綜合能源服務(wù)與物聯(lián)網(wǎng)+的結(jié)合應(yīng)用

 隨著國家電網(wǎng)提出的加快建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)+的重大部署，這一舉動為物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展提供了政策支持。就能源領(lǐng)域而言，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)具有一定的應(yīng)用場景，例如智能電表、節(jié)能照明、配電監(jiān)控等。在這些應(yīng)用場景中，數(shù)據(jù)都扮演著重要角色。在綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)中融入物聯(lián)網(wǎng)理念，將帶來行業(yè)的巨大變革。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用。如果說“互聯(lián)網(wǎng)+”拉開了“信息融合”時代，那么“物聯(lián)網(wǎng)+”則開啟了“萬物互聯(lián)”的新紀(jì)元。作為現(xiàn)代工業(yè)的引擎，能源領(lǐng)域也在積極擁抱“物聯(lián)網(wǎng)+”。

2019年3月，國家電網(wǎng)公司提出加快建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重大部署，引發(fā)了社會廣泛關(guān)注，也為物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用注入了強(qiáng)心劑，成為物聯(lián)網(wǎng)落地的里程碑。“物聯(lián)網(wǎng)+”在能源領(lǐng)域快速興起，正成為推動能源產(chǎn)業(yè)革命的中堅力量。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與綜合能源服務(wù)加速融合

經(jīng)過近20年探索，物聯(lián)網(wǎng)在各個層面不斷趨于成熟。在政策層面，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(2016-2020)》、《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》等文件相繼出臺。在產(chǎn)業(yè)層面，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從集中于自身技術(shù)探索的第一代發(fā)展階段，步入了第二代發(fā)展階段，也就是物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)相結(jié)合的階段。

就能源領(lǐng)域而言，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)具有一定的應(yīng)用場景，例如智能電表、節(jié)能照明、配電監(jiān)控等。在這些應(yīng)用場景中，數(shù)據(jù)都扮演著重要角色。實踐表明，在能源領(lǐng)域，能夠產(chǎn)生重要價值的數(shù)據(jù)，就能成為與物聯(lián)網(wǎng)的最佳契合點(diǎn)。

根據(jù)上述應(yīng)用場景和物聯(lián)網(wǎng)“云-管-邊-端”的共識體系架構(gòu)，筆者認(rèn)為可以將能源領(lǐng)域“物聯(lián)網(wǎng)+”細(xì)化至6個重點(diǎn)層級：

能源設(shè)備層：包含能源電力基礎(chǔ)設(shè)施和用能用電設(shè)備，例如新能源、配電系統(tǒng)、充電樁、儲能、空調(diào)、照明等。

感知層(傳感層)：包括各類傳感器、量測裝置、定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、射頻識別等信息感知設(shè)備，例如電表、水表、氣表、流量計、光感、煙感等，用于采集設(shè)備端數(shù)據(jù)。

邊緣層：即邊緣計算，主要設(shè)備是能源路由器，用于規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)清洗、故障研判等。

網(wǎng)絡(luò)層(傳輸層)：實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和安全通信，隨著5G時代的到來，海量傳輸成為可能。

平臺層(數(shù)據(jù)層、學(xué)習(xí)層)：打破數(shù)據(jù)煙囪，進(jìn)行大數(shù)據(jù)匯集、整合與分析，并進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，產(chǎn)生新的知識。

應(yīng)用層：最直接產(chǎn)生價值的環(huán)節(jié)，也是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中競爭最大的領(lǐng)域之一?；谄脚_層輸出，創(chuàng)新能源服務(wù)業(yè)務(wù)，包括能效監(jiān)測、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度、用能設(shè)備精準(zhǔn)控制等，強(qiáng)調(diào)對供應(yīng)商和客戶的商業(yè)價值。

這些層級形成了從工業(yè)物理系統(tǒng)到數(shù)字化應(yīng)用的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。每一個層級在向上級提供服務(wù)的同時，也接受來自下層的服務(wù)。目前，每個層級都有一定數(shù)量的專業(yè)供應(yīng)商，可以完成相應(yīng)層級的功能實現(xiàn)。但要連接從純物理層級到應(yīng)用層級的所有不同層級，仍是一件頗有難度的工程，需要整體架構(gòu)的設(shè)計和整合。

綜合能源服務(wù)是在能源系統(tǒng)終端承載“物聯(lián)網(wǎng)+”的最佳業(yè)務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將驅(qū)動綜合能源服務(wù)實現(xiàn)更高價值。綜合能源服務(wù)是面向能源系統(tǒng)終端，以滿足客戶需求為導(dǎo)向，通過“物聯(lián)網(wǎng)+”在能源領(lǐng)域快速興起，正成為推動能源產(chǎn)業(yè)革命的中堅力量。

能源品種組合或系統(tǒng)集成、能源技術(shù)或商業(yè)模式創(chuàng)新等方式，使客戶收益或滿足感得到提升的行為。相應(yīng)地，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)價值挖掘進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，一方面更好地滿足客戶多元化需求，另一方面為綜合能源服務(wù)商創(chuàng)造巨大的“價值增量”。

如果能源系統(tǒng)只停留在設(shè)備層面，不進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造升級，設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將白白流失，綜合能源服務(wù)商將失去改進(jìn)業(yè)務(wù)、降低成本的絕佳機(jī)會，失去創(chuàng)造增值服務(wù)的巨大收益。

“物聯(lián)網(wǎng)+”推動綜合能源服務(wù)新變革

綜合能源服務(wù)是能源領(lǐng)域的新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)的前沿力量，兩者的碰撞必然會激起“千層浪”。在綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)中融入物聯(lián)網(wǎng)理念，將帶來行業(yè)的巨大變革。

終端設(shè)備的泛在接入將推動能源系統(tǒng)硬件升級換代。海量客戶、海量設(shè)備、海量數(shù)據(jù)的接入是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，而接入的過程需要能源設(shè)備和感知設(shè)備的匹配。一個典型的手機(jī)有大約10-20個傳感器，一個大型工業(yè)設(shè)備常有超過100個傳感器。

如果將傳統(tǒng)的能源站、能源輸配網(wǎng)絡(luò)、儲能裝置、用能設(shè)備等改造升級為智慧能源站、智慧能源輸配網(wǎng)絡(luò)、智慧儲能裝置、智慧用能設(shè)備等，并統(tǒng)一接入物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，能源系統(tǒng)將從硬件層面發(fā)生根本上的升級換代，向著精密化、自動化、智能化轉(zhuǎn)型。

能源數(shù)據(jù)資產(chǎn)的激活將帶來持續(xù)優(yōu)化的業(yè)務(wù)價值鏈。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于人聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，通過數(shù)字化技術(shù)，將以往束之高閣的能源數(shù)據(jù)加以整合利用，其價值難以估量。

傳統(tǒng)能源服務(wù)業(yè)務(wù)重點(diǎn)集中于能源銷售、能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源站運(yùn)營維護(hù)等;隨著能源數(shù)據(jù)的加以利用，業(yè)務(wù)實現(xiàn)信息化升級，業(yè)務(wù)價值鏈被有效延長，可實現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施和用能設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控和健康管理;未來隨著數(shù)據(jù)的深度挖掘，可進(jìn)一步實現(xiàn)能源系統(tǒng)的“自動感知、快速反應(yīng)、科學(xué)決策”，業(yè)務(wù)價值鏈將得到持續(xù)優(yōu)化。

客戶驅(qū)動力量的強(qiáng)化將引導(dǎo)能源服務(wù)市場化升級。每個客戶是一個數(shù)據(jù)源，當(dāng)客戶的互聯(lián)互通水平、數(shù)據(jù)整合挖掘深度不斷提升時，自下而上的“客戶驅(qū)動力”將隨著客戶的不斷接入呈現(xiàn)指數(shù)級增長。

“數(shù)字會說話”，充分激發(fā)的客戶需求將最終通過能源服務(wù)市場傳導(dǎo)到供給側(cè)。能源服務(wù)商將得知客戶到底在哪些環(huán)節(jié)、需要怎樣的能源服務(wù)，從而促進(jìn)能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)的全面升級?？蛻粢矊δ茉捶?wù)商和能源服務(wù)業(yè)務(wù)具有更自由的選擇權(quán)，服務(wù)需求能夠得到快速響應(yīng)，能源服務(wù)過程精益化提升，能源資源將達(dá)到最優(yōu)化配置。

業(yè)務(wù)變革與管理升級將加劇產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的爭奪。綜合能源服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)分別是能源產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)競爭的焦點(diǎn)，兩者的結(jié)合將推動產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。

在這樣的信息化、平臺化的競爭生態(tài)中，贏者通吃成為不變的準(zhǔn)則，誰能夠率先從管道式線性價值鏈創(chuàng)造轉(zhuǎn)向平臺型動態(tài)價值網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營，誰就有望掌握產(chǎn)業(yè)生態(tài)的主導(dǎo)權(quán)，成為綜合能源服務(wù)平臺生態(tài)中的TOP2，否則便僅僅是普通參與者。

因此，綜合能源服務(wù)商要加強(qiáng)由內(nèi)向外轉(zhuǎn)移管理重心，構(gòu)建貫穿數(shù)據(jù)->信息->知識->智能的工作流程，并進(jìn)行資源整合、經(jīng)營改進(jìn)和組織優(yōu)化，融合線上線下業(yè)務(wù)，構(gòu)建更高效的服務(wù)運(yùn)營體系，以適應(yīng)多變的市場、復(fù)雜的產(chǎn)品、定制的服務(wù)需求，搶占制高點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于綜合能源服務(wù)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對

物聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域剛剛起步，或?qū)⒚媾R來自技術(shù)層面、商業(yè)層面、項目層面、企業(yè)層面等諸多挑戰(zhàn)，需要未雨綢繆、積極應(yīng)對。

終端接入層面

終端設(shè)備的泛在接入是“物聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)只有覆蓋到客戶側(cè)海量用能設(shè)備，才有望實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和挖掘。

但目前終端采集覆蓋面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，缺乏面向客戶和設(shè)備的流量入口，亟需創(chuàng)新營銷手段，實現(xiàn)客戶的主動接入和網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。與此同時，核心芯片、傳感設(shè)備、能源路由器、操作系統(tǒng)等尚未實現(xiàn)較好的跨界應(yīng)用。

以傳感器為例，種類多達(dá)百余種，但大部分傳感設(shè)備還無法達(dá)到高精度、高頻率、低成本、低功耗、集成化、微型化等大規(guī)模應(yīng)用要求，設(shè)備跨行業(yè)應(yīng)用研發(fā)即將迎來加速化進(jìn)程。

平臺應(yīng)用層面

平臺層和應(yīng)用層是集中實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)整合、狀態(tài)感知、需求預(yù)測、優(yōu)化運(yùn)行、精準(zhǔn)控制等功能的核心架構(gòu)。但綜合能源服務(wù)平臺目前只能達(dá)到數(shù)據(jù)整合、運(yùn)行監(jiān)控等基本要求，難以實現(xiàn)多能源優(yōu)化互補(bǔ)、區(qū)域能源優(yōu)化調(diào)度和設(shè)備遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制等高級應(yīng)用，或效果欠佳。

因此，當(dāng)務(wù)之急是明確平臺應(yīng)用的思路和脈絡(luò)。設(shè)備和數(shù)據(jù)能告訴我們很多數(shù)據(jù)，但前提是我們要想清楚利用這些能源數(shù)據(jù)要實現(xiàn)哪些功能，才能有的放矢，高效利用能源大數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，通過監(jiān)督學(xué)習(xí)來訓(xùn)練優(yōu)化建模，通過非監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行聚類解析，將“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化為“知識”，將“知識”凝聚為“智慧”，帶來更大經(jīng)濟(jì)社會效益。

項目示范層面

應(yīng)用示范是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)想在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的先行先試，承擔(dān)著重要的行業(yè)使命。從以往較少樣本的示范項目經(jīng)驗來看，信息技術(shù)與能源技術(shù)相融合的示范項目大多難以實現(xiàn)最初的構(gòu)想，以致最終只能流于表面。

業(yè)內(nèi)專家曾預(yù)估物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成本，10萬臺機(jī)器每小時采集一次數(shù)據(jù)，每年形成87GB數(shù)據(jù)量，將耗資144萬美元。我們可以理解，示范項目不計成本，但一定要切實解決技術(shù)難題和商業(yè)模式難題，探索出一條從項目規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工、運(yùn)營管理的成功路徑，尋找到客戶、能源服務(wù)商、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的訴求結(jié)合點(diǎn)和利益分配辦法，形成集成應(yīng)用解決方案，形成規(guī)?；厣珣?yīng)用，可以加以復(fù)制和推廣。

企業(yè)合作層面

信息行業(yè)與工業(yè)行業(yè)的合作是一個逐步深入的過程，從邊緣走向核心，相互滲透、協(xié)同創(chuàng)新。綜合能源服務(wù)商、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、設(shè)備廠商、工程公司等各類市場參與主體需要各司其職，明確合作范圍和職能分工。

各類物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在各自不同層面做好技術(shù)研發(fā)和模式創(chuàng)新，同時在本層面開發(fā)好準(zhǔn)入接口，提供有權(quán)限控制的數(shù)據(jù)訪問，為上下層提供業(yè)務(wù)合作的渠道。綜合能源服務(wù)商應(yīng)整合各個層次的技術(shù)和服務(wù)，強(qiáng)化深度合作，培育新模式新業(yè)態(tài)。

綜合能源服務(wù)商應(yīng)該模仿IBM公司的業(yè)務(wù)定位，僅僅作為整合者提供一攬子解決方案，著力構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

物聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用任重道遠(yuǎn)，但其發(fā)展“如火如荼、勢不可擋”。面對技術(shù)融合的挑戰(zhàn)、商業(yè)模式的缺乏、跨行業(yè)的壁壘，所有市場參與主體需要以合作促共贏，實質(zhì)性推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域的集成創(chuàng)新和規(guī)模化應(yīng)用，以激發(fā)市場潛力，創(chuàng)造全新價值，推動實現(xiàn)能源領(lǐng)域深遠(yuǎn)變革。