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智慧用能物联网,助力国网湖南构建综合能源服务数字平台

国网湖南综合能源服务公司联合华为构建了一个智能、开放、高效的数字化平台。

文/向运琨 国网湖南综合能源服务公司商业运营总监;黄伟 华为数通解决方案高级工程师;张皓翔 华为广域网络高级营销经理
2020年09月

当今世界,化石能源日益短缺,环境污染日益加重,气候变化日益突出,绿色能源与可再生能源的高效利用已经成为人类社会发展的关键。电能作为优质、高效的能源,能够满足绝大多数的能源需求。

ABC

绿色能源革命已来,综合能源服务转型正当时

面对着绿色能源革命带来的机遇与挑战,中国继续深化电力体制改革,按照“管住中间、放开两头”的体制架构,有序放开输配以外的竞争性环节电价,有序向社会资本开放配售电业务,有序放开公益性和调节性以外的发用电计划,从而构建一个更加完善、充分、有效竞争的电力市场,以实现能源的高效利用和健康发展。

随着电力市场化的不断推进,电网公司在面临着日趋激烈竞争的同时,也纷纷瞄准了综合能源服务业务市场的新机遇。国网湖南省电力有限公司(以下简称:国网湖南)成立综合能源服务子公司,以实现从传统电能供应商向综合能源服务提供商的转型,通过创新企业发展模式,积极构建新业态,以满足用户多元化用能需求,巩固售电市场,增加用户粘性,提升增值收益。

开展综合能源服务,基础数据和数字平台是关键

综合能源服务是一种新型的、为满足终端用户多元化能源生产与消费的能源服务方式,涵盖能源规划设计、工程建设投资、多能源运营及投融资服务。国网湖南综合能源服务公司主要围绕商业楼宇、工业企业、大型园区等能耗强度高、空调用能占比大的用能客户,致力于提供贴身、专业、高效、多样化的综合能源服务。

在能源供给侧,通过开展分布式发电、供冷供热供电三联供、储能等服务,构建以电为基础的多能互补供应系统,帮助客户降低用能成本。

在能源使用侧,通过提供节能服务、电力运维、用能监控与分析等服务,推动能源与信息融合,充分利用技术、资源、资金等手段提供整体解决方案,构建以电为中心的终端能源消费体系,帮助客户提升能源使用效率。

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图1.综合能源服务业务范畴

国网湖南综合能源服务公司在开展综合能源服务时,面临的主要问题是缺少详细的用能数据和基础数字平台。用能客户通常缺少详细的用能数据,比如能源分类分项、能源时间空间分布、单位产能能耗水平、能耗概览与能耗指标、能耗异常告警等,导致用能分析无数据、用能管理无手段、节能改造无验证。

国网湖南综合能源服务公司在开展业务之初,由于缺少智能化的数字平台,不具备设备远程管理和软件升级能力,因此无法进行用能数据分析,严重制约了业务的快速发展。

围绕“云-管-边-端”,搭建核心架构

国网湖南综合能源服务公司联合华为,基于"Huawei Inside"模式,采用“云-管-边-端”核心架构,创新性地提出了智慧用能物联网解决方案,构建从数据感知、边缘处理、到智慧应用的综合能源服务数字化平台,以满足综合能源服务业务各场景物联网的应用需求,以全面支撑综合能源服务业务的发展。

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图2.智慧用能物联网解决方案顶层设计

云,远程管理可视化

在云端,该方案采用云管理架构,由应用层和平台层组成。平台层主要提供物联网平台+大数据组件+AI组件,可支持百万终端设备的全生命周期远程可视化管理,实时监控全网状态,实现故障快速定位,完成海量用能数据的分析和处理。同时,还可结合行业最新政策变化,识别价值数据,挖掘用能客户需求。应用层提供开放的北向接口给行业内集成商构建应用服务包,可为用能客户提供专业服务,以充分发挥行业厂家懂行业、深入场景的技术特点。

边,边云协同更高效

在边缘计算层,其基于边缘计算技术,重新定义了能源网关设备,赋予设备以智能大脑。智慧用能物联网关可像智能手机一样,可按需定制或加载各种功能,在实现数据灵活共享的基础上,对接不同业务生态,实现一机多用,避免了硬件系统的重复开发。与此同时,网关采用云边协同方式,通过数据分层分析与处理,使能高效应用。其中,云端主要提供用能大数据分析,完成人机交互、策略生成;边缘侧则主要完成数据预处理及策略的分解执行,实现云边高效协同。

端,电水气热/冷全采集

在采集终端层,轻量级采集终端及转换器采用工业级宽带电力线载波通信(HPLC)技术,网随电通,即插即用,通过普通的电力线,就可经济、可靠、高效地采集各种用能信息,为综合能源服务业务提供基础数据;同时,其支持多种有线/无线接口转换,可全面满足电、水、气、热/冷等场景业务接入需求。

落实能源精细化管理,全面提升管理水平

某集团是湖南多业态的商业上市公司,预计2020年度的用电量将突破5亿度,随着用能费用的逐年上升,亟需加强和改进能源使用效率,通过节能降耗,强化企业的竞争及生存能力。

该集团门店普遍存在节能改造无数据、用能管理靠人工等问题。由于用能数据基本采用人工抄读,不仅效率低而且易出错,且无空调、照明、冷柜等分项计量的详细数据;各用能数据相互孤立,无法形成横向对比数据,不利于集团科学化的管理。

国网湖南综合能源服务公司与该集团开展综合能源服务战略合作,基于智慧用能物联网解决方案,为该集团建设的三级能源管控平台,不仅可采集空调、电梯、排污泵、广告大屏、量化照明等50多种设备的数据,还可以提供设备节能改造、设备运行监测、线路状态预警、异常运行报警、负荷预测、用能合理性分析、照明等用能设备使用管理、节能空间挖掘、停车场充电桩建设等一揽子服务,以助力该集团实现能源的精细化管理。

智慧用能物联网解决方案成功助力该集团打通了能源精细化管理的“最后一公里”,并构建了综合能源服务管控平台。通过提供节能、电力运维、用能监控与分析等服务,方案在帮助该集团提升能源使用效率,降低用能费用,排除用能安全隐患,保障绿色安全经营的基础上,全面提升了企业管理水平。

能源转型是国家经济转型的关键环节,华为是能源行业数字化转型可信赖的问计对象。国网湖南综合能源服务公司将继续携手华为,基于5G、云、AI等创新ICT能力打造领先的能源解决方案,更好地服务能源客户。缤纷世界,灯火万家,繁荣工业,赋能生产。智慧用能物联网解决方案通过数字化管理庞大的能源资产,实现设备与设备、设备与人、人与自然的高效协同,与伙伴共建综合能源服务的美好未来!