让电网插上互联网的智能翅膀

本刊编辑 余健仪

一场全球范围内的电网“智能化”运动已经起步。这场运动就是要将数字仪表、通信网络等信息技术增添到传统电网上。近年来，美国风险投资家在智能电网启动方面投资已经超过10亿美元，大型电力公司及信息技术巨头也纷纷加入到这一行列。但据美国帕克斯咨询研究公司称，走在智能电网最前沿的不是全球主要的电力公司，而是已经经历过互联网时代洗礼的重量级信息技术公司，这些公司似乎已经从智能电网中嗅到了当年互联网初创期的味道。

互联网巨头分食智能电网蛋糕

除了专题首篇介绍的有“明日思科”之称的Silver Spring Networks在智能电网终端芯片和软件上占有主导地位以外，还有Tri l liant Networks、eMeter等也是在该领域领先的创新企业。这些公司独具慧眼，很早就看到智能电网的发展趋势。

当然，智能电网的技术优势、经验和利润空间的诱惑，不仅吸引了初创企业，也使得诸如IBM、Google、Cisco等IT巨头赶紧在智能电网时代全面到来之前未雨绸缪：

智能电网是IBM“智慧的星球”愿景的一大部分，IBM正在构筑电网智能化项目的技术主线，在电网沿线设立通信设备、软件和伺服器来处理海量数据。近期，IBM还在澳大利亚和美国开展了有关智能表计、负荷控制、电网设备监控等智能电网相关试点项目及投资。

Google是继IBM之后，又一家希望从美国政府“智能电网”计划中加快自身发展的IT巨头。除了开发可以图形化方式掌握消费者用电状况的软件“Google Power Meter”之外，Google还加入了国际需求响应和智能电网系统企业联合会（Demand Response and Advanced Metering Coalition）。为了争取到技术及政策方面的协助和支持，该公司不仅与美国通用电气（General Electric）进行合作，还在美国联邦议会的听证会上强调了制定智能电网领域开放标准的必要性。

Cisco，同样也在电力网络设备和家用能源管理设备方面全力出击，并宣称智能电网就是它的下一个10亿元生意的目标。Cisco正在创建基于互联网协议通信标准的智能电网生态系统，成员包括系统集成商、技术供应商、电力和公用事业集成商、电信运营商以及服务和销售供应商等，它们构成了智能电网基础设施中的每一个元素。Cisco将提供智能电网安全服务和解决方案，以统一的方式确保电力系统的物理安全性、数字安全性和可靠性。

可以说，智能电网这项新技术，除了与电力产业紧密相连，它也给信息产业带来了巨大的商机，并将推动全球IT产业的深度变革。

智能电网对能源创新的巨大促进作用，就像互联网促进计算机信息产业一样。人类能否在电力系统，乃至整个能源系统上再次复制互联网的成功模式，以此解决电力供应的安全问题和实现可持续发展，正在成为一种全球化的能源战略选择。

智能电网与互联网是一个层面的问题

从众多重量级互联网公司竞逐智能电网的现象可以看出，与互联网起步时一样，他们对新应用模式和盈利模式的渴求非常强烈。因此，智能电网又被称作是“一次新的互联网式的革命”。

“智能电网，正如互联网诞生后的很长一段时期，不同的研究应用主体都有着各自的理解。”《商业周刊》说。而在中国能源网CIO韩晓平看来，他给出了这样的理解：“相比互联网的信息链，智能电网是信息链和能源链的结合，如果互联网实现了人与人的交流，那么智能电网的出现则营造了一个物与物交流的平台”。

事实上，智能电网与互联网是一个层面的问题，是将互联网的理念应用于能源、电力领域。智能电网最具革命性的理念是将互联网的精神贯彻到了电力行业，用网络技术和智能化实现电力行业配比的市场化，从而极大地缓解电力紧张和电力中断问题。这也是利用网络技术对智能电网的诠释。

智能电网的发展模式与互联网的“PC+电话线网路+数据包交换技术构筑”的扁平化模式也有相似之处。在智能电网中实现多能源协同互动的分布式能源系统，相当于PC；具有多层次电网，相当于局域网、城域网、无线网、国际互联网；各用电、配电、供电和发电设备之间的信息互动，相当于数字信息包交换技术。

所以说，智能电网是“互联精神”下的电网。人类能否在电力系统，乃至整个能源系统上再次复制互联网的成功模式，以此解决电力供应的安全问题和实现可持续发展，正在成为一种全球化的能源战略选择。

智能电网复制与互联网同样的制胜模式

占据绝对霸主地位的IT企业在将他们的触手伸到电力行业领域的同时，也在利用自身的网络技术优势演绎着其对于智能电网的理解。不难发现，他们正将互联网的制胜模式复制到电网领域，并将智能电网称为“Power2.0”。下面以IBM和Cisco为例，讲述智能电网的发展思路。

IBM认为，“与传统的电网相比，智能电网看起来更像因特网。它可以接入大量的分布式的清洁能源，比如风能、太阳能，并整合利用电网的各种信息，进行深入分析和优化，对电网进行更完整和深入的洞察，实现对整个智能电网‘生态系统’更好的实时决策。对于电力用户，可以自己选择和决定更有效的用电方式；对于电力公司，可以决定如何更好地管理电力和均衡负载；对于政府和社会，可以决定如何保护我们的环境。最终提高整个电网系统的效率、可靠性、灵活性，达到更高的智能化程度。”

基于上述设想，IBM对智能电网的开发同当年开发互联网模式如出一辙。IBM把开发智能电网分成三个步骤：首先实现电网自动化，使其更强大、更清洁、成本更低；其次，集成电网及其上下游产业，建立集成能源价值链；再次，提供新的增值服务，拓展新的市场，扩展电网价值。如果做到这些，传统电网就会演变成为智能电网。

对于今天的智能电网，Cisco也看到了新的机会。自上世纪九十年代末Cisco抓住了互联网与电信的融合这个机遇，使其一举成功。这次Cisco也不会放过IP网与电力网融合的契机，把结合互联网和电网的优势作为开发智能电网的切入点。

在Cisco的解决方案中，电网从发电端到用电端都实现IP化，在IP化的基础上，实现基于标准的可互操作；在网络层面集成有线网、无线网的传输技术，实现宽带化，为智能电网提供数据采集传送；接下来重要的一环是通过云计算与云存储分析和处理采集到的海量数据；Cisco还设有协同办公和统一通信平台，在云计算分析出来的大量结果基础上，为用户提供更好的服务。Cisco为智能电网提出了6层的架构，从底层到上层分别是：电网、通信基础设施、计算信息技术（数据中心和云计算）、上层应用、安全产品、集成资讯和服务。其中贯穿六层的是网络管理和网络安全。

为将互联网IP通信与监控整合到电网中，Cisco还推出了专为智能电网设计的路由器和交换机，包含了一些现有的思科组件，如IOS软件以及网络安全功能。可用于收集和分析变电站的多个智能设备的数据，为企业和家庭提供电力，并且帮助他们更好地管理能源使用效率。

智能电网与互联网的融合

相信有许多创业者或创新者都有这样一个愿景：在智能电网中，消费者可以形成一个即时、双向网络。在这个网络里，消费者可以即时查看各种电费价格的变动，智能仪表和能源管理设备可以即时读取能源消耗数据，并将其可视化，从而改变消费者行为。消费者可根据即时能源数据，接入互联网远程调节智能电表或更改家用电器的设置……这就是智能电网与互联网融合的理想结果。

Cisco中国资深副总裁张思华表示，智能电网与互联网的融合，将带来更为深远的影响。

有专家更指出，未来应该将智能电网融入到电信网、广播电视网、互联网的发展中，实现四网融合，只有这样，未来生活才会有充沛动力。

目前我们已经能看到一丝曙光，就是基于IPv6的互联网协议有机会成为智能电网的通信标准。一直以来，智能电网的相关标准的争议都悬而未决。IBM、Cisco等老牌IT厂商主张以IP协议为基础，确立智能电网的技术标准。而传统电气设备制造商对于这样的提法显然无法表示赞同，因为这将关系到企业的核心竞争力与根本利益。究竟智能电网应该姓“电”，还是姓“网”，不同阵营之间的争论始终没有停止。随着2010年的到来，问题的答案开始明朗化了，美国联邦政府官员表示，智能电网将支持互联网标准，采用IPv6是非常重要的。而作为最大发展中国家的中国也积极推动IPv6在南方电网公司的应用。IPv6一直被视为是物联网、云计算、移动互联网等科技制高点的最重要的基石，对于智能电网也不例外。IPv6将助力智能电网商业进程越走越远。

未来，互联网将与电网将产生越来越多的交集，全球化的智能电网建设热潮无疑会给在金融危机寒潮下苦苦挣扎的IT行业带来些许温暖。智能、互动、标准化都将是未来智能电网的几大标签，当然这一切都有赖于IT技术的进一步发展。

参考资料：

1.http://www.cnw.com.cn/weekly/htm2010/20100607_198542_3.shtm l

2.http://cloud.csdn.net/a/20100402/259567.htm l

3.http://www.china5e.com