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能源互联网的下一波是云平台不我觉得是这个

2021年12月15日 泰州机械设备网

一、前言

自从有了电改,能源+某些时髦的IT词变成很Sexy的东西,比如能源互联网,能源物联网,能源区块链,能源云,能源大数据,甚至有人说要做能源电商(售电平台),能源滴滴(外派接单的安全性也是个大问题,比顺风车大多了)。只是,时髦的东西,就一定会马上流行么?

从互联网的发展来看,第一波互联网相关的企业,根本不是互联网本身,而是给互联网“修路”的硬派大汉,比如Cisco、3Com(现在已经是华三了)、华为,甚至诺基亚和爱立信,都是硬件相关企业,直到今天,包括小米、OV等硬件厂商依然非常强悍的占据估值榜的前列。

可以说,没有3G/4G技术,没有低成本的PON光纤方案,没有PC机和智能移动手机厂商,所有基于互联网的商业模式都是空气。硬件一定是引领互联网发展的最基础支撑。

那么,在大家纷纷谈论能源+互联网的那些高大上软服务的时候,个人认为,能源互联网或者能源物联网,需要先解决最基础的数字化瓶颈——硬件和通信问题,很难想象,在一个现场还处于工业2.0阶段(电力驱动的工业系统),连工业3.0都不是很彻底(以现场工业自动化+管理信息化为特征)的配用电系统,有什么理由能诞生出工业4.0的能源互联网。

因此,个人认为,能源互联网的第一波,一定是参考互联网普及的第一波趋势,那就是在通信+智能硬件这两个环节的效率大幅度提升和普及。

二、现状

1、能源互联网的规模决定论

能源互联网的创新热点,随着电改的深入,已经从原有的高电压等级的智能电网,逐渐向低电压等级,甚至配电系统末端的用电设备演化。

因为对互联网(物联网)业务来说,系统规模决定商业模式的丰富性。对电力系统来说,电压每降低一个等级,连接电网的各类设备就多一个数量级。而最终能源互联网要真正成为可行的商业模式,必须把最低电压等级的配用电设备纳入进来,那时候联网的设备(十亿甚至百亿级别)就超过的互联网的用户(十亿),真正意义的互联网商业模式才成为可能。

就目前的售电或者配电服务业务,以面向企业用户为主,管理的设备主要在关口和中低压出线侧,最多也就是千万级别的数量,是无法形成C端商业模式的。

2、数字化是前提

记得当年国网在做智能电网规划的时候,除了“信息化”,另外三个特征是“数字化、智能化、互动化”。

数字化是信息化、智能化、互动化的前提,离开了现场和云端的数字化,其他的特征都是无本之木,而现场数字化又是最基础的根基。

从目前的现状来看,面向配用电环节的数字化,即使在电网公司也不能算实现的非常彻底(当然这涉及到自然垄断环节的数字化成本),在增量配网、企业配网和用电环节就更加处于相对落后甚至空白的阶段。

3、市场化是源泉

无论是自然垄断的输配电和增量配网环节,还是在(未来)市场化的售电和综合能源服务领域,数字化的成本和收益是值得详细考量的。

自然垄断环节的收益主要是安全可靠供电的收益,决定了未来在这个领域中,数字化提升围绕电网可靠性和安全性展开,并且成本受到外部监管和配电价格的制约。

在市场化环节,除了安全、可靠以外,多了电价、能源综合成本的考虑,更多的商业利益将带来更多的技术可能性。

三、趋势

1、效率的大幅度提升是关键

从2G到3G到4G,最根本的特征是:同样的通信成本下,通信效率(带宽或总流量)提升一个数量级。比如通信流量费,10年前50块只能包50MB,5年前能包500MB,现在某些套餐包5GB也不是不可能。

在50MB的时候,手机上下个彩信图片都得算一下流量,500MB的时候,刷刷微博就可以了,而在5GB的时代,才有了抖音和直播。这就是效率的大幅度提升带来的商业模式和技术模型的提升。

在市场化的配用售环节,目前估计还是50块发个彩信的阶段,甚至在很多地方只是语音通话。所以个人认为未来3-5年,随着电力市场化的提升,在能源最后一公里和最后一百米的测控和通信技术(数字化)方面,存在大幅度提升效率的可能性。

2、智能化的功能整合

未来的配用电数字化趋势,绝对不是功能的简单叠加。就像诺基亚功能机时代,市面上五花八门的MP3+MP4+摄像机+数码相机+数码录音笔,最后是智能机把这些功能全部整合到一个手机平台上(苹果系统OR安卓系统)。有谁还会想到十多年前还有个神奇产品叫做“爱普泰克网易拍”,号称颠覆了数码相机和数码摄像机。

今年ABB和施耐德在国内发力配电数字化,个人觉得更像是当年诺基亚时代的MP3、MP4,不是对原有产品架构的重新颠覆和融合,而是“多卖一套多赚钱”的思维,大企业很难有颠覆式创新,因为传统的产品部门利润太丰厚了。当然另一方面工业品行业的缓慢迭代,使得这种进化和融合对传统厂商的挑战不是特别明显。

但是就最近1-2年的技术发展来看,这种迭代速度在加快,新的技术模式雏形已经出现,否则ABB施耐德们不会这么着急的推他们的“全新”数字化配电方案。

3、配用电的苹果时代来了么?

大家看下面这三张图吧:

这是国网公司配电物联网的架构,虽然里面带了很浓厚的华为“云管端”的业务技术架构气息,但是这确实是我见过第一个带有苹果思路(智能手机+APP+iTunes)的全新架构。

在现场采集层面,实现了测量全覆盖,而且把传统的配变终端+计量电表+能效电表+故障录波+部分传感装置实现了整合。

在网关层面,实现了边缘计算的部分功能,把现场大量数字化信号集中到网关进行数据分析和计算。而且这种计算功能是APP化的,就和智能手机一样是开放架构。

在云端,实现数据通信、大数据分析、策略计算、APP分发,安全管理等功能。

个人认为,虽然这个架构和设备目前只是一个雏形,但是已经可以看到当年苹果iphone一代的风貌了。

4、通信,更大的挑战

如何实现海量设备的广域互联,还要解决好各种采集通信的不同需求,覆盖毫秒到月的不同时间颗粒度,到目前为止,没有一种“一击必杀”的解决方案。无论是NB-IoT,还是LoRa,各种载波,近程无线,230LTE等,都无法在成本-带宽-便捷性等方面形成最优方案。

未来期待在5G或者其他无线通信方案上有所突破,真正实现可接受的价格范围内,即插即用式的通信,并与配电数字化结合。

四、总结

如果说之前的配用电领域是“硬件定义配电”,未来随着智能通信和真正的下一代智能配用电系统出现,将会是“软件定义配电”,甚至“软件定义能源”的时代来临。就像现在的通信行业已经是“软件定义无线电”的时代一样。

下一代的智能配用电系统,个人觉得有这几方面的特征:

1、广域泛在测控。即测量和控制对象是广域泛在的,远远超出现在计量的范围,在时间颗粒度和空间颗粒度上不断缩小。

2、智能价格响应。即以综合成本-市场价格的层面实现多目标最优,最重要的是控制策略和控制模式将灵活响应电力现货价格,这是区别于现有任何微电网控制系统的设计逻辑的。

3、智能融合与标准化架构。即从功能机时代走向彻底的智能机时代,以标准化硬件+类安卓(Linux)操作系统+APP+边缘计算+云端智能化为特征。现有的叠床架屋式的配电数字化将面临挑战。标准化的传感+采集+智能硬件方案将全数字化配电系统的价格下拉一个数量级不是没有可能。

4、新的通信解决方案。适应市场和技术需求的无线采集通信解决方案,实现高可靠的即插即用和免布线。

5、软件定义配用电。未来的功能竞争将从硬件转换为软件,标准化的基础硬件价格很低(参考小米),软件层面的商业模式将真正具有互联网色彩。

总之,未来已来,你要做“爱普泰克网易拍”,还是像魅族一样实现从MP3到智能手机的转型,抑或是未来的苹果、小米,以中国能源市场的庞大体量,都存在无限可能。

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