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?
01
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。
03
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。
比较有前景的物联网创业项目有智能农业、智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流。
1、智能农业
在相对可控的环境条件下,采用工业化生产,实现集约高 效可持续发展的现代超前农业生产方式,就是农业先进设施与陆地相配套、具有高度的技术规范和高 效益的集约化规模经营的生产方式。
2、智能交通
可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安 全、提高运输效率,因而,日益受到各国的重视。
3、智能医疗
通过电子医疗和RFID物联网技术能够使大量的医疗监护的工作实施无线化,而远程医疗和自助医疗,信息及时采集和高度共享,可缓解资源短缺、资源分配不均的窘境,降低公众的医疗成本。
4、智能家居
以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、 安 全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高 效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安 全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
5、智能物流
智能物流是利用集成智能化技术,使物流系统能模仿人的智能,具有思维,感知,学习,推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。
扩展资料
创业注意:
1、市场调查
创业不是盲目的,所以在创业开始之前我们需要对自己选择的项目进行市场调查,对于创业来说,事先做市场调查是为了看看我们选择的项目推出后有没有市场,会不会受到用户的欢迎。一款受欢迎的产品才是成功的基础,这样才能够减少我们创业失败的几率。
2、资金充足
充足的创业资金,能够保证我们的创业项目能够进行下去,毕竟创业是一件风险很大的事!任何企业前期都是赔钱,想要赚钱最少要经历三年,所以创业之前,必须准备好充足的资金。
店里物联网不是弱电。根据查询相关公开信息显示,电力物联网通常采用高速、高带宽的网络架构,涵盖的范围也比较广泛,在一些特定场合的应用中具有相当重要的作用。而弱电系统主要是指低电压状态下的通信和数据传输系统,如电话、网络、广播、安防等设施,其通信电缆的电压等级一般在1000V以下,因此,电力物联网与弱电系统的定位和用途是不同的。虽然电力物联网与普通低压电力系统一样采用了数字通信、传感技术和互联网技术,但电力物联网的主要目的是实现对用电设备的远程监测、能源管理和控制,从而提高电力系统的安全性、可靠性和效率。所属板块为上游行业。1.芯片概念:2019年5月27日智光电气在互动平台上表示,参股公司粤芯半导体采购的荷兰ASML光刻机,已于2019年3月中旬搬进粤芯半导体主厂房,目前在做量产前的最后调试准备
2.能源互联网:稳步推进区域综合能源利用与服务,按照既定目标,加大力度推进山西国锦一期供热项目、山西平陆循环经济能源岛项目、成都市蒲江县城工业园等天然气分布式能源项目建设。针对上半年国内经济环境和行业、客户情况,智光节能积极制定并实施相应策略加强风险管控,有效减少对公司存量节能项目的影响。
3.电力物联网:公司控股子公司杭州智光一创科技有限公司研发了全新的面综合能源服务的工业设备智能物联边缘网关
4.智能电网:公司2015年12月29日披露非公开发行预案,公司拟以不低于2066元/股的价格,非公开发行不超过871249万股,募集资金总额不超过18亿元,用于电力需求侧线下用电服务及智能用电云平台项目、综合能源系统技术研究实验室项目、偿还银行贷款及补充流动资金。
5.光伏概念:2016年6月21日午间公告,公司与浙江芯能光伏科技股份有限公司6月20日签署《战略合作意向书》,双方将围绕光伏发电、用电服务、售电等方面开展全面战略合作关系。具体来看,双方将有效推动“一站式光伏解决方案”在南网各区域的业务开拓和落实,大力推广绿色清洁能源的使用。据了解,芯能科技是一家集产品研发、生产和分布式光伏电站开发、建设、运维为一体的全产业链公司,深耕光伏产业多年。
6.工业互联网:与阿里云签署战略合作协议,双方就共同构建国内首个“基于大数据驱动的综合能源大服务工业互联网平台”达成战略合作;17年公司成为“工业互联网产业联盟”、“中关村储能产业联盟”会员单位;以“互联网+”的思维,在电气控制和综合节能优势业务基础上依托综合能源实验室、工业互联网平台,在综合能源技术与服务细分市场中进行深层次延伸和叠加,拓展涵盖了储能、分布式能源以及用电和微电网领域的创新业务。
7.新能源汽车:2018年6月27日,子公司增资精虹科技。增资后智光储能持有精虹科技125%股权。公告显示,精虹科技主营新能源汽车动力系统相关业务,具备上游优选电芯、电机、电控等核心单元与部件的供应资源,目前产品已配套国内多家车企品牌。
8.边缘计算:公司控股子公司杭州智光一创科技有限公司研发了全新的面向综合能源服务的工业设备智能物联边缘网关,拥有广域弱连接环境的强适应性、支持多种通信模块和传输协议,提供工具包,支持用户定义模型,实现即插即用等特点
在市场需求、技术创新与公共政策的协同推动下,我国数字经济发展规模将进一步扩大。智慧电网目的是建立完善的兼容系统、利用科技手段进行记录,不仅可以提高现场运行效率,有效减少电力系统的负面安全影响和经济损失,还可以为电网的智能化做好积极准备。实现设备连续性数据统计,揭示数据规律的变化,深入挖掘数据,科学准确地安排运营工作。
智慧电网可以推进变电中央控制站建设,可以加快构建“无人值守集中监控”的变电维新模式的转换升级,大大提高设备监控强度、运行维护的精细度和生产信息化程度,能够彻底解决电网运维质量较低和人员数量不足等问题。
Hightopo 智慧电网数据可视化 —— 采用人工手动摆放变电站点位的方式,呈现出福建省中 500kV 超高压变电站在三维电网地图上的位置,同时绘制出具有动态流动效果的输电网,生动形象的展示出输电网的运作状态。
上图为 Hightopo 的三维数据可视化智慧变电系统,主要采用轻量化三维建模技术,根据变电站现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料进行还原外观建模,通过 HT 实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
HT 的 3D 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,搭建变电站全场景的呈现,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,达到降本增效的目的。
未来电力系统必将完成由功能导向向价值导向的转变,其核心在于全面贯通发电、输电、配电、用电各环节的业务流程,整合电、热、冷、气等各领域的能源需求,构建开放、多元、互动、高效的能源服务平台,支撑绿色、低碳、可持续的社会用能体系。
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