電力大數(shù)據(jù)下能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的發(fā)展
今年的政府工作報(bào)告突出了互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的重要地位，報(bào)告明確指出：要制定“互聯(lián)網(wǎng) ”行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展。報(bào)告引發(fā)了各行各業(yè)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的極大關(guān)注，未來(lái)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合將貫穿相關(guān)行業(yè)業(yè)務(wù)的主線。
能源行業(yè)是第三次工業(yè)革命的引領(lǐng)者，智能電網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng) ”的具體體現(xiàn)，“互聯(lián)網(wǎng) ”必將給電網(wǎng)帶來(lái)技術(shù)應(yīng)用、服務(wù)模式、發(fā)展理念等方面的變化。
“互聯(lián)網(wǎng) 能源”意味著互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)合，借鑒互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展電網(wǎng)核心技術(shù)，能夠加強(qiáng)用戶體驗(yàn)感，促進(jìn)價(jià)值共享，打破行業(yè)發(fā)展邊界，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)真正意義上的能源資源共享，構(gòu)建和諧的能源網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。能源互聯(lián)網(wǎng)將是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的特征。
未來(lái)的能源管理是以能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以“保證區(qū)域能源可靠供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源協(xié)調(diào)供給”為目標(biāo)，并以電能為支撐，綜合冷、熱、電、熱水等多種分布式能源，構(gòu)建“源網(wǎng)荷”互動(dòng)的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。它能夠建立合理的能源分配與節(jié)能策略，降低用能開支，保障能源的持續(xù)可靠供應(yīng)，確保終端用能安全，實(shí)現(xiàn)區(qū)域多種能源協(xié)調(diào)控制和綜合能效管理。
能源互聯(lián)網(wǎng)是以現(xiàn)有電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用新型清潔能源與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)微網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源存儲(chǔ)與共享的多級(jí)分布式開放系統(tǒng)。
其借鑒了現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的層次劃分方法，將網(wǎng)絡(luò)共分為4個(gè)層次。在以傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)保證能源傳輸轉(zhuǎn)移的電網(wǎng)潮流層之上，網(wǎng)絡(luò)通信層和信息融合層將利用現(xiàn)代化“信息打包”技術(shù)，Z終將能源與信息標(biāo)記為Z基本的能量信息流，以供余能交易層消費(fèi)與收納。
若以互聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)相比較，能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信層以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸通信為目的，組成了能源互聯(lián)網(wǎng)Z基本的“路由層”，以保證余能交易層實(shí)體間信息通信與能量轉(zhuǎn)移。
在能源互聯(lián)網(wǎng)中，路由層和余能交易層功能分別對(duì)應(yīng)實(shí)體“能源路由器”的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能和“微電網(wǎng)”的能源選擇與交易。
其中，微網(wǎng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成單元，通過(guò)新能源的采集、轉(zhuǎn)換、匯集、存儲(chǔ)、消納形成Z基本的“能源局域網(wǎng)”。在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，微網(wǎng)將作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的“微商”，驅(qū)動(dòng)著能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;能源路由器以保障能源信息高效安全轉(zhuǎn)移為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、軟件可定義化的能源信息路由控制系統(tǒng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心控制單元。
國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)劉振亞在2015年2月3日出版了《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》一書，受到業(yè)界很多官員和院士的高度評(píng)價(jià)，包括一些省委書記和省長(zhǎng)都在極度贊揚(yáng)。劉總暢想：全球能源互聯(lián)網(wǎng)將是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架(通道)，以輸送清潔能源為主導(dǎo)，全球互聯(lián)泛在的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。將由跨國(guó)跨洲骨干網(wǎng)架和涵蓋各國(guó)各電壓等級(jí)電網(wǎng)的國(guó)家泛在智能電網(wǎng)構(gòu)成，連接“一極一道”和各洲大型能源基地，適應(yīng)各種分布式電源接入需要，能夠?qū)L(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等清潔能源輸送到各類用戶，是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái)，也是實(shí)施“兩個(gè)替代”的關(guān)鍵。
這里說(shuō)的“二個(gè)替代”是至清潔能源對(duì)化石能源的替代，以及電能對(duì)其他能源的替代�！耙粯O一道”是指風(fēng)能豐富的北極地區(qū)和光能豐富的赤道附近地區(qū)。顯而易見，這一能源互聯(lián)網(wǎng)是基于工業(yè)思維追求規(guī)模效益的認(rèn)識(shí)，與我們所說(shuō)的“因地制宜、因需而設(shè)、就地取材、就近供能、自下而上、參與互動(dòng)”的互聯(lián)網(wǎng)思維下的能源互聯(lián)網(wǎng)是完全逆向的思維。
能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
(1)可再生能源作為主要能源廉價(jià)供應(yīng)，并合理聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、利用以數(shù)據(jù)形式存在于信息互聯(lián)網(wǎng)上的信息，其實(shí)是非常廉價(jià)且可以挖掘的，但是，能源互聯(lián)網(wǎng)的主要載荷能量，卻只能從自然界中開采。而且還存在著成本高(相比信息而言)等等問題。
所以要滿足互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，要保障精心構(gòu)建的“能源互聯(lián)網(wǎng)”有米下鍋，必須讓它能消化基本“無(wú)窮盡”供應(yīng)的風(fēng)能、太陽(yáng)能等。
但由于這些渠道的能量供應(yīng)有非常強(qiáng)的隨機(jī)性、間斷性和模糊性。目前將它們成功的并入電網(wǎng)，或用其他形式高效利用起來(lái)，還是一件很困難的事情，當(dāng)然這更是環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排方面的需要。
(2)支持超大規(guī)模分布式發(fā)電、儲(chǔ)能及其他能源終端的接入平臺(tái)
依靠PC、智能移動(dòng)設(shè)備的等個(gè)人接入者，在信息互聯(lián)網(wǎng)接入者的數(shù)量上占絕大多數(shù);IT業(yè)者用幾十年時(shí)間構(gòu)建了一套由通訊協(xié)議、路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器等等一系列軟硬件設(shè)施組成的龐大系統(tǒng)，是人類文明迄今為止Z偉大的成就之一。
能源互聯(lián)網(wǎng)想要達(dá)到這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要的技術(shù)準(zhǔn)備只多不少：比如需要一個(gè)極強(qiáng)的信息流處理能力，用來(lái)預(yù)測(cè)和監(jiān)視消費(fèi)者的需求變化、極端不穩(wěn)定的能量生產(chǎn)供應(yīng)變化;同時(shí)它還要指揮相應(yīng)的能量調(diào)配部門完成上載與下載能源的分流與整合等等。數(shù)據(jù)和習(xí)慣都是超大規(guī)模的。
然后，還需要一個(gè)極強(qiáng)的能量流處理能力。以智能電網(wǎng)為例，設(shè)想中，它需要7*24小時(shí)完成功率以億千瓦計(jì)的電流變、輸、配調(diào)節(jié)，而且還必須滿足實(shí)時(shí)的供需平衡(由電能特性決定)。還要再引入分布式清潔能源和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)兩個(gè)超復(fù)雜的變量。
(3)類似互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源共享實(shí)現(xiàn)
信息互聯(lián)網(wǎng)的一大魅力就在于它能夠打破地域的限制，因?yàn)樾畔鬏數(shù)拈T檻和成本都相對(duì)較低。
但當(dāng)我們開始依靠現(xiàn)有的技術(shù)輸送能量的時(shí)候，損耗問題就相當(dāng)嚴(yán)重了。于是人們不得不考慮手段來(lái)降低損耗，這些方法要么單位成本極高(如直接運(yùn)輸，這個(gè)過(guò)程本身就要消耗大量的燃料)，要么建設(shè)成本和科研成本極高(如特高壓輸電技術(shù))。
(4)能源的移動(dòng)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)
移動(dòng)互聯(lián)是目前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要趨勢(shì)，但是類比到能量上，就完全是另一回事了。
可以便攜的能量轉(zhuǎn)換裝置，要么效率太低(如內(nèi)燃機(jī))，要么太貴且用起來(lái)麻煩(如燃?xì)鈾C(jī))，要么就是我們“喂不飽”(如電機(jī));
儲(chǔ)能問題是老生常談的老大難;無(wú)線充電技術(shù)雖然在已經(jīng)能夠給很多小的智能設(shè)備充電了，但是大規(guī)模應(yīng)用上仍然問題多多，Z簡(jiǎn)單的一問：那么多電磁能量散播到空間里，輻射誰(shuí)受得了？
電動(dòng)汽車，它的航程、方便性和可靠性等等，真能和同價(jià)位傳統(tǒng)的汽油車一比了么？
能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)案例
美國(guó)C3 energy公司以自行研發(fā)的C3數(shù)據(jù)集成器(C3 DataIntegrator)為基礎(chǔ)，整合來(lái)自公用事業(yè)公司內(nèi)部和其他第三方的超過(guò)22種數(shù)據(jù)，包括公用事業(yè)公司擁有的儀表數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)，第三方或用戶的建筑物特性、企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況、地理信息數(shù)據(jù)等，形成自己的分析引擎C3Energy Analytics Engine，提供電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和即時(shí)數(shù)據(jù)分析。
C3 能源分析引擎平臺(tái)(C3 Energy AnalyticsEngine)將多個(gè)分散電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)上，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、天氣預(yù)報(bào)、樓宇信息、持久協(xié)議和其他外部的數(shù)據(jù)相結(jié)合;基于該平臺(tái)開發(fā)了 3個(gè)分析工具，分別是C3電網(wǎng)分析(C3 Energy Grid Analytics)、C3石油天然氣分析(C3 Energy Oil & GasAnalytics)和C3用戶分析(C3 Energy Customer Analytics)，以及多個(gè)應(yīng)用APP。
C3電網(wǎng)分析主要服務(wù)于供應(yīng)側(cè)的諸如公用事業(yè)公司、調(diào)度機(jī)構(gòu)、輸配電公司等智能電網(wǎng)擁有者、操作者、使用者，用于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中降低成本、預(yù)測(cè)并應(yīng)對(duì)系統(tǒng)故障、掌握用戶耗能情況等。C3電網(wǎng)分析逐步形成了智能儀器控制、資產(chǎn)保護(hù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、需求響應(yīng)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)等10種成熟的解決方案。
C3電力用戶分析工具是雙向的，一方面面向公共事業(yè)公司，幫助其了解用戶用能情況，合理設(shè)計(jì)需求響應(yīng)方案，提供能源投入冗余分析、能耗基準(zhǔn)點(diǎn)、電力用戶空間視圖等服務(wù)類應(yīng)用;另一方面通過(guò)公共事業(yè)公司授權(quán)面向用戶，用戶可以借此進(jìn)行能耗管理，響應(yīng)需求管理，調(diào)整自己的能耗安排。
所有解決方案的數(shù)據(jù)結(jié)果均會(huì)被C3分析引擎可視化，供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的使用者都可以通過(guò)C3提供的軟件界面直觀地看到這些結(jié)果，他們也可以通過(guò)C3直接進(jìn)行操作。
由于C3主要面向公用事業(yè)公司提供云平臺(tái)和軟件服務(wù)，合作一旦達(dá)成，相當(dāng)于C3要成為該公用事業(yè)公司管轄范圍內(nèi)電網(wǎng)的一個(gè)“全方位管家”從輸電線到變電站到終端用戶的儀表，以及該區(qū)域電網(wǎng)歷史記錄統(tǒng)統(tǒng)都要納入風(fēng)險(xiǎn)管理。這就決定了每一項(xiàng)合作的展開一D會(huì)是長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的。所開發(fā)的系統(tǒng)已在美國(guó)的巴爾的摩燃?xì)怆娏?BGE)、太平洋(601099,股吧)燃?xì)怆娏�、東北電力公司(NortheastUtilities)等投入應(yīng)用。
Opower通過(guò)消費(fèi)數(shù)據(jù)分析用戶用電美國(guó)的Opower公司是于 2007 年創(chuàng)辦的一家能源數(shù)據(jù)分析公司。Opower與電氣公司合作，獲取家庭消費(fèi)者的能源使用數(shù)據(jù)，為電氣公司提供面向消費(fèi)群體的節(jié)能方案，包括通過(guò)移動(dòng)端tūi送能源賬單，群發(fā)節(jié)能貼士類郵件，提供管控家用恒溫器的軟件服務(wù)等等。
Opower引以為傲的是它的云平臺(tái)以及數(shù)據(jù)整合能力。它從所服務(wù)的公用事業(yè)公司取得大量的家庭能耗數(shù)據(jù)，整合行為科學(xué)理論、房齡信息、周邊天氣等，運(yùn)用自己的軟件系統(tǒng)進(jìn)行用能分析，建立家庭耗能檔案，并通過(guò)綜合分析提出節(jié)能建議。Opower幫助售電公司發(fā)送給用戶電力賬單，通過(guò)個(gè)人歷史比較、鄰里比較來(lái)激發(fā)用戶節(jié)能的意愿。這種方式讓用戶看到自己的電費(fèi)在下降的時(shí)候，對(duì)環(huán)保的售電公司滿意度不斷增長(zhǎng)。同時(shí)，Opower又幫助售電公司進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，發(fā)送短信給用戶勸其避免在電力高峰時(shí)刻進(jìn)行洗衣、制冷等高耗能活動(dòng)。對(duì)于售電公司來(lái)說(shuō)，這樣一個(gè)通知系統(tǒng)簡(jiǎn)單粗暴、無(wú)需任何硬件設(shè)備，卻在美國(guó)實(shí)現(xiàn)了3%的負(fù)荷轉(zhuǎn)移。
和其他以“智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)”、“云處理”為噱頭的創(chuàng)新型公司比起來(lái)，成立時(shí)間僅比Facebook晚3年、比Twitter晚1年的Opower，更具互聯(lián)網(wǎng)公司的氣質(zhì)關(guān)心用戶卷入和粘性、注重個(gè)性化，把能源領(lǐng)域里往往Z容易被忽視的家庭小用戶作為了自己開疆拓土的方向。
AutoGrid通過(guò)能源分析優(yōu)化需求管理AutoGrid是由前斯坦福大學(xué)智能電網(wǎng)研究室負(fù)責(zé)人AmitNarayan創(chuàng)辦的服務(wù)于電力、能源行業(yè)的大數(shù)據(jù)公司，坐落在舊金山，不到50名員工，卻匯集了來(lái)自復(fù)雜系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化、通信、互聯(lián)網(wǎng)、電力等不同領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)。
AutoGrid可以幫助電網(wǎng)各端匹配電力供應(yīng)和需求，降低電網(wǎng)各端的成本。AutoGrid的客戶覆蓋發(fā)電端、輸電端、配電端、用戶，通過(guò)建立能源數(shù)據(jù)平臺(tái)(Energy Data Platform, EDP)平臺(tái)，收集并處理其客戶接入智能電網(wǎng)的智能儀表等設(shè)備的數(shù)據(jù)，面向其客戶或合作方提供需求響應(yīng)優(yōu)化及管理系統(tǒng)(DemandResponse Optimization andManagementSystemDROMS)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)資源預(yù)測(cè)、資源優(yōu)化、自動(dòng)需求響應(yīng)、客戶通知引擎和事后分析等功能。單個(gè)DROMS集群每天可以產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)的能源消費(fèi)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。
AutoGrid還可以提供客戶供能范圍內(nèi)的整體能耗圖景，而且是一個(gè)大規(guī)模的、動(dòng)態(tài)的、不間斷的能耗圖景�；贓DP和DROMS，配電企業(yè)(AutiGrid的客戶)可以更好的進(jìn)行電力控制。當(dāng)數(shù)據(jù)不斷被累積，AutoGrid就能提供秒前、分鐘前甚至周前的用電預(yù)測(cè)，可以幫助電力企業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)不影響舒適度和生產(chǎn)率情況下優(yōu)化排產(chǎn)計(jì)劃。
對(duì)于發(fā)電企業(yè)的客戶來(lái)說(shuō)，AutoGrid可以預(yù)測(cè)發(fā)電情況和電網(wǎng)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度。對(duì)用電企業(yè)的客戶而言，AutoGrid可以預(yù)測(cè)用電量，結(jié)合電價(jià)信息，進(jìn)行需求響應(yīng)(DemondResponse)。
AutoGrid配電公司、公用事業(yè)公司有著良好的聯(lián)系。這種面向供應(yīng)側(cè)的公司相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)，畢竟供應(yīng)側(cè)的目標(biāo)(客戶)數(shù)量比起需求側(cè)動(dòng)輒幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)的耗能用戶要少很多且更加集中。了解公用事業(yè)公司和配電公司的需求，才能更有效地提高能源利用率。
AutoGrid這家成立不到四年的公司，憑借其PB級(jí)的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)能力，打動(dòng)了歐洲Z大的能源企業(yè)E.ON，成為其投資者之一，E.ON 還使用AutoGrid的能源數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)了解電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、更好地與用戶互動(dòng)。AutoGrid還受到微軟的青睞，在今年2月，微軟和AutoGrid合作，以AutoGrid的能源數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，使得MicrosoftAzure云平臺(tái)可以服務(wù)電力和能源企業(yè)。AutoGrid高調(diào)地宣稱，希望讓大數(shù)據(jù)成為一種新的能源。AutoGrid的自信源于，電力行業(yè)的大數(shù)據(jù)市場(chǎng)將持續(xù)增長(zhǎng)且創(chuàng)造巨大價(jià)值。
法國(guó)電力公司(EDF)基于大數(shù)據(jù)的分析預(yù)測(cè)作為全球領(lǐng)先的電力基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商，法國(guó)電力公司(EDF)非常重視大數(shù)據(jù)在企業(yè)運(yùn)營(yíng)分析管理中的作用，通過(guò)設(shè)立專業(yè)機(jī)構(gòu)、完善數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、增強(qiáng)分析能力，不斷發(fā)掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，為企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型與服務(wù)升級(jí)提供有效的決策支撐。
目前全法已經(jīng)安裝3500萬(wàn)智能電表，電表產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將在5-10年內(nèi)達(dá)到PB級(jí)。智能電表采集的主要是個(gè)體家庭的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)。以每個(gè)電表每10分鐘抄表一次計(jì)算，3500萬(wàn)智能電表每年產(chǎn)生1.8萬(wàn)億次抄表記錄和600TB壓縮前數(shù)據(jù);每天產(chǎn)生5億次抄表記錄，和大約2TB的抄表數(shù)據(jù)。這些電表數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、用電合同信息及電網(wǎng)數(shù)據(jù)，構(gòu)成了法國(guó)電力的大數(shù)據(jù)。
法國(guó)電力以用戶用電負(fù)荷曲線的海量存儲(chǔ)和處理為突破口，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，形成了能夠支撐在規(guī)定延遲內(nèi)的復(fù)雜、并行處理能力并搭建了大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了分布式數(shù)據(jù)發(fā)生器 CourboGen系統(tǒng)，用于生成用戶用電負(fù)荷曲線及其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。其中數(shù)據(jù)接入的接入形式包括批處理或數(shù)據(jù)流兩種;數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括時(shí)間同步、異常數(shù)據(jù)檢測(cè)及修正，以及改變數(shù)據(jù)表達(dá)形式等;數(shù)據(jù)處理包括按區(qū)域的指標(biāo)計(jì)算、賬單模擬、商業(yè)智能BI等。
能源互聯(lián)網(wǎng)的展望能源互聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域能源管理的末端“神經(jīng)元”，它可以通過(guò)在分布式發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、用電設(shè)備等環(huán)節(jié)部署各類能效監(jiān)測(cè)終端、控制器、環(huán)境傳感器、視頻監(jiān)控等采集控制單元，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、用電、環(huán)境及安全數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。
在能源互聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，智能用電將得到普及，電力將實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用。未來(lái)的電力客戶，包括個(gè)人客戶、工業(yè)客戶等，與電網(wǎng)的關(guān)系將是互動(dòng)關(guān)系。一方面，客戶與電網(wǎng)之間的積極互動(dòng)對(duì)提高用電能效非常有幫助，對(duì)電網(wǎng)的能效平衡也起到關(guān)鍵的作用。另一方面，客戶的生活方式和生活品質(zhì)將得到改變和提高。隨著智能用電的推廣，手機(jī)作為客戶終端也成為智能用電的工具，可以實(shí)現(xiàn)能效分析、用電查詢、電費(fèi)交納、家電控制、與電網(wǎng)互動(dòng)等功能。隨著以億計(jì)客戶的綁定關(guān)注，電力客戶服務(wù)端將產(chǎn)生其他附加價(jià)值。
“互聯(lián)網(wǎng) 用電=智能用電”。智能用電可實(shí)現(xiàn)3個(gè)10%：能效水平提升10%;用電降低10%;削峰填谷10%。智能用電是用技術(shù)手段引導(dǎo)客戶消費(fèi)行為，為客戶提供能效服務(wù)，使得客戶合理用能，明顯提升能效管理水平，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能 智能”。在這種趨勢(shì)下，客戶與電網(wǎng)的互動(dòng)將變成現(xiàn)實(shí)，電器智能化使用水平也將得到普及。
未來(lái)，“互聯(lián)網(wǎng) 電力服務(wù)”會(huì)催生新的服務(wù)模式，電力服務(wù)模式將產(chǎn)生明顯變化，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的方式會(huì)得到普及，客戶與電網(wǎng)雙向互動(dòng)將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。隨之而來(lái)的是，電網(wǎng)發(fā)展理念將發(fā)生變革，一方面，電能替代和綠色替代這兩個(gè)替代將成為能源發(fā)展的主流，電能替代主要是指“以電代煤，以電代油，電從遠(yuǎn)方來(lái)，來(lái)的是清潔電”，綠色替代就是大幅增長(zhǎng)的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源將替代火電。另一方面，需求側(cè)管理也將更加科學(xué)合理，分布式能源并網(wǎng)容量的增多會(huì)加大用電客戶與電網(wǎng)之間的互動(dòng)需求，而智能用電、移動(dòng)終端等的廣泛應(yīng)用也將促進(jìn)電網(wǎng)與用電客戶間的互動(dòng)，便于電網(wǎng)側(cè)做出合理的調(diào)度判斷，使得用電需求相應(yīng)更加科學(xué)合理。
電力大數(shù)據(jù)
電力是大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法在電力行業(yè)的實(shí)踐。電力大數(shù)據(jù)涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié)，是跨單位、跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析與挖掘，以及數(shù)據(jù)可視化，電力大數(shù)據(jù)由結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化構(gòu)成，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，其數(shù)量將大大超過(guò)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。電力大數(shù)據(jù)的特性滿足大數(shù)據(jù)的五個(gè)特性，一是數(shù)據(jù)量大(Volume)、二是處理速度快(Velocity)、三是數(shù)據(jù)類型多(Variety)、四是價(jià)值大(Value)、五是精確性高(Veracity)。
電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用一方面是與宏觀經(jīng)濟(jì)、人民生活、社會(huì)保障、道路交通等信息融合，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展;另一方面，是電力行業(yè)或企業(yè)內(nèi)部，跨專業(yè)、跨單位、跨部門的數(shù)據(jù)融合，提升行業(yè)、企業(yè)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。
電力大數(shù)據(jù)對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，得到信息，然后將信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)，Z后通過(guò)可視化展現(xiàn)與表達(dá)，與人們進(jìn)行分享。
電力行業(yè)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，催生了像“電力大數(shù)據(jù)”、“能源互聯(lián)網(wǎng)”、“智慧城市”等新興概念。通過(guò)使用先進(jìn)的傳感器、控制設(shè)備和軟件應(yīng)用程序，將電力生產(chǎn)端、電力傳輸端、電力消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來(lái)，形成了“物聯(lián)基礎(chǔ)”。大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)是這種互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)生命體特征的重要技術(shù)支撐：通過(guò)整合運(yùn)行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)，打通并優(yōu)化電力生產(chǎn)和電力消費(fèi)端的運(yùn)作效率，需求和供應(yīng)將可以進(jìn)行隨時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。智能發(fā)電、用電、儲(chǔ)電設(shè)備，Z終都將接入網(wǎng)絡(luò)，借助信息流，形成自我優(yōu)化的良性循環(huán)。
電力大數(shù)據(jù)的三種商業(yè)應(yīng)用模式
對(duì)接智能電網(wǎng)優(yōu)化需求響應(yīng)也就是通過(guò)將能源生產(chǎn)、消費(fèi)數(shù)據(jù)與內(nèi)部智能設(shè)備、客戶信息、電力運(yùn)行等數(shù)據(jù)結(jié)合，充分挖掘客戶行為特征，提高能源需求預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)電力消費(fèi)規(guī)律，提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率效益。
對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，這個(gè)模式能夠提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策中所需數(shù)據(jù)的廣度與深度，增強(qiáng)對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展趨勢(shì)的洞察力和前瞻性，有效支撐決策管理。
能源數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺(tái)
該模式通過(guò)建設(shè)一個(gè)分析與應(yīng)用平臺(tái)，集成能源供給、消費(fèi)、相關(guān)技術(shù)的各類數(shù)據(jù)，為包括政府、企業(yè)、學(xué)校、居民等不同類型參與方提供大數(shù)據(jù)分析和信息服務(wù)。該模式中，電網(wǎng)企業(yè)具有資金、技術(shù)、數(shù)據(jù)資源等方面優(yōu)勢(shì)，具備成為綜合服務(wù)平臺(tái)提供方的條件。
支撐智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)
該模式主要將能源大數(shù)據(jù)、信息通訊與工業(yè)制造技術(shù)結(jié)合，通過(guò)對(duì)能源供給、消費(fèi)、移動(dòng)終端等不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)開發(fā)出節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，為用戶提供付費(fèi)低、能效高的能源使用與生活方式。
以智能家居產(chǎn)品為例，該模式既可為居民用戶提供節(jié)能降費(fèi)服務(wù)以及快捷便利的用戶體驗(yàn)，也可對(duì)能源企業(yè)尤其是電力企業(yè)改善用戶側(cè)需求管理、減少發(fā)電裝機(jī)等方面發(fā)揮作用。正在美國(guó)走向普及的智能電表也是一例，它具有電量結(jié)算功能，在整個(gè)電網(wǎng)范圍內(nèi)標(biāo)識(shí)售電商和用戶，可通過(guò)更換芯片更換售電商。該模式中，電網(wǎng)企業(yè)不一D具備產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢(shì)，但可利用電力數(shù) 據(jù)采集與分析方面的優(yōu)勢(shì)，既可通過(guò)與設(shè)備制造商合作改進(jìn)用戶需求側(cè)管理，也可通過(guò)共同參與研發(fā)并在產(chǎn)品銷售中獲取收益。
小結(jié)
與其說(shuō)是大數(shù)據(jù)為智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供的機(jī)遇，還不如說(shuō)是，智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，必然依賴大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。是能源產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展變革必然面對(duì)大數(shù)據(jù)的采集、管理和信息處理的挑戰(zhàn)。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅僅是能源產(chǎn)業(yè)某個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)所需要的專門性的技術(shù)，而是組成整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基石。將全面影響到電網(wǎng)的規(guī)劃、技術(shù)的變革、設(shè)備升級(jí)、電網(wǎng)改造，以及設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行規(guī)程乃至市場(chǎng)營(yíng)銷政策的統(tǒng)一等方方面面，它支撐的正是整個(gè)未來(lái)新結(jié)構(gòu)的精細(xì)化能量管理的電力。
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