大数据在用电节电应用中的路径探索

王晓雯 谢仁标 王玉根

朗新科技股份有限公司

1 大数据在用电节电领域3个层面的应用

企业或居民的用电行为是一个持续的过程，其数据分布在每一个设备层面，相关数据具备了大数据所具有的4V特征(即Volume、Variety、Value、Velocity)：

（1）数据体量巨大（Volume）

电力行业经过数年的发展，积累了丰富的数据资源，体现在设备级、企业级、行业区域级等不同的层面。除每一个设备产生的用电数据外，在企业层面还包含了供电环境、所属行业、用电性质、企业产量等数据，根据所在区域上不同还有经济数据及雾霾、气候、地理状况等环境数据。

（2）处理速度快（Velocity）

电力产品有别于其他产品的最大特征是发输配用的同时性，用电行为的持续不间断导致数据在快速的更新和增长，数据周期包括了年、月、周、天、小时、分钟。

（3）多样性（Variety）

节电数据在节电策略、能效诊断等方面包含了结构化数据和非结构化的信息，相互之间也存在着很强的关联性。

（4）价值高（ Value）

在用电节电领域，其数据可以在需求预测、降低成本、市场开拓、客户服务等方面发挥出极高价值。

在节电领域包含了众多的参与者，能耗企业、居民、电动汽车主等都是作为用电的主体直接消费电力，电网公司是终端客户电力供应者，设备厂商是用电设备的提供者，节能服务公司以帮能耗企业节能为使命，政府在节能节电过程中执行着监管职责。节电大数据基于这些不同相关方的诉求，主要有以下3个层面的应用。

（1）大数据在用电主体中的应用

从用电主体的用电数据采集，到数据的汇集和挖掘分析，实现数据采集可视化、用电行为持续优化、节电效果深度挖掘、用电行为动态管理。通过全方位改善用电主体的用电行为，节约电力电量。

（2）大数据在行业相关方的应用

利用大数据的挖掘分析技术，可以为行业内相关方提供数据输出、分析及解决方案，例如持续优化用电设备的工作参数，对节电效率高的设备进行排名推选，挖掘节电潜力大、风险小的目标地域和客户市场，对节电工程全过程进行监测及优化。通过为各相关方带来节电价值，从而推动行业整体的节电效果提升。

（3）大数据在政府监管方的应用

在政府层面，可以汇集行业内外多类数据，发挥大数据的深度应用，例如进行奖惩指标及补贴标准测算为政策制订提供依据，在不同区域进行全社会节电公告激励全民节电，行业数据对其他宏观工作提供数据参考。从而可推动行业的政策制定和决策方向的精准性，推动全社会节电效果提升。

2 大数据在用电节电应用的两条实现路径

大数据在用电节电领域的应用前景广阔，但现阶段行业发展中还存在一些挑战。第一体现在数据采集方面。和互联网等行业消费过程已实现数字化记录不同，节电领域的数据产生单元在设备级，而目前设备的用电数据采集手段还未全面普及，用电过程的数据还无法全部数字化采集并存储。第二体现在数据共享方面。按照国家政策文件要求目前行业内大部分的大型能耗企业都已建设自用能源管理系统，这些海量的数据资料并没有通过公开透明的方式发布，数据未实现充分共享。第三体现在大数据应用水平方面。目前在节电领域大数据开发还处在起步阶段，行业内缺乏专业的大数据运营公司和数据运营分析人才，从数据采集存储、挖掘到价值分析及运营的运转机制还未形成。

结合当前实际情况，大数据技术的应用，本文提出如下两条实现路径。

（1）基于已有业务管理系统应用大数据技术

在已有支撑业务开展的信息化系统平台上，应用大数据技术，一方面可提升本身的业务管理水平，同时可以基于其数据中心开展更加多样化的数据分析（见图1）。

已有业务管理系统目前包括了电网公司的营销业务应用、能耗企业的能源管理系统、电动汽车运营系统、节能服务运营平台等。这些系统已经实现了不同纬度、粒度的数据采集，支撑其业务及管理运转。利用大数据技术首先可以提升其业务自身的能力，如对能耗企业来说通过大数据分析模型可以动态监测并改变企业人员行为及设备策略。其次结合一些行业数据、区域经济数据、供电环境数据，通过大数据关联分析预测其用电趋势，动态优化不同供电环境下设备运行策略，通过大数据应用促进企业节电效果全面提升。

（2）集成已有数据中心开展大数据分析

通过购买、集成交换、行政要求等方式，汇集行业内各个数据中心的数据，应用大数据技术，为不同的主体开展数据分析服务（见图2）。

例如目前的政府省级电力需求侧管理平台，从不同省级电网需求侧管理平台、大用户能源管理平台、电能服务商平台、政府统计中心等系统收集数据，形成省级电力需求侧管理数据中心，通过大数据应用分析，为政府提供经济分析、电力供需形势分析、有序用电计划、需方响应、DSM目标责任考核、在线监测、网络培训、信息发布等功能。未来大数据技术发展到更高级的阶段，还将创造出更多新的商业价值。

3 节能服务运营云平台实践案例

朗新公司在电力用电相关领域建设有多种信息化系统，包括为节能服务公司提供的节能服务运营云平台、为政府部门建设的省级电力需求侧管理平台、为电动汽车运营商提供的电动汽车运营系统、和支付宝合作上线的电力电子账单及支付系统等。基于这些实际建设的信息化系统，也做了大数据应用的探索实践，以下结合节能服务运营云平台介绍大数据实现路径和具体的应用场景。

图1 基于已有业务管理系统应用大数据技术

图2 基于已有业务管理系统应用大数据技术

节能服务运营云平台（见图3）是为市场化的节能服务公司/电能服务商提供线上运营的管理工具。平台基于阿里云搭建，为节能服务公司/电能服务商提供租赁平台，并最终为用能企业提供节能服务。节能服务公司/电能服务商在节能服务运营云平台上既可以作为独立租户，支持灵活的运营模式，租赁平台设施独立开展运营；与平台运营商合作共同拓展市场、提供服务，开展节能服务运营业务；同时还支持部分租赁、部分合作运营的模式。云平台为节能服务公司提供信用与能力评估，确定信用、能力等级服务，为交易双方提供交易撮合、担保、付款、物流等服务，同时也为节能设备、技术方案提供宣传平台；为节能项目提供供需双方对接。不同的节能服务公司以独立运营实体身份入驻平台，依托于平台提供的企业接入、计量统计、成本分析、在线监测、分析诊断、用能控制、优化及报表等基础服务协助开展业务；通过企业帐户管理、在线支付、服务项目宣传与设置等业务支撑企业运营活动。

图3 节能服务运营云平台架构图

节能服务运营云平台成本低、使用灵活，具有以下明显的特点，可以吸引更多的节能服务公司加入。

（1）云平台可以大大减少服务商的IT投资

节能服务公司根据其市场情况租赁平台服务，提供按年、月或接入点数方式，避免自身投资庞大的软硬件资金，在使用成本方面和传统企业自建信息化系统方面具有显著优势。

（2）云平台提供灵活便捷的服务项目

云平台以SaaS模式提供服务项目，节能服务公司可根据业务方向选配服务内容，构建属于自己的节能服务超市。服务项目能够便捷切换、即订即用。

（3）云平台可以间接降低企业接入成本

节能服务公司最终的客户是用能企业，基于云平台可以同时降低企业的成本、技术、工期等接入门槛，可以吸引更多企业接入。

（4）云平台能够提供数据增值服务

当云平台的使用范围逐步广泛，接入的企业更多，吸引设备厂商等外围企业加入之后，平台的大数据特征就越明显，其数据价值就高。基于云平台用能数据中心，可以挖掘出数据价值，拓展增值服务项目。

大数据在云平台的应用，属于上文路径之一。一个典型案例是为节能服务公司等提供精准营销。平台可以对不同接入企业的节电效果、行业、生产班次、地理环境、区域经济等数据分析，挖掘潜力高的目标客户属性，缩小目标客户范围。通过构建用户特征分析模型，分析用户的用电特征和主要设备的能效状况，识别节电潜力用户群（综合或某用电设备）。主动推销给不同的节能服务公司。另一个典型案例是为节能设备厂商改进设备参数提供设计依据。对同一设备在不同环境下的实际用电、关联设备运行的环境数据（气压、气候、温度、湿度等），评估设备效能，分析其相关影响因素，聚类分析出不同因素的关联关系，为生产不同环境下具备最佳运行性能的节电设备厂商提供参考依据。这两个案例只是云平台中大数据应用的冰山一角，更多的价值创新和应用有待于在实践中开展。