配電運維如何利用能源大數據實現更好服務?
近來,綜合能源服務一直成為大家關注的熱門話題。綜合能源服務是一個很大的話題,其中包含的內容很多,售電公司想跟隨潮流轉型做綜合能源服務商應,應該結合自身的定位及業務來綜合考慮,找準切入點。本文就綜合能源服務其中的一個方面——配電運維來跟大家簡單聊聊能源大數據在這方面的應用。
配用電管理的內容
配用電管理的核心是對設備資產、電能的有效管理。從發電開始,經過輸配電網絡,最后到用戶側,這個過程中有兩部分比較重要,一是承載電的網絡、一次設備;二是商品——電,可以說本質上的就是這兩樣東西。這兩者當中,設備是比較重要的,因為它承載著傳輸分配的作用,如果設備資產這塊出現問題,商品則無法到達用戶側,所以個人認為配用電的核心就是設備資產和電能這兩者的管理。
電改出來之后,市場上售電側的主體主要有三類:
第一類售電公司(電網公司):以國網、南網為主。
第二類售電公司(配售一體化公司):有自己的配電資產的,配售電一體化。
第三類售電公司(獨立售電公司):純粹做售電。
這三類公司在運營過程中都離不開對設備資產和電能這兩方面的管理。
1、用戶配電設備資產管理
設備作為運營的一個部分,其資產屬性是很重要的。配電資產管理其中有一個很重要的概念就是資產全生命周期,增量配網在輸配電價方面主要是對資產的管理,包括資產的投資、運維等方面的成本。
這里我們關注用電企業的配電資產從報裝開始、設計、安裝、到投運屬于設備工程階段,只是完成了設備的投入使用階段,但是真正長期的設備資產管理是從搶修、運維、治理和技改開始的。如果在這些方面管理得好,設備的資產生命能夠延長,那么運行的成本就能得到提升,經濟效益就能得到提高。所以配網資產管理關注的是整個生命鏈條的管理。
2、用電管理
用電管理以前是從供電公司角度對用戶的用電行為進行管理,個人認為從綜合能源服務角度叫用電服務會更好一些。用電服務有幾塊核心內容:
首先從安全角度看,用電的安全肯定是第一位的,包括人身安全、設備安全,用電安全如果出現出題,會引起企業經濟效益的降低,甚至造成生產事故。
從電本身的形式看,它是一個商品,有負荷和電量兩方面的內容。負荷是對電力需求的管理,電量是對供電量的管理,我們平時所說的需求側管理核心就是這兩方面管理。舉個例子,像家庭的峰谷用電,就是對負荷的管理,引導用戶削峰填谷;電量方面的階梯電價是引導用戶從用電量上進行節約,這樣電力投資包括總體社會成本都會降低。
用電管理還有一塊很重要的部分就是電能質量,與其他商品質量相比,電能質量有它的特殊性,因為供方和用方都會對電能質量產生很多影響。
3、分布式電網、電力市場將顛覆傳統電力系統
隨著分布式電網和電力市場化的逐步深入,對電力系統的運營模式將產生很大的影響。以前的電力系統是集中發電,大電網、大系統、大機組,結果往往是重輸、輕配、不管用。這幾年配網方面的投入有所加大,但是整個電力系統的結構還是集中發電模式,所以很難改變這種方式。
隨著分布式能源越來越深入,分布式電網、尤其現在的電力市場化逐漸深入,對整個電力系統都將造成影響,包括網絡的結構,以后用能側的使用需求、內容將會越來越豐富,各種能源設備物聯的需求越來越大,可能會帶來新的商業模式和技術模式。在配電和用電環節,也會帶來很大的變化,有較大的市場潛力。
4、綜合能源服務
《國家電網公司關于在各省公司開展綜合能源服務業務的意見》中指出,綜合能源服務是一種新型的為滿足終端客戶多元化能源生產與消費的能源服務方式,涵蓋能源規劃設計、工程投資建設,多能源運營服務以及投融資服務等方面。設計、工程投資、運營和金融服務基本上涵蓋了能源綜合服務的所有方面,再加上它是多元化能源,所以它的范圍是很廣泛的,在這個前提下,怎么切入綜合能源服務就變得很重要,值得認真思考。
因為綜合能源服務的范圍太廣,所以不同角度、各個方面都可以有所理解。上圖中將綜合能源的服務歸類為潛在收益來源、核心服務、基礎服務和增值服務,這就包括了能源服務本身的銷售、套餐、發電、虛擬電廠等。增值服務包含了工程服務、資產服務、能源托管等;潛在收益方面甚至還包含了土地增值,所以大家可以從很多角度去理解,那么就看怎么結合自身的實力找到切入口了。
5、綜合能源服務市場的切入點
我們總結了三個可以切入的點:
能源側:可以做多能互補、分布式能源,或者可以提供投資能源的服務。
網絡側:可以從配網投資、工程建設等方面進行切入。
用戶側:可以成立售電公司,或者從用戶配電資產的投資、配用電管理(節能服務、電務服務、電力工程、能源托管)等方面入手。
這幾個方面都有切入的可能性。
6、配用電管理對于綜合能源服務的意義
配用電管理對于綜合能源服務的意義主要有兩個方面:
(1)可操作性:
用戶有切實的需求
具有普遍性:只要用電,有配用電設備,有用電的需求,就需要這個服務,目前很多用戶的需求還沒有真正被發掘出來。
現已存在的市場,但未成熟:用戶用電這個市場是已經存在的,比如用戶的設備工程、用電的服務等,只不過現在還沒有形成很成熟的市場,從這幾點上看配用電管理還是具有可操作性的。
(2)易擴展性:
提供用戶粘度:因為這是一個普遍服務,為用戶提供很好的用電服務,用戶的依賴性就會增強。
為后續服務提供基礎:資產管理和用電是核心,有了這兩個基礎的服務,后面的服務就會有很多切入的可能性,易擴展性就會好一些,所以從這個角度看,開展綜合能源服務是配用電管理很好的入口和保障。
互聯網+配用電管理解決方案
1、前提:服務能力
在配用電方面,互聯網或者互聯網+只是一種輔助技術,核心還是需要從事這方面業務的公司具備服務方面的能力:
專業的人員設施
規范的服務流程
切實的服務內容
合理的收費標準
這些方面對于從事配用電的公司來講還是一個比較大的挑戰,因為整個市場的成熟度還不是很高,這就對從事這方面業務的公司在專業性或者對業務的理解上有一定的需求,如果這些做不到,那互聯網+對你的作用就很小了。
2、互聯網+配用電管理的必要性
從技術層面來看,互聯網+有幾個方面能為綜合能源服務平臺提供支撐:
云計算
移動端
物聯網:采集設備的物聯
大數據
這些技術實現了物、人和業務的鏈接,提升了效率、降低了成本;通過這些鏈接,沉淀了服務標準和業務,使價值得以發現。
3、平臺支撐--建模
互聯網技術的應用不是用來簡單地做一些頁面。配用電管理未來是一個企業級、大數據量的應用,所以離不開后臺強大的支撐。
首先在配電網、建模等方面要有一個很好的支撐。信息化是建立在對外部世界的建模基礎上的,如何看待外部世界,要在系統中有所反饋,所以需要通過建模的工具將其信息化。這方面建議參照一些國際標準或者行業標準,因為對設備資產、電網的管理是一個比較龐大的工程,如果沒有建立有預見性的模型,未來的適應性就會很差。
上圖是從電網的資源角度和設備資產角度去描述電網的設備,例如同一臺變壓器從這兩個不同的角度看,它的描述是不一樣的,和其他設備的關系也是不一樣的。
除了對設備的建模之外,對一些指標也需要建模。如上圖中美國暖通工程師學會提出的評價冷戰效率的標尺模型。如果沒有在系統中建立這些模型,那系統的擴展性是非常差的。
4、平臺支撐--大數據采集
建模是系統對電網、設備的描述,描述完之后需要進行相應的數據采集。
大數據的采集需要:
支撐千萬級數據采集、存儲、處理
支持高頻采集及實時并發處理
支撐多種協議
安全訪問
數據加密
5、平臺支撐--企業級應用框架
配用電的管理是企業級的應用,需要滿足企業級應用的技術框架。比如:可配置的業務流程引擎;嚴密的角色、權限管理;需要有多種方式的信息發布機制;同時作為應用功能,需要有很好的用戶體驗,這些都是對企業級應用框架的基本要求。
6、平臺支撐--安全性
安全性方面是一個比較復雜的內容,因為安全性不光只是技術問題,國家政策、合同約束、企業誠信、技術保障等方面都是相輔相成的。
從技術角度來說,安全性主要包括:
數據安全:數據可訪問,是完整的,保密的,還有授權方面的管理。
應用安全:對應用權限的管理,同時在應用開發的流程也應該是安全的。
系統&網絡安全:涉及到操作系統、網絡方面的安全。
物理與環境安全:設備的物聯安全、電力供應的環境安全等。
災難恢復與業務連續性
后面的幾塊安全性已經有很多提供基礎服務的公司,有需要可以選購,不需要自己從頭去建。
7、硬件支撐--采集設備
除了平臺的支撐之外,數據物聯方面的采集則需要硬件的支撐。
不同環境下的通訊:通訊是問題最大、最需要解決的點。
多種監控信號接入:比如,配電房里有高低壓的監控、環境、視頻的監控等,不同的信號都要支持。
各種設備規約:不同的廠家有不同的協議,要支持接入。
裝接方便:作為很大量的數據采集,如果裝接很麻煩,很不方便的話,安裝成本會很高,未來維護上也會影響數據采集的質量。
8、業務支撐--配電管理
有了前面所說的基礎平臺的支撐基礎,才可以在上面構建業務。配電管理里面核心的有設備管理、運行管理、檢修管理、數據分析和移動app等方面的內容。
9、業務支撐--用電管理
用電管理方面業務包括:工廠用電、建筑用電、數據采集和移動app。工廠用電和建筑用電的情況不一樣,所以有不同的業務功能。
應用案例
1、商業綜合樓配用電監測及能效管理服務
解決方案:
通過對商業綜合樓配用電的數據采集,分類分項收集建筑內用電信息。經后臺數據中心進行實時處理、存儲,并實現數據的展示、統計、分析。
用戶受益:
建設專業配電監控系統:分項分類計量、實時監控;
優化用電全局報警系統:全局故障報警、集中管理;
幫助用戶制定合理優化用電計劃;
產生用電報表,生成能耗能效分析報告,指導用戶節能降耗。
2、大型用電企業配電管理及用電優化管理服務
解決方案:
配電房高低壓設備、環境、視頻的實時監測;工廠內主要設備用電數據實時采集;輔助企業配用電設備運維管理。
用戶收益:
配電房設備在線監測;
發現設備問題及電能問題,提高設備、人身安全,減少損失;
研究能耗特點,優化工廠的運行策略,提高效益;
企業配電運維規范化,簡化了運行管理人員手工作業環節,提高了監管時效性。
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