智能電網(wǎng)，我們的機(jī)遇

中國政府高度重視智能電網(wǎng)發(fā)展

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)從發(fā)電、輸電、變電、配電到用電是一個鏈?zhǔn)降倪^程，每一環(huán)節(jié)都有特定的功能和作用，涇渭分明；智能電網(wǎng)則不同，其更像是一個首尾相連的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且每一個環(huán)節(jié)的功能也發(fā)生了變化，例如許多環(huán)節(jié)都可以發(fā)電。智能電網(wǎng)已不再僅僅是單純的電力網(wǎng)絡(luò)，除電網(wǎng)之外，其還是承載信息流、業(yè)務(wù)流等的信息通信（ICT）網(wǎng)絡(luò)，與能源網(wǎng)絡(luò)相互融合發(fā)展，組成一個整體。

2016年8月，國務(wù)院頒布了“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃，規(guī)劃明確：面向2030年，選擇一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目，從更長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略需求出發(fā)，力爭在航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、深?？臻g站、量子通信與量子計算、腦科學(xué)與類腦研究、國家網(wǎng)絡(luò)空間安全、深空探測及空間飛行器在軌服務(wù)與維護(hù)系統(tǒng)、種業(yè)自主創(chuàng)新、煤炭清潔高效利用、智能電網(wǎng)、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、智能制造及機(jī)器人、重點新材料研發(fā)及應(yīng)用、京津冀環(huán)境綜合治理、健康保障等重點方向率先突破。

2015年7月，《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》也在“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源部分中要求推進(jìn)能源生產(chǎn)智能化、建設(shè)分布式能源網(wǎng)絡(luò)、探索能源消費新模式，以及發(fā)展基于電網(wǎng)的通信設(shè)施和新型業(yè)務(wù)。文件還提出要積極開展如下工作：綠色電力交易服務(wù)的區(qū)域試點；融合儲能設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)和智能用電設(shè)施等硬件以及碳交易和互聯(lián)網(wǎng)金融等衍生服務(wù)于一體的綠色能源網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；發(fā)展用戶端的智能化用能；推進(jìn)電力光纖到戶工程；完善能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信系統(tǒng)；鼓勵依托智能電網(wǎng)發(fā)展家庭能效管理等新型業(yè)務(wù)。

當(dāng)前，中國主要有兩家大的電網(wǎng)公司：國家電網(wǎng)公司（SGCC）和南方電網(wǎng)公司（CSGC），國家電網(wǎng)公司供電人口超過11億，南方電網(wǎng)供電人口超過2.3億。這兩家電網(wǎng)公司都高度重視ICT技術(shù)對智能電網(wǎng)的支撐作用，因此，在電網(wǎng)的智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型當(dāng)中，華為等ICT廠商發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，為智能電網(wǎng)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化過程也可以看作是“ICT+傳統(tǒng)電力系統(tǒng)”不斷發(fā)展的過程。綜觀我國智能電網(wǎng)發(fā)展變化的路線圖，從傳統(tǒng)的人工調(diào)度發(fā)展到調(diào)度自動化、再發(fā)展到智能電網(wǎng)和未來的能源互聯(lián)網(wǎng)，在電力系統(tǒng)發(fā)展的不同階段，很多地方都受益于ICT技術(shù)的支持和廣泛應(yīng)用。

國家電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)實踐

過去10年，我國電力行業(yè)在邁向智能電網(wǎng)的進(jìn)程中，以云計算等為代表的新一代ICT技術(shù)的應(yīng)用在其中發(fā)揮了非常重要的作用，這一點從國家電網(wǎng)公司10年來的變化中就可見一斑（下圖）。從2006～2016年的10年間，隨著ICT技術(shù)的應(yīng)用和整個智能電網(wǎng)的實施，國家電網(wǎng)公司的線損逐漸下降，從原來的超過8%下降到小于6.3%；而與此同時，各地城鄉(xiāng)地區(qū)的停電時間也逐年下降。

國家電網(wǎng)公司在電網(wǎng)智能化方面的投資也在逐年增加，2016～2020年期間計劃投資540億美元，占電網(wǎng)總投資的18%，其中在ICT領(lǐng)域的投資，包括智能電表、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和互聯(lián)網(wǎng)等方面的投資將占據(jù)重要位置。

例如國家電網(wǎng)公司的AMI系統(tǒng)建設(shè)，從2009年初開始全面部署，到2017年6月總計已部署智能電表4.3億塊，采用了光纖、無線和有線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來實現(xiàn)智能電表的數(shù)據(jù)采集與管理，現(xiàn)在，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)成為全球最大的智能電表用電企業(yè)。通過智能電表，國家電網(wǎng)公司可以了解企業(yè)和居民的用電需求情況，合理安排用電負(fù)荷、保障可靠供電。未來，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶還可以監(jiān)視和控制家中的每個家用電器，了解家庭用電的歷史曲線和實時曲線。

隨著國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃以及云計算和大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，ICT技術(shù)已成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心推動力。經(jīng)過信息化2006～2010、2011～2015兩個5年計劃的建設(shè)，國家電網(wǎng)公司已建成3地集中式數(shù)據(jù)中心、一體化信息集成平臺和3大資源池，有效支撐起企業(yè)級信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，并進(jìn)一步形成了一體化的“國網(wǎng)云”平臺。

2017年4月，國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了“國網(wǎng)云”，其包括企業(yè)管理云、公共服務(wù)云和生產(chǎn)控制云（簡稱“三朵云”），由一體化“國網(wǎng)云”平臺（簡稱“云平臺”）及其支撐的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用組成。其中：企業(yè)管理云覆蓋管理大區(qū)的資源和服務(wù)，主要支撐企業(yè)管理、分析決策和綜合管理類業(yè)務(wù)；公共服務(wù)云覆蓋外網(wǎng)區(qū)域的資源和服務(wù)，主要支撐電力營銷、客戶服務(wù)和電子商務(wù)等業(yè)務(wù)；而生產(chǎn)控制云則覆蓋生產(chǎn)大區(qū)的資源和服務(wù)，主要支撐調(diào)控運行及其管理業(yè)務(wù)?！叭湓啤彼劳械摹霸破脚_”能實現(xiàn)設(shè)施、數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用等IT資源的一體化管理，進(jìn)一步提升信息存儲、傳輸、集成和共享等服務(wù)水平，有力促進(jìn)業(yè)務(wù)的集成與融合，縮短應(yīng)用的上線周期，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變化，顯著提升用戶體驗，增強(qiáng)系統(tǒng)運行的可靠性。

“國網(wǎng)云”部署在位于3地的集中式數(shù)據(jù)中心以及27家省（市）公司的數(shù)據(jù)中心。2016年，國家電網(wǎng)公司在集團(tuán)總部以及北京、冀北、天津、上海、江蘇、浙江、福建、黑龍江和陜西等電力公司組織啟動了企業(yè)管理云和公共服務(wù)云的試點建設(shè)，部署云平臺組件，實現(xiàn)同期線損、班組一體化等12類應(yīng)用遷移上云。

“十三五”期間，國家電網(wǎng)公司將全面建成“國網(wǎng)云”，培育掌握云計算核心技術(shù)的專家隊伍，依托云平臺推動公司新業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)“資源調(diào)配更彈性靈活、數(shù)據(jù)利用更集中智能、服務(wù)集成更統(tǒng)一高效、應(yīng)用開發(fā)更快速便捷”的目標(biāo)，全面提升企業(yè)的信息化水平。

面向未來建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)

按照《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》和有關(guān)文件的要求，今后10年，能源互聯(lián)網(wǎng)一定是主要的發(fā)展方向。而所謂能源互聯(lián)網(wǎng)，就是用互聯(lián)網(wǎng)的思維來研究能源網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)類似于互聯(lián)網(wǎng)的開放、平等、共享、互動等特征。互聯(lián)網(wǎng)中包含了局域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)，對應(yīng)到能源互聯(lián)網(wǎng)，其也包含3個方面：一是家庭能源互聯(lián)網(wǎng)，即國內(nèi)外正方興未艾的家庭能源管理系統(tǒng)（HEMS），可以了解家用電器的用電情況，合理使用家庭中的水、電、氣、熱等各種能源，進(jìn)行合理監(jiān)控、合理安排和合理應(yīng)用，降低用能成本；二是城市能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)城鎮(zhèn)、城市范圍內(nèi)多種能源的合理調(diào)配和節(jié)能減排；三是全球能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，這些互聯(lián)都需要先進(jìn)的ICT技術(shù)支撐。

家庭能源互聯(lián)網(wǎng)。按照《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源[2016]392號）、《國家能源局關(guān)于組織實施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目的通知》（國能科技[2016]200號）等文件的相關(guān)要求，國家能源局組織開展了“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目的申報、審核和認(rèn)定工作。首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目正在實施中。在水、電、氣、熱四表集中數(shù)據(jù)采集方面，截止到2017年6月底已完成了260萬用戶。目前，國內(nèi)很多公司已經(jīng)開始家庭能源互聯(lián)網(wǎng)的試點建設(shè)，例如依托現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，將光纖復(fù)合低壓電纜（OPLC）從配電小區(qū)接入到樓宇配電間、再接入到家庭，為電網(wǎng)建設(shè)與ICT建設(shè)相結(jié)合創(chuàng)造了很好的條件。截止到2017年6月，在國內(nèi)已經(jīng)覆蓋了2000萬用戶，為家庭能源管理和互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)都提供了高速通信的手段。國網(wǎng)遼寧省電力公司承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃“電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”進(jìn)展順利，項目完成后可為家庭用戶提供1Gbps的傳輸速率。

城市（區(qū)域）能源互聯(lián)網(wǎng)。隨著“智慧城市”建設(shè)的興起，城市能源互聯(lián)網(wǎng)或新型城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也在相繼開展。例如天津開展的城市能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目中，已經(jīng)成功將許多非傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)所發(fā)的電納入其中，包括光伏、太陽能、地緣熱泵等等，雖然這些大部分是企業(yè)自發(fā)自用的電，但也可以成為電力系統(tǒng)的很好補(bǔ)充。在這些企業(yè)中還部署了一個專門的監(jiān)控系統(tǒng)，可以監(jiān)控園區(qū)的發(fā)電情況、安排所納入的新能源在辦公樓和園區(qū)等用電場景之間如何分配，以及了解不同發(fā)電方式的具體工作情況和儲能情況等等，通過將電力流、業(yè)務(wù)流和信息流互相融合，可以使整個能源對接達(dá)到最好的效果。國網(wǎng)江蘇省電力公司承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃“城區(qū)用戶與電網(wǎng)供需友好互動系統(tǒng)”選取蘇州環(huán)金雞湖地區(qū)和常州武進(jìn)地區(qū)兩個示范區(qū)，項目完成后，城市居民用戶綜合能耗下降5.5%以上，示范區(qū)用電負(fù)荷的峰谷差下降5.8%以上。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)。2015年9月，中國國家主席-在出席聯(lián)合國發(fā)展峰會時發(fā)表了《謀共同永續(xù)發(fā)展，做合作共贏伙伴》的重要講話，并在講話中宣布：中國倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。2017年5月，“一帶一路”國際合作高峰論壇上，-在題為《攜手推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)》的主旨演講中也提出：要抓住新一輪能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源技術(shù)變革趨勢，建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。全球能源互聯(lián)網(wǎng)的合作范圍包括風(fēng)電、光伏以及光熱發(fā)電等領(lǐng)域，“一帶一路”沿線國家普遍存在能源短缺現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了這些國家的發(fā)展，如果能將我國在上述領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備提供給他們，同時促進(jìn)國家之間的能源互補(bǔ)輸送，一定能為這些國家提供能源保障和支持，促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由中國國家電網(wǎng)公司發(fā)起成立的“全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織（GEIDCO）”第一批理事成員共包括17家單位，其中華為公司是唯一的ICT企業(yè)，一定會為各國各地區(qū)能源骨干網(wǎng)絡(luò)的廣泛聯(lián)接、空天地一體化的全球化能源管理提供強(qiáng)有力的ICT技術(shù)支持。

電力系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)開始，ICT技術(shù)已成為電力網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)。隨著綜合電、煤、油、氣、水、核等傳統(tǒng)能源、新能源和可再生能源以及儲能技術(shù)的發(fā)展，并與云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動通信等新一代ICT技術(shù)緊密結(jié)合，最終將引領(lǐng)電力系統(tǒng)邁向智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)。相信，未來10年一定是ICT和智能電網(wǎng)高速融合發(fā)展的10年，其將為整個電力行業(yè)提供更好的發(fā)展空間，為所有參與的企業(yè)創(chuàng)造更好的發(fā)展機(jī)遇，我們的未來將更加美好！

本文來源于《ICT新視界》

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