泛在电力物联网下电网公司未来发展模式研究

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年48卷6期   作者:匡子靓
[导读] 依托泛在电力物联网及大云物移智等互联网技术,
        摘要:依托泛在电力物联网及大云物移智等互联网技术,促进可再生能源消纳、向用户提供经济高效的综合能源服务是未来电网公司适应市场环境、实现能源互联网企业转型的重要途径。从分布式可再生能源消纳、配电网运营、负荷预测和需求响应等方面梳理了泛在电力物联网下未来能源互联网的整体架构;从综合能源供给与综合服务两方面构建电力市场改革和能源转型背景下区域电网公司的综合能源服务体系;总结了未来电网公司的功能形态、演化路径,并在此基础上提出了需要进一步深入研究的关键问题和管理要点。
        关键词:电力物联网;电网公司;发展模式
一、未来电网公司的发展路径与关键问题
1.1发展路径
        电网公司由传统电网企业向能源互联网企业转型,需要完成泛在电力物联网及综合能源服务模式两方面的建设,具体可划分为探索期、发展期、成熟期三个阶段。1)探索期。该阶段需要初步建成泛在电力物联网,实现基础电力业务的协同和数据互通;打造电力业务综合服务平台,发挥电网公司的平台作用,提供多样化的电力增值服务。2)发展期。该阶段需要强化云、大、物、移等互联网技术与电网的融合,建成泛在电力物联网;选取典型区域,开展综合能源系统仿真,建设综合能源服务示范工程,形成可推广的综合能源服务模式。3)成熟期。该阶段电网公司应结合泛在电力物联网等相关技术应用,开拓综合能源服务市场,打造能源流与信息流融合的综合能源系统,实现向能源互联网企业转型。
1.2关键问题
        当前泛在电力物联网研究和综合能源服务正处于起步阶段,在建设发展过程中可能会面临以下问题:1)数据接口标准。电力大数据的互联互通是泛在电力物联网的核心。为了实现电力系统源、网、荷以及服务平台的信息交互,标准化的数据互联接口必不可少。不同种类装置的通信协议需要相互兼容,避免造成信息交互壁垒。2)市场交易规则。电力市场是综合能源服务市场的重要组成部分。通过建立完善的电力市场交易机制,可充分发挥市场调节的作用,合理引导资本投资泛在电力物联网、可再生能源以及增量配网项目;省间电力交易机制的制定,可打破区域交易壁垒,促进信息互通;辅助服务市场的制定,可将电力辅助服务市场化、商品化,方便其纳入综合能源服务体系。3)商业服务模式。电网公司作为保底供电企业,掌握着大量的电力数据及相关客户数据、设备数据,拥有庞大的电网专业人员团队以及雄厚的财务资本,是未来业务发展的核心竞争资源。随着电力零售市场竞争的不断深化,电网公司应充分发挥自身技术、资源和品牌优势,转变原有的经营理念,探索综合能源服务商业模式,提高自身的市场竞争力。
二、泛在电力物联网简述
2.1泛在电力物联网的提出背景
        从国家的角度来看,建设泛在电力物联网是国家电网公司对网络强国战略的具体实践,是其落实中央部署、发挥央企带头作用的重要举措,是其适应内外部形势和挑战的必然要求。从国家电网公司的角度来看,面对市场化的挑战正在诉求战略转型,做出全面推进“三型两网”建设,加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署,正是其具体措施之一。从服务对象的角度来看,近十几年我国经济发展迅速,相应地,企业、居民等电网服务对象对电能的需求量剧增,需求模式也趋向多样化,当前电网的技术水平、管理模式等已经非最优化,难以完美满足各方的要求,电网企业需要从工程驱动转向客户价值驱动,实现满足客户需求的“定制化”解决方案,即建设泛在电力物联网势在必行。


2.2泛在电力物联网的概念和建设意义
        泛在电力物联网是指围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统,主要包含感知层、网络层、平台层、应用层4层结构。建设泛在电力物联网在技术和业务2个方面具有重大意义。从技术方面讲,建设泛在电力物联网能够推动电网和互联网的深度融合,把大数据和人工智能等先进技术手段应用到传统电网中去,实现传统行业与新兴技术相结合,从而更有效率地进行能源分配,避免浪费,并从整体上促进中国电力行业提高相关技术水平,在技术上追赶乃至超越世界先进电力企业。从业务方面讲,建设泛在电力物联网是国家电网公司的战略性调整,由自然垄断走向市场化,激发企业活力,以“坚强+智能”构建能源互联网企业的核心竞争力。在坚守原本业务的基础上,建设一个完整的以电力为核心的平台,拓展业务并形成生态圈,提供完整的、综合的电力相关服务。
三、泛在电力物联网中的应用
3.1发电领域
        1辅助动态运行。通过储能技术快速响应速度,在进行辅助动态运行时提高火电机组的效率,减少碳排放;避免动态运行对机组寿命的损害,减少设备维护和更换设备的费用。2取代或者延缓新建机组。储能可以降低或延缓对新建发电机组容量的需求。
3.2输电领域
        1调频。通过瞬时平衡负荷和发电的差异来调节频率的波动。通过对电网中储能设备进行充放电以及控制充放电的频率,来调节频率的波动,减少对火电机组的磨损。2电压支撑。电力系统一般通过对无功的控制来调压,但当有功确实导致电压下降时,用储能调节效果明显。3调峰。在用电低谷时为抽水蓄能电站蓄水,在用电高峰时释放电能,实现削峰填谷。4)备用容量。备用容量应用于常规发电资源的无法预期的事故。在备用容量应用中,储能需要保持在线,并且时刻准备放电。
3.3配电领域
        1无功支持。通过传感器测量线路的实际电压,调整输出的无功功率大小,进而调节整条线路的电压,使储能设备能够得到动态补偿。2缓解线路阻塞。储能系统安装在阻塞线路的下游,储能系统会在无阻塞时段充电,在高负荷时段放电,从而减少系统对输电容量的需求。3延缓输配电扩容。在符合接近设备容量的输配电系统内,将储能安装在原本需要升级的输配电设备下游,来延缓或者避免扩容。4变电站直流电源。变电站内的储能设备可以用于开关元件、通信基站和控制设备的备用电源,直接为直流负荷供电。5用户端。用户分时电价管理。帮助电力用户实现分时段电价管理的手段,在电价较低时,对储能系统充电;在高电价时放电。容量费用管理。用户在自身用电负荷较低的时段对储能设备充电;在需要高负荷时,利用储能设备放电。储能系统的投资热点包括:辅助火电调频;光储电站一体化;共享储能技术;移动式储能电源车技术;岸电用储能系统;钻井用储能系统;地铁、高铁和轨道交通;动力电池梯次利用;安全消防系统;通信基站后备电源利用。
结束语
        泛在电力物联网的建设主要是将信息化和人工智能等新技术、新理念应用于企业发展进程中,以提高电力企业的技术水平,同时这也是服务于国家战略需要,符合推动互联网、大数据、人工智能和制造业深度融合的战略要求,其对推动我国的科技进步、产业升级和提高人民生活水平具有重要意义。以上内容就泛在电力物联网下电网公司未来发展模式进行了论述分析。
参考文献
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[2]司为国.泛在电力物联网建设的杭州实践[J].中国电力企业管理,2019(28):60-61.
[3]吴文.加快推进泛在电力物联网建设[J].农村电工,2019,27(07):7.
[4]汪峰.泛在电力物联网及智慧城市建设[J].中国电力企业管理,2019(19):66-67.
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