淺談泛在電力物聯(lián)網的轉型與發(fā)展

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

摘要：電網希望淡化電力管網運營商的角色，突破傳統(tǒng)電網投資、運營瓶頸，試圖構 建一個萬物互聯(lián)、人機交互的生態(tài)系統(tǒng)。

關鍵詞：物聯(lián)網；智能電網；泛在電力物聯(lián)網

 

0引言

電網巨輪轉向，在泛在電力物聯(lián)網風口下，資本市場迎來狂歡。

今年3月8日，電網組織召開泛在電力物聯(lián)網建設工作部署電視電話會議，加快推進“三型兩網"戰(zhàn)略落地實施，并稱之為緊迫、重要的任務。電網內部形容這是一個“脫胎換骨、浴火重生的過程"，于“大云物移智"等信息技術、智能技術服務商而言蘊含著巨大掘金機會。

對于這一全新的概念，能源行業(yè)充滿好奇。更令人亢奮的是，在投資預期指引下，電網泛在電力物聯(lián)網概念引爆資本市場。3月11日，泛在電力物聯(lián)網指數(shù)（8841191）登陸A股，3.11-12日與之相關的智能電網、特高壓、能源互聯(lián)網公司領漲大盤，資本市場更樂意為設備公司做出高估值評級。對多數(shù)傳統(tǒng)電力設備公司而言，電網轉型帶來的財富效應可以持續(xù)多年。不過資本的熱情是短暫的，3月13日開始，備受熱捧的電力物聯(lián)網板塊出現(xiàn)分化，諸多被熱炒過的上市公司股價隨之跳水。

1電網轉型新賽道

寇偉履新電網董事長之后，全力啟動電網轉型之路。

在推動人工智能與實體經濟深度融合、能源市場格局變化下，2019年電網提出“三型兩網"的戰(zhàn)略目標（樞紐型、平臺型、共享型；堅強智能電網+泛在電力物聯(lián)網），推動電網4萬億資產轉型，并啟動“兩網"建設。具體而言，智能電網通過特高壓及各級電網承載電力流，服務于傳統(tǒng)輸配電業(yè)務；泛在電力物聯(lián)網通過承載數(shù)據(jù)流，使電力業(yè)務數(shù)據(jù)化，電力網絡信息化，進而實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)業(yè)務化。

泛在電力物聯(lián)網超出傳統(tǒng)電網公司業(yè)務范疇。根據(jù)電網相關部門定義，泛在電力物聯(lián)網是指圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)（發(fā)電、電網、用戶、設備、等），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)。按照電網目標，2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網，形成共建共治共享的能源互聯(lián)網生態(tài)圈，實現(xiàn)能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流“三流合一"。可以預見的是，泛在電力物聯(lián)網則是電網公司未來五到十年投資建設的目標。

電網為推動這一戰(zhàn)略落地，已經調整內設機構及部分核心部門，將電網信通部與運監(jiān)合并成立互聯(lián)網部，同時調整電網產業(yè)部等部門負責人，原南瑞集團董事長、國網電科院院長奚國富調任產業(yè)部主任。奚國富此前國電南瑞集團資產重組，并在電網系統(tǒng)內部*推出股權激勵計劃，這是其個人職業(yè)生涯中濃墨重彩的一筆。有鑒于此，資本市場對電網提高資產證券化率、引入股權激勵預期增強。

從電網轉型的動機分析，在能源革命與數(shù)字革命大潮下，轉型是電網企業(yè)不得不面臨、不得不應對的宏大命題。尤其是在電力市場化進程加劇的背景下，（1）電網公司賺取購銷價差的商業(yè)模式不可持續(xù)，對內需提高治理水平，對外需拓展新興業(yè)務提高資產收益水平；（2）電網一家獨大的體制環(huán)境很快不復存在，傳統(tǒng)電網業(yè)務將面對更激烈的市場競爭；（3）在輸配電價受到嚴格監(jiān)管的政策要求下，電網公共服務屬性愈來愈強，依托自然壟斷屬性具備開發(fā)新興業(yè)務的優(yōu)勢；（4）在新能源接入、電力電子化、電力潮流多邊趨勢下，電網運行需要更穩(wěn)定、更平穩(wěn)；（5）從全球視野看，電網保障能源平穩(wěn)、參與全球市場競爭，除做大資產版圖外，需要借助信息、通信、人工智能等軟實力亮劍。

2 泛在物聯(lián)網下的資本狂歡

3月11日，泛在電力物聯(lián)網指數(shù)登陸A股，在資金對電網物聯(lián)網投資增加的強勢預期下，電網公司所屬岷江水電、國電南瑞，電力終端采集設備供應商（新聯(lián)電子、海興電力等）、電力軟件供應商（朗新科技、遠光軟件等）、電力終端載波芯片供應商（東軟載波、曉程科技等）等呈現(xiàn)集體上漲潮。在資金驅動下，漲勢向配電設備、特高壓設備、電力設備監(jiān)測供應商蔓延，這種情形對于沉寂已久的電力裝備制造業(yè)而言是一種救贖。

其中，岷江水電（600131）領漲全市場。岷江水電的轉身源自于電網正在推進的一項重大資產重組。1月25日岷江水電公告稱，國網信通擬以“云網融合"業(yè)務相關資產與岷江水電進行資產重組，擬重組業(yè)務主要包括通信網絡建設運營運維、云平臺及云應用服務等業(yè)務。重組完成后，岷江水電不再是配售電主體，而是電網“云網融合"平臺。

根據(jù)方案，擬置入資產為信產集團持有的中電飛華67.31%股份、繼遠軟件100%股權、中電普華100%股權、中電啟明星75%股權。四家公司2017年未經審計的營業(yè)收入合計為54.41億元，凈利潤合計為3.24億元。

鑒于岷江水電平臺屬性，資本市場預期電網信通產業(yè)集團所屬資產將陸續(xù)注入上市公司，岷江水電屆時也將成為電網推進泛在電力物聯(lián)網的平臺。在這一預期下，公司股價和市值一路飆升。股價從停牌前的 6.19元上升至3月12日的25.29元，漲幅308.6%；公司市值由31億元飆升至120億元上下。

在本次資產重組前，電網信通產業(yè)集團旗下?lián)碛?/span>1家分公司、11家二級和15家三級單位，業(yè)務涵蓋技術服務、行業(yè)應用、芯片等硬件完整信息產業(yè)鏈。

面對股價異常波動，3月12日岷江水電并發(fā)布風險提示公告，稱目前泛在電力物聯(lián)網尚處于啟動階段，公司及擬注入資產能否獲得相關項目存在不確定性。

同期因股價異常波動發(fā)布公告的是國電南瑞，這家電網系統(tǒng)內自動化龍頭公司在3月8日、3月11日、3月12日連續(xù)三個交易日內日收盤價格漲幅偏離值累計達到20%，公司公告稱目前生產經營正常，“泛在電力物聯(lián)網"對公司生產經營未產生影響。

泛在電力物聯(lián)網建設是一個系統(tǒng)工程，資本的逐利性決定其不會陪伴行業(yè)長跑。3月13日，wind泛在電力物聯(lián)網板塊出現(xiàn)調整，納入指數(shù)的42家公司中，28家公司大幅下跌，龍頭標的岷江水電報跌停，此后板塊內上市公司股價均出現(xiàn)調整。

二級市場短期波動背后是資金驅動，大筆資金介入的背后是對電網投資財富效應的高預期。但從產業(yè)角度看，更希望資金能助力芯片、傳感器等核心技術研發(fā)，而非短期炒作。

3 數(shù)據(jù)采集、傳感終端是投資重地

電網希望淡化電力管網運營商的角色，突破傳統(tǒng)電網投資、運營瓶頸，試圖構建一個萬物互聯(lián)、人機交互的生態(tài)系統(tǒng)。

從網絡架構上看，泛在電力物聯(lián)網包含感知層、網絡層、平臺層、應用層四層結構。在這一戰(zhàn)略驅動下，電網在電力信息化領域的投資安排預計將大幅增加。

如果電網公司這場轉型如期成功，屆時（2024年）電網企業(yè)對內可以實現(xiàn)跨部門協(xié)同（生產與營銷貫通），感知源網荷儲設備運行狀態(tài)，提升電網運行管理水平，促進新能源消納并網；對外實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實時響應客戶、部門、設備供應商、發(fā)電端等需求，創(chuàng)新大數(shù)據(jù)分析、金融服務、節(jié)能等新利潤增長點。

從實施路徑看，電力物聯(lián)網的搭建首先從感知層基礎設施搭建開始。感知層是由大量的具有感知、通信、識別能力的智能物體與感知網絡組成。這包括配電側采集裝置、通信設備、邊緣計算等產品，通過終端設備實現(xiàn)能源匯集、傳輸、轉換、利用各環(huán)節(jié)設備、客戶的狀態(tài)全感知、業(yè)務全穿透?；诟兄獙硬杉到y(tǒng)的完善，電網系統(tǒng)各個要素才可以實現(xiàn)數(shù)字化管理，實現(xiàn)能源業(yè)務數(shù)據(jù)化。

由此，數(shù)據(jù)采集、傳感等智能終端設備是泛在電力物聯(lián)網投資的重地，數(shù)據(jù)采集是數(shù)據(jù)商業(yè)化應用的前端。

根據(jù)電網數(shù)據(jù)，到2018年底，電網接入的智能終端設備超過5.4億臺（套），采集數(shù)據(jù)日增量超過60TB，覆蓋用戶4.6億戶；車聯(lián)網接入充電樁超過28萬個。按照電網公司規(guī)劃，預計到2025年接入終端設備將超過10億只，到2030年將超過20億只。

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(jù)，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(jù)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(jù)分析技術，通過智能網關采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，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(jù)。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)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(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)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(jù)，為生產企業(yè)提供設備運行監(jiān)控和產污排污數(shù)據(jù)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(jù)，經LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)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(jù)應急管理部網站數(shù)據(jù)，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。

 

    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(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，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)。

4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺

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(jù)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(jù)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。基于電動自行車火災的危害和特點，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(jù)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(jù)，并根據(jù)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(jù)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(jù)存儲在本地，網絡恢復后補傳數(shù)據(jù)，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)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(jù)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

在泛在電力物聯(lián)網的美妙遠景前，基層數(shù)據(jù)的接入、采集甚至比平臺層的搭建更重要，數(shù)據(jù)采集的終端則是芯片、傳感器、信號采集器、智能電表、智能信息采集系統(tǒng)等。只有在感知層數(shù)據(jù)完成深度采集后，數(shù)據(jù)應用、智慧能源服務平臺的搭建才有基礎。所謂，積硅步至千里即是如此。

參考文獻

[1] 王秀強.國網轉型：掘金泛在電力物聯(lián)網

[2] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06版