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售電、能源大數(shù)據(jù)與能源互聯(lián)網(wǎng)的未來

2016-11-18 10:33:27 能源思考10月刊   作者: 俞慶   

隨著電改的推進,特別是售電側(cè)市場的逐步開放,售電業(yè)務(wù)逐步成為各路資本和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注點,而在售電業(yè)務(wù)的開展過程中,如何結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),特別是大數(shù)據(jù)與能源業(yè)務(wù)的融合,并且思考形成新的商業(yè)模式可能,這是需要相關(guān)市場參與者和業(yè)務(wù)相關(guān)方不斷思考和探索的,本文將從售電業(yè)務(wù)、智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新商業(yè)模式等多個角度,探討售電和能源大數(shù)據(jù)的可能未來。

從售電業(yè)務(wù)看能源大數(shù)據(jù)

(一)售電業(yè)務(wù)的整體框架

應(yīng)該看到,任何大數(shù)據(jù)的應(yīng)用都離不開業(yè)務(wù)價值的引導(dǎo),數(shù)據(jù)源于業(yè)務(wù)又反作用于業(yè)務(wù),所以從業(yè)務(wù)架構(gòu)的角度可以理解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景、價值需求。

從未來電力市場化以后的售電相關(guān)業(yè)務(wù)來看,其整體架構(gòu)如下圖所示:

未來售電相關(guān)業(yè)務(wù)是圍繞電力市場這個核心,逐層展開,每一層內(nèi)部業(yè)務(wù)相互貫通,層與層之間形成相互的關(guān)聯(lián)交互。

第一個圈層的相關(guān)業(yè)務(wù)是電力交易、市場監(jiān)管、需求側(cè)響應(yīng)交易、輔助服務(wù)交易、調(diào)度運行、結(jié)算等,是圍繞電能及相關(guān)商品的交易、結(jié)算和調(diào)度,這是市場公共職能的部分。

第二圈層是售電公司的核心業(yè)務(wù)模塊,包括能源金融、人財物管理、輔助決策、資產(chǎn)管理、客戶營銷、交易管控、能源調(diào)度等等。

第三圈層是圍繞售電業(yè)務(wù)而衍生或者深化出的專業(yè)應(yīng)用,包括虛擬電廠、分布式能源、輔助決策、節(jié)能增效、運維外包、檢修搶修、需求響應(yīng)、負(fù)荷預(yù)測、成本管理、風(fēng)險管控等,這些業(yè)務(wù)支撐起售電公司的核心業(yè)務(wù)。而從某種程度上說,這些業(yè)務(wù)中也構(gòu)成了售電公司的增值服務(wù)業(yè)務(wù),甚至不少售電公司已經(jīng)從可以開展的增值服務(wù)入手去搶占售電的入口,比如節(jié)能增效、運維外包等。

(二)售電業(yè)務(wù)的軸線

從業(yè)務(wù)邏輯來看,未來售電公司的這些業(yè)務(wù),是圍繞著三條主軸線開展的,一是圍繞資產(chǎn)而開展的資產(chǎn)過程管理,二是以能源過程為目標(biāo)的能源管理與調(diào)度,三是以客戶服務(wù)為核心的客戶營銷管理。這三條主軸線的管理對象各不相同,但是業(yè)務(wù)模塊之間又不斷交叉和融合。

(三)市場化與數(shù)據(jù)屬性

從市場-數(shù)據(jù)的屬性上看,我們可以把售電相關(guān)的主要業(yè)務(wù)按照以下的二維軸線進行分析,橫軸代表的是市場化的程度,越靠左側(cè)的業(yè)務(wù),其公共屬性越強,越靠右側(cè)的市場交易屬性越強;縱軸代表的是驅(qū)動的特征,越靠上則說明業(yè)務(wù)越依賴于數(shù)據(jù)進行驅(qū)動,越靠下則說明業(yè)務(wù)的流程驅(qū)動屬性越強,于是可以得到以下的這樣一張二維分布圖:

從上圖中我們可以看到,隨著未來市場化程度的提升,業(yè)務(wù)的專業(yè)化水平不斷提高,相關(guān)的業(yè)務(wù)越來越依賴于的數(shù)據(jù)和信息化的支撐,而售電公司并不需要像現(xiàn)有電網(wǎng)企業(yè)那樣建立復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程,而是依賴于機器智能和數(shù)據(jù)分析去發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)價值點,這也將成為售電公司核心競爭力之所在。

(四)能源互聯(lián)網(wǎng)時代的業(yè)務(wù)模式思考

所以,從數(shù)據(jù)和智能設(shè)備的角度,也可以看出,未來智能化售電業(yè)務(wù)所帶來的能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式,將和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)邏輯存在很多本質(zhì)的區(qū)別。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式是交易流程驅(qū)動的,最典型的就是電子商務(wù),是圍繞著交易過程而形成的業(yè)務(wù),其核心價值點在于依托互聯(lián)網(wǎng)平臺,以零邊際成本的方式,極大的降低了交易雙方的成本,替代了傳統(tǒng)的商場或者交易中介機構(gòu),互聯(lián)網(wǎng)平臺本身成為交易的聚合點,這就是IT時代的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式。

而到了能源互聯(lián)網(wǎng)(IoE)、物聯(lián)網(wǎng)時代(IoT),其商業(yè)模式的本質(zhì)就發(fā)生了巨大的變化,其原生的驅(qū)動力在于通過數(shù)據(jù)對價值的發(fā)現(xiàn)和實現(xiàn),進而降低包括交易成本在內(nèi)的綜合財務(wù)成本,比如通過能耗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)能效改善的潛力,并通過節(jié)能改造實現(xiàn)電費支出的下降。所以在能源互聯(lián)網(wǎng)時代,企業(yè)的核心競爭力并不是你的互聯(lián)網(wǎng)平臺聚集了多少用戶,而是你是否具備強大的數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)理解能力,這時企業(yè)的價值并不在于占有用戶的數(shù)量,而是你管理的設(shè)備數(shù)量、每個設(shè)備的綜合成本大小,以及能夠從中挖掘出的數(shù)據(jù)價值。

(五)售電業(yè)務(wù)的演進

從業(yè)務(wù)演進的角度看,隨著市場化程度的提高,交易和業(yè)務(wù)的復(fù)雜度提高,源網(wǎng)荷儲之間的協(xié)調(diào)程度也不斷加深,這樣就帶來越來越多的數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務(wù)需求。從總體上看,市場化各個階段可能的業(yè)務(wù)形態(tài)如下圖所示:

(六)售電業(yè)務(wù)的豐富形態(tài)

而從未來售電業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)形態(tài)上看,也是非常豐富多樣的,我們可以把未來的智慧能源售電業(yè)務(wù),按照三個維度去進行劃分,如下圖所示:

X軸是能源產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),從上游往下游依次是咨詢設(shè)計、產(chǎn)品制造、能源生產(chǎn)、能源銷售、工程、運行維護。

Y軸是從交易形態(tài)上看,從單邊的面向各類企事業(yè)單位的2B業(yè)務(wù)(從電力消費結(jié)構(gòu)上看,目前我國電力消費的主體還是企事業(yè)單位,大約占80%以上,而點多面廣的居民用戶,則只占相對較少的部分,且電價較低,所以從經(jīng)營角度分析,絕大多數(shù)市場化的售電公司,其盈利來源還是依靠企業(yè)客戶,即面向企業(yè)的2B業(yè)務(wù)),隨著市場化的開展,平臺模式的雙邊B2B業(yè)務(wù),即各類交易撮合業(yè)務(wù)會逐漸增加,到了市場的成熟期,則會出現(xiàn)多邊的B2B業(yè)務(wù),比如能源金融、能源服務(wù)、能源供應(yīng)多方對用戶進行捆綁式服務(wù)銷售。

Z軸是從驅(qū)動力的角度進行分析,包括基于業(yè)務(wù)流程的工單驅(qū)動,交易驅(qū)動,最終達(dá)到數(shù)據(jù)驅(qū)動的階段。

這三個維度,構(gòu)成了未來智慧能源場景下售電業(yè)務(wù)的豐富形態(tài),各種售電公司和相關(guān)的能源服務(wù)公司,都可以根據(jù)自身情況和客戶、市場情況,在這個三維空間中選擇某種服務(wù)形態(tài),或者多種服務(wù)形態(tài),比如基于能源交易、B2B業(yè)務(wù)和交易驅(qū)動的業(yè)務(wù)形態(tài),可能會出現(xiàn)負(fù)荷集成商這樣的業(yè)務(wù)決策,通過撮合用戶之間的負(fù)荷,向售電商或者發(fā)電商去爭取最優(yōu)的交易價格,并賺取中介費用。

(七)產(chǎn)品服務(wù)化與服務(wù)產(chǎn)品化

應(yīng)該看到,未來售電業(yè)務(wù)的產(chǎn)品形態(tài),存在兩個互為因果的趨勢可能,一是產(chǎn)品服務(wù)化,即現(xiàn)有的軟硬件產(chǎn)品,一定會根據(jù)用戶和市場競爭的需求,轉(zhuǎn)換為某種更具有競爭能力的服務(wù),提供給消費者,比如現(xiàn)有的負(fù)控終端,未來可能會具備自動需求響應(yīng)(ADR)功能,并且整合到售電商的需求響應(yīng)交易服務(wù)中去,而不是單獨以終端硬件形式銷售給客戶;二是服務(wù)產(chǎn)品化,即售電商的各類智慧能源服務(wù),必須經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)流程,形成可快速復(fù)制的服務(wù)產(chǎn)品包,交付給用戶,而基于大數(shù)據(jù)的信息化和智能化系統(tǒng)是實現(xiàn)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)工具,只有這樣售電商才具備了規(guī)模化、質(zhì)量均一化推廣其服務(wù)的可能,并形成可供用戶選擇的服務(wù)產(chǎn)品目錄。這兩個趨勢會相互影響、相互轉(zhuǎn)換、相互促進,不斷推動售電和大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的相互融合。

能源大數(shù)據(jù)與售電的未來可能

(一)能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用的整體架構(gòu)

能源大數(shù)據(jù)包含了能源生產(chǎn)、輸配、消費、資產(chǎn)等各類數(shù)據(jù),并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型進行存儲和數(shù)據(jù)交換,未來能源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用架構(gòu),可以參考下圖:

能源大數(shù)據(jù)要真正得到應(yīng)用,需要底層模型的支撐,這些模型包括資產(chǎn)資源模型,數(shù)據(jù)分析模型和領(lǐng)域知識庫等,它們構(gòu)成了能源大數(shù)據(jù)的邏輯和物理存儲方式,并且形成相應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)主題,支撐上端的應(yīng)用。

(二)能源大數(shù)據(jù)的兩個主要應(yīng)用方向

未來能源大數(shù)據(jù)主要在兩個應(yīng)用方向上開展,一是圍繞設(shè)備和資產(chǎn)的績效,也就是資產(chǎn)績效方向,其核心是以資產(chǎn)全壽命周期為軸線,實現(xiàn)資產(chǎn)的全過程高效運營;二是能源績效,即以能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)為管理對象,達(dá)到能源流的全過程管理,實現(xiàn)能源發(fā)輸變配用調(diào)的過程績效最優(yōu)。

應(yīng)該看到,這兩個方向?qū)κ垭姽緛碚f,可能在不同的時間段、針對不同的客戶、以及售電公司自身的經(jīng)營策略不同,都會有所側(cè)重。比如在資產(chǎn)績效方向上,如果是第三類售電公司,自身不擁有較多的配電資產(chǎn),可能當(dāng)下對于這個方向的關(guān)注就會集中在用戶側(cè)的資產(chǎn)托管(電務(wù)服務(wù)或者能源物業(yè)服務(wù)),也就是如何把用戶委托的配用電甚至能源資產(chǎn)運營好,雖然用戶配用電資產(chǎn)從技術(shù)復(fù)雜度上低于供電企業(yè)的配電資產(chǎn),運營要求相對也低,但是售電公司依然需要建立起一套面向10kV及以下用戶配電設(shè)備的運營維護流程。

而從能源績效方向上看,由于未來微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,在公共配網(wǎng)或者用戶側(cè)配網(wǎng)領(lǐng)域,存在著分布式電源、儲能、靈活負(fù)荷等各種要素,可能還涉及到電-熱-冷-氣的協(xié)調(diào),并且需要在電力市場價格的環(huán)境下實現(xiàn)交易價值的最優(yōu)化,所以未來規(guī)模較大的售電公司很有可能建立內(nèi)部的能源調(diào)度體系,這是獨立于國家級、省級調(diào)度的第三級調(diào)度,其核心就是確保能源過程效率最優(yōu)化,能源交易最優(yōu)化,這也是能源大數(shù)據(jù)發(fā)揮價值的所在。

(三)能源大數(shù)據(jù)和新的售電業(yè)務(wù)形態(tài)

應(yīng)該看到,這兩個方向?qū)κ垭姽緛碚f,可能在不同的時間段、針對不同的客戶、以及售電公司自身的經(jīng)營策略不同,都會有所側(cè)重。比如在資產(chǎn)績效方向上,如果是第三類售電公司,自身不擁有較多的配電資產(chǎn),可能當(dāng)下對于這個方向的關(guān)注就會集中在用戶側(cè)的資產(chǎn)托管(電務(wù)服務(wù)或者能源物業(yè)服務(wù)),也就是如何把用戶委托的配用電甚至能源資產(chǎn)運營好,雖然用戶配用電資產(chǎn)從技術(shù)復(fù)雜度上低于供電企業(yè)的配電資產(chǎn),運營要求相對也低,但是售電公司依然需要建立起一套面向10kV及以下用戶配電設(shè)備的運營維護流程。

而從能源績效方向上看,由于未來微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,在公共配網(wǎng)或者用戶側(cè)配網(wǎng)領(lǐng)域,存在著分布式電源、儲能、靈活負(fù)荷等各種要素,可能還涉及到電-熱-冷-氣的協(xié)調(diào),并且需要在電力市場價格的環(huán)境下實現(xiàn)交易價值的最優(yōu)化,所以未來規(guī)模較大的售電公司很有可能建立內(nèi)部的能源調(diào)度體系,這是獨立于國家級、省級調(diào)度的第三級調(diào)度,其核心就是確保能源過程效率最優(yōu)化,能源交易最優(yōu)化,這也是能源大數(shù)據(jù)發(fā)揮價值的所在。

(三)能源大數(shù)據(jù)和新的售電業(yè)務(wù)形態(tài)

應(yīng)該看到,能源大數(shù)據(jù)不能脫離市場和客戶的實際,所以從應(yīng)用的角度看,能源大數(shù)據(jù)必然也伴隨著市場交易的形態(tài)從單邊到雙邊最后形成多邊的業(yè)務(wù)體系:第一個階段是單邊的業(yè)務(wù),以售電公司和電力用戶的客戶對象,實現(xiàn)系統(tǒng)控制和管理的深度和廣度拓展,從深度上看,從單設(shè)備到設(shè)備組、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、多系統(tǒng)的聯(lián)合運行和優(yōu)化,從廣度上看,未來包含了多能協(xié)調(diào)和源網(wǎng)荷儲的協(xié)調(diào)優(yōu)化;第二個階段是隨著交易的市場化過程,實現(xiàn)交易輔助決策、負(fù)荷集成與代理、集中競價、需求側(cè)優(yōu)化等多目標(biāo)多層次的優(yōu)化;第三階段是多邊的商業(yè)關(guān)系協(xié)作,比如電廠-電網(wǎng)-售電公司-用戶-金融機構(gòu)-專業(yè)服務(wù)機構(gòu)的主體多領(lǐng)域協(xié)作。

(四)能源數(shù)據(jù)的逐漸豐富

能源大數(shù)據(jù)的建設(shè)和完善是個漸進的過程,它必然伴隨著業(yè)務(wù)需求和管理要求的不斷深化,從粗應(yīng)用-粗?jǐn)?shù)據(jù),到中應(yīng)用-中數(shù)據(jù),最終實現(xiàn)高級需求下的細(xì)顆粒數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)感知的深度廣度不斷增加、在時間維度、物理維度、性質(zhì)維度的顆粒度上不斷變細(xì)。同時,這種應(yīng)用和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的是一種伴生和相互促進的關(guān)系,應(yīng)用要求不斷提升帶來的是對數(shù)據(jù)要求的提高,數(shù)據(jù)的豐富和細(xì)化,又會帶來新的信息和知識認(rèn)知,促進應(yīng)用的不斷提升。

四、售電業(yè)務(wù)的全新商業(yè)模式探索

(一)能源互聯(lián)網(wǎng)背后的演化邏輯

從信息論的角度看,大數(shù)據(jù)具有天然的互聯(lián)網(wǎng)特性,而互聯(lián)網(wǎng)特性的顛覆性,并不僅僅在于它拉平了信息鴻溝,誕生了基于互聯(lián)網(wǎng)的新商業(yè)模式,更重要的是:大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)代表了人類對物理-信息世界的新的認(rèn)知模式。

包括電網(wǎng)管理在內(nèi)的傳統(tǒng)管理理念是基于大生產(chǎn)-大計劃-社會化分工體系建立的,現(xiàn)代工業(yè)社會大生產(chǎn)管理的認(rèn)知基礎(chǔ)在于:未來的社會、市場、經(jīng)濟變化是可以被精確預(yù)測的,即使不能預(yù)測,其變化也是在常規(guī)預(yù)測范圍內(nèi)的。這種基于精確預(yù)測與估計的規(guī)劃,決定了現(xiàn)代企業(yè)管理自頂向下的決策和設(shè)計過程,以及由此所確立的高確定性資源計劃管理,其產(chǎn)品形態(tài)始終是漸進式演化的,簡而言之是一種機械性的思維模式,這種思維模式并不是不好,只是它適合于緩慢變化的市場。

而互聯(lián)網(wǎng)時代的商業(yè)競爭和市場格局,就像生物生存的自然環(huán)境一樣,存在巨大的不確定性,能源互聯(lián)網(wǎng)所面臨的環(huán)境也是一樣的紛繁變化,在一個容量有限的微網(wǎng)或者局域的能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)里,較難精確預(yù)測的負(fù)荷波動、天氣的快速變化導(dǎo)致分布式光伏出力大幅變化、電力市場現(xiàn)貨價格快速波動、大量智能化設(shè)備投運帶來的潛在故障增加等等,這是傳統(tǒng)大電網(wǎng)-大電源架構(gòu)沒有遇到過的。而互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的演化形態(tài),則為能源互聯(lián)網(wǎng)帶來可借鑒的經(jīng)驗,那就是針對高度不確定的未來,通過多目標(biāo)多尺度的自適應(yīng),以柔性、自組織的動態(tài)方式,通過多分支的快速迭代和概率演算,去獲得最優(yōu)的生存機會。就像繁衍速度很慢的恐龍無法在毀滅性氣候中勝過繁衍和迭代速度極快的嚙齒類動物,互聯(lián)網(wǎng)一直強調(diào)的快速迭代和柔性適應(yīng),也是能源互聯(lián)網(wǎng)未來業(yè)務(wù)形態(tài)和技術(shù)形態(tài)最重要的一種可能。

(二)能源互聯(lián)網(wǎng)的信息與能量關(guān)系

未來的能源互聯(lián)網(wǎng),從技術(shù)形態(tài)上,很有可能類似于生物群落的組織方式,就是自底向上的形成自洽的能源局域網(wǎng)、網(wǎng)間網(wǎng)和廣域網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)間都存在大量的能量和信息交換。

如上圖所示:未來的能源互聯(lián)網(wǎng)可能由若干自洽的能源局域網(wǎng),以及局域網(wǎng)之間的能源區(qū)域網(wǎng)絡(luò),以及更高一級的協(xié)調(diào)中心/交易中心構(gòu)成。每個能源局域網(wǎng)可能是一個用戶側(cè)的微網(wǎng)、或者是園區(qū)級的微網(wǎng);而能源區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以是用戶間的微網(wǎng),或者是園區(qū)間、區(qū)域級的微網(wǎng),甚至未來的能源局域網(wǎng)可以走出能源網(wǎng)絡(luò)物理邊界的限制,在虛擬電廠-虛擬負(fù)荷-虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,形成虛擬的能源網(wǎng)絡(luò),就像電信技術(shù)的VPN一樣。

(三)能源互聯(lián)網(wǎng)與微網(wǎng)

未來的能源互聯(lián)網(wǎng),就像現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)一樣,由多層次多尺度的各種微網(wǎng)相互連接而形成,如下圖所示

左圖說明了各個級別的微網(wǎng),在構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)時的層次和尺度關(guān)系,即從下往上分別是用戶內(nèi)部微網(wǎng)、用戶間/園區(qū)級微網(wǎng)、園區(qū)間/區(qū)域級微網(wǎng)、城市級配網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)自洽和自愈,網(wǎng)間相互耦合,構(gòu)成更大范圍的上一級自洽。

右圖說明了邏輯結(jié)構(gòu)的微網(wǎng)形態(tài),最下面是各類邏輯部件,包括負(fù)荷、儲能/EV、更低一級的輸配網(wǎng)絡(luò)、分布式能源,它們通過能源網(wǎng)絡(luò)、配網(wǎng)或者微網(wǎng)相互連接,相關(guān)的能源數(shù)據(jù)集中到網(wǎng)內(nèi)的測控層或者數(shù)據(jù)層,支撐上層的高級應(yīng)用。這些高級應(yīng)用包括充放策略、交易代理、輔助決策、負(fù)荷平滑、需求響應(yīng)等等,更重要的是,這些應(yīng)用是基于外部實時電價信號而做出的,實現(xiàn)技術(shù)-經(jīng)濟性多目標(biāo)的最優(yōu)化,這比目前所實踐的單純追求技術(shù)層面穩(wěn)定、可靠的微網(wǎng)控制策略要更為復(fù)雜。

各個級別微網(wǎng)構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示:

自底向上,分別是設(shè)備層、微網(wǎng)層、區(qū)域微網(wǎng)層和云端決策層,底層設(shè)備包括智能設(shè)備和帶有適配器的非智能設(shè)備,通過數(shù)據(jù)接口耦合到微網(wǎng)中,微網(wǎng)之間通過水平協(xié)調(diào)和同一級的其他微網(wǎng)系統(tǒng)進行協(xié)調(diào),并通過垂直協(xié)調(diào)機制與上一級微網(wǎng)進行協(xié)調(diào),再往上則是區(qū)域級微網(wǎng)或者能源自治域,與云端決策層或者更高級的協(xié)調(diào)中樞通過垂直接口進行交互。

(四)從云到端再到云端

從交互和控制的角度看,由于能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)復(fù)雜度,單純的設(shè)備層智能化,不能解決大規(guī)模廣域協(xié)調(diào)的問題,而把所有計算資源都放到云端,也不能解決能源互聯(lián)網(wǎng)就地平衡和實時控制的需求,所以未來的能源互聯(lián)網(wǎng),應(yīng)該呈現(xiàn)出云-端多層次協(xié)調(diào)控制的形態(tài),也就是從云計算,到端計算,最終云-端混合協(xié)調(diào)。如下圖所示:

自底向上,分別是設(shè)備層、微網(wǎng)層、區(qū)域微網(wǎng)層和云端決策層,底層設(shè)備包括智能設(shè)備和帶有適配器的非智能設(shè)備,通過數(shù)據(jù)接口耦合到微網(wǎng)中,微網(wǎng)之間通過水平協(xié)調(diào)和同一級的其他微網(wǎng)系統(tǒng)進行協(xié)調(diào),并通過垂直協(xié)調(diào)機制與上一級微網(wǎng)進行協(xié)調(diào),再往上則是區(qū)域級微網(wǎng)或者能源自治域,與云端決策層或者更高級的協(xié)調(diào)中樞通過垂直接口進行交互。

(四)從云到端再到云端

從交互和控制的角度看,由于能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)復(fù)雜度,單純的設(shè)備層智能化,不能解決大規(guī)模廣域協(xié)調(diào)的問題,而把所有計算資源都放到云端,也不能解決能源互聯(lián)網(wǎng)就地平衡和實時控制的需求,所以未來的能源互聯(lián)網(wǎng),應(yīng)該呈現(xiàn)出云-端多層次協(xié)調(diào)控制的形態(tài),也就是從云計算,到端計算,最終云-端混合協(xié)調(diào)。如下圖所示:

從設(shè)備視角去理解,則這臺耗能設(shè)備需要提高運行效率以降低成本,這就涉及到設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、故障分析、保養(yǎng)、以及合適的運行控制;而從能源互聯(lián)網(wǎng)的角度去理解,這臺負(fù)載設(shè)備如果智能化水平提升,還能參與負(fù)荷預(yù)測、負(fù)荷響應(yīng)、甚至與各類儲能設(shè)備聯(lián)合參與運行。

機器智能化水平提升,就需要這類啞終端設(shè)備通過適配器,實現(xiàn)與能源網(wǎng)絡(luò)的能量和信息交換,也就是變成信息物理系統(tǒng)(CPS)的一個信息物理節(jié)點。而從降本增效的角度上看,未來隨著電價市場化水平的提升,這樣一臺年電費8萬元以上的設(shè)備,是完全具備智能化的可能的。

所以從這個案例我們可以推論,未來以機器智能為主要目標(biāo)的微網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,其商業(yè)形態(tài)將不同于以消費者為核心的互聯(lián)網(wǎng)時代,未來將是B2B(企業(yè)對企業(yè))和M2M(機器對機器)互相融合的時代,可以被稱作B2M的時代。

也就是在供給側(cè),由售電公司或者能源服務(wù)公司,通過能源大數(shù)據(jù)平臺和能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu),以智能化的企業(yè)端服務(wù),提供能源產(chǎn)品(水電熱氣等),以及各類能源服務(wù)產(chǎn)品。在消費側(cè),則呈現(xiàn)出能源微網(wǎng)+信息物理系統(tǒng)+各類源荷儲的智能化設(shè)備相互交互的形態(tài)。供給側(cè)和消費側(cè)共同構(gòu)成了能源互聯(lián)網(wǎng)B2M的商業(yè)圖景,并且在電力市場化的格局下不斷朝著降低成本和提升效率的方向提升。而這才是真正具有市場意義的能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。




責(zé)任編輯: 江曉蓓