簡析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)緣何有魅力

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

摘要：泛在物聯(lián)是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息連接和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是泛在物聯(lián)在電力行業(yè)的具體表現(xiàn)形式和應(yīng)用落地；不僅是技術(shù)的創(chuàng)新，更是管理理念和管理思維的創(chuàng)新，對內(nèi)是質(zhì)效提升，對外是融通發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展；創(chuàng)新；泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

 

0引言

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將電力用戶及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備、電力客戶及其設(shè)備以及人和物連接起來，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和社會服務(wù)；以電網(wǎng)為樞紐，發(fā)揮平臺和共享作用，為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機遇，提供價值服務(wù)。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是什么

在今年之前，鮮有人知道。自3月8日電網(wǎng)公司召開泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作部署電視電話會議后，市場上便迎來一場跨界狂歡。不管是能源行業(yè)還是資本市場，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)都立刻成為討論熱點。

WIND數(shù)據(jù)顯示，3月11日——概念正式提出的一個交易日，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念板塊股價大振，電力設(shè)備與新能源板塊大漲7.88%，引發(fā)電氣、光伏、風電、充電樁、電工、電網(wǎng)等多個細分板塊共振，逾80只電力相關(guān)個股漲停；3月12日，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)指數(shù)繼續(xù)大漲7.94%，岷江水電、遠光軟件、科林電氣、國電南自、金杯電工等超10只個股封板，電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈個股爆發(fā)，多只個股成功實現(xiàn)兩連板，逾20只相關(guān)個股漲停。“帶‘電’的都漲了！"不少股民發(fā)出感嘆。這個電網(wǎng)公司新提出的“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)"到底有何魅力？又會為能源界帶來什么發(fā)展新機遇？

2 技術(shù)，打通五大業(yè)務(wù)場景

 

電網(wǎng)公司在2019年度工作會議上，提出加快建設(shè)具有全球競爭力的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，需建設(shè)運營好“兩網(wǎng)"。一是建設(shè)運營好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)；二是要充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進通信技術(shù)，打造狀態(tài)感知、信息處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

據(jù)了解，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)感知、信息處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。

這其中涉及行業(yè)頗多，從發(fā)電側(cè)的光伏、風電等新能源產(chǎn)業(yè)，電動汽車行業(yè)，再到輸、配電業(yè)，綜合能源服務(wù)，以及大數(shù)據(jù)運營、虛擬電廠、智能制造等都被囊括其中。不僅連接了上中下游能源全產(chǎn)業(yè)鏈，還涉及通信科技前沿的5G行業(yè)。

2018年，電網(wǎng)公司就提出了建設(shè)SG—eIoT（國網(wǎng)—電力物聯(lián)網(wǎng)）的技術(shù)規(guī)劃，經(jīng)過一年醞釀，思路逐漸清晰，提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃，整個系統(tǒng)在技術(shù)上將分為終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺、運維、穩(wěn)定等五大體系，打通輸電業(yè)務(wù)、變電業(yè)務(wù)、配電業(yè)務(wù)、用電業(yè)務(wù)、經(jīng)營管理等五大業(yè)務(wù)場景，同時信息技術(shù)等也是關(guān)鍵力量。“目前電網(wǎng)公司系統(tǒng)接入的終端設(shè)備超過5億只，電網(wǎng)公司規(guī)劃到2030年，接入系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量達到20億，成為接入設(shè)備很多的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，為以上多領(lǐng)域帶來巨大市場機會。"

根據(jù)電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略安排，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將分兩個階段：2019年至2021年初步建成網(wǎng)路，基本實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫通，初步實現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理等目標；2021年至2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理，公司級智慧能源綜合服務(wù)平臺具備強大功能，形成共建共治共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

“我們預(yù)計今年將成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資元年，預(yù)計電網(wǎng)公司年化投資從目前的100億元上升至400億元至600億元，行業(yè)增速三年年化50%以上，相關(guān)公司訂單將從今年開始出現(xiàn)年50%至100%增速。"興業(yè)證券稱。

3 投資漲潮，商業(yè)大佬紛紛表態(tài)參與

從電網(wǎng)公司對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定位可知，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)改進升級、用能和運維成本不斷降低等方面促進能源需求側(cè)多元化、低碳清潔化、綜合化發(fā)展，從而影響電力全產(chǎn)業(yè)鏈。

《方案》顯示，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層4個層次，涵蓋對內(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)和穩(wěn)定防護6個方面，11個方向。

國盛證券認為，建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可助力破解當前傳統(tǒng)電力行業(yè)瓶頸，解決新能源占比提高導(dǎo)致電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化、電改降費導(dǎo)向使傳統(tǒng)電力企業(yè)經(jīng)營遭遇壓力，以及數(shù)字互聯(lián)經(jīng)濟促社會經(jīng)濟形態(tài)發(fā)展變化三大電力行業(yè)目前面臨的突出問題。

4安科瑞為電網(wǎng)2021泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供解決方案

安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網(wǎng)（電網(wǎng)）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經(jīng)形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設(shè)備）"的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，為電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。

 

4.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運營管理云平臺、預(yù)付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

4.1.1變電所運維云平臺

 

         

據(jù)統(tǒng)計全國高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預(yù)防薄弱等問題。國網(wǎng)公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括電流電壓功率、開關(guān)狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。

 

4.1.2能源管理云平臺

Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè)，如辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等，可通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進行細分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。

 

4.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺

近年來我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善，這都歸功于層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案，助力環(huán)保部門堅決打贏藍天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。

Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù)，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù)，為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。

平臺采集生產(chǎn)企業(yè)總用電量、生產(chǎn)用電和治污設(shè)備用電量，進行關(guān)聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設(shè)備異常運行信號或企業(yè)異常生產(chǎn)信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設(shè)備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù)，經(jīng)LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，再通過4G上傳平臺服務(wù)器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設(shè)施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產(chǎn)運行*、全流程監(jiān)控，達到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤溃瑥氖潞筇幜P到介入式執(zhí)法，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗進行現(xiàn)場核查的狀態(tài)，為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實、的監(jiān)管方式，形成長效機制。

 

 

4.1.4智慧用電云平臺

據(jù)應(yīng)急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因為電氣原因?qū)е碌幕馂?zāi)占總數(shù)的百分之三十到百分之三十四左右，其中2018年全國共接報火災(zāi)23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的百分之三十四，較大和重大火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)的比例更高。國務(wù)院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣智慧用電，從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學(xué)校、金融網(wǎng)點等人員密集場所廣泛開展。

4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警，防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電狀態(tài)。

電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警；通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進行直連。

電動自行車數(shù)量越來越多，解決了老百姓短距離出行問題，但是和電動自行車相關(guān)的和火災(zāi)事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢，給社會帶來了很大的損失，成為人民生命和財產(chǎn)的一個隱患。基于電動自行車火災(zāi)的危害和特點，各級部門發(fā)文對電動自行車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理云平臺，針對電動自行車火災(zāi)治理提供充電管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案，解決充電難、管理難和收費難的問題，可應(yīng)用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場所設(shè)置的電動自行車充電場所的運營管理。

 

4.1.6物業(yè)小區(qū)預(yù)付費管理云平臺

安科瑞遠程預(yù)付費系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè)，學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財務(wù)操作，在線支付，總部財務(wù)扎口等。目前Acrelcloud-3000預(yù)付費管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預(yù)付費管理，或者學(xué)校對學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費和用電管控系統(tǒng)。

 

4.2有線/無線物聯(lián)

安科瑞根據(jù)多年來的項目經(jīng)驗，結(jié)合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產(chǎn)品，包括網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。支持RS485、以太網(wǎng)、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設(shè)步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產(chǎn)品，服務(wù)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

4.3邊緣計算

安科瑞針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)了多款智能網(wǎng)關(guān)，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術(shù)，現(xiàn)場采集和存儲終端設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據(jù)采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網(wǎng)關(guān)就地設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)存儲在本地，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后補傳數(shù)據(jù)，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)可靠性。

4.4終端設(shè)備

針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網(wǎng)儀表，應(yīng)用在不同場合以滿足不同需求，2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。

 

 

 

4.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

近兩年來，安科瑞已經(jīng)陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網(wǎng)綜合能源服務(wù)平臺、上海嘉定區(qū)147所學(xué)校電力運維平臺等相關(guān)平臺的建設(shè)，提供了包括云平臺、智能網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備等產(chǎn)品，各類用戶端云平臺在全國各地運行案例700多套，并且根據(jù)用戶需求不斷完善產(chǎn)品功能，這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

“能源互聯(lián)網(wǎng)的春天到了，因其所能，它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。"盡管針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的方方面面。

5結(jié)論

安信證券稱，從受益的節(jié)奏與體量來看，首先受益的當屬具備泛在電力物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案綜合實力的電網(wǎng)公司系信通產(chǎn)業(yè)單元；其次為在電力信息化相關(guān)領(lǐng)域深耕多年的電力二次設(shè)備企業(yè)和相關(guān)軟件企業(yè)；再次為傳感監(jiān)測類及相關(guān)應(yīng)用類的企業(yè)。

火熱的市場中也出現(xiàn)不少商業(yè)大佬的身影。

格力電器董事長董明珠在上表示，格力電器與電網(wǎng)公司已在雄安新區(qū)低壓直流生態(tài)系統(tǒng)的研發(fā)中有密切合作，為雄安市民服務(wù)打造“綠能魔盒"直流屋，未來不會缺席泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。

此外，互聯(lián)網(wǎng)*公司創(chuàng)始人李彥宏、360集團董事長兼CEO周鴻祎、聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶等紛紛表示看好泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。而致力于發(fā)展電力載波通信芯片的東軟載波還公開表示將攜各類芯片、智能化產(chǎn)品、集成電路產(chǎn)品投入泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中。

參考文獻

[1] 凌瑋.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)緣何有魅力

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版