《電子技術應用》
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智能互聯(lián)時代 能源行業(yè)如何數(shù)字化

2017-11-25

  近日,遙遠的南極引起了全球的關注,衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)南極拉森C冰架出現(xiàn)一條深長裂縫貫穿整個冰架,導致一座面積約6000平方公里的冰山崩解脫落??茖W家們認為是地球變暖導致了這個結果。值得思考的是,不合理的能源使用和開采是否加速了這一結果的出現(xiàn)?

  另一方面,根據(jù)世界銀行統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,世界上有11億人無法使用電力,10億人只能間歇性獲得電力,這些人不得不依賴昂貴又老舊的照明技術來獲取光明。能源短缺問題日益凸顯,并成為2017夏季達沃斯論壇的主題之一。

  全球人口增長和人們對生活質量的追求,導致能源需求不斷增長。目前,煤炭、石油和天然氣等化石燃料仍是人類主要的能源來源。面對這些有限的資源,能源供求體系的各個環(huán)節(jié)不僅需要加強技術應用,提高生產效率,合理利用資源,還要考慮對環(huán)境的保護。

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  能源行業(yè)的數(shù)字化

  前兩次工業(yè)革命是在煤炭、石油等能源供給的驅動下發(fā)生的。新能源決定了新事業(yè)的發(fā)展,能源行業(yè)的技術創(chuàng)新將推動下一次工業(yè)革命的進程。分布式能源的廣泛興起,多種方式的能源效率提升,使得對煤和石油等傳統(tǒng)能源的依賴需求降低。

  據(jù)調查,72%的能源企業(yè)已經更新了老舊的IT應用,剩下的28%計劃在未來一年內完成這一工作。由此可見,能源行業(yè)是技術投資最活躍的行業(yè)之一。以電力行業(yè)為例,許多國家和地區(qū)在不斷推進電力系統(tǒng)轉型,其程度不亞于一場技術革命。數(shù)字化的智能電網實現(xiàn)了更高效的電力輸送,在尼日利亞,智慧電網減少了30%的線路損耗,不僅帶來顯著的經濟效益,更造福千家萬戶,創(chuàng)造出巨大的社會效益。

  如今,越來越多的分布式發(fā)電設施向電網輸送電力,但因信息傳輸不及時易出現(xiàn)電力供需失衡問題,并有可能損害接入電網的電氣設備。而智能電網正是解決這些難題的應時良方。應用ICT技術進行數(shù)字化轉型,可確保智能電網將多種能源供應者與帶有儲能單元的可調節(jié)電力消費設施相結合,維持電網穩(wěn)定性。也可以說,未來智能電網的發(fā)展將呈現(xiàn)出電網數(shù)據(jù)全共享、通信網絡全敏捷、智能終端全聯(lián)接的趨勢。

  此外,能源企業(yè)在提供公共設施服務之外,也競相為客戶提供更多價值,如企業(yè)通過在電力輸送的流程中部署跨業(yè)務的傳感器,獲得更多數(shù)據(jù),并提供更多服務。美國直達能源公司(DirectEnergy)與內斯特(Nest)合作,提供“高峰時段獎勵系統(tǒng)”,為那些讓自己的內斯特恒溫器在用電高峰前提前降溫的家庭,以及在用電高峰期定時關閉冷卻系統(tǒng)的家庭提供部分回扣,借此減少高價的高峰期用電量,并將省下的錢返還給客戶。

  作為走進每個家庭與企業(yè)的行業(yè)之一,能源企業(yè)有潛力成為數(shù)據(jù)采集的超級樞紐,從而獲得新的洞察力,并借此幫助客戶從雙方的聯(lián)接中創(chuàng)造更多價值。

  智能互聯(lián)時代的技術使能

  在智能互聯(lián)時代,云、物聯(lián)網、數(shù)據(jù)分析、機器學習、人工智能、自動化、智能終端、增強現(xiàn)實等技術組成錯綜復雜的生態(tài)系統(tǒng)。技術不僅是提升效率的工具,還是能源行業(yè)成功的業(yè)務戰(zhàn)略與未來收入增長的基石。

  云化:云化能夠帶來最大化的靈活與敏捷,并幫助能源行業(yè)快速適應動態(tài)的市場變化與客戶期望,擴展數(shù)字接觸點與收入渠道。IDC的報告顯示,電力企業(yè)中有23.7%使用了私有云,18%使用了公有云。整個電力行業(yè)正準備利用云計算來部署SAAS(軟件即服務)應用,并且將在未來的兩三年內,啟用云來存儲數(shù)據(jù)。

  移動化:移動技術的發(fā)展正在持續(xù)拓展移動設備的應用范圍,如移動寬帶網絡、高分辨率屏幕終端,以及移動辦公管理軟件。能源行業(yè)對配網自動化、計量自動化、智能抄表、視頻監(jiān)控、移動辦公等都有迫切的需求,同時考慮到地理環(huán)境的影響,移動化是必然的趨勢。

  物聯(lián)網:企業(yè)借助物聯(lián)網的數(shù)字化傳感器采集到的數(shù)據(jù),數(shù)量之大,種類之多,都是前所未有的,將成為智能化的重要基礎。長期以來,物聯(lián)網在電力行業(yè)不斷拓展,以實現(xiàn)發(fā)電和輸電網絡的自動化。物聯(lián)網在智能電網的應用就是電力物聯(lián)網,其核心是使用新一代的無線技術,如5G,來采集各種智能終端的數(shù)據(jù),然后進行傳輸,在統(tǒng)一的平臺上處理和分析,實現(xiàn)電力業(yè)務數(shù)字化和運營效率的提升,如智能抄表取代傳統(tǒng)的人工抄表,減少運維成本。

  大數(shù)據(jù):在歐洲和澳大利亞,能源零售商利用大數(shù)據(jù)分析技術,進行需求預測和客戶分群,從而拓展其服務范圍,輸電企業(yè)也已經在利用強有力的大數(shù)據(jù)技術。另外,電力企業(yè)還在尋求用大數(shù)據(jù)技術獲取其在智能電網上的投資回報,并改進業(yè)務目標,如規(guī)避和恢復電力中斷、偵測電力盜竊和詐騙行為,以及對故障的預測性維護。

  此外,機器學習與人工智能將在大數(shù)據(jù)分析領域發(fā)揮更大的作用,使能源行業(yè)持續(xù)在多個方面做出改變,如更詳細的信息、交互式體驗、無縫產品集成、產品即服務和更快的設計周期。

  未來的能源互聯(lián)網

  能源行業(yè)轉型已經走到十字路口,面臨著資源緊張、效率低下、區(qū)域發(fā)展不均和環(huán)境污染等嚴峻挑戰(zhàn)。為應對這些挑戰(zhàn),美國著名經濟學家杰里米˙里夫金在《第三次工業(yè)革命》中提出能源互聯(lián)網的概念:“我們需要創(chuàng)建一個能源互聯(lián)網,讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室和工廠里生產綠色可再生能源。多余的能源可以與他人分享,就像我們現(xiàn)在在網絡上分享信息一樣?!?/p>

  在華為看來,能源互聯(lián)網的核心,是以“全聯(lián)接”來重構能源企業(yè)的思維模式,在消費者與能源企業(yè)之間、能源企業(yè)與電網之間、消費者與電網之間,以及服務企業(yè)與消費者之間,都是全聯(lián)接的。同時,全球能源互聯(lián)網的本質是清潔能源的接入、特高壓網絡的輸送和智能電網建設,基于電力互聯(lián)網、電力通信網和電力云的基礎平臺協(xié)同至關重要。

  目前,國內的供電架構與ICT網絡發(fā)展是相適應的。但隨著能源互聯(lián)網建設的深入,海量新能源并網、跨電網調度及日益精細化的客戶需求,電力企業(yè)需要構建一個全感知雙向通信,支持超長距、高可靠、大帶寬、分布式的ICT基礎架構。ICT技術可助力電網的高效運營、保障安全業(yè)務發(fā)展需求。同時,新的ICT技術,包括大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等,又將引導電網業(yè)務和運營邁向新臺階。新ICT技術將為全球能源互聯(lián)網的建設和運行提供更安全、可靠、智能的技術保障。

  能源的供給與需求的路徑和條件在不斷發(fā)生變化,更經濟、更清潔、更個性化、更碎片化的能源藍圖正在繪就。在可預期的未來,依靠蓬勃發(fā)展的智能技術,實現(xiàn)能源的智慧管理和定制化的能源服務,能源行業(yè)將獲得廣闊的發(fā)展空間,所有參與的企業(yè)將獲得更好的發(fā)展機遇。


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