讓電網(wǎng)插上互聯(lián)網(wǎng)的智能翅膀

本刊編輯 余健儀

一場(chǎng)全球范圍內(nèi)的電網(wǎng)“智能化”運(yùn)動(dòng)已經(jīng)起步。這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)就是要將數(shù)字儀表、通信網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)增添到傳統(tǒng)電網(wǎng)上。近年來(lái)，美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資家在智能電網(wǎng)啟動(dòng)方面投資已經(jīng)超過(guò)10億美元，大型電力公司及信息技術(shù)巨頭也紛紛加入到這一行列。但據(jù)美國(guó)帕克斯咨詢研究公司稱，走在智能電網(wǎng)最前沿的不是全球主要的電力公司，而是已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代洗禮的重量級(jí)信息技術(shù)公司，這些公司似乎已經(jīng)從智能電網(wǎng)中嗅到了當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)期的味道。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭分食智能電網(wǎng)蛋糕

除了專題首篇介紹的有“明日思科”之稱的Silver Spring Networks在智能電網(wǎng)終端芯片和軟件上占有主導(dǎo)地位以外，還有Tri l liant Networks、eMeter等也是在該領(lǐng)域領(lǐng)先的創(chuàng)新企業(yè)。這些公司獨(dú)具慧眼，很早就看到智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

當(dāng)然，智能電網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、經(jīng)驗(yàn)和利潤(rùn)空間的誘惑，不僅吸引了初創(chuàng)企業(yè)，也使得諸如IBM、Google、Cisco等IT巨頭趕緊在智能電網(wǎng)時(shí)代全面到來(lái)之前未雨綢繆：

智能電網(wǎng)是IBM“智慧的星球”愿景的一大部分，IBM正在構(gòu)筑電網(wǎng)智能化項(xiàng)目的技術(shù)主線，在電網(wǎng)沿線設(shè)立通信設(shè)備、軟件和伺服器來(lái)處理海量數(shù)據(jù)。近期，IBM還在澳大利亞和美國(guó)開(kāi)展了有關(guān)智能表計(jì)、負(fù)荷控制、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控等智能電網(wǎng)相關(guān)試點(diǎn)項(xiàng)目及投資。

Google是繼IBM之后，又一家希望從美國(guó)政府“智能電網(wǎng)”計(jì)劃中加快自身發(fā)展的IT巨頭。除了開(kāi)發(fā)可以圖形化方式掌握消費(fèi)者用電狀況的軟件“Google Power Meter”之外，Google還加入了國(guó)際需求響應(yīng)和智能電網(wǎng)系統(tǒng)企業(yè)聯(lián)合會(huì)（Demand Response and Advanced Metering Coalition）。為了爭(zhēng)取到技術(shù)及政策方面的協(xié)助和支持，該公司不僅與美國(guó)通用電氣（General Electric）進(jìn)行合作，還在美國(guó)聯(lián)邦議會(huì)的聽(tīng)證會(huì)上強(qiáng)調(diào)了制定智能電網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的必要性。

Cisco，同樣也在電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和家用能源管理設(shè)備方面全力出擊，并宣稱智能電網(wǎng)就是它的下一個(gè)10億元生意的目標(biāo)。Cisco正在創(chuàng)建基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議通信標(biāo)準(zhǔn)的智能電網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，成員包括系統(tǒng)集成商、技術(shù)供應(yīng)商、電力和公用事業(yè)集成商、電信運(yùn)營(yíng)商以及服務(wù)和銷(xiāo)售供應(yīng)商等，它們構(gòu)成了智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中的每一個(gè)元素。Cisco將提供智能電網(wǎng)安全服務(wù)和解決方案，以統(tǒng)一的方式確保電力系統(tǒng)的物理安全性、數(shù)字安全性和可靠性。

可以說(shuō)，智能電網(wǎng)這項(xiàng)新技術(shù)，除了與電力產(chǎn)業(yè)緊密相連，它也給信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的商機(jī)，并將推動(dòng)全球IT產(chǎn)業(yè)的深度變革。

智能電網(wǎng)對(duì)能源創(chuàng)新的巨大促進(jìn)作用，就像互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)業(yè)一樣。人類(lèi)能否在電力系統(tǒng)，乃至整個(gè)能源系統(tǒng)上再次復(fù)制互聯(lián)網(wǎng)的成功模式，以此解決電力供應(yīng)的安全問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，正在成為一種全球化的能源戰(zhàn)略選擇。

智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)層面的問(wèn)題

從眾多重量級(jí)互聯(lián)網(wǎng)公司競(jìng)逐智能電網(wǎng)的現(xiàn)象可以看出，與互聯(lián)網(wǎng)起步時(shí)一樣，他們對(duì)新應(yīng)用模式和盈利模式的渴求非常強(qiáng)烈。因此，智能電網(wǎng)又被稱作是“一次新的互聯(lián)網(wǎng)式的革命”。

“智能電網(wǎng)，正如互聯(lián)網(wǎng)誕生后的很長(zhǎng)一段時(shí)期，不同的研究應(yīng)用主體都有著各自的理解?！薄渡虡I(yè)周刊》說(shuō)。而在中國(guó)能源網(wǎng)CIO韓曉平看來(lái)，他給出了這樣的理解：“相比互聯(lián)網(wǎng)的信息鏈，智能電網(wǎng)是信息鏈和能源鏈的結(jié)合，如果互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人的交流，那么智能電網(wǎng)的出現(xiàn)則營(yíng)造了一個(gè)物與物交流的平臺(tái)”。

事實(shí)上，智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)層面的問(wèn)題，是將互聯(lián)網(wǎng)的理念應(yīng)用于能源、電力領(lǐng)域。智能電網(wǎng)最具革命性的理念是將互聯(lián)網(wǎng)的精神貫徹到了電力行業(yè)，用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)配比的市場(chǎng)化，從而極大地緩解電力緊張和電力中斷問(wèn)題。這也是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的詮釋。

智能電網(wǎng)的發(fā)展模式與互聯(lián)網(wǎng)的“PC+電話線網(wǎng)路+數(shù)據(jù)包交換技術(shù)構(gòu)筑”的扁平化模式也有相似之處。在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)多能源協(xié)同互動(dòng)的分布式能源系統(tǒng)，相當(dāng)于PC；具有多層次電網(wǎng)，相當(dāng)于局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)；各用電、配電、供電和發(fā)電設(shè)備之間的信息互動(dòng)，相當(dāng)于數(shù)字信息包交換技術(shù)。

所以說(shuō)，智能電網(wǎng)是“互聯(lián)精神”下的電網(wǎng)。人類(lèi)能否在電力系統(tǒng)，乃至整個(gè)能源系統(tǒng)上再次復(fù)制互聯(lián)網(wǎng)的成功模式，以此解決電力供應(yīng)的安全問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，正在成為一種全球化的能源戰(zhàn)略選擇。

智能電網(wǎng)復(fù)制與互聯(lián)網(wǎng)同樣的制勝模式

占據(jù)絕對(duì)霸主地位的IT企業(yè)在將他們的觸手伸到電力行業(yè)領(lǐng)域的同時(shí)，也在利用自身的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)演繹著其對(duì)于智能電網(wǎng)的理解。不難發(fā)現(xiàn)，他們正將互聯(lián)網(wǎng)的制勝模式復(fù)制到電網(wǎng)領(lǐng)域，并將智能電網(wǎng)稱為“Power2.0”。下面以IBM和Cisco為例，講述智能電網(wǎng)的發(fā)展思路。

IBM認(rèn)為，“與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)看起來(lái)更像因特網(wǎng)。它可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能，并整合利用電網(wǎng)的各種信息，進(jìn)行深入分析和優(yōu)化，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行更完整和深入的洞察，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)智能電網(wǎng)‘生態(tài)系統(tǒng)’更好的實(shí)時(shí)決策。對(duì)于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式；對(duì)于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負(fù)載；對(duì)于政府和社會(huì)，可以決定如何保護(hù)我們的環(huán)境。最終提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的效率、可靠性、靈活性，達(dá)到更高的智能化程度?！?/p>

基于上述設(shè)想，IBM對(duì)智能電網(wǎng)的開(kāi)發(fā)同當(dāng)年開(kāi)發(fā)互聯(lián)網(wǎng)模式如出一轍。IBM把開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)分成三個(gè)步驟：首先實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化，使其更強(qiáng)大、更清潔、成本更低；其次，集成電網(wǎng)及其上下游產(chǎn)業(yè)，建立集成能源價(jià)值鏈；再次，提供新的增值服務(wù)，拓展新的市場(chǎng)，擴(kuò)展電網(wǎng)價(jià)值。如果做到這些，傳統(tǒng)電網(wǎng)就會(huì)演變成為智能電網(wǎng)。

對(duì)于今天的智能電網(wǎng)，Cisco也看到了新的機(jī)會(huì)。自上世紀(jì)九十年代末Cisco抓住了互聯(lián)網(wǎng)與電信的融合這個(gè)機(jī)遇，使其一舉成功。這次Cisco也不會(huì)放過(guò)IP網(wǎng)與電力網(wǎng)融合的契機(jī)，把結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)作為開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)的切入點(diǎn)。

在Cisco的解決方案中，電網(wǎng)從發(fā)電端到用電端都實(shí)現(xiàn)IP化，在IP化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于標(biāo)準(zhǔn)的可互操作；在網(wǎng)絡(luò)層面集成有線網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)的傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)寬帶化，為智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)采集傳送；接下來(lái)重要的一環(huán)是通過(guò)云計(jì)算與云存儲(chǔ)分析和處理采集到的海量數(shù)據(jù)；Cisco還設(shè)有協(xié)同辦公和統(tǒng)一通信平臺(tái)，在云計(jì)算分析出來(lái)的大量結(jié)果基礎(chǔ)上，為用戶提供更好的服務(wù)。Cisco為智能電網(wǎng)提出了6層的架構(gòu)，從底層到上層分別是：電網(wǎng)、通信基礎(chǔ)設(shè)施、計(jì)算信息技術(shù)（數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算）、上層應(yīng)用、安全產(chǎn)品、集成資訊和服務(wù)。其中貫穿六層的是網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全。

為將互聯(lián)網(wǎng)IP通信與監(jiān)控整合到電網(wǎng)中，Cisco還推出了專為智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)的路由器和交換機(jī)，包含了一些現(xiàn)有的思科組件，如IOS軟件以及網(wǎng)絡(luò)安全功能。可用于收集和分析變電站的多個(gè)智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，為企業(yè)和家庭提供電力，并且?guī)椭麄兏玫毓芾砟茉词褂眯省?/p>

智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合

相信有許多創(chuàng)業(yè)者或創(chuàng)新者都有這樣一個(gè)愿景：在智能電網(wǎng)中，消費(fèi)者可以形成一個(gè)即時(shí)、雙向網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，消費(fèi)者可以即時(shí)查看各種電費(fèi)價(jià)格的變動(dòng)，智能儀表和能源管理設(shè)備可以即時(shí)讀取能源消耗數(shù)據(jù)，并將其可視化，從而改變消費(fèi)者行為。消費(fèi)者可根據(jù)即時(shí)能源數(shù)據(jù)，接入互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)智能電表或更改家用電器的設(shè)置……這就是智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的理想結(jié)果。

Cisco中國(guó)資深副總裁張思華表示，智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將帶來(lái)更為深遠(yuǎn)的影響。

有專家更指出，未來(lái)應(yīng)該將智能電網(wǎng)融入到電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)融合，只有這樣，未來(lái)生活才會(huì)有充沛動(dòng)力。

目前我們已經(jīng)能看到一絲曙光，就是基于IPv6的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議有機(jī)會(huì)成為智能電網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)。一直以來(lái)，智能電網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)議都懸而未決。IBM、Cisco等老牌IT廠商主張以IP協(xié)議為基礎(chǔ)，確立智能電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而傳統(tǒng)電氣設(shè)備制造商對(duì)于這樣的提法顯然無(wú)法表示贊同，因?yàn)檫@將關(guān)系到企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力與根本利益。究竟智能電網(wǎng)應(yīng)該姓“電”，還是姓“網(wǎng)”，不同陣營(yíng)之間的爭(zhēng)論始終沒(méi)有停止。隨著2010年的到來(lái)，問(wèn)題的答案開(kāi)始明朗化了，美國(guó)聯(lián)邦政府官員表示，智能電網(wǎng)將支持互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用IPv6是非常重要的。而作為最大發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)也積極推動(dòng)IPv6在南方電網(wǎng)公司的應(yīng)用。IPv6一直被視為是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等科技制高點(diǎn)的最重要的基石，對(duì)于智能電網(wǎng)也不例外。IPv6將助力智能電網(wǎng)商業(yè)進(jìn)程越走越遠(yuǎn)。

未來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)將與電網(wǎng)將產(chǎn)生越來(lái)越多的交集，全球化的智能電網(wǎng)建設(shè)熱潮無(wú)疑會(huì)給在金融危機(jī)寒潮下苦苦掙扎的IT行業(yè)帶來(lái)些許溫暖。智能、互動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)化都將是未來(lái)智能電網(wǎng)的幾大標(biāo)簽，當(dāng)然這一切都有賴于IT技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考資料：

1.http://www.cnw.com.cn/weekly/htm2010/20100607_198542_3.shtm l

2.http://cloud.csdn.net/a/20100402/259567.htm l

3.http://www.china5e.com