基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的綜合能源服務發(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研究院，浙江 杭州 310014；2.國網(wǎng)電力科學研究院有限公司，江蘇 南京 210000；3.國網(wǎng)電力科學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)的打造需要加強科技攻關力量，在全球經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，應用移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進科技手段推動綜合能源服務發(fā)展則顯得至關重要［1］。一方面，能源可持續(xù)發(fā)展的危機隨著傳統(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需求以及高質(zhì)量的能源服務需要，消費者對“售電+綜合服務”的新型綜合能源服務質(zhì)量也提出了更高的要求［2］。

在應對全球能源可持續(xù)發(fā)展危機的過程中，德國率先提出了以技術創(chuàng)新為驅(qū)動的“E-Energy”智能電網(wǎng)計劃，旨在通過基于數(shù)字網(wǎng)絡的電力供應系統(tǒng)為全社會提供安全、高效、環(huán)保的電力能源，并利用現(xiàn)代信息通信技術優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)能源供應系統(tǒng)的數(shù)字化互聯(lián)與計算機實時監(jiān)控［3］。我國自2010年起也陸續(xù)開展了小區(qū)智能電網(wǎng)的試點建設，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《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》，指明了今后能源互聯(lián)網(wǎng)以及綜合能源服務的發(fā)展方向［4］。

綜合能源服務作為能源服務的新業(yè)態(tài)，其服務范疇并不局限于傳統(tǒng)的能源服務范疇。借助“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及移動通信技術的快速發(fā)展，綜合能源服務發(fā)展也面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)［5］。介紹浙江省某綜合能源示范基地的建設內(nèi)容，并在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下探索綜合能源服務的發(fā)展策略、技術方案，為不斷優(yōu)化服務質(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)快速推進的當下，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，預示著傳統(tǒng)輸配售電企業(yè)向新型能源綜合服務商的轉(zhuǎn)型又邁出了堅實的一步［6］。雙創(chuàng)示范基地致力于將“大云物移智”的技術應用于電力行業(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)化配置中的關鍵作用，打造“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的新型服務體系，為電力用戶提供更便捷、更貼心的個性化綜合能源服務。

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“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。“電魔方”為客戶提供開關插座、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。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)會員服務體系，能夠為客戶提供科學用電指數(shù)、專屬經(jīng)理、電工課堂和設備體檢等4 項主打服務。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的綜合能源服務平臺建設

2.1 綜合能源服務平臺

綜合能源服務實質(zhì)上是由科技技術革命、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平臺的服務對象主要包含能源供應商、能源消費用戶和能源輸送單位。其技術需求包括供能側(cè)和用能側(cè)的協(xié)同機制。其中，供能側(cè)的協(xié)同須要保證煤炭、石油、天然氣、風力發(fā)電、光伏發(fā)電、分布式燃氣等供能側(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］。其平臺典型應用場景如圖1 所示。

圖1 綜合能源服務平臺的典型應用場景

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”綜合能源服務平臺

“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，目前已成為綜合能源服務行業(yè)快速發(fā)展的重要推手。作為綜合能源供應與服務體系的神經(jīng)中樞，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為支撐的綜合能源服務平臺充分利用云計算、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，實現(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、運行維護、計量結(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，支撐綜合能源供應與運營的精益化管理需求，實現(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需求［8］。具體體現(xiàn)在以下4 個方面。

1）能源運行調(diào)控。利用物聯(lián)網(wǎng)技術、多能源多表抄收、優(yōu)化調(diào)控算法，實現(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，能夠?qū)崿F(xiàn)能源營銷、計費結(jié)算、客戶服務和賬務管理，推進能源市場可持續(xù)運營。

3）企業(yè)能效管理。通過對企業(yè)用能狀況進行全方位、立體式的實時監(jiān)測、分析、診斷，為企業(yè)提供專業(yè)、長遠的能效管理方案，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)運維管理。利用三維建模和可視化技術，實現(xiàn)綜合能源服務平臺的能源系統(tǒng)和設備資產(chǎn)檔案實現(xiàn)電子移交，全生命周期運行、維護和管理。

3 綜合能源服務的技術方案研究

3.1 基于移動互聯(lián)網(wǎng)的綜合能源服務

綜合能源服務平臺，作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，為能源互聯(lián)中各能源信息的實時交互和業(yè)務增值提供平臺保障。而移動互聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務中的價值體現(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平臺的服務對象，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。綜合能源服務平臺依據(jù)應用服務請求進行數(shù)據(jù)的計算、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。

應用層。現(xiàn)階段，綜合能源服務平臺的具體應用主要有智慧城市服務、智慧企業(yè)服務、智慧民生服務、智慧政府服務等。

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)采集與接入設備直接進入數(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

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

四表合一采集服務。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平臺進行數(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，建設一體化能耗采集終端，實現(xiàn)四表的遠程抄表及其一體化繳費系統(tǒng)。

用戶側(cè)數(shù)據(jù)評估服務。用戶側(cè)數(shù)據(jù)分析具體包含用戶標簽、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系統(tǒng)中海量用戶用電記錄、繳費記錄、負荷曲線等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)用電側(cè)客戶的分級標簽式管理，為不同客戶提供節(jié)能規(guī)劃、節(jié)能設備更換、分時用電方案等精準化的綜合能源服務。

多能監(jiān)控與能效審計服務。基于大數(shù)據(jù)技術，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，部署區(qū)域能源供需快速采集設備，實現(xiàn)區(qū)域電能、熱力、制冷等能源消費的實時計量、信息交互、用能診斷與協(xié)調(diào)控制。在綜合能源服務云平臺的基礎上，對用戶側(cè)用能狀況實時監(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 綜合能源服務發(fā)展策略

隨著我國綜合能源服務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，開始走向從單一銷售模式向冷熱電等多種能源供應模式以及多元化增值服務模式的轉(zhuǎn)變。在此背景下，綜合能源服務主要有以下幾點發(fā)展策略［11-12］。

1）推廣綠色節(jié)能服務。節(jié)能、綠色、低碳是當前能源行業(yè)轉(zhuǎn)型的關注點。第一，要積極推動節(jié)能服務專業(yè)化發(fā)展，建立專業(yè)的綜合能源服務團隊，打造綜合能源服務品牌，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，加大分布式電源等節(jié)能產(chǎn)業(yè)研究的技術投入，盡快在新能源領域立足。第三，要穩(wěn)步開展多元化的能源服務業(yè)務，不局限于傳統(tǒng)的售電業(yè)務，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。

2）積極探索新型業(yè)務模式。綜合能源服務的終端用戶極其復雜，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)務模式主要可以圍繞提供個性化的產(chǎn)品與配套服務來開展。

3）挖掘用能數(shù)據(jù)價值。應用大數(shù)據(jù)技術建立供電端數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營體系能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的價值化，既能幫助供電端精準掌握客戶用電習慣與用電需求，又能深化客戶關系管理，為客戶提供個性化的產(chǎn)品服務。

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

5 結(jié)語

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