蔡澤祥,李立浧, ,劉平,徐敏,陳澤興,張勇軍,韓永霞,許愛東
(1. 華南理工大學(xué)電力學(xué)院,廣州 510641;2. 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司,廣州 510080)
在全球迫切需要實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展潮流下,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源已成為廣受能源領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn),能源網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合是解決當(dāng)前能源問題,重塑全球能源格局的重要變革力量[1]。能源大數(shù)據(jù)融合了海量能源數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)[2],是構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要手段。它集成多種能源(電、煤、石油、天然氣、供冷、供熱等)的生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)、交易等數(shù)據(jù)于一體,是政府實(shí)現(xiàn)能源監(jiān)管、社會(huì)共享能源信息資源、促進(jìn)能源體制市場(chǎng)化改革的基本載體[3,4]。同時(shí),能源大數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)開放共享為核心理念,是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)機(jī)制與技術(shù)改造傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的最佳切入點(diǎn),是推進(jìn)能源系統(tǒng)智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效手段。進(jìn)一步地,能源大數(shù)據(jù)是打破行業(yè)壁壘,促進(jìn)各種能源系統(tǒng)融合的助推劑,將催生一批智慧能源新興業(yè)態(tài),亦是實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、打造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù) [5~7]。
為此,本文從能源大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本內(nèi)涵出發(fā),闡述了能源大數(shù)據(jù)的基本架構(gòu)及典型特征,總結(jié)了國內(nèi)外大數(shù)據(jù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,并探討了目前我國能源大數(shù)據(jù)建設(shè)中所存在的問題。立足現(xiàn)存問題,對(duì)我國下一步能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的布局提出了若干發(fā)展建議,以支撐“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源戰(zhàn)略發(fā)展。
圖1 能源大數(shù)據(jù)基本架構(gòu)
大數(shù)據(jù)是以整個(gè)數(shù)據(jù)集合為研究對(duì)象的一項(xiàng)綜合技術(shù),是傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)與專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的結(jié)合,是對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析技術(shù)的繼承和發(fā)展[8~10]。隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”在能源行業(yè)的深入發(fā)展,所衍生的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源融合互聯(lián)網(wǎng)的思維和技術(shù),改造傳統(tǒng)能源的生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)、轉(zhuǎn)換、交易等全產(chǎn)業(yè)鏈,依托能源大數(shù)據(jù)技術(shù),形成能源與信息高度融合、互聯(lián)互通、透明開放、互惠共享的新型能源體系。面向“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的能源大數(shù)據(jù)基本架構(gòu)由應(yīng)用層、平臺(tái)層、數(shù)據(jù)層以及物理層組成,如圖1所示。
能源大數(shù)據(jù)的物理層包括了能源生產(chǎn)、能源傳輸、能源消費(fèi)全環(huán)節(jié)以及每一環(huán)節(jié)的各類能源裝備。通過裝設(shè)在能源網(wǎng)絡(luò)和能源裝備的傳感器裝置和能源表計(jì)獲取系統(tǒng)運(yùn)行信息及設(shè)備健康狀態(tài)信息,并將數(shù)據(jù)信息交由智能運(yùn)營維護(hù)與態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化展示、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能預(yù)警和故障定位等功能。信息通信與智能控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)、各設(shè)備間的通信以及控制。所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)均與氣象環(huán)境等外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)一同存儲(chǔ)在能源大數(shù)據(jù)的專用數(shù)據(jù)庫中,以進(jìn)一步加工并用于能效情況評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估以及能源經(jīng)濟(jì)利用分析等功能中。基于能源大數(shù)據(jù)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)側(cè)的可再生能源發(fā)電功率的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)并協(xié)同電–氣–冷–熱的多樣化能源優(yōu)化配置;在能源傳輸側(cè)實(shí)現(xiàn)智能化的能源網(wǎng)絡(luò)在線運(yùn)營維護(hù),有效監(jiān)控能源系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),自動(dòng)辨識(shí)故障位置;為能源消費(fèi)側(cè)的用戶提供能效分析與能效提升服務(wù),并可整合能源消費(fèi)側(cè)的各類負(fù)荷資源,實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng),充分提高能源利用效益。
本文以表1所示的用電大數(shù)據(jù)為例分析能源大數(shù)據(jù)的主要特征。能源大數(shù)據(jù)一般從多個(gè)數(shù)據(jù)源采集數(shù)據(jù)信息,如用電大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來源形式包括用戶層面的企業(yè)報(bào)表以及設(shè)備層面的電能表計(jì)乃至系統(tǒng)層面的各類控制與運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息。與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化量測(cè)數(shù)據(jù)相比,每類數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集所覆蓋的范圍大小不一,數(shù)據(jù)信息聚焦的時(shí)空尺度有別,在數(shù)據(jù)多樣性方面呈現(xiàn)出明顯的多源異構(gòu)特征[11]。由于大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源全環(huán)節(jié)傳感信息采集裝置與能源設(shè)備中的海量應(yīng)用,使得能源大數(shù)據(jù)的量級(jí)達(dá)TB至PB級(jí)甚至EB級(jí)以上;另一方面,能源大數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)采集的時(shí)效性與全面性,所獲得的數(shù)據(jù)采集頻率在分鐘級(jí)以內(nèi),數(shù)據(jù)增長速度快。此外,為了更好地應(yīng)用于“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)不再僅局限于過去的統(tǒng)計(jì)分析與周期報(bào)表制作環(huán)節(jié),而是被進(jìn)一步加工、分析與利用,并在用戶用能特性與潛力的挖掘、源–荷特性的預(yù)測(cè)分析、能源市場(chǎng)交易以及其他增值服務(wù)等方面得到充分應(yīng)用。
表1 用電大數(shù)據(jù)主要來源形式
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)思維逐步與能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)融合,能源行業(yè)開始意識(shí)到能源大數(shù)據(jù)在能源行業(yè)全環(huán)節(jié)的巨大應(yīng)用潛力,新時(shí)代對(duì)促進(jìn)可再生能源的發(fā)展、激發(fā)能源行業(yè)的跨界融合活力與創(chuàng)新發(fā)展動(dòng)力具有重大的意義。能源大數(shù)據(jù)技術(shù)有利于政府實(shí)現(xiàn)能源監(jiān)管、社會(huì)共享能源信息資源,是推進(jìn)能源市場(chǎng)化改革的基本載體,也是貫徹落實(shí)國家“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展戰(zhàn)略、推進(jìn)能源系統(tǒng)智慧化升級(jí)的重要手段,同時(shí)在為助力跨能源系統(tǒng)融合,提升能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新支撐能力,催生智慧能源新興業(yè)態(tài)與新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)等方面發(fā)揮積極的作用。
能源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
能源大數(shù)據(jù)在政府決策領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在能源規(guī)劃與能源政策制定兩個(gè)方面。在能源規(guī)劃方面,政府可通過采集區(qū)域內(nèi)企業(yè)與居民的用電、天然氣、供冷、供熱等各類用能數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取和分析用能用戶的能效管理水平信息與用能行為信息,為能源網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與能源站的選址布點(diǎn)提供技術(shù)支撐。此外,基于用能數(shù)據(jù)、地理信息以及氣象數(shù)據(jù)可分析區(qū)域內(nèi)的基本能源結(jié)構(gòu)與能源資源稟賦,為實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)開發(fā)與利用提供指導(dǎo)方向。在能源政策的制定方面,政府可利用大數(shù)據(jù)分析區(qū)域內(nèi)用戶的用能水平和用能特性,定位本地企業(yè)的能耗問題,研究產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)的合理性,為制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策提供更為科學(xué)化的依據(jù);另一方面,依托能源大數(shù)據(jù)對(duì)能源資源以及用能負(fù)荷的信息挖掘與提煉,為政府制定新能源與電動(dòng)汽車補(bǔ)貼方案、建立電價(jià)激勵(lì)機(jī)制等國家和地方政策提供依據(jù),也為政府優(yōu)化城市規(guī)劃、發(fā)展智慧城市、引導(dǎo)新能源汽車有序發(fā)展提供重要參考。
在能源生產(chǎn)領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用目前主要集中在可再生能源發(fā)電精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、提升可再生能源消納能力等方面。由于可再生能源具有天然的間歇性與隨機(jī)性,需要合理進(jìn)行儲(chǔ)能等靈活性資源配置規(guī)劃并依賴可靠、可信的功率預(yù)測(cè)信息安排電源的運(yùn)行方式,以充分降低可再生電源對(duì)電網(wǎng)的沖擊影響,減少棄風(fēng)棄光現(xiàn)象,并保證供電可靠性。目前,國內(nèi)遠(yuǎn)景能源科技有限公司以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與光伏的智慧化能源生產(chǎn)為目標(biāo),融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)打造的EnOSTM平臺(tái)每天處理將近TB級(jí)的數(shù)據(jù)量,在可再生能源功率預(yù)測(cè)水平及控制精度等方面領(lǐng)先業(yè)內(nèi)同行。此外,國外學(xué)者利用大數(shù)據(jù)對(duì)氣象統(tǒng)計(jì)、地理圖像等信息研究風(fēng)場(chǎng)選址以及提升設(shè)備運(yùn)行壽命的自動(dòng)發(fā)電控制等方面進(jìn)行了深入的研究[12,13]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷融合,可以通過互聯(lián)網(wǎng)整合區(qū)域內(nèi)所有風(fēng)場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的可用數(shù)據(jù),打破單一風(fēng)電場(chǎng)孤立預(yù)測(cè)的傳統(tǒng)模式,有利于實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)信息的開放交互,進(jìn)一步提升可再生能源預(yù)測(cè)的服務(wù)質(zhì)量[14]。
隨著能源消費(fèi)側(cè)的可再生能源滲透比例不斷提高以及微電網(wǎng)系統(tǒng)的逐漸成熟,能源用戶從傳統(tǒng)消費(fèi)者的角色向產(chǎn)銷者的角色過渡。有效整合能源消費(fèi)側(cè)可再生能源發(fā)電資源、充分利用電動(dòng)汽車等靈活負(fù)荷的可控特性以及參與電力市場(chǎng)的互動(dòng)交易并實(shí)現(xiàn)利潤最大化,是目前大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源消費(fèi)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問題[10]。對(duì)此國內(nèi)外已對(duì)能源消費(fèi)終端的大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用開展了有益的探索。美國的C3 Energy和Opower公司運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)了分析引擎平臺(tái)和用能服務(wù)平臺(tái),為用戶提供用能服務(wù),為實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)提供重要支撐[15]。德國的E-Energy項(xiàng)目為促進(jìn)可再生能源預(yù)測(cè)、能源服務(wù)商業(yè)模式的開發(fā)以及能源交易等提出了基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效解決方案[16,17]。我國“全國智慧能源公共服務(wù)云平臺(tái)”于2015年2月啟動(dòng),目前已有14個(gè)省市單位簽約構(gòu)建智慧能源地方分平臺(tái)。該平臺(tái)主要提供能源數(shù)據(jù)采集和分析功能,通過云平臺(tái)建立實(shí)時(shí)設(shè)備管理數(shù)據(jù)平臺(tái),打造新的銷售模式,從而獲得高性價(jià)比的產(chǎn)品和解決方案,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)降低用能成本,提高能源利用效率,打破政府和金融機(jī)構(gòu)各自封閉的信息孤島,掌握真實(shí)透明數(shù)據(jù),實(shí)行有效的監(jiān)管和調(diào)控。
隨著能源大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源系統(tǒng)的深度擴(kuò)展,將在能源網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控與運(yùn)維、能源市場(chǎng)化交易等方面催生一批嶄新的智慧能源服務(wù)新業(yè)態(tài)。在能源系統(tǒng)的運(yùn)維方面,基于廣域量測(cè)數(shù)據(jù)的態(tài)勢(shì)感知技術(shù)已應(yīng)用于智能電網(wǎng)的輸配電站的在線運(yùn)營維護(hù)中,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)事件預(yù)警、故障定位、振蕩檢測(cè)等功能[18,19]。此外,風(fēng)電、光伏等可再生能源電站硬件繁雜、選址分散,需借助大數(shù)據(jù)技術(shù)根據(jù)機(jī)組回傳數(shù)據(jù)分析監(jiān)測(cè)各零件的磨損、疲勞情況,據(jù)此在線預(yù)測(cè)和判定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),有助于簡化大規(guī)模監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的部署,及早防范潛在的故障因素[20]。展望未來,能源系統(tǒng)融合必將擴(kuò)大設(shè)備規(guī)模與能源網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度,而且隨著電力市場(chǎng)的逐步放開完善,將在同一區(qū)域內(nèi)涌現(xiàn)多家售電主體。這將導(dǎo)致運(yùn)營區(qū)域和電力資產(chǎn)分散,配備專業(yè)運(yùn)維隊(duì)伍缺乏經(jīng)濟(jì)性,因此傳統(tǒng)的集中式運(yùn)營維護(hù)模式難以適應(yīng)能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。通過引入互聯(lián)網(wǎng)共享理念,利用互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式運(yùn)營維護(hù),依據(jù)運(yùn)營維護(hù)需求與地理信息匹配專業(yè)運(yùn)營維護(hù)商將是未來能源大數(shù)據(jù)所衍生的新業(yè)態(tài)模式。
另一個(gè)值得關(guān)注的是能源大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)能源交易市場(chǎng)建設(shè)與完善的重要推動(dòng)作用。目前,國內(nèi)外的能源大數(shù)據(jù)在能源交易方面的實(shí)際應(yīng)用仍處于起步階段。英國國家電網(wǎng)在美國的紐約布法羅醫(yī)學(xué)院校區(qū)建立了微型光伏售電交易市場(chǎng)試點(diǎn),運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)該區(qū)域內(nèi)的光伏、儲(chǔ)能與用戶負(fù)荷實(shí)現(xiàn)優(yōu)化匹配,并提供發(fā)電資源的定價(jià)服務(wù)[21]。隨著能源大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的深入發(fā)展與逐漸成熟,可為能源行業(yè)提供開放、共享的能源信息平臺(tái),推進(jìn)能源自主靈活交易,使得能源價(jià)格信息能夠直接反應(yīng)供需關(guān)系,引導(dǎo)資源進(jìn)行優(yōu)化配置,促進(jìn)公平、公開、共享的能源市場(chǎng)環(huán)境的形成。此外,通過能源大數(shù)據(jù)技術(shù)可有效引導(dǎo)各類高效能源技術(shù)根據(jù)需求和技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)化組合,形成各類能源交易與增值服務(wù)等綜合能源服務(wù)新模式。
目前,隨著新型傳感器、新的傳輸機(jī)制(如多址技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)等)、光纖傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)等的發(fā)展,信息系統(tǒng)通信質(zhì)量在不斷地提升,基于能源數(shù)據(jù)分析處理的能源系統(tǒng)決策在不斷地推進(jìn)能源系統(tǒng)優(yōu)化,在能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等環(huán)節(jié)已得到初步的應(yīng)用和實(shí)踐。但由于在信息管理機(jī)制、信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息安全等方面仍面臨瓶頸,能源大數(shù)據(jù)的建設(shè)與應(yīng)用程度較低,成為制約能源系統(tǒng)“互聯(lián)網(wǎng)+”升級(jí)的瓶頸。目前能源大數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀所存在的主要問題可概括為以下幾點(diǎn)。
海量能源數(shù)據(jù)的獲取是建設(shè)能源大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),但能源領(lǐng)域普遍存在的信息孤島問題卻成為推進(jìn)能源數(shù)據(jù)資源整合的一個(gè)重要制約因素。
一方面,在電力、煤炭、石油、天然氣、供冷/熱等能源企業(yè)信息化的進(jìn)程中,由于缺乏有效的統(tǒng)一管理機(jī)制,造成能源企業(yè)存在多套獨(dú)立的能源管理系統(tǒng),通過各自的傳感器可以采集單獨(dú)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。但由于各系統(tǒng)架構(gòu)、協(xié)議等不一致,各自采集的數(shù)據(jù)無法共享,制約了能源大數(shù)據(jù)進(jìn)一步地分析與挖掘。另一方面,傳統(tǒng)電力及其他能源系統(tǒng)長期保持著各自規(guī)劃、獨(dú)立運(yùn)行、條塊分割的局面,跨系統(tǒng)間的行業(yè)壁壘嚴(yán)重,封閉了不同能源系統(tǒng)之間的信息互通,使得信息孤島問題進(jìn)一步突出,制約了能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展。
大數(shù)據(jù)需要從底層芯片到基礎(chǔ)軟件再到應(yīng)用分析軟件等信息產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的支撐,在這一系列基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上,我國能源信息基礎(chǔ)設(shè)施仍存在短板。
一方面,無論是在傳感技術(shù)、新型計(jì)算平臺(tái)、分布式計(jì)算架構(gòu)方面,還是大數(shù)據(jù)處理、分析和呈現(xiàn)方面,我國能源信息技術(shù)與國外均存在較大差距,難以適應(yīng)電力行業(yè)乃至能源行業(yè)的多源、多態(tài)及異構(gòu)數(shù)據(jù)的廣域采集、高效存儲(chǔ)和快速處理。以表1的智能電網(wǎng)用電數(shù)據(jù)為例,其來源包括了企業(yè)統(tǒng)計(jì)、量測(cè)表計(jì)、供電公司以及第三方能源公司,從數(shù)據(jù)量級(jí)、覆蓋范圍、數(shù)據(jù)顆粒度以及可獲得性等方面比較均有較大差異。
另一方面,能源信息數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用意識(shí)不強(qiáng),一體化系統(tǒng)中采集了大量的能源數(shù)據(jù),但將現(xiàn)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為資源優(yōu)勢(shì),用于提高能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行水平,仍有待加強(qiáng)。如表1的用電數(shù)據(jù)中供電公司數(shù)據(jù)獲取量大、集中程度高,但僅用于供電公司業(yè)務(wù)范圍,數(shù)據(jù)價(jià)值潛力仍亟待充分挖掘。
能源系統(tǒng)的開放、兼容和互聯(lián)必然伴隨著風(fēng)險(xiǎn),目前整個(gè)能源系統(tǒng)的安全形勢(shì)仍然嚴(yán)峻,特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源系統(tǒng)的應(yīng)用,開放互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)和信息與物理組件的交互使得能源系統(tǒng)面臨著巨大的安全挑戰(zhàn)[22,23]。能源大數(shù)據(jù)是建立在能源數(shù)據(jù)公開、共享的基礎(chǔ)之上,因此,能源大數(shù)據(jù)的建設(shè)與應(yīng)用需加強(qiáng)能源信息安全防御能力。另一方面,能源大數(shù)據(jù)技術(shù)將用戶大量用能信息進(jìn)行集聚,很可能造成隱私泄露。在能源大數(shù)據(jù)建設(shè)中,協(xié)調(diào)共享與安全是必須首先解決的重大課題。
由硬件資源、基礎(chǔ)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)集成、計(jì)算支撐、應(yīng)用支撐、安全管控等環(huán)節(jié)推動(dòng)能源與大數(shù)據(jù)的融合。采用統(tǒng)一能源信息采集、集成、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),解決多源數(shù)據(jù)異構(gòu)所帶來的信息孤島問題。加強(qiáng)廣域多時(shí)間尺度的能源數(shù)據(jù)及相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲(chǔ),以及從這些大量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)中快速提煉出深層知識(shí)并發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)加強(qiáng)可視化、人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)的易用性。此外,還需加強(qiáng)能源信息安全建設(shè),落實(shí)信息安全技術(shù)防護(hù)和管理措施,切實(shí)保障能源信息安全。
加強(qiáng)多能源網(wǎng)絡(luò)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革:補(bǔ)齊多能源物理互聯(lián)和信息互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施短板,推進(jìn)電、氣、熱等能源網(wǎng)絡(luò)及其信息架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)調(diào)建設(shè)。完善能源大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)信息建設(shè),推動(dòng)透明電網(wǎng)/能源網(wǎng)發(fā)展,重點(diǎn)攻關(guān)基于能源大數(shù)據(jù)的智能決策,推進(jìn)能源生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)全過程信息透明及智慧化,實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)高比例可再生能源的消納及終端能效提升。
進(jìn)一步放開能源用戶側(cè)、配售側(cè)、需求側(cè)市場(chǎng):配電、售電由增量市場(chǎng)擴(kuò)大到存量市場(chǎng);油氣配售市場(chǎng)允許民營和外資資本進(jìn)入;通過用戶側(cè)的市場(chǎng)機(jī)制,催生出一批能源金融、第三方綜合能源服務(wù)等新興業(yè)態(tài),倒逼能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推進(jìn)能源生產(chǎn)方式和能源利用方式的智能化變革,提升全社會(huì)綜合能源效率。在市場(chǎng)化改革下,消除不同能源行業(yè)之間的壁壘,真正推動(dòng)能源大數(shù)據(jù)建設(shè)。
通過政策導(dǎo)向、資金扶持、平臺(tái)建設(shè)、市場(chǎng)設(shè)計(jì),完善市場(chǎng)法律法規(guī),形成長效機(jī)制:加快制定并完善能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)法律法制,試點(diǎn)能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)負(fù)面清單制度。構(gòu)建能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、傳輸、交易、消費(fèi)、增值服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈,完善能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu),形成國家級(jí)、區(qū)域級(jí)、用戶級(jí)等不同應(yīng)用范圍的能源大數(shù)據(jù)平臺(tái),利用其公開共享的數(shù)據(jù)資源,培育發(fā)展智慧能源新業(yè)態(tài),帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)智慧能源產(chǎn)業(yè)形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
能源大數(shù)據(jù)的建立對(duì)貫徹我國“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展戰(zhàn)略,加快多能系統(tǒng)深度融合,促進(jìn)能源市場(chǎng)化改革具有重大意義。本文通過調(diào)研我國能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析認(rèn)為存在以下三個(gè)主要問題:
(1)由于各能源系統(tǒng)間存在的行業(yè)壁壘導(dǎo)致信息交流渠道缺失,無法實(shí)現(xiàn)跨能源系統(tǒng)的信息互聯(lián)互通;
(2)能源系統(tǒng)具有高度的特殊性與復(fù)雜性,目前大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施與基本技術(shù)仍難以適應(yīng)其應(yīng)用需求;
(3)能源系統(tǒng)的安全運(yùn)行關(guān)乎國計(jì)民生,實(shí)現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與信息安全仍是亟待解決的難題。
為此,本文針對(duì)上述三個(gè)問題提出了促進(jìn)我國能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四條建議:
(1)在信息與物理的層面上,應(yīng)全面考慮能源系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)與數(shù)據(jù)特征,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與能源系統(tǒng)的融合;
(2)在基礎(chǔ)設(shè)施層面上,以建設(shè)透明電網(wǎng)、透明能源網(wǎng)為目標(biāo),推動(dòng)能源信息架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善;
(3)在能源體制層面上,切實(shí)推動(dòng)能源市場(chǎng)化改革,以打破能源行業(yè)壁壘為契機(jī),推動(dòng)多種能源系統(tǒng)信息的互聯(lián)互通;
(4)在產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)層面上,以政策法規(guī)為引導(dǎo),培育新興能源產(chǎn)業(yè)生態(tài),促進(jìn)能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展與成熟。
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