簡析泛在電力物聯(lián)網緣何有魅力

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)網是泛在物聯(lián)在電力行業(yè)的具體表現(xiàn)形式和應用落地；不僅是技術的創(chuàng)新，更是管理理念和管理思維的創(chuàng)新，對內是質效提升，對外是融通發(fā)展。

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

 

0引言

泛在電力物聯(lián)網將電力用戶及其設備、電網企業(yè)及其設備、發(fā)電企業(yè)及其設備、供應商及其設備、電力客戶及其設備以及人和物連接起來，產生共享數(shù)據，為用戶、電網、發(fā)電、供應商和社會服務；以電網為樞紐，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。

1泛在電力物聯(lián)網是什么

在今年之前，鮮有人知道。自3月8日電網公司召開泛在電力物聯(lián)網建設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)網都立刻成為討論熱點。

WIND數(shù)據顯示，3月11日——概念正式提出的一個交易日，泛在電力物聯(lián)網概念板塊股價大振，電力設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、電網等多個細分板塊共振，逾80只電力相關個股漲停；3月12日，泛在電力物聯(lián)網指數(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，電網產業(yè)鏈個股爆發(fā)，多只個股成功實現(xiàn)兩連板，逾20只相關個股漲停?！皫А姟亩紳q了！"不少股民發(fā)出感嘆。這個電網公司新提出的“泛在電力物聯(lián)網"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，打通五大業(yè)務場景

 

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

據了解，泛在電力物聯(lián)網是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術、先進通信技術，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、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。

這其中涉及行業(yè)頗多，從發(fā)電側的光伏、風電等新能源產業(yè)，電動汽車行業(yè)，再到輸、配電業(yè)，綜合能源服務，以及大數(shù)據運營、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業(yè)鏈，還涉及通信科技前沿的5G行業(yè)。

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

根據電網公司的戰(zhàn)略安排，泛在電力物聯(lián)網的建設將分兩個階段：2019年至2021年初步建成網路，基本實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同和數(shù)據貫通，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，實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同、數(shù)據貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理，公司級智慧能源綜合服務平臺具備強大功能，形成共建共治共享的能源互聯(lián)網生態(tài)圈。

“我們預計今年將成為泛在電力物聯(lián)網投資元年，預計電網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

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

《方案》顯示，泛在電力物聯(lián)網技術架構分為感知層、網絡層、平臺層、應用層4個層次，涵蓋對內業(yè)務、對外業(yè)務、數(shù)據共享、基礎支撐、技術攻關和穩(wěn)定防護6個方面，11個方向。

國盛證券認為，建設泛在電力物聯(lián)網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致電網形態(tài)發(fā)生變化、電改降費導向使傳統(tǒng)電力企業(yè)經營遭遇壓力，以及數(shù)字互聯(lián)經濟促社會經濟形態(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2021泛在電力物聯(lián)網建設提供解決方案

安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網建設，為電網建設“三型兩網"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，產生共享數(shù)據，從而為電網、發(fā)電、供應商、用戶服務。

 

4.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經陸續(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、預付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經廣泛應用在多地國網公司用戶端業(yè)務、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、風險預防薄弱等問題。國網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、邊緣計算網關及大數(shù)據分析技術，通過智能網關采集現(xiàn)場數(shù)據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據。平臺采集的數(shù)據包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據，包括電流電壓功率、開關狀態(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、互聯(lián)網或者4G網絡采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據和光伏、風力、儲能等新能源數(shù)據，對用能數(shù)據進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據和報表，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)察部門和產污排污企業(yè)服務，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據，為生產企業(yè)提供設備運行監(jiān)控和產污排污數(shù)據記錄。

平臺采集生產企業(yè)總用電量、生產用電和治污設備用電量，進行關聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設備異常運行信號或企業(yè)異常生產信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據，經LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據網關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產運行*、全流程監(jiān)控，達到變人防為信息化技防，從事后處罰到介入式執(zhí)法，扭轉傳統(tǒng)依靠人力、經驗進行現(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

據應急管理部網站數(shù)據，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數(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23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數(shù)的百分之三十四，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、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，從源頭上預防電氣火災的發(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、學校、金融網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)據跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的隱患（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警，防止電氣火災的發(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)網技術對接入系統(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，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術，基于TCP/IP的數(shù)據交互協(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的和火災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的一個隱患?；陔妱幼孕熊嚮馂牡奈：吞攸c，各級部門發(fā)文對電動自行車火災的整治都放在規(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治理提供充電管理、資產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，可應用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學校、醫(yī)院等場所設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)預付費管理云平臺

安科瑞遠程預付費系統(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)分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統(tǒng)已經成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經穩(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付費管理，或者學校對學生宿舍的用電預付費和用電管控系統(tǒng)。

 

4.2有線/無線物聯(lián)

安科瑞根據多年來的項目經驗，結合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產品，包括網關和終端設備。支持RS485、以太網、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產品，服務于泛在電力物聯(lián)網建設。

4.3邊緣計算

安科瑞針對物聯(lián)網應用開發(fā)了多款智能網關，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術，現(xiàn)場采集和存儲終端設備數(shù)據，并根據云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網關就地設置，網絡故障時數(shù)據存儲在本地，網絡恢復后補傳數(shù)據，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據可靠性。

4.4終端設備

針對泛在電力物聯(lián)網的建設，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網儀表，應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安科瑞產品在泛在電力物聯(lián)網的應用

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

“能源互聯(lián)網的春天到了，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)網還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網已經悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網基礎建設的方方面面。

5結論

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)網整體解決方案綜合實力的電網公司系信通產業(yè)單元；其次為在電力信息化相關領域深耕多年的電力二次設備企業(yè)和相關軟件企業(yè)；再次為傳感監(jiān)測類及相關應用類的企業(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，為雄安市民服務打造“綠能魔盒"直流屋，未來不會缺席泛在電力物聯(lián)網和堅強智能電網的建設與發(fā)展。

此外，互聯(lián)網*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。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、智能化產品、集成電路產品投入泛在電力物聯(lián)網的應用中。

參考文獻

[1] 凌瑋.泛在電力物聯(lián)網緣何有魅力

[2] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06版