在“十二五”规划纲要中明确提出:完善区域主干电网,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。
2012年,信息技术又将如何帮助电力企业提高竞争力?
信息化继续发展
“与电力相关的央企信息化建设正在高速推进。以国家电网为例,国家电网每年在信息化建设上持续投入,已经取得了很大的成就,接下来将建立‘大集中’系统部署,包括技术和管理上的大集中。而在发电端,相关企业正在起步,已经制订了发展规划,如国电集团GD193工程,重点都是强化集团化管理。”远光软件副董事长、公司总裁黄建元对现阶段的电力信息化如此评价。
作为电力行业主流的解决方案供应商和软件服务商,远光软件的服务对象几乎囊括了所有电力企业,更是国家电网“十一五”重要信息化项目“SG186工程”与“十二五”后续信息化项目SG-ERP的重要参与者。
黄建元认为,“十二五”规划纲要中提到的特高压和智能电网,将是未来一段时间发展的重点,这将推动电网体系变革。电力企业将继续朝着集团化运作,加强集约化、精细化管理,这势必会加大对信息化的持续投入,也会给管理软件带来巨大的成长空间。
为了适应转型,电力行业将把“业务横向贯通,管理纵向集约,资源集中配置”当作长期的管理目标。为此,远光软件也将通过提供“软件+咨询+集成”的全面服务能力,帮助电力客户实现从粗放式经营向集约式经营的转型。
“远光软件的基建管控产品已完成国资委在国电集团的试点。同时,远光近期专门设立ECP平台,以提升产品的运作效率。”黄建元透露,近几年,远光软件持续加大研发投入,包括在武汉光谷设立研发中心,高端研发人员规模超过百人,取得了众多研究成果,包括基建管控、物资管控等新产品。
而在企业自身,黄建元更希望远光软件历经几年的规模扩展之后,从2012年开始执行稳健的经营策略,由规模扩张转变为效率扩张和投资扩张,在保持人员规模稳定扩充的情况下,提高效率和扩大投资,保持业绩稳健增长。
新技术应用广泛
这一两年,物联网、移动互联网、云计算等新技术层出不穷,应用前景广阔。但在行业的应用中,还需要再摸索,在电力行业中尤为如此。
“新技术可整合成解决方案,有效地解决目前及未来电力系统在计算和信息处理方面所遇到的重要挑战。”黄建元谈及新技术与电力行业的关联关系时说,随着电力系统互联程度的提高和电力系统“智能化”趋势的加强,电力海量数据流的存储与分析将对电力信息系统数据处理提出越来越高的要求,电力企业必然要用新技术应对。
云计算融入到系统中之后,可为电力企业提供新的灵活性优势。例如针对电力集团管理业态多、管理链条长的特点,系统可实现多级数据中心的部署模式,改变传统的系统架构,并通过合理定制业务功能,形成各个业务功能模块的云服务,同时部署到“云计算”平台中,如财务服务、售电服务等。企业只要按需从资源池中获取计算资源,就能形成一套可伸缩、高效的企业级私有云,有效解决超大型业务系统的海量信息数据引起的存储及性能问题。
“在物联网应用中,我们通过RFID、GPS等技术,为燃料、资产设备、供应链业务领域的企业推出资产移动盘点解决方案,能够将数据信息更加快捷地采集、处理和运转,有效提升企业管理效率,降低客户的维护成本,从而提升竞争力。”黄建元说。
企业更注重服务
在黄建元看来,远光软件的核心竞争力,就是对电力行业技术、业务、管理本质的深刻理解和把握,是以此为基础开发出来的一系列满足电力行业管理需求及其不断变化的软件产品。
基于此,远光软件今年的产品研发将以完善业务应用系统为重点,加大GRIS产品升级和新产品研发投入,在技术上引入云技术、内存运算、移动接入等,在业务上推出基建管控、安全生产管理、风险与内控管理、成本管理等升级产品,用3年左右的时间推出覆盖电网企业核心业务、发电企业全生命周期的升级产品。
而在业务上,远光软件将向电力行业上下游扩张,既注重财务向业务的延伸,推广新产品,更注重向辅业、多经集体企业、农电、地方电力的市场拓展。
黄建元表示,针对行业“软件业即服务业”的趋势,远光软件下一步将提供越来越多的服务产品,除了咨询、培训、实施、运维外,还将包括如业务服务、安全服务、信息集成服务等等。
据悉,去年,远光软件的营收超过64亿元。今年,远光软件将会更加注重管理咨询业务,通过加大专业人才的招聘和培养,建立高素质咨询顾问服务团队,为电力行业的企业经营决策提供更加全面、快捷、准确的信息支持,为电力企业的发展提供新的动力。
总体规模和市场份额均位居全球前列,整体发展态势良好。
《“十四五”现代能源体系规划》提出,创新电网结构形态和运行模式,加快构建现代能源体系。加快配电网改造升级,推动智能配电网建设,提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补。
未来随着全球能源环境的变化,环保要求日益严格,电力企业需要更加注重节能减排,以及发展清洁能源,如风能、太阳能等。另一方面,随着智能电网和新能源技术的发展,电力企业需要更加注重科技创新和数字化转型,以提高效率和竞争力。
当今中国的电力企业正逐渐向数字化转型,数字孪生电网是数字化转型中的一个重要趋势之一。通过对虚拟对象或过程进行模拟、分析和优化,以提高现实世界中的效率和质量。电力企业的生产过程中涉及大量的设备,设备数字孪生可以通过虚拟仿真的方式,对设备的运行情况、性能参数、故障检测等进行实时监测和预测。通过设备数字孪生,电力企业可以实现对设备的远程管理和控制,减少人为干预和运行停顿的可能性,并实现对电力需求和供应的实时监控和调节,提高供电可靠性和能源利用效率。
为传统发电厂的控制管理,调度升级等业务功能做可视化转型,提供智慧虚拟电厂负控可视化解决方案。图形引擎强大的渲染功能、高性能的 WebGL 技术,多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源运行实时状态与技术参数变化趋势;展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势,以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。
上述得负控管理系统是一个着眼于全面加强电力信息管理的,集负荷控制、远程抄表、电量数据分析和监测以及电力营销管理等多种功能于一体的综合性分析与处理系统。数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模,是实现虚拟电厂、负荷系统运行优化的理想途径。
未来能源企业需要更加注重绿色低碳发展,以满足市场需求和政府要求。智能电网和新能源技术的发展将促进电力企业数字化转型,提高生产效率和服务水平建立多元化的能源供应链,以适应市场需求和应对风险。
再以变电站日常维护来说:需要大量的巡检人员对设备进行检查,不仅效率低下也十分危险,且高温、暴雨、大雾等严酷天气频发,为人工巡检带来许多阻碍。
配合户外巡视机器人的智能巡检系统代替人工巡视,实现变电站的自主监测、监控预警和数据远程集控管理,使得巡检更安全、更精益且更及时。通过智能的巡检系统,根据报警设备发出报警信息,第一时间到达目标位置,能够实时查看巡检视频及报警信息,工作人员可及时知晓并作出相应的处理。智能巡检的运用,不仅提高了工作效率,减轻运维人员劳动强度,降低运维成本,同时,有效提高了无人值守变电站的安全监控管理。
数字孪生和数字化技术在电力企业中的应用,可以实现对设备、电网和运营管理等方面的优化和提升,提高生产效率和质量,降低成本和风险,进而实现电力企业的可持续发展。通过Hightopo三维虚拟仿真的变压器组装动画,介绍变压器设备的工作原理以及装配过程,直观展示变压器主要部件的构成及安装位置,配以文字说明介绍其主要特性,逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统,可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料,高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。
三维可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下,搭建电力环境全场景的呈现,通过智能数据分析,人工智能巡检、实时监控告警等功能的结合,使运维人员更高效的集中监控管理,有效减少电力系统负面安全影响和经济损失,而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备,实现站内设备连续性数据统计,揭示数据规律变化,深度挖掘数据,并科学精准地安排运维工作。
通过3D可视化,将变电站的整体结构、设备分布情况进行立体化呈现,同时提供鸟瞰、漫游、自动巡检等多种演示方式,满足多样化展示需求,可以将真实环境形象逼真的展现在眼前。
实现对变电站管理规模的扩大化、管理工具的多样化、管理信息和管理数据的海量化展示,助力变电站多维数据的深度挖掘及智能分析。
将生产实际业务无缝融合到平台中,使得对日常的管理工作做到标准化、精细化、自动化,实现企业智能化、专业化管理。
同事,在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。
大数据是指无法在可容忍的时间内用传统信息技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。大数据已经渗透到每一个行业和业务职能领域,并逐渐成为重要的生产因素。
电力大数据:
对于电力行业而言,电力生产涉及的运行工况参数、设备运行状态等实时生产数据,现场总线系统所采集的设备监测数据以及发电量电压稳定性等方面的数据,电力企业运营和管理数据如交易电价、售电量用电、客户信息、综合数据等共同构成了。
根据电力行业特征,电力大数据主要来源于:电力生产、管理运营、智能电网。
智慧电力解决方案:利用智能和科学的智慧电力解决方案,如管理及优化企业停电计划的智能停电管理系统,帮助电网企业优化建设改造投资计划的智能电网评估与投资优化决策系统,可智能感知电网实时运行状态并辅助监管人员决策的电网状态智能感知与报警系统等。
大数据支撑智能电网发展:
在本质上,智能电网是“大数据”在电力上的应用,智能电网的理念是通过获取更多的如何用电、怎样用电的信息,来优化电的生产、分配以及消耗。
在智能电网中引入了信息流的概念,即电网要能够把电能流信息流结合在一起,实现传输能源的同时实现数据的采集。智能电网还通过优化模型对数据进行深度挖掘和分析,预测电能流的情况,最终实现清洁发电、高效输电、动态配电、合理用电的智慧电力的目标。这些目标的实现都需要电力大数据
的支撑。
信息化与智能化是电力行业发展的趋势,而若要实现电网的信息化与智能化,电力大数据 将是不可或缺的支撑。
物联网就业前景很好,物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。
物联网专业是教育部允许高校增设新专业后,高校申请最多的学校,这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。
首先这是一个很宏观的问题,我认为物联网在各方面都会有很大的发展前景的。
物联网使商业系统、社会系统与物理系统融合,形成一个个全新的、智慧的基础设施和设备网络群,应用可遍及工业监测、交通管理、物流管理、电力管理、环境保护、军事、公共安全、平安家居、老人护理、个人健康等许许多多个领域。物联网的发展将对世界经济、政治、文化、军事等各个方面产生无比巨大的影响,并使人们的生活方式发生翻天覆地的变革。
有国外知名研究机构 预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。
尽管目前的物联网尚处初级阶段,在成本、标准及规模化方面还有待完善,仍有国内专家乐观预计,三五年之内,物联网的应用就可能在中国有突破性进展,十多年以后,物联网就会像现在互联网一样高度普及。
物联网的发展还是很迅速的。未来世界是万物互联的,人和人相连、人和机器相连、有电的地方都有计算,有计算机的地方都可以相连。越来越多的传感器、摄像头将被广泛部署,并由无处不在的网络联接起来,物理世界得以更准确地在数字世界中呈现。而且有越来越多的企业关注物联网与移动互联网领域的点滴发展,致力于帮助传统行业加速智慧转型升级。所以说物联网在各个方面还是有很大的市场前景。
当前,电力行业正紧跟时代潮流,积极响应数字经济和数字中国建设,开展数字化转型。然而,伴随着电力生产、传输和消费,在发电、输电、变电、配电和用电各环节,产生了大量的信息和数据, 电力企业如何利用这些数据?如何保证数据的安全性?又如何突破内外部资源流通障碍和经营瓶颈?
电力亟待数字化变革
在数字化的浪潮下,众多国内外企业纷纷积极开展数字化转型实践,全面导入数字化思维和技术,优化企业生产制造、市场营销、经营管理等各个环节。“而电力企业在新一轮电改的形势下,面临着日益严峻的市场竞争和企业内部降本增效的压力,也亟待进行变革。” 南方电网数字电网研究院三级专家江瑾 在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示。
在谈到当前电力行业的数字化转型现状如何时, 朗坤智慧副总经理、苏畅工业互联网研究院院长毛旭初 告诉《通信产业报》全媒体记者,现阶段,电力行业自动化程度高、信息化基础好、系统完备,电力企业在数字化转型上,更加关注对数据价值的挖掘、应用,以及对物联网、大数据、人工智能等新技术的应用。
近日, 科远智慧电厂研究中心副总经理、产品总监潘海禄 在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示,在信息化建设和数字化转型的过程中,智能传感部分尚有缺乏、海量数据闲置无法发挥价值、大量系统形成信息孤岛无法有效融合,以及设备和信息化安全等问题,需要进一步 探索 和解决。
忽米网CEO巩书凯 表示,电力行业企业在开展数字化转型时,通常会面临很多挑战。但先进的基础设施和海量的数据,为电力企业数字化转型奠定了物质基础。同时,随着大数据、云计算、物联网、移动互联、智能化、区块链、边缘计算、5G通信等高新技术的快速发展,加快了电力数字化转型进程。
树根互联联合创始人、CEO贺东东 认为,电力行业全面推进数字化转型的大趋势,是以数字化技术为起始点,推动经营数字化、资产数字化,进而实现整个行业从生产管理到经营模式的全面数字化转型升级,最终达到能源及服务的全新模式,带动整条产业链的变革。
机遇与挑战并存
这些年,随着物联网、大数据、云计算、人工智能等不断发展,电力行业的数字化转型已经发展到了一个新的阶段。伴随着分布式能源、储能、电网技术的不断改进,电力行业的数字化转型充满了机遇和挑战。
巩书凯指出, 一是发电设备管理问题 ,由于发电有连续生产需求,设备故障会导致巨大损失,无论是水电、火电、风电,还是光伏,都需要提高设备维护水平。 二是并网调度问题 ,目前各类电力来源需要协调调度,对发电功率预测提出挑战,新能源电站电压调节能力有限,易引发次同步斜波等,给系统安全稳定运行带来不利影响,而电站出力不确定性,致使电网潮流复杂多变,增加了电网运行控制难度,安全问题和功率预测问题导致并网吸纳难,弃电率居高不下。
潘海禄认为, 首先在于安全。 随着互联网技术的不断发展,如何保障电厂生产、数据安全成为重中之重,自主可控已经开始成为基本要求。 其次,数据产生价值。 在多年的信息化建设中,产生了大量的生产和经营数据,但是这些数据多数情况下并没有发挥太多的价值。 最后,统一的管理平台。 电力企业在数字化转型的过程中,由于 历史 遗留原因,可能存在各种厂家、各种平台的产品,导致形成信息孤岛,无法协同工作,甚至难以维护无法升级。
毛旭初表示, 第一,对整个发电行业来说 ,都有从流程驱动信息化变成数据驱动信息化的诉求,在数字化转型过程中,对企业提出了较高的要求,既要有强大的技术平台支撑,还要有实践方法论、数据应用理论,以及先进的管理意识。 第二,在智慧化平台转型过程中 ,不仅仅需要IT人员,还需要OT人员深度融合,但由于各自自身专业领域的鸿沟,融合并不是很理想。
当前,各行各业的数字化转型如火如荼,而电力行业对智能化的要求更高,虽然现阶段电力行业的数字化发展正在不断进行,但依然需要抓住这个机遇尽快实现数字化转型。
数字化转型:从痛点入手
“电力行业一个最大的特殊性在于电能无法存储,产供销是动态平衡且同时完成的。从发电、输电、用电每个单独的环节来看,都会产生大量的数据,工业互联网 *** 作系统能够对数据进行分析、对环节进行优化。” 贺东东坦言。
当前,工业互联网平台成为电力行业解决设备远程维护、新能源并网消纳问题的重要途径,目前,电力设备制造商、大数据服务商与发电企业开展合作,通过平台接入源、网、荷实时数据,利用大数据分析建模,开展体系性的调度、管控服务。一方面支持新能源实现无人值班、少人值守、区域化检修模式,另一方面提高新能源并网率与整体用电效率。
那么,如何打通全链条的数据,让能源从生产侧到需求侧实现真正的动态优化,让数据发挥最大的价值? 贺东东认为, 首先,需要数据的长期沉淀和分析,不断增强工业互联网 *** 作系统的行业能力;其次,需要产业链上下游尽快打通、消除信息孤岛;最后,更需要全行业建立数字化转型思维,并在技术上联合突破。
潘海禄建议, 电力行业需要在安全为前提的条件下,关注数据潜在价值,统一平台建设,赋能业务开发。让安全和智能化贯彻从设备、平台到业务系统。第一,协同国家产业升级战略,研发新一代智能控制器,实现完全自主可控,打造真正的智能型自主可控控制系统。第二,在数字化层面,利用大数据、人工智能、微服务等技术,实现如:三维数字电厂、数字孪生、流程仿真、智能预警等应用APP,帮助企业降本增效,提高运行效率,完成数字化转型。
毛旭初认为, 首先,企业的数字化转型需要通过专业咨询公司做好顶层规划,包含技术架构规划、业务架构规划、组织架构规划。其次,企业要充分利用数据思维去建设数据驱动平台,实现数据价值的深度挖掘与利用。最后,企业在做数字化、智能化建设时需要寻找对电力行业业务场景更了解的具有自主工业互联网平台及行业最佳实践的厂商去合作,同时数字化转型的过程,并不是一蹴而就的,需要与厂商全面、深度合作,从而促进IT与OT融合,从而保障建设落地成功率。
江瑾表示, 服务电力企业过程中,业务全面数字化智能化必然将面对安全保障方面的更高要求。南网数研院严格落实国家和南方电网在信息化建设与网络安全“三同步”原则,开展“数字南网”关键信息基础设施专项提升、安全性评估、国产密码应用改造、电力监控系统安全合规性改造,进一步完善结构安全、本体安全和基础设施安全。
绿色节能,共赢双碳
根据公开数据,2020年电力行业碳排放量占到整个能源行业的40%以上。由此可见,在助力电力行业实现“双碳”目标上, 工业互联网企业可助力电力行业加快构建新型电力系统,提升电网数据采集、分析和应用能力,减少能源损耗, 发挥其在全 社会 能源资源优化配置中的积极作用,促进能源绿色生产和消费,落实能源发展战略,支撑“双碳”目标实现。
巩书凯认为,未来,在“十四五”规划下,我国电力行业逐步进入高质量发展阶段。首先,电力在能源的中心地位不断提升,促使保障电力安全成为能源安全新战略的核心要素,是电力行业践行总体国家安全观的迫切需要;其次,供给侧结构性改革不断深化,引领绿色低碳循环发展,是电力行业建设生态文明的必然要求;再次,抢抓新一轮 科技 革命的 历史 机遇,创新与前沿技术深度融合,是电力行业贯彻落实 科技 强国重大战略的重要任务;最后, 探索 全球能源治理新模式,加强国际合作,是电力行业贯彻落实“一带一路”倡议,打造人类命运共同体的重要举措。
贺东东建议,在电力行业的改革进程中,首当其冲的就是能源结构的改革;其次是工业互联网要全面、更深度地赋能火力发电的数字化转型;最后,在电力输送环节,通过5G+工业互联网、视觉+工业互联网、AI计算,还能全面提升对输配电环节的监测能力和预维护能力,大大降低故障率和维修成本,提升运行效率,进而促进节能减排。
南方电网数字电网研究院技术专家王翀 告诉《通信产业报》全媒体记者,在双碳目标下,新型电力系统中新能源将成为主力电源,高渗透率接入的新能源将深刻改变传统电力系统的形态、特性和机理,在新型电力系统中,系统波动性急剧增大,惯量明显降低;系统分布式特征更加明显、设备数量急剧增加;多元化市场的利益格局更加复杂。
“未来,电力行业在向数字化高质量发展道路上,将呈现出以下趋势。在技术方面,平台化趋势,打破原先各系统和部门数据信息独立分散、数据孤岛的现状;在业务层面,基建到生产一体化、财务与业务一体化、业务与绩效一体化、集团与电厂一体化、MIS与SIS一体化;在整体生态方面,生态化趋势,产业链会基于一个大平台用数据改善管理、提高供应链和资源协调效率。”毛旭初坦言。
附:电力行业数字化转型优秀方案
编辑推荐:电力行业数字化转型优秀方案
电力行业数字化转型正在推进,电力生产、传输和消费,在发电、输电、变电、配电和用电等环节,亦面对数字化转型“痛点”,解决“痛点”是电力企业所关注的, “工业互联网世界”编辑部基于平台、安全、硬件等类别,遴选出六个工业互联网助力电力行业数字化转型优秀方案,供业界参考。
附:原文首发于《工业互联网世界》官方微信
电力行业数字化转型:知易行难的变革(附六款编选方案)
行业投资规模平稳波动
电力行业是社会公用事业的重要组成部分之一,也是我国经济发展战略中优先发展的重点领域。2014-2021年,中国电源工程投资规模呈平稳波动的态势。根据中电联数据,2021年中国电源工程投资规模超过4000亿元,虽然投资规模较2020年投资规模出现小幅度缩水,但是行业整体趋势趋于平稳,且2021年投资规模相较于2014年投资规模相差无几。
发电装机容量稳步扩大
2015-2021年,中国发电装机容量逐年上升。2021年中国发电装机容量超过20亿千瓦,同比增长约为8%。从发展趋势来看,中国电力行业发电装机容量日益扩大,增速稳定在5%以上,发电装机容量稳步扩大,整体发展趋势向好。
发电量小幅度下降
2015-2021年中国发电量波动提升。2021年中国发电量超过7万亿千瓦时,相较于2020年发电量小幅度下降。这主要是因为部分地区限电,供给市场受到限制,导致中国发电量有所下降。
行业需求市场较为活跃
2011-2021年中国全社会用电量逐年递增。这主要因为中国商业、工业和居民用电量均有不同程度的增长。2021年,中国全社会用电量超过8万亿千瓦时,同比增长超过10%。综合来看,电力行业需求较为活跃,也从一定程度上说明中国目前整体发展势头较好,用电情况有增无减。
第二产业用电量占比最大
2016-2021年,中国全社会用电量最多的是第二产业,其次是第三产业和城乡居民生活用电量。2021年,第二产业用电量占比一度超过67%;而第三产业用电量约为17%;第一产业的用电量仅为1%左右。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国电力行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
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