無論是資本市場，還是相關(guān)企業(yè)，最近都在瘋狂追捧泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。自國家電網(wǎng)公司3月8日召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)動員會之后，從3月11日開始，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念股連續(xù)漲停。周鴻祎、雷軍、董明珠、楊元慶等互聯(lián)網(wǎng)大佬也紛紛表態(tài)，深入產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會來了，希望在這個(gè)大的產(chǎn)業(yè)上分上一杯羹。
從全球角度來看，中國新一輪電網(wǎng)以及相關(guān)信息化投資，將進(jìn)一步引領(lǐng)全球。包括歐美電網(wǎng)，在部分硬件設(shè)備方面目前相對于中國電網(wǎng)都處于落后狀態(tài)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在歐美國家并未普及。
在歐洲有一些與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相似的構(gòu)想，目前僅僅是示范性的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目只是在電網(wǎng)的基礎(chǔ)上再加上一層ICT的網(wǎng)絡(luò)，即信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與可再生能源的互動，以及其他一些功能，沒有像中國大面積鋪開。
但是如何理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，以及如何參與到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資與建設(shè)中，仍然撲朔迷離。
今天分享一篇華南理工大學(xué)教授、電力(能源)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＜谊愷┯碌囊黄恼拢@篇文章根據(jù)陳皓勇在華泰證券電話會議上的發(fā)言整理和修改而成，本文經(jīng)陳皓勇教授確認(rèn)。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)屬于能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。能源互聯(lián)網(wǎng)來自于里夫金提出的Energy Internet，他是美國著名經(jīng)濟(jì)趨勢專家，在《第三次工業(yè)革命》里面提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景，他認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)有幾大特征：
第一、以可再生能源為主要一次能源;
第二、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入;
第三、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享;
第四、支持交通系統(tǒng)的電氣化。
這個(gè)概念，從2015年開始熱起來。我當(dāng)時(shí)正在美國訪問，那時(shí)候國內(nèi)也開了很多相關(guān)的論壇。后來我一直在思考到底什么是能源互聯(lián)網(wǎng)。
一、電力(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢是三個(gè)互聯(lián)
在能源互聯(lián)網(wǎng)概念熱起來之前，有一個(gè)智能電網(wǎng)(Smart Grid)的概念。我提出，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是，在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電與智能電網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立物理互聯(lián)、信息互聯(lián)與商業(yè)互聯(lián)。
現(xiàn)有基礎(chǔ)技術(shù)包括可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)技術(shù)。未來的電網(wǎng)(能源)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，我認(rèn)為是加強(qiáng)三個(gè)互聯(lián)：首先是加強(qiáng)物理互聯(lián)，即在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多種能源形式(電、冷、熱、氣等)的互聯(lián)和綜合利用，這就是我們說的綜合能源系統(tǒng);第二個(gè)是加強(qiáng)信息互聯(lián)，也就是基于更先進(jìn)的信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物都能順暢地通信，物聯(lián)網(wǎng)就屬于信息互聯(lián)的一部分;第三個(gè)是加強(qiáng)商業(yè)互聯(lián)，就是建立市場機(jī)制以及更高層次的共享經(jīng)濟(jì)模式。
在2017年、2018年的中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會上，我兩次提出了這三個(gè)互聯(lián)以及更具體的實(shí)施方案和前沿問題，就是關(guān)于怎樣建立多能互補(bǔ)的系統(tǒng)，能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體內(nèi)涵，以及我國當(dāng)前電力體制改革的進(jìn)展。當(dāng)時(shí)我把它稱為“電力泛在物聯(lián)網(wǎng)”，與現(xiàn)在國家電網(wǎng)公司叫做“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，其實(shí)只有兩個(gè)詞的順序不一樣。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)想過渡到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的具體方案應(yīng)該是一個(gè)比較自然的階段，即建立能源互聯(lián)網(wǎng)信息互聯(lián)的基礎(chǔ)。
二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)
“泛在”就是無處不在。其實(shí)電網(wǎng)本身就是一個(gè)泛在網(wǎng)，它的“泛在”體現(xiàn)在電能上，因?yàn)榧壹覒魬舳家秒姡呀?jīng)遍布全社會各個(gè)角落。但是電網(wǎng)的“泛在”僅體現(xiàn)在電能上，沒有體現(xiàn)到數(shù)據(jù)方面或者是信息方面。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)也要實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的“泛在”，我們現(xiàn)在看到的國家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綱要是一個(gè)很宏大的計(jì)劃，涉及整個(gè)系統(tǒng)。
介紹這個(gè)之前，先說一下物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，縮寫為IoT)狹義的概念。它核心概念實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)連接的下沉。在此之前，很多數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題沒有解決，狹義的物聯(lián)網(wǎng)解決的是這個(gè)問題。比如說摩拜單車、OFO，這實(shí)際上就是物聯(lián)網(wǎng)的概念。它是一個(gè)小數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、低速率、低頻次、廣覆蓋場景。海量小數(shù)據(jù)智能連接就能實(shí)現(xiàn)泛在感知。
現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)有兩類主流技術(shù)：一類是非授權(quán)頻譜的技術(shù)，這個(gè)以中興主推的LoRa技術(shù)為代表，它是自己有基站和有終端，不需要運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò);第二個(gè)是授權(quán)頻譜的技術(shù)，就是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，例如華為主推的以NB-IOT為代表的技術(shù)。授權(quán)頻譜是被管理的，是要授權(quán)的，受干擾比較小，實(shí)際上是過去2G、3G演進(jìn)過來的，而非頻譜技術(shù)是沒有人管的，容易受干擾，最后理論上是5G一統(tǒng)天下。
電力物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層。感知層是各類的傳感器，電表也屬于感知層。對于感知層的數(shù)據(jù)要到網(wǎng)絡(luò)層其實(shí)有兩個(gè)步驟，最核心的是從感知層終端模組到物聯(lián)網(wǎng)基站，這一塊就是通過狹義物聯(lián)網(wǎng)解決。終端要求功耗小，因?yàn)樗Ｍ灰蠐Q電池，但同時(shí)又需要傳輸?shù)木嚯x比較遠(yuǎn)，這兩方面存在一定的矛盾，這里面需要通過一些先進(jìn)的技術(shù)來解決這個(gè)問題。基站收集到數(shù)據(jù)以后，回傳到平臺系統(tǒng)。因此網(wǎng)絡(luò)層其實(shí)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是從終端模組到基站，即狹義物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù);第二個(gè)就是從模組到后臺信息系統(tǒng)，屬于常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都屬于物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。
三、國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷是什么?
2015年是新一輪電改元年，中共中央、國務(wù)院聯(lián)合下發(fā)了9號文(2015年3月15號)。新電改的核心思想是“管住中間，放開兩頭”，實(shí)際上是讓供需兩側(cè)直接見面，電網(wǎng)就變成通道、高速公路的角色。
因?yàn)橹泄仓醒?號文要求“管住中間，放開兩頭”，其實(shí)就是把電網(wǎng)變成通道，實(shí)現(xiàn)供需兩側(cè)的自主選擇。電網(wǎng)存在“管道化”的風(fēng)險(xiǎn)，國網(wǎng)需要利用公司的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和獨(dú)特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進(jìn)的業(yè)務(wù)，在新的更高層次形成核心的競爭力。對內(nèi)，國網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)源，電網(wǎng)一張圖，業(yè)務(wù)一條線。對外要廣泛連接上下游資源，打造能源互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)圈。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將收集海量的數(shù)據(jù)，由于可再生能源的接入，電力市場化改革，還有能源互聯(lián)網(wǎng)或者是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的背景，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)實(shí)際上是有巨大價(jià)值的，但目前沒有利用起來，而且它確實(shí)是泛在的，因?yàn)樯婕暗郊壹覒魬簟?/p>
我認(rèn)為電網(wǎng)公司就是把這些數(shù)據(jù)真正地利用起來，這是國網(wǎng)做泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的初衷。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)連接難以下沉，就是這種小數(shù)據(jù)比較難獲取。另外就是單個(gè)小數(shù)據(jù)價(jià)值密度低，但海量數(shù)據(jù)集合后有很大的價(jià)值。
這有幾類的數(shù)據(jù)，涉及居民家庭、各種建筑、農(nóng)工商企業(yè)、公共基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)。比如說居民家庭小數(shù)據(jù)有各種家用電器，用戶電箱及各種型號開關(guān)，還有家庭用戶內(nèi)部的線路，還有一些表計(jì)等。工廠車間小數(shù)據(jù)有電動機(jī)械和工具、電動設(shè)備，還有電氣的一些檢測，智能管道等。另外還有建筑的小數(shù)據(jù)，比如說各類的中央空調(diào)、消防設(shè)施、電梯;另外城市基礎(chǔ)設(shè)施也有一些小數(shù)據(jù)，比如說公共汽車、地鐵、燃?xì)狻⑼ㄐ拧⒔煌ㄐ盘枱舻取?/p>
對于電力系統(tǒng)本身考說，在發(fā)電環(huán)節(jié)和輸變配電各個(gè)環(huán)節(jié)也有一些小數(shù)據(jù)，比如說環(huán)境數(shù)據(jù)，比如溫濕度、鹽堿度、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(比如設(shè)備的溫度等)。還有一些附屬設(shè)施的數(shù)據(jù)，比如電纜隧道的環(huán)境數(shù)據(jù)，安全防范數(shù)據(jù)，還有電氣建筑物狀態(tài)數(shù)據(jù)。還有一些電氣設(shè)施的微氣象數(shù)據(jù)，比如風(fēng)速、溫速度、降水等。
電力系統(tǒng)是世界上最龐大的工程系統(tǒng)，本身由許許多多的設(shè)備組成，每個(gè)設(shè)備從出廠一直到報(bào)廢，這種全壽命周期都可以用實(shí)物ID來管理。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)全壽命周期的供應(yīng)鏈管理，這也是物聯(lián)網(wǎng)存在的價(jià)值之一。
四、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能做什么?
舉個(gè)例子，比如電動汽車接入，可能要到不同的部門跑不同的事，以后物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)以后，他只要申請一次所有環(huán)節(jié)就打通了。國家電網(wǎng)提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)階段的目標(biāo)，一個(gè)是2019年到2021年，戰(zhàn)略突破期，經(jīng)過這3年的時(shí)間初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng);再通過三年提升，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。建設(shè)內(nèi)容包括對內(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)和安全防護(hù)6個(gè)方面，11個(gè)重點(diǎn)方向。
對內(nèi)業(yè)務(wù)就是提升客戶服務(wù)的水平，提升企業(yè)經(jīng)營績效，提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)水平，實(shí)現(xiàn)清潔能源的消納。對外的業(yè)務(wù)，第一個(gè)是打造智慧能源綜合服務(wù)平臺，第二個(gè)是培育發(fā)展新業(yè)務(wù)，第三個(gè)是構(gòu)建能源生態(tài)體系。另外，還將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和基礎(chǔ)支撐，開展技術(shù)攻關(guān)(包括芯片研發(fā))，提升網(wǎng)絡(luò)安全。所以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè)鏈，所以應(yīng)該說是各個(gè)投資方面都會帶來很多的機(jī)會。
在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上可以干什么呢?
比如以物聯(lián)網(wǎng)平臺開展新業(yè)務(wù)，這些數(shù)據(jù)收集起來以后，可以存儲在公共的云平臺里面，在此基礎(chǔ)上可以建立智能配電、智能用電、智慧園區(qū)，還有開展其他的綜合能源的服務(wù)，也可以和用戶建立很好的互動。
物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)一個(gè)是前端智能的感知層終端到物聯(lián)網(wǎng)模組，模組到基站，這部分就是物聯(lián)網(wǎng)無線通信核心技術(shù)。基站手機(jī)數(shù)據(jù)后，可以上傳到云服務(wù)器平臺，這可以通過傳統(tǒng)的運(yùn)營商3G、4G網(wǎng)絡(luò)，也可以通過電力有線/無線專網(wǎng)，在這個(gè)平臺的基礎(chǔ)上可以建立各種各樣的業(yè)務(wù)應(yīng)用，這就是從感知層到網(wǎng)絡(luò)層、到平臺層、最終到應(yīng)用層的完整環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)是一步一步發(fā)展起來的，當(dāng)前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還處在初步布局的階段，所以一開始重點(diǎn)應(yīng)該還是在感知層和網(wǎng)絡(luò)層這兩層的發(fā)展，因?yàn)檫@兩層的基礎(chǔ)建好以后，后面才可以建平臺層，慢慢到后面才到應(yīng)用層。國家電網(wǎng)公司一開始是投入階段，它有足夠的資金來做感知層和網(wǎng)絡(luò)層，所以說我認(rèn)為一開始投資可能是在這個(gè)方面。
國家電網(wǎng)公司在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面提出了十一大關(guān)鍵任務(wù)，包括對內(nèi)業(yè)務(wù)和對外業(yè)務(wù)，并創(chuàng)新商業(yè)模式、提高客戶服務(wù)體驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新，需要把沒有連接的設(shè)備和客戶連接起來，要把沒有貫通的業(yè)務(wù)貫通起來，沒有共享的數(shù)據(jù)共享起來，形成跨專業(yè)數(shù)據(jù)共享的生態(tài)，并且把過去沒有用好的數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘起來。
五、如何參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是屬于基礎(chǔ)設(shè)施，我認(rèn)為一開始是國網(wǎng)自己來投錢，后面在這個(gè)基礎(chǔ)上會可以開展一些增值服務(wù)。
為什么要提供全時(shí)空的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有這個(gè)數(shù)據(jù)以后，以數(shù)據(jù)為中心就可以建立一些服務(wù)。例如，現(xiàn)在合同能源管理是個(gè)節(jié)能服務(wù)，目前采用的管理系統(tǒng)應(yīng)該是個(gè)比較笨的黑盒子，在電力(能源)需求數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上就可以把節(jié)能服務(wù)做得更為優(yōu)化，第三方獲得的利潤可能更多一些。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以看作是一個(gè)基礎(chǔ)的平臺，在這個(gè)基礎(chǔ)上可以開展一些創(chuàng)新性的增值服務(wù)。比如綜合能源服務(wù)，還有互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運(yùn)營、大數(shù)據(jù)征信、光伏云網(wǎng)、線上供應(yīng)鏈金融、虛擬電廠、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務(wù)、智能制造，甚至還可以做一些芯片。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)早期建設(shè)，目前市場上從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)的制造企業(yè)可能會有很多的機(jī)遇，比如模組、終端，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一開始由國網(wǎng)買單，應(yīng)該對這些企業(yè)是有利的。
除了現(xiàn)在配電終端，包括用電信息采集、智能電表等，未來為了實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，需要新增哪些設(shè)備和設(shè)施?
除了電表，就是各式各樣的傳感器，從電力設(shè)備的角度，包括測溫、電氣設(shè)施環(huán)境;從用戶側(cè)，包括智能電表、智能電器、智能充電樁，甚至漏電監(jiān)測，以及能效管理、智能建筑、智能消防;物聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)需要各式各樣不同的傳感器，由不同的廠家研發(fā)、生產(chǎn)。
從產(chǎn)業(yè)受益先后順序看，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有內(nèi)在的邏輯順序，沒有感知層和網(wǎng)絡(luò)層就沒有辦法做其他的東西，所以在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展早期，感知層和網(wǎng)絡(luò)層是關(guān)鍵，這兩層的架構(gòu)如果基本完善以后，平臺肯定是關(guān)鍵的。平臺層第一是進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)本身的網(wǎng)絡(luò)管理，第二是提供對外的接口，包括操作系統(tǒng)等，也屬于基礎(chǔ)設(shè)施。最后要產(chǎn)生價(jià)值還是要到應(yīng)用層，所以說它是有一定的邏輯順序，一步一步發(fā)展的。
