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淺談泛在電力物聯(lián)網(wǎng)緣何有魅力
張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:泛在物聯(lián)是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息連接和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是泛在物聯(lián)在電力行業(yè)的具體表現(xiàn)形式和應(yīng)用落地;不僅是技術(shù)的**,更是管理理念和管理思維的**,對內(nèi)是質(zhì)效提升,對外是融通發(fā)展。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);發(fā)展;**;泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
0引言
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將電力用戶及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備、電力客戶及其設(shè)備以及人和物連接起來,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會服務(wù);以電網(wǎng)為樞紐,發(fā)揮平臺和共享作用,為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機遇,提供價值服務(wù)。
1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是什么
在今年兩會之前,鮮有人知道。自3月8日國家電網(wǎng)公司召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作部署電視電話會議后,市場上便迎來一場跨界狂歡。不管是能源行業(yè)還是資本市場,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)都立刻成為討論熱點。
WIND數(shù)據(jù)顯示,3月11日——概念正式提出的一個交易日,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念板塊股價大振,電力設(shè)備與新能源板塊大漲7.88%,引發(fā)電氣、光伏、風電、充電樁、電工、電網(wǎng)等多個細分板塊共振,逾80只電力相關(guān)個股漲停;3月12日,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)指數(shù)繼續(xù)大漲7.94%,岷江水電、遠光軟件、科林電氣、國電南自、金杯電工等超10只個股封板,電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈個股爆發(fā),多只個股成功實現(xiàn)兩連板,逾20只相關(guān)個股漲停。“帶‘電’的都漲了!”不少股民發(fā)出感嘆。這個國家電網(wǎng)公司新提出的“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”到底有何魅力?又會為能源界帶來什么發(fā)展新機遇?
2 技術(shù)引航,打通五大業(yè)務(wù)場景
國家電網(wǎng)公司在2019年度工作會議上,提出加快建設(shè)具有全球競爭力的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),需建設(shè)運營好“兩網(wǎng)”。一是建設(shè)運營好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng);二是要充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進通信技術(shù),打造狀態(tài)感知、信息處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
據(jù)了解,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié),充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù),實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互,具有狀態(tài)感知、信息處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。
這其中涉及行業(yè)頗多,從發(fā)電側(cè)的光伏、風電等新能源產(chǎn)業(yè),電動汽車行業(yè),再到輸、配電業(yè),綜合能源服務(wù),以及大數(shù)據(jù)運營、虛擬電廠、智能制造等都被囊括其中。不僅連接了上中下游能源全產(chǎn)業(yè)鏈,還涉及通信科技前沿的5G行業(yè)。
2018年,國家電網(wǎng)公司就提出了建設(shè)SG—eIoT(國網(wǎng)—電力物聯(lián)網(wǎng))的技術(shù)規(guī)劃,經(jīng)過一年醞釀,思路逐漸清晰,提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃,整個系統(tǒng)在技術(shù)上將分為終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺、運維、穩(wěn)定等五大體系,打通輸電業(yè)務(wù)、變電業(yè)務(wù)、配電業(yè)務(wù)、用電業(yè)務(wù)、經(jīng)營管理等五大業(yè)務(wù)場景,同時信息技術(shù)等也是關(guān)鍵力量。“目前國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)接入的終端設(shè)備超過5億只,國家電網(wǎng)公司規(guī)劃到2030年,接入系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量達到20億,成為接入設(shè)備很多的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,為以上多領(lǐng)域帶來巨大市場機會。”
根據(jù)國家電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略安排,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將分兩個階段:2019年至2021年初步建成網(wǎng)路,基本實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通,初步實現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理等目標;2021年至2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理,公司級智慧能源綜合服務(wù)平臺具備強大功能,形成共建共治共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。
“我們預(yù)計今年將成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資元年,預(yù)計電網(wǎng)公司年化投資從目前的100億元上升至400億元至600億元,行業(yè)增速三年年化50%以上,相關(guān)公司訂單將從今年開始出現(xiàn)年50%至100%增速?!迸d業(yè)證券稱。
3 投資漲潮,商業(yè)大佬紛紛表態(tài)參與
從國家電網(wǎng)公司對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定位可知,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)改進升級、用能和運維成本不斷降低等方面促進能源需求側(cè)多元化、低碳清潔化、綜合化發(fā)展,從而影響電力全產(chǎn)業(yè)鏈。
《方案》顯示,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層4個層次,涵蓋對內(nèi)業(yè)務(wù)、對外業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)共享、基礎(chǔ)支撐、技術(shù)攻關(guān)和穩(wěn)定防護6個方面,11個方向。
國盛證券認為,建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可助力破解當前傳統(tǒng)電力行業(yè)瓶頸,解決新能源占比提高導(dǎo)致電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化、電改降費導(dǎo)向使傳統(tǒng)電力企業(yè)經(jīng)營遭遇壓力,以及數(shù)字互聯(lián)經(jīng)濟促社會經(jīng)濟形態(tài)發(fā)展變化三大電力行業(yè)目前面臨的突出問題。
4安科瑞為國家電網(wǎng)2021泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供解決方案
安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年,逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系,在“源(電源)-網(wǎng)(電網(wǎng))-荷(負荷)-儲(儲能)”各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入,已經(jīng)形成“云(云平臺)-管(有線/無線物聯(lián))-邊(邊緣計算)-端(終端設(shè)備)”的生態(tài)系統(tǒng),參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),為國家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)”提供解決方案,使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。
4.1云平臺
安科瑞電氣近年來已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁(電動汽車/自行車)運營管理云平臺、預(yù)付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案,并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。
4.1.1變電所運維云平臺
據(jù)統(tǒng)計國內(nèi)高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達到200多萬戶,規(guī)模巨大,但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng),普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預(yù)防薄弱等問題。國網(wǎng)公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場,這是一個千億級別的市場。
AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地,再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù),包括電流電壓功率、開關(guān)狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息,有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)到指定人員手機上,并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán),提高運維效率,即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。
4.1.2能源管理云平臺
Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè),如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等,可通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。
平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風力、儲能等新能源數(shù)據(jù),對用能數(shù)據(jù)進行分析,按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進行細分,提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯,同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表,幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。
4.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺
近年來我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善,這都歸功于國家層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案,助力環(huán)保部門堅決打贏藍天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。
Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù),為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù),為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。
平臺采集生產(chǎn)企業(yè)總用電量、生產(chǎn)用電和治污設(shè)備用電量,進行關(guān)聯(lián)分析,及時給出環(huán)保設(shè)備異常運行信號或企業(yè)異常生產(chǎn)信號,實現(xiàn)全過程防控。前端設(shè)備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù),經(jīng)LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),再通過4G上傳平臺服務(wù)器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設(shè)施用電實時監(jiān)控,實現(xiàn)對排污企業(yè)生產(chǎn)運行無死角、全流程監(jiān)控,達到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤溃瑥氖潞筇幜P到介入式執(zhí)法,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗進行現(xiàn)場核查的狀態(tài),為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實、有效的監(jiān)管方式,形成長效機制。
4.1.4智慧用電云平臺
據(jù)應(yīng)急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù),2016~2018年期間因為電氣原因?qū)е碌幕馂?zāi)占總數(shù)的百分之三十到百分之三十四左右,其中2018年國內(nèi)共接報火災(zāi)23.7萬起,因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的百分之三十四,較大和重大火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)的比例更高。國務(wù)院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣智慧用電,從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,現(xiàn)用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學(xué)校、金融網(wǎng)點等人員密集場所廣泛開展。
4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素(線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患(如:線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等)并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警,有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度,并支持巡檢記錄和派單操作,提供隱患分析報告,實時評估企業(yè)用電狀態(tài)。
電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具,Acrelcloud-9000充電樁運營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警;用戶通過微信小程序掃描二維碼,進行支付后,系統(tǒng)發(fā)起充電請求,控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng),配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù),基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議,與云端進行直連。
電動自行車數(shù)量越來越多,解決了老百姓短距離出行問題,但是和電動自行車相關(guān)的和火災(zāi)事故新聞也屢見不鮮,有逐年增長的趨勢,給社會帶來了很大的損失,成為人民生命和財產(chǎn)的一個隱患?;陔妱幼孕熊嚮馂?zāi)的危害和特點,各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理云平臺,針對電動自行車火災(zāi)治理提供充電管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案,解決充電難、管理難和收費難的問題,可應(yīng)用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場所設(shè)置的電動自行車充電場所的運營管理。
4.1.6物業(yè)小區(qū)預(yù)付費管理云平臺
安科瑞遠程預(yù)付費系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè),學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財務(wù)操作,在線支付,總部財務(wù)扎口等。目前Acrelcloud-3000預(yù)付費管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運行多年,適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預(yù)付費管理,或者學(xué)校對學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費和用電管控系統(tǒng)。
4.2有線/無線物聯(lián)
安科瑞根據(jù)多年來的項目經(jīng)驗,結(jié)合用戶實際需求,開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產(chǎn)品,包括網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。支持RS485、以太網(wǎng)、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式,隨著5G建設(shè)步伐的加快,未來將會有越來越多的通訊方式融入產(chǎn)品,服務(wù)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。
4.3邊緣計算
安科瑞針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)了多款智能網(wǎng)關(guān),采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術(shù),現(xiàn)場采集和存儲終端設(shè)備數(shù)據(jù),并根據(jù)云平臺的需要,采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據(jù)采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網(wǎng)關(guān)就地設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)存儲在本地,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后補傳數(shù)據(jù),斷點續(xù)傳,提高數(shù)據(jù)可靠性。
4.4終端設(shè)備
針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網(wǎng)儀表,應(yīng)用在不同場合以滿足不同需求,2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。
4.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
近兩年來,安科瑞已經(jīng)陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網(wǎng)綜合能源服務(wù)平臺、上海嘉定區(qū)147所學(xué)校電力運維平臺等相關(guān)平臺的建設(shè),提供了包括云平臺、智能網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備等產(chǎn)品,各類用戶端云平臺在國內(nèi)各地運行案例700多套,并且根據(jù)用戶需求不斷完善產(chǎn)品功能,這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分。
“能源互聯(lián)網(wǎng)的春天到了,因其所能,它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。”盡管針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音,但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無聲息的鋪開來,融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的方方面面。
5結(jié)論
安信證券稱,從受益的節(jié)奏與體量來看,首先受益的當屬具備泛在電力物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案綜合實力的國家電網(wǎng)公司系信通產(chǎn)業(yè)單元;其次為在電力信息化相關(guān)領(lǐng)域深耕多年的電力二次設(shè)備企業(yè)和相關(guān)軟件企業(yè);再次為傳感監(jiān)測類及相關(guān)應(yīng)用類的企業(yè)。
火熱的市場中也出現(xiàn)不少商業(yè)大佬的身影。
格力電器董事長董明珠在兩會上表示,格力電器與國家電網(wǎng)公司已在雄安新區(qū)低壓直流生態(tài)系統(tǒng)的研發(fā)中有密切合作,為雄安市民服務(wù)打造“綠能魔盒”直流屋,未來不會缺席泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。
此外,互聯(lián)網(wǎng)巨頭百度公司創(chuàng)始人李彥宏、360集團董事長兼CEO周鴻祎、聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶等紛紛表示看好泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。而致力于發(fā)展電力載波通信芯片的東軟載波還公開表示將攜各類芯片、智能化產(chǎn)品、集成電路產(chǎn)品投入泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中。
參考文獻
[1] 凌瑋.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)緣何有魅力
[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版
作者簡介
張娟,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能照明的研發(fā)與應(yīng)用