智能電網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)的廣闊前景
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作者：鄭曉蒙
智能電網(wǎng)發(fā)展的加乘法則及與互聯(lián)網(wǎng)融合內(nèi)容簡介：
本文立足經(jīng)濟社會發(fā)展宏觀視角，旨在分析智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的內(nèi)外部形勢，研究傳統(tǒng)電網(wǎng)如何升級為智能電網(wǎng)，分析智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的重點領(lǐng)域及表現(xiàn)形式，以期對智能電網(wǎng)發(fā)展研究者提供借鑒與參考。
1 智能電網(wǎng)發(fā)展新形勢
回顧中國近現(xiàn)代以來的發(fā)展史，革命是一個極具代表意義的詞匯。本文認為，當下的中國正在孕育發(fā)生著三場新的“革命”。
(1)能源革命。中國能源發(fā)展長期以煤為主、能源配置格局不合理、開發(fā)利用方式較為粗放．由此帶來的生態(tài)環(huán)境破壞、資源承載能力不足、能源安全風險加大等問題日益突出，破解這些矛盾需要進行深刻的能源革命。近年來，越來越復(fù)雜的全球溫室氣體減排和國際能源安全形勢．從外部倒逼中國能源轉(zhuǎn)型。2012年11月召開的黨的十八大”，作出了“推動能源生產(chǎn)和消費革命”的部署。在2014年6月召開的中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第6次會議上，習(xí)近平總書記從推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命、全方位加強國際合作(即“四個革命一個合作”)5個方面，對推動能源生產(chǎn)和消費革命進行了系統(tǒng)闡述。當前，中國能源革命正在蓬勃興起，其核心趨勢可以概括為“兩個替代”，即能源生產(chǎn)開發(fā)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)為清潔替代，通過大規(guī)模開發(fā)用風能、太陽能等清潔能源和可再生能源替代化石能源；能源消費利用環(huán)節(jié)，體現(xiàn)為電能替代．通過發(fā)展以電代煤、以電代油等，顯著提高電力在終端能源消費結(jié)構(gòu)中的比重．
(2)產(chǎn)業(yè)革命。近年來，在科技進步的推動和應(yīng)對國際金融危機、氣候變化等政策的激勵下．全球主要國家紛紛推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，以期打造新的競爭優(yōu)勢。譬如，美國發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、推行“再工業(yè)化”，德國部署實施“工業(yè)4.0”等，由此在全球范圍催生新一輪產(chǎn)業(yè)革命。在此背景下．中圍產(chǎn)業(yè)革命持續(xù)孕育發(fā)展。中國先后做出建設(shè)創(chuàng)新型國家部署，實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，推進信息化與工業(yè)化深度融合．實施“中國制造2025”戰(zhàn)略和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級，這既是中國應(yīng)對全球經(jīng)濟競爭態(tài)勢、爭取發(fā)展主動權(quán)的戰(zhàn)略需要．也是解決自身經(jīng)濟發(fā)展的突出問題（比如，過多依賴生產(chǎn)要素投入、處于全球產(chǎn)業(yè)鏈中低端、核心競爭力不強、資源環(huán)境約束突出等）、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要。中國產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展的趨勢，呈現(xiàn)低碳化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化的特征，新能源、節(jié)能環(huán)保、電動汽車等低碳產(chǎn)業(yè)和智能制造、智能電網(wǎng)、機器人等智能產(chǎn)業(yè)，以及互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟，將在未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要位置。
(3)治理革命。經(jīng)過幾十年的改革開放，當前中國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)進入深層次矛盾凸顯期和改革攻堅期．為實現(xiàn)2020年各方面制度更加成熟更加定型的目標．若干重大體制機制和管理關(guān)系需要加快調(diào)整和完善。習(xí)近平總書記提出“四個全面”（全面建成小康社會、全面深化改革、全面依法治企、全面從嚴治黨）的戰(zhàn)略布局，黨的—卜八大”后包括“八項規(guī)定”、完善巡視制度、改革紀檢體制等全面從嚴治黨措施不斷出臺，十八屆三中、四中全會分別就全面深化改革、全面依法從嚴治國進行了部署。這一系列部署正在開啟一場具有深遠意義的國家治理革命。其發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：①市場化。通過政府簡政放權(quán)，深化國資監(jiān)管體制改革和壟斷行業(yè)改革．確立市場在資源配置中的決定性作用。②法治化。以建設(shè)中國特色社會主義法治體系和社會主義法治國家為目標，共同推進依法治國、依法執(zhí)政、依法行政。全面從嚴治黨與依法治國、依法執(zhí)政、依法行政內(nèi)在統(tǒng)一。
能源革命、產(chǎn)業(yè)革命、治理革命在中國的孕育發(fā)生，具有深刻的時代背景和深遠的歷史意義。從其主要影響范圍和領(lǐng)域看．存在明顯的交集——對電網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展提出了要求，如圖1所示。這是因為．能源革命的推進，要求電網(wǎng)必須適應(yīng)能源資源大范圍優(yōu)化配置的需要，適應(yīng)可再生能源大規(guī)模接人的需要，適應(yīng)供需模式多樣化、互動化需要：產(chǎn)業(yè)革命的推進，要求電網(wǎng)必須適應(yīng)新能源等低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)各種新型用電設(shè)施和智能電網(wǎng)等智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展．適應(yīng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展：治理革命的推進，要求電網(wǎng)必須適應(yīng)電網(wǎng)投資和審批政策的變化．適應(yīng)國企國資改革和法治國家建設(shè)的要求．適應(yīng)電力體制改革持續(xù)深化的形勢。電網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向，核心就是建設(shè)網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動的智能電網(wǎng)。
2智能電網(wǎng)發(fā)展的加乘法則
從傳統(tǒng)電網(wǎng)到智能電網(wǎng)．是電網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大跨越．這種跨越既需要大量先進能源技術(shù)（包括相關(guān)控制技術(shù)）在電網(wǎng)發(fā)展中的集成應(yīng)用，也離不開互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維在電網(wǎng)發(fā)展中的廣泛應(yīng)用�；诖耍疚奶岢鲋悄茈娋W(wǎng)的定義。智能電網(wǎng)=傳統(tǒng)電網(wǎng)×先進能源技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)(1)
式(1)可以概括為智能電網(wǎng)發(fā)展的加乘法則，指從傳統(tǒng)電網(wǎng)到智能電網(wǎng)，需要能源科技進步與“互聯(lián)網(wǎng)+”的雙重助力．其中與電網(wǎng)相關(guān)的能源技術(shù)的發(fā)展和進步是基礎(chǔ)，更具有根本意義，具有乘法效應(yīng)：與互聯(lián)網(wǎng)的融合則是重要助力，具有加法效應(yīng)。
典型的對智能電網(wǎng)發(fā)展具有乘法效應(yīng)的先進能源技術(shù)包括遠距離／超遠距離輸電技術(shù)、柔性輸電技術(shù)、儲能技術(shù)等。能源稟賦與能源需求逆向分布，能源基地遠離負荷中心，是中國能源電力發(fā)展面對的現(xiàn)實國情。智能電網(wǎng)既要適應(yīng)分布式電源大規(guī)模接人，也要適應(yīng)西部、北部大型可再生能源基地開發(fā)送出的需要。1 000 kV特高壓交流自然輸送功率約是500 kV線路的4-5倍．+800kV直流特高壓線路輸電能力超過+500 kV線路2倍。在相同輸送功率下，可將最遠送電距離延長3倍。因此，發(fā)展特高壓等遠距離、超遠距離輸電技術(shù)，克服傳統(tǒng)電網(wǎng)經(jīng)濟輸電距離短、大范圍優(yōu)化配置能源資源能力不足等問題成為必然。柔性輸電技術(shù)包括柔性交流輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)，能夠通過集成應(yīng)用電力電子技術(shù)，有效增強電網(wǎng)潮流控制能力和運行方式的靈活性．對解決風電等間歇性能源大規(guī)模接入、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和電網(wǎng)利用效率具有重大意義。儲能技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用．能夠改變甚至顛覆關(guān)于電力難以儲存、發(fā)供用瞬時完成等傳統(tǒng)認知，無論對于分布式能源接人、微電網(wǎng)發(fā)展、供需調(diào)節(jié)，還是提高電網(wǎng)運行靈活性，或是促進電動汽車等新型用電設(shè)施發(fā)展，都具極其重要的影響。以風電場為例．風電場擁有20%儲能容量時．可以平滑90%以上的電力輸出，對推動智能電網(wǎng)消納風電具有至關(guān)重要的作用。
互聯(lián)網(wǎng)對智能電網(wǎng)發(fā)展的加法效應(yīng)體現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維2個方面的應(yīng)用�；ヂ�(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用包括互聯(lián)網(wǎng)和移動終端、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)生產(chǎn)運行營銷中的應(yīng)用。理論上，在滿足電網(wǎng)安全性、可靠性要求的前提下，所有電網(wǎng)經(jīng)營發(fā)展中的信息傳輸都可以借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段實現(xiàn)。利用這些技術(shù)手段，再加上互聯(lián)網(wǎng)思維，可以實現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營方式、管控模式、業(yè)務(wù)流程等的變革與創(chuàng)新。而互聯(lián)網(wǎng)思維，并無統(tǒng)一的定義，普遍認同的包括用戶思維、平臺思維、跨界思維、迭代思維、極致思維，等等�；ヂ�(lián)網(wǎng)思維的應(yīng)用，為電網(wǎng)管理創(chuàng)新打開了廣闊空間．
在融人先進能源技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)后，未來智能電網(wǎng)具有6個顯著特點。(1)連接廣泛。智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)與電網(wǎng)之間、電網(wǎng)與微電網(wǎng)之間的廣泛互聯(lián)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)與其他能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行，形成覆蓋廣泛的能源資源配置體系。國內(nèi)有專家提出了以智能電網(wǎng)為核心、構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想…。(2)雙向互動。智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶之間雙向的信息與電能交互．使用戶側(cè)資源能夠有效參與電網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)。(3)即插即用。智能電網(wǎng)非常友好、開放．能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能源、微電網(wǎng)等便捷地接人或退出。(4)靈活高效。智能電網(wǎng)的運行方式遠較傳統(tǒng)電網(wǎng)靈活，并具有更強的安全防御能力和自愈能力，而且可以最大限度地提高電網(wǎng)運行效率。(5)平臺服務(wù)。智能電網(wǎng)的發(fā)展可以顯著擴展電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)范疇．向客戶提供傳統(tǒng)供電服務(wù)之外的各種增值服務(wù)、個性化服務(wù)等。(6)跨界增值�；诨ヂ�(lián)網(wǎng)跨界思維，智能電網(wǎng)發(fā)展帶來電網(wǎng)價值潛力的再發(fā)現(xiàn)．包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)價值、客戶群價值、路由和渠道價值等。
3智能電網(wǎng)發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)融合
電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)均為復(fù)雜龐大的人造系統(tǒng)，均分布廣泛、用戶眾多，具有紐帶和平臺作用，具有邊際成本遞減的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟特征，但在傳輸物質(zhì)、構(gòu)建方式、運行規(guī)律等方面存在明顯差異。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的滲入，二者呈現(xiàn)融合發(fā)展的態(tài)勢。由式(1)也可以看出，智能電網(wǎng)發(fā)展本身內(nèi)含“互聯(lián)網(wǎng)+”的內(nèi)容，是互聯(lián)網(wǎng)加傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的典型應(yīng)用。本文提出從電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計( Plan，P)、生產(chǎn)運行( Operation，O)、營銷服務(wù)(Service．S)、新興業(yè)態(tài)( Business，B).管理提升(Management，M)5個方面(POSBM)分析未來智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，即加法法則的應(yīng)用領(lǐng)域。
(l)規(guī)劃設(shè)計方面(P)。思路上，借鑒互聯(lián)網(wǎng)的思維和理念，以客戶為中心，以資源稟賦和生產(chǎn)力布局為基礎(chǔ)，著力擴大電網(wǎng)的互聯(lián)互通，努力構(gòu)建適應(yīng)各種發(fā)用電設(shè)施（包括分布式能源）靈活接人，滿足互動交流要求和商業(yè)模式創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)平臺，充分考慮電網(wǎng)互動化水平提高后的需要．技術(shù)上，采用大數(shù)據(jù)、云計算等升級規(guī)劃設(shè)計手段，提高分析預(yù)測能力，找準電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)和挖潛方向，增強規(guī)劃設(shè)計的針對性，提高電網(wǎng)發(fā)展和利用效率。
(2)生產(chǎn)運行方面(O)。包括通過互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用，提高對并網(wǎng)可再生能源、分布式能源、微電網(wǎng)、儲能等設(shè)施的監(jiān)測預(yù)測能力；提高對電網(wǎng)的感知能力，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可視化；增強電網(wǎng)在線安全分析預(yù)警能力和復(fù)雜形勢下電網(wǎng)智能決策能力，提高調(diào)度智能化水平；加強各種智能移動終端在電網(wǎng)生產(chǎn)和運維檢修中的應(yīng)用，提高智能化移動作業(yè)水平等。
(3)營銷服務(wù)方面(S)。包括利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手段，拓展服務(wù)渠道（網(wǎng)站、手機APP、微信等），加強線上服務(wù)平臺建設(shè)，實現(xiàn)在線報裝、在線繳費、在線咨詢、在線投訴等。協(xié)同推進線下營業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，優(yōu)化功能定位，構(gòu)建Online ToOffline( O2O)協(xié)同服務(wù)體系：利用大數(shù)據(jù)分析，進行科學(xué)的客戶分類，開展面向客戶的互動交流和精準營銷，強化客戶欠費風險預(yù)警管理等。
(4)新興業(yè)態(tài)培育方面(B)。包括以電力服務(wù)電子商務(wù)平臺為基礎(chǔ)，擴展服務(wù)范疇，豐富客戶服務(wù)人口選擇，延伸價值鏈，如開展光伏電站、電動汽車及充電設(shè)施、儲能設(shè)施等采購安裝一站式服務(wù)等；拓展能源管理智能家居、智能樓宇、智能小區(qū)以及電動汽車充電服務(wù)等智能電網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)；開展針對特殊用能需求的增值業(yè)務(wù)：研究開發(fā)用電數(shù)據(jù)、客戶資源和PLC( Power LineCarrier)、電力光纖等電網(wǎng)資源潛在的商業(yè)價值等，、
(5)管理提升方面(M)。包括將具有適應(yīng)性的互聯(lián)網(wǎng)思維和理念注入電網(wǎng)企業(yè)文化；研究建立客戶導(dǎo)向的流程體系，基于大數(shù)據(jù)的企業(yè)決策支持體系和企業(yè)運營監(jiān)控體系：建立O2O結(jié)合、定制化的員工培訓(xùn)體系，基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)資產(chǎn)管理體系．以及開放的供應(yīng)商管理體系等。
4結(jié)語
在能源革命、產(chǎn)業(yè)革命和治理革命持續(xù)推進的大勢下．隨著先進能源技術(shù)的不斷突破和廣泛應(yīng)用．隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)滲透和融合帶動，未來智能電網(wǎng)發(fā)展將與先進能源技術(shù)成乘法效應(yīng)，與互聯(lián)網(wǎng)成加法效應(yīng)，其具有連接廣泛、雙向互動、即插即用、靈活高效、平臺服務(wù)、跨界增值6個顯著特點。
本文提出的智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展POSBM分析框架包括電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(P)、生產(chǎn)運行(O)、營銷服務(wù)(S)、新興業(yè)態(tài)(B)、管理提升(M)5個方面。智能電網(wǎng)是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的重要方向，對其規(guī)律的認識需要不斷深化，許多問題需要持續(xù)研究。如，未來電網(wǎng)的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)如何演變．與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展中會形成哪些新的商業(yè)模式，如何有效防控網(wǎng)絡(luò)信息安全引發(fā)電網(wǎng)安全風險，等等。POSBM分析框架僅是智能電網(wǎng)在與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展中可能的重點和方向，供相關(guān)領(lǐng)域的研究者借鑒與參考。
5評述：中國正在發(fā)生一系列深刻變革，互聯(lián)網(wǎng)的影響不斷向各個領(lǐng)域滲透，互聯(lián)網(wǎng)作為經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)推動力量的地位和作用進一步凸顯。立足經(jīng)濟社會發(fā)展宏觀視角，分析了智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的內(nèi)外部形勢，提出了智能電網(wǎng)發(fā)展的加乘法原則，提出了智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的POSBM分析框架，并對智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的重點領(lǐng)域及表現(xiàn)形式進行了分析。
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