基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的綜合能源服務(wù)發(fā)展策略研究

胡若云，張 維，李劍白，雷清松，江 城

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014；2.國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司，江蘇 南京 210000；3.國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢能效測評有限公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

智能電網(wǎng)的打造需要加強(qiáng)科技攻關(guān)力量，在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)科技手段推動綜合能源服務(wù)發(fā)展則顯得至關(guān)重要［1］。一方面，能源可持續(xù)發(fā)展的危機(jī)隨著傳統(tǒng)能源儲量日益枯竭而逐漸加深，能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型與變革迫在眉睫；另一方面，伴隨著日益增長的能源消費(fèi)需求以及高質(zhì)量的能源服務(wù)需要，消費(fèi)者對“售電+綜合服務(wù)”的新型綜合能源服務(wù)質(zhì)量也提出了更高的要求［2］。

在應(yīng)對全球能源可持續(xù)發(fā)展危機(jī)的過程中，德國率先提出了以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動的“E-Energy”智能電網(wǎng)計(jì)劃，旨在通過基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的電力供應(yīng)系統(tǒng)為全社會提供安全、高效、環(huán)保的電力能源，并利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)字化互聯(lián)與計(jì)算機(jī)實(shí)時監(jiān)控［3］。我國自2010年起也陸續(xù)開展了小區(qū)智能電網(wǎng)的試點(diǎn)建設(shè)，國家電網(wǎng)有限公司也曾多次表示要打造廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控的新一代電力系統(tǒng)。2016年，國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指明了今后能源互聯(lián)網(wǎng)以及綜合能源服務(wù)的發(fā)展方向［4］。

綜合能源服務(wù)作為能源服務(wù)的新業(yè)態(tài)，其服務(wù)范疇并不局限于傳統(tǒng)的能源服務(wù)范疇。借助“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，綜合能源服務(wù)發(fā)展也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)［5］。介紹浙江省某綜合能源示范基地的建設(shè)內(nèi)容，并在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下探索綜合能源服務(wù)的發(fā)展策略、技術(shù)方案，為不斷優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量、提升能源利用效率提供重要保障。

1 浙江省某綜合能源示范基地主要功能

在能源互聯(lián)網(wǎng)快速推進(jìn)的當(dāng)下，國網(wǎng)浙江省電力有限公司打造的“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”雙創(chuàng)示范基地于2017 年11 月30 日正式啟動，預(yù)示著傳統(tǒng)輸配售電企業(yè)向新型能源綜合服務(wù)商的轉(zhuǎn)型又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步［6］。雙創(chuàng)示范基地致力于將“大云物移智”的技術(shù)應(yīng)用于電力行業(yè)，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺在能源企業(yè)轉(zhuǎn)型和能源資源優(yōu)化配置中的關(guān)鍵作用，打造“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的新型服務(wù)體系，為電力用戶提供更便捷、更貼心的個性化綜合能源服務(wù)。

該雙創(chuàng)示范工程的主要創(chuàng)新成果“掌上電4.0”“電魔方”“能量豆”“臻享+”等4 款服務(wù)新品。其中，“掌上電4.0”是國家電網(wǎng)有限公司網(wǎng)上營業(yè)廳發(fā)布的4.0 最新版本，以“智能用電服務(wù)入口”開啟用電側(cè)客戶掌上用電的新方式。與浙江地區(qū)“最多跑一次”改革的電網(wǎng)側(cè)相比，“掌上電4.0”為辦電業(yè)務(wù)“一次都不跑”提供更多可能性。除此之外，“電魔方”和“能量豆”旨在為浙江地區(qū)的電力客戶提供更加智能化、專業(yè)化、便捷化的電力服務(wù)?！半娔Х健睘榭蛻籼峁╅_關(guān)插座、電路布線以及家電選配方面的電能試算，為客戶提供專業(yè)的家庭插座配置方案；“能量豆”通過評估客戶基本信息、交費(fèi)情況、用電信息、界面交互和個人成長5 大維度，得出客戶用電狀態(tài)的等級評判，并根據(jù)等級享受個性化、差異化的電力服務(wù)。最后，“臻享+”是一款為企業(yè)用電客戶打造的線上線下相融合的專業(yè)會員服務(wù)體系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┛茖W(xué)用電指數(shù)、專屬經(jīng)理、電工課堂和設(shè)備體檢等4 項(xiàng)主打服務(wù)。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的綜合能源服務(wù)平臺建設(shè)

2.1 綜合能源服務(wù)平臺

綜合能源服務(wù)實(shí)質(zhì)上是由科技技術(shù)革命、綠色能源發(fā)展需求以及新能源不斷崛起所引發(fā)的能源產(chǎn)業(yè)變革與結(jié)構(gòu)重塑。由其衍生出的綜合能源服務(wù)平臺的服務(wù)對象主要包含能源供應(yīng)商、能源消費(fèi)用戶和能源輸送單位。其技術(shù)需求包括供能側(cè)和用能側(cè)的協(xié)同機(jī)制。其中，供能側(cè)的協(xié)同須要保證煤炭、石油、天然氣、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、分布式燃?xì)獾裙┠軅?cè)的穩(wěn)定；而用能側(cè)的協(xié)同須要為工業(yè)、商業(yè)和居民等電力用戶提供穩(wěn)定、持續(xù)的供電［7］。其平臺典型應(yīng)用場景如圖1 所示。

圖1 綜合能源服務(wù)平臺的典型應(yīng)用場景

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”綜合能源服務(wù)平臺

“互聯(lián)網(wǎng)+”具有信息流通速度快、用戶黏性大、交易成本低、數(shù)據(jù)海量等特點(diǎn)，目前已成為綜合能源服務(wù)行業(yè)快速發(fā)展的重要推手。作為綜合能源供應(yīng)與服務(wù)體系的神經(jīng)中樞，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為支撐的綜合能源服務(wù)平臺充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、三維可視、能量配比、優(yōu)化調(diào)度等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)電、冷、熱、氣、水等多種能源全生命周期在線監(jiān)測、優(yōu)化調(diào)控、運(yùn)行維護(hù)、計(jì)量結(jié)算和能效管理。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，電網(wǎng)企業(yè)基于海量數(shù)據(jù)分析結(jié)果不斷提升自身的能源規(guī)劃與能源調(diào)度能力，支撐綜合能源供應(yīng)與運(yùn)營的精益化管理需求，實(shí)現(xiàn)能源的有效供給，滿足各類用戶個性化、多樣化的綜合能源服務(wù)需求［8］。具體體現(xiàn)在以下4 個方面。

1）能源運(yùn)行調(diào)控。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多能源多表抄收、優(yōu)化調(diào)控算法，實(shí)現(xiàn)綜合能源平臺多角度、全方位的數(shù)據(jù)采集、綜合監(jiān)測和多能源協(xié)調(diào)調(diào)度，保證綜合能源平臺安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

2）能源在線交易。能源在線交易系統(tǒng)是綜合能源業(yè)務(wù)平臺的重要組成部分，支持海量市場成員在線交易電力服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源營銷、計(jì)費(fèi)結(jié)算、客戶服務(wù)和賬務(wù)管理，推進(jìn)能源市場可持續(xù)運(yùn)營。

3）企業(yè)能效管理。通過對企業(yè)用能狀況進(jìn)行全方位、立體式的實(shí)時監(jiān)測、分析、診斷，為企業(yè)提供專業(yè)、長遠(yuǎn)的能效管理方案，有助于提升企業(yè)用能效率、降低企業(yè)用能成本，成為企業(yè)的“能效管家”。

4）資產(chǎn)運(yùn)維管理。利用三維建模和可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合能源服務(wù)平臺的能源系統(tǒng)和設(shè)備資產(chǎn)檔案實(shí)現(xiàn)電子移交，全生命周期運(yùn)行、維護(hù)和管理。

3 綜合能源服務(wù)的技術(shù)方案研究

3.1 基于移動互聯(lián)網(wǎng)的綜合能源服務(wù)

綜合能源服務(wù)平臺，作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，為能源互聯(lián)中各能源信息的實(shí)時交互和業(yè)務(wù)增值提供平臺保障。而移動互聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務(wù)中的價(jià)值體現(xiàn)，也體現(xiàn)在其平臺架構(gòu)上，具體包含用戶層、展示層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)資源層和采集層5 個部分。

用戶層。用戶層是綜合能源服務(wù)平臺的服務(wù)對象，主要包含政府部門、用電公司、能源公司、居民用戶以及其他用電需求客戶。

展示層。綜合能源服務(wù)平臺依據(jù)應(yīng)用服務(wù)請求進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、處理及可視化，最后將數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過網(wǎng)站、移動互聯(lián)網(wǎng)、信息板、“兩微一端”等方式展示給用戶。

應(yīng)用層?，F(xiàn)階段，綜合能源服務(wù)平臺的具體應(yīng)用主要有智慧城市服務(wù)、智慧企業(yè)服務(wù)、智慧民生服務(wù)、智慧政府服務(wù)等。

數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層所獲取的數(shù)據(jù)主要包含電力系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)與電力系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)。其中，電力系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集與接入設(shè)備直接進(jìn)入數(shù)據(jù)資源層，而電力系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)則需完成數(shù)據(jù)脫敏后以數(shù)據(jù)交互總線的方式進(jìn)入。

采集層。采集層是數(shù)據(jù)資源層的前端架構(gòu)，主要由離線采集部分、實(shí)時采集部分、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)、采集器與互感器以及接口總線等部分組成。

3.2 基于大數(shù)據(jù)的綜合能源服務(wù)

大數(shù)據(jù)在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包含數(shù)據(jù)管理、用能分析、用戶分析、評價(jià)分析、用電狀況評估、故障診斷、多能監(jiān)控、能效審計(jì)等多能源服務(wù)領(lǐng)域，列舉其3 個典型應(yīng)用如下［2，9-10］。

四表合一采集服務(wù)。四表合一采集，又稱為“四表集抄”，具體是指將水、氣、熱、電4 個分屬于不同行政管理體制的電表由國家電網(wǎng)有限公司接入綜合能源服務(wù)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的集中管理。具體通過部署用電信息采集終端和信道資源，建設(shè)一體化能耗采集終端，實(shí)現(xiàn)四表的遠(yuǎn)程抄表及其一體化繳費(fèi)系統(tǒng)。

用戶側(cè)數(shù)據(jù)評估服務(wù)。用戶側(cè)數(shù)據(jù)分析具體包含用戶標(biāo)簽、潛在用戶清單、用戶分級管理等多方面的內(nèi)容。通過抽取綜合能源服務(wù)系統(tǒng)中海量用戶用電記錄、繳費(fèi)記錄、負(fù)荷曲線等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用電側(cè)客戶的分級標(biāo)簽式管理，為不同客戶提供節(jié)能規(guī)劃、節(jié)能設(shè)備更換、分時用電方案等精準(zhǔn)化的綜合能源服務(wù)。

多能監(jiān)控與能效審計(jì)服務(wù)。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，研究電鍋爐、冰蓄冷、熱泵、分布式儲能等分布式能源的建模分析與能效管理技術(shù)，部署區(qū)域能源供需快速采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電能、熱力、制冷等能源消費(fèi)的實(shí)時計(jì)量、信息交互、用能診斷與協(xié)調(diào)控制。在綜合能源服務(wù)云平臺的基礎(chǔ)上，對用戶側(cè)用能狀況實(shí)時監(jiān)測診斷有助于快速分析用戶端用能偏好、用能健康狀況等數(shù)據(jù)，評估其能效水平與節(jié)能潛力，提升綜合能源利用率，推動能源產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展。

4 綜合能源服務(wù)發(fā)展策略

隨著我國綜合能源服務(wù)的市場需求逐漸走向智慧化、高效化和清潔化，電網(wǎng)公司早已不再局限于傳統(tǒng)的能源服務(wù)，開始走向從單一銷售模式向冷熱電等多種能源供應(yīng)模式以及多元化增值服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變。在此背景下，綜合能源服務(wù)主要有以下幾點(diǎn)發(fā)展策略［11-12］。

1）推廣綠色節(jié)能服務(wù)。節(jié)能、綠色、低碳是當(dāng)前能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)注點(diǎn)。第一，要積極推動節(jié)能服務(wù)專業(yè)化發(fā)展，建立專業(yè)的綜合能源服務(wù)團(tuán)隊(duì)，打造綜合能源服務(wù)品牌，樹立專業(yè)、親民的品牌形象。第二，要積極拓展光伏發(fā)電等新能源業(yè)務(wù)，加大分布式電源等節(jié)能產(chǎn)業(yè)研究的技術(shù)投入，盡快在新能源領(lǐng)域立足。第三，要穩(wěn)步開展多元化的能源服務(wù)業(yè)務(wù)，不局限于傳統(tǒng)的售電業(yè)務(wù)，探索新時代背景下的創(chuàng)新商業(yè)模式，依托需求側(cè)平臺為用戶提供在線節(jié)能服務(wù)。

2）積極探索新型業(yè)務(wù)模式。綜合能源服務(wù)的終端用戶極其復(fù)雜，隨著科技壁壘的打通，以“電”為主線，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為支撐的新型業(yè)務(wù)模式主要可以圍繞提供個性化的產(chǎn)品與配套服務(wù)來開展。

3）挖掘用能數(shù)據(jù)價(jià)值。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立供電端數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營體系能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值化，既能幫助供電端精準(zhǔn)掌握客戶用電習(xí)慣與用電需求，又能深化客戶關(guān)系管理，為客戶提供個性化的產(chǎn)品服務(wù)。

4）加強(qiáng)跨界企業(yè)合作。與傳統(tǒng)的單一服務(wù)模式不同，多元化的綜合能源服務(wù)需要企業(yè)間聯(lián)手合作開拓新的市場。綜合能源服務(wù)商的合作伙伴主要包括能源生產(chǎn)設(shè)備制造、用能設(shè)備制造、信息服務(wù)、工程服務(wù)等多類型的企業(yè)。綜合能源服務(wù)企業(yè)有必要整合多方資源，為客戶提供全方位的能源服務(wù)方案。

5 結(jié)語

“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺為綜合能源服務(wù)平臺注入了新的發(fā)展活力，也對綜合能源服務(wù)商提出了更高的要求。以浙江省綜合能源服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀為落腳點(diǎn)，提出了以“互聯(lián)網(wǎng)+”為核心建設(shè)綜合能源服務(wù)平臺，并圍繞大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了相應(yīng)的技術(shù)方案與發(fā)展對策，為提升綜合能源服務(wù)技術(shù)服務(wù)水平提供重要參考。