电力物联网的定义以及在能源换联网中的重要地位作出了明确地官方解释。一号文件的重点工作之二是：培育壮大发展新动能，创新能源互联网业态。其具体内容是：研究探索利用变电站资源建设运营充换电（储能）站和数据中心站的新模式，积极推动公司通信光纤网络、无线专网和电力杆塔商业化运营，拓展服务客户新空间。大力开拓电动汽车、电子商务、智能芯片、储能、综合能源服务等新兴业务，促进新兴业务和电网业务互利共生、协同发展。一号文件的重点工作之三是：扩大开放合作共享，打造能源互联网生态圈。具体内容是：充分利用电网数据、技术、标准优势，加强与新经济和互联网企业合作，积极参与新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新兴业务领域的开拓建设，加快构建围绕能源互联网发展的产业链、生态圈。

从一号文件中可以看出国网未来将通过建设电力互联网发展与互联网经济相关的新业态，包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新业务。非传统领域的新业态已经和传统电网业务处于同等重要的地位，实际上，所谓所谓新能源、智能家居、智慧城市，都可以被囊括进“泛在电力物联网”。总地来看，“坚强智能电网”仍是国网业务的基本盘，坐稳输-变-配-用-售环节的既定业务范围，在增量配网试点和配售电侧改革不断深入的背景下坚守传统阵地，抵御“外部的野蛮人”，是国网今后工作的“拿分项”；而在国有企业改革走向深水区，电改大势倒逼，国网新一代领导层逐步稳定之际，提出“泛在电力物联网”概念，则是主动出击开拓新方向的求变之举，是国网今后工作的“发力点”。

国网内部对于公司发展和业务调整，有一定的共识和紧迫感，主要集中于以下几个方面：一是随着新能源发电占比升高，电网形态日趋复杂，电力潮流和电网故障演化机理不断由可预见向难以预见演变，这对电网的安全稳定运行提出了更高要求；二是电改推进、政府及社会对电价下调的要求，导致企业经营面临瓶颈；三是在互联网经济与数字经济的蓬勃发展下，社会经济形态发生着深刻变化，在改革即将进入深水区之际，如果没有做好未来这几年的发展转型，通信运营商现在面临的困境可能就是国网的明天。而借着“泛在电力物联网”的东风，继续在传统强电部门深耕，加强信息化，还是着力发展电动汽车、综合能源服务等新业务，需要一个有力的规划纲领作为指导。

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什么是“泛在电力物联网”？要建一个什么样的泛在电力物联网？

物联网的概念由 MIT 的 Kevin Ashton在1998年首次提及，他指出将
RFID技术和其他传感器技术应用到日常物品中构造一个物联网。紧接着的第二年由 Kevin Ashton 带头建立的 Auto-ID center
对物联网的应用进行了更为清晰的描述：依靠全球 RFID 标签无线接入互联网，使得从剃须刀到欧元纸币再到汽车轮胎等数百万计的物品能够被持续地跟踪和审计。

电力行业对“物联网”的理解是：物联网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（互联网、电信网甚至电力通信专网）结合，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动，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。从而衍生出泛在智能电网——基于通信技术的全业务泛在电力物联网-泛在电力物联网概念。

各国在建设现代电网的过程中都用到了物联网，但对其应用的侧重点则各有不同。在欧洲，提升供电安全性、节能减排、发展低碳经济是各国积极发展智能电网的主要原因，在这种驱动力下，欧洲电力行业对物联网的应用更倾向于清洁能源和环保方向；在日本，可再生能源接入、节能降耗和需求响应是日本发展智能电网的主要驱动力，日本电力行业对于物联网的应用主要在于对新能源发电监控和预测、智能电表计量、微网系统监控等领域；在中国，物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑，RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。

目前国网对泛在电力物联网的具体定义还未形成，将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化，都可以称为泛在电力物联网。就目前国网的技术储备而言，增强电网的感知、通信、计算和分析能力，是其可预见的发展方向。2018年的国网信通工作会议上就提出了“打造全业务泛在电力物联网，建设智慧企业，引领具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设”的工作目标，并提出了建设国网-电力物联网SG-eIoT
(electric Internet of Things)的技术规划。预计将综合运用“大云物移智”等信通新技术，与新一代电力系统相
互渗透和深度融合，实时在线连接能源电力生产和消费各环节的人、机、物，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客服服务等业务。在终端层表现为万物互联的连接能力，在网络层表现为无处不在、无时不有的通信能力，在平台层表现为对全景设备和数据的管控能力。在2018年国网信通工作会议上制定的规划来看，整个“SG-eIoT”系统在技术上将分为终端、网络、平台、运维、安全等五大体系，打通输电业务、变电业务、配电业务、用电业务、经营管理等五大业务场景，通过统一的物联网平台来接入各业务板块的智能物联设备，制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式，以实现各类终端设备的即插即用。

有意思的是，国网一直以来虽然没有明确喊出电力物联网的口号，却已经有了相当的技术积累。国网的信息化水平近年来也不断提升，目前国网系统接入的终端设备超过5亿只（其中47亿只电表，各类保护、采集、控制设备几千万台），规划到2030年，接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿，整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈；经过D5000、调控云等系统改造和升级，国调中心在电网观测、控制水平已经称得上世界先进，输电网基本做到可观、可控、能控、在控；各地配电自动化系统建设也在推进当中，规划到2020年完成全网95%的配电自动化覆盖率，各种在线监测、智能预警系统比比皆是；基于PMS20系统，主要设备的全生命周期管理在近两年内也能基本完成；通信网络建设如火如荼，无线专网、保护专网陆续上马；国网智慧车联网平台目前已经连接全社会80%的公共充电桩以及4万多辆电动汽车。想要在近年内交一份能够写出足够多亮点的成绩单，问题应该不大。

笔者认为，国家电网作为世界五百强第2的旗帜性央企，应该有更高要求拿出真正的可以定义行业发展方向的技术方案，要么具备成熟的、可复制的海外技术输出能力，被海外能源企业接纳，例如华为通信解决方案，支付宝/微信移动支付；要么具备强烈提升用户体验、能直接让用户感受代际差异的新服务水平，如高铁。就供电可靠性、电网安全稳定性等方面而言，进一步提升的空间和产生的社会效应都已有限。泛在电力物联网应该向着智慧小区/智慧城市整体能源解决方案、智慧交通整体能源供给方案、智慧能源套餐及交易模式、用户能效分析及用户画像、智能家居与用能管理等方面延伸。虽然国家电网是国内每年电气专业研究生就业的首选单位，是每年获取专利数最多的企业，甚至超越了华为，但国家电网作为一家科技公司的形象在公众心中依然没有建立起来，电力用户期待获得更多的知情权和参与感，例如得到用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务。在前有堵截后有追兵的行业背景下，要“建成世界一流的能源互联网企业”，只有深刻改变用户习惯，才能进一步赢得发展的先机。

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建设泛在电力物联网应规划先行

一般情况下，抛出一个战略性概念后，国网公司会在组织机构、科技研发、重点工程等方面共同发力，并使之成为今后3-5年的主要方向。按以往规律，国网的新概念往往由相关利益部门主张并提出，上升形成公司战略后由原提出部门出主力班底进行战略规划、科研投入和工程运作。新战略的实施情况，有时受制于公司其他利益部门对该战略的支持和配合力度。国网领导班子对新成立部门的支持力度、其他利益部门对新成立部门的配合力度往往关系着新战略的整体推进效果。相对于我国政府和企业过往一些实施相对成功的战略，国网的风格还有些遵循丛林法则，主要由强势部门和地方公司利益驱动，在领导层取得首肯后立即上马项目，一定程度上缺乏规划引领的顶层设计，导致重复建设、技术路线多样，虽然每年都涌现出数量众多“世界一流”的技术或工程，却难以形成合力，在国际上和社会上缺乏“中国高铁”这样的名片技术。

物联网技术虽然在电网有着广阔的应用和前景，但也面临一些发展问题。从技术上来看，感知层的传感器数据准确性、传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等多种因素的制约，物联网产业一直推进缓慢。制定合理的长期规划，对指导物联网在电网发展具有重要意义。

因此，国网应组织科研单位牵头，遵循目标导向，按照我国不同地区电网技术基础及资源禀赋，设定泛在电力物联网近期目标及中长期技术规划，尽快明确重点项目及技术攻关方向，集中力量突破既定关键技术。此外，利用好自身科研人才和科研力量，必要时与外部企业及科研力量联合，突破传统电力生产-科研-设备研发利益窠臼，走出电网成熟技术的舒适区，从微创新转变为模式创新，真正成长为具备全球影响、全民感受的科技巨头。

在中国近现代的工业发展史中，苏州始终处于引领者的地位。

无论是产业结构的演变方向、经济总量的增速，还是以煤为主的能源消费结构，苏州的发展状况都与全国整体情况极为相似。

而今，随着苏州工业经济的不断发展， 超八成的工业用能占比 给这座原本能源就不甚富足的城市带来了考验。

一面是仍需稳进的经济，一面是越发紧张的能源。如何突破桎梏，成为当下不少“资源小市”面临的难题。

而苏州，正是这一难题的解决者。

近年来，苏州在城市发展中全面推进能源变革，打造出新的城市发展样本。

近日，苏州一项新的能源变革举动引发诸多关注。据了解，苏州正在规划建设三座 储能电站 ，总容量达到242兆瓦时。

这不仅是 全国首个城市级储能群 ，也是国内已有规划中规模最大的储能群。

业内专家表示，苏州市这一储能行动，为其他城市解决能源问题提供了新的思路， 预计在未来的两到三年内影响到百余座城市的能源供应模式 。 

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超大型城市“充电宝” 

20世纪90年代，工业企业的大批涌入，使得苏州经济快速发展。与此同时，工业的壮大对能源需求量也大大增加。

而苏州同国内大多数城市一样，既没有煤炭、油气等丰富的化石能源，又缺乏建设大规模风能、光伏等清洁能源的条件。

数据统计，2018年，苏州市规模以上工业能源消费量（包括加工转换投入量）超过8500万吨标煤， 全市电力消费超过1562亿千瓦时 。

与节节攀升的消费需求相比，苏州本地的能源生产能力明显不足。

截止到2017年底的数据显示， 苏州本地装机容量为2292万千瓦， 其中煤电占比高达73%。

此外，从苏州现有的规划来看， 已经没有新建火电厂的空间 ，加之风、光条件一般，清洁能源替代也并非可行之路。 

想要解决苏州的能源供给问题，只有依靠区外来电，而储能电站则成了储存电能、调峰调频的必要选择。

此次苏州市规划的三个储能电站，构成了目前国内最大的储能城市群，对推动城市能源变革意义重大。

三座电站的储能充放功率总计达1386兆瓦，总容量达242兆瓦时， 预计2019年年底建成 。

三座储能电站的规划与城市产业的发展息息相关。

其中， 昆山 储能电站规模1936兆瓦时，用于满足当地 千亿级集群IT产业发展需求 。

任阳、乐余 储能站规模分别为132兆瓦时和352兆瓦时，可缓解 常熟、张家港地区汽车及零部件、装备制造、纺织服装行业 电力负荷压力。

各自发挥作用的同时，三个储能电站还通过220千伏电网互联互通，彼此协同，实现全国最大城市储能群内部毫秒级精准控制联络。

另外，在 苏州庄田 ，一座200兆瓦时的储能电站也正在建设中，苏州城市储能群正在进一步扩大。

苏州在发展储能的过程中，还充分考虑自身资源，走出了一条独有的道路。昆山、乐余、任阳三座储能电站的 选址均是 退役变电站旧址 。

利用变电站旧址建设储能电站能够有效 节约土地成本 ，尤其是在寸土寸金的城市建设中，退役电站土地的再利用，是能源变革与城市发展过程中的新思路。

实际上，苏州的探索打开了电网侧储能电站建设的开关。

作为中国城市发展的“缩影”，苏州的储能动向，将会在国内掀起一场能源行业的新风潮。未来的几年内，将会有一批超大型的 “城市充电宝” 出现在全国各个地区。 

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电网侧储能爆发，哪些城市将受益？ 

城市储能群是苏州城市能源变革的重要基础，每一个储能电站与电网、物联网、数据网相连，随着越来越多储能电站的加入，最终构建成能源互联网生态圈。

除了苏州，同样面临着能源与生产矛盾的北京也在近期开展了电网侧储能的工作。

上周， 北京首个电网侧储能电站示范项目怀柔北房储能电站 正式投入运行。电站终期规模为3万千瓦时，最大输出功率达到15万千瓦，充满电时可供一万户家庭同时用电2小时。

同苏州储能电站建设的选址类似，怀柔北房储能电站处于怀柔科学城，周边有很多 对供电可靠性要求极高的科学装置 。一旦出现电网故障，储能电站可以以毫秒级的速度“替补”上场，满足用电需求。

此外， 湖南长沙、浙江杭州、宁波、江苏南京 等地都开始储能电站项目的规划建设。

可以看出，这些城市多处于南方，经济水平发达、工业体量大。同时城市发展面临着能源消耗量大，自身能源供给远远不能满足生产所需的问题。

因此需要通过建设储能电站的方式来缓解电网压力，从而推动城市的能源变革。

而从行业角度来看，储能在我国的发展前景十分广阔。

根据英国数据分析和咨询机构Wood Mackenzie（伍德麦肯兹）公司的最新调查报告，未来五年内， 中国将超过韩国成为亚太地区最大的储能市场， 并有望成为亚太地区储能行业的主导地位。

随着国内储能市场的增长，一场城市与城市间的储能较量也将拉开帷幕。苏州、北京等一众城市已经率先起步，奔跑在能源变革的前线。 

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能源变革的样本：苏州工业园区

除了在储能上的行动外，苏州在其他领域推动的能源变革也十分富有借鉴意义，其中最具有代表性的是 苏州工业园区 。

但凡关注苏州发展的人，都会对苏州工业园区留下深刻的印象。

1992年，中国和新加坡合作共建苏州工业园区，成为了苏州后续经济爆发的关键点。2017年，苏州工业园实现地区生产总值2350亿元，占全苏州全市GDP的138%。

但细究近五年工业园的GDP增长，尽管总量维持上涨趋势，但增幅并不稳定，其中一个重要的影响因素便是本地能源。

苏州工业园区经过25年的发展， 电网建设和公共资源已经接近饱和 。

数据显示，苏州工业园区网供负荷密度超过090万千瓦/平方千米， 已经达到了江苏省平均值的10倍 。

为了解决这一问题，苏州工业园区采用了 “分”与“合” 两种手段，进行能源优化。

其中“分”是指 分布式能源建设 。苏州工业园采用了因地制宜的多能互补方式，发挥各自企业的所长，从供应端解决部分用能问题。

与居民区相比，工业园区用户之间的能耗需求差别较大，基于这一点，园区内企业因地制宜，布局分布式能源建设，例如 中衡大厦的地源热泵、餐厨垃圾沼气利用、四洲食品的储能 等等。

当然，这种“各自为政”也会增加能源供应的复杂性。

针对这一问题，苏州工业园应用了 “四网一云” 的能源体系。

简单来说就是以 “云平台” 做指挥部，监测数据，实现管理。同时以 电网、热网、冷网和天然气网 围绕，并将天然气分布式能源作为枢纽，实现能源间的转换。

而“合”则是在集中用能区域，苏州工业园开展了 天然气分布式热电冷三联供 ，实现能源梯级利用，能源综合效率达70%左右。

分分合合之间，苏州工业园区的能源问题逐渐找到解决的出口，并成为苏州市乃至整个长三角地区能源变革的先锋地带。

一场工业重城之变，正在悄然上线。

苏州工业园区的能源优化成为了苏州的一个缩影。而苏州的能源转型，则是中国未来许多工业型城市能源转型的样本。

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