“物联网+”推动综合能源服务新变革

文 | 汤芳

作者供职于国网能源研究院

“物联网+”在能源领域快速兴起，正成为推动能源产业革命的中坚力量。

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用。如果说“互联网+”拉开了“信息融合”时代，那么“物联网+”则开启了“万物互联”的新纪元。作为现代工业的引擎，能源领域也在积极拥抱“物联网+”。

2019年3月，国家电网公司提出加快建设泛在电力物联网的重大部署，引发了社会广泛关注，也为物联网在能源领域的应用注入了强心剂，成为物联网落地的里程碑。“物联网+”在能源领域快速兴起，正成为推动能源产业革命的中坚力量。

物联网技术与综合能源服务加速融合

经过近20年探索，物联网在各个层面不断趋于成熟。在政策层面，物联网相关国家标准、《信息通信行业发展规划物联网分册（2016-2020）》、《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等文件相继出台。在产业层面，物联网已经从集中于自身技术探索的第一代发展阶段，步入了第二代发展阶段，也就是物联网与工业相结合的阶段。

就能源领域而言，物联网已经具有一定的应用场景，例如智能电表、节能照明、配电监控等。在这些应用场景中，数据都扮演着重要角色。实践表明，在能源领域，能够产生重要价值的数据，就能成为与物联网的最佳契合点。

根据上述应用场景和物联网“云-管-边-端”的共识体系架构，笔者认为可以将能源领域“物联网+”细化至6个重点层级：1、能源设备层：包含能源电力基础设施和用能用电设备，例如新能源、配电系统、充电桩、储能、空调、照明等。2、感知层（传感层）：包括各类传感器、量测装置、定位系统、红外感应器、射频识别等信息感知设备，例如电表、水表、气表、流量计、光感、烟感等，用于采集设备端数据。3、边缘层：即边缘计算，主要设备是能源路由器，用于规约转换、数据清洗、故障研判等。4、网络层（传输层）：实现数据传输和安全通信，随着5G时代的到来，海量传输成为可能。5、平台层（数据层、学习层）：打破数据烟囱，进行大数据汇集、整合与分析，并进行机器学习，产生新的知识。6、应用层：最直接产生价值的环节，也是物联网行业中竞争最大的领域之一。基于平台层输出，创新能源服务业务，包括能效监测、能源质量管理、能源系统优化调度、用能设备精准控制等，强调对供应商和客户的商业价值。

这些层级形成了从工业物理系统到数字化应用的工业物联网架构。每一个层级在向上级提供服务的同时，也接受来自下层的服务。目前，每个层级都有一定数量的专业供应商，可以完成相应层级的功能实现。但要连接从纯物理层级到应用层级的所有不同层级，仍是一件颇有难度的工程，需要整体架构的设计和整合。

综合能源服务是在能源系统终端承载“物联网+”的最佳业务，物联网技术将驱动综合能源服务实现更高价值。综合能源服务是面向能源系统终端，以满足客户需求为导向，通过能源品种组合或系统集成、能源技术或商业模式创新等方式，使客户收益或满足感得到提升的行为。相应地，物联网技术面向终端设备进行数据采集，通过数据价值挖掘进行技术创新和商业模式创新，一方面更好地满足客户多元化需求，另一方面为综合能源服务商创造巨大的“价值增量”。如果能源系统只停留在设备层面，不进行物联网技术改造升级，设备所产生的数据将白白流失，综合能源服务商将失去改进业务、降低成本的绝佳机会，失去创造增值服务的巨大收益。

“物联网+”推动综合能源服务新变革

综合能源服务是能源领域的新兴产业，物联网是信息技术的前沿力量，两者的碰撞必然会激起“千层浪”。在综合能源服务业务中融入物联网理念，将带来行业的巨大变革。

终端设备的泛在接入将推动能源系统硬件升级换代。海量客户、海量设备、海量数据的接入是物联网应用的基础，而接入的过程需要能源设备和感知设备的匹配。一个典型的手机有大约10-20个传感器，一个大型工业设备常有超过100个传感器。如果将传统的能源站、能源输配网络、储能装置、用能设备等改造升级为智慧能源站、智慧能源输配网络、智慧储能装置、智慧用能设备等，并统一接入物联网络，能源系统将从硬件层面发生根本上的升级换代，向着精密化、自动化、智能化转型。

能源数据资产的激活将带来持续优化的业务价值链。物联网产生的数据量远大于人联网所产生的数据量，通过数字化技术，将以往束之高阁的能源数据加以整合利用，其价值难以估量。传统能源服务业务重点集中于能源销售、能源基础设施建设、能源站运营维护等；随着能源数据的加以利用，业务实现信息化升级，业务价值链被有效延长，可实现能源基础设施和用能设备的运行监控和健康管理；未来随着数据的深度挖掘，可进一步实现能源系统的“自动感知、快速反应、科学决策”，业务价值链将得到持续优化。

客户驱动力量的强化将引导能源服务市场化升级。每个客户是一个数据源，当客户的互联互通水平、数据整合挖掘深度不断提升时，自下而上的“客户驱动力”将随着客户的不断接入呈现指数级增长。“数字会说话”，充分激发的客户需求将最终通过能源服务市场传导到供给侧。能源服务商将得知客户到底在哪些环节、需要怎样的能源服务，从而促进能源服务产业的全面升级。客户也将对能源服务商和能源服务业务具有更自由的选择权，服务需求能够得到快速响应，能源服务过程精益化提升，能源资源将达到最优化配置。

物联网技术与综合能源服务融合

业务变革与管理升级将加剧产业制高点的争夺。综合能源服务和物联网分别是能源产业和信息产业竞争的焦点，两者的结合将推动产生新的产业制高点。在这样的信息化、平台化的竞争生态中，赢者通吃成为不变的准则，谁能够率先从管道式线性价值链创造转向平台型动态价值网络经营，谁就有望掌握产业生态的主导权，成为综合能源服务平台生态中的TOP2，否则便仅仅是普通参与者。因此，综合能源服务商要加强由内向外转移管理重心，构建贯穿数据-＞信息-＞知识-＞智能的工作流程，并进行资源整合、经营改进和组织优化，融合线上线下业务，构建更高效的服务运营体系，以适应多变的市场、复杂的产品、定制的服务需求，抢占制高点。

物联网应用于综合能源服务的挑战与应对

物联网在综合能源服务领域刚刚起步，或将面临来自技术层面、商业层面、项目层面、企业层面等诸多挑战，需要未雨绸缪、积极应对。

终端接入层面：终端设备的泛在接入是“物联网+”的基础，物联网只有覆盖到客户侧海量用能设备，才有望实现数据采集和挖掘。但目前终端采集覆盖面远远不足，缺乏面向客户和设备的流量入口，亟需创新营销手段，实现客户的主动接入和网络效应。与此同时，核心芯片、传感设备、能源路由器、操作系统等尚未实现较好的跨界应用。以传感器为例，种类多达百余种，但大部分传感设备还无法达到高精度、高频率、低成本、低功耗、集成化、微型化等大规模应用要求，设备跨行业应用研发即将迎来加速化进程。

平台应用层面：平台层和应用层是集中实现能源数据整合、状态感知、需求预测、优化运行、精准控制等功能的核心架构。但综合能源服务平台目前只能达到数据整合、运行监控等基本要求，难以实现多能源优化互补、区域能源优化调度和设备远程精准控制等高级应用，或效果欠佳。因此，当务之急是明确平台应用的思路和脉络。设备和数据能告诉我们很多数据，但前提是我们要想清楚利用这些能源数据要实现哪些功能，才能有的放矢，高效利用能源大数据进行机器学习，通过监督学习来训练优化建模，通过非监督学习进行聚类解析，将“数据”转化为“知识”，将“知识”凝聚为“智慧”，带来更大经济社会效益。

项目示范层面：应用示范是物联网技术构想在综合能源服务领域应用的先行先试，承担着重要的行业使命。从以往较少样本的示范项目经验来看，信息技术与能源技术相融合的示范项目大多难以实现最初的构想，以致最终只能流于表面。业内专家曾预估物联网应用成本，10万台机器每小时采集一次数据，每年形成87GB数据量，将耗资144万美元。我们可以理解，示范项目不计成本，但一定要切实解决技术难题和商业模式难题，探索出一条从项目规划设计、建设施工、运营管理的成功路径，寻找到客户、能源服务商、物联网企业的诉求结合点和利益分配办法，形成集成应用解决方案，形成规模化特色应用，可以加以复制和推广。

企业合作层面：信息行业与工业行业的合作是一个逐步深入的过程，从边缘走向核心，相互渗透、协同创新。综合能源服务商、物联网企业、设备厂商、工程公司等各类市场参与主体需要各司其职，明确合作范围和职能分工。各类物联网企业在各自不同层面做好技术研发和模式创新，同时在本层面开发好准入接口，提供有权限控制的数据访问，为上下层提供业务合作的渠道。综合能源服务商应整合各个层次的技术和服务，强化深度合作，培育新模式新业态。综合能源服务商应该模仿IBM公司的业务定位，仅仅作为整合者提供一揽子解决方案，着力构建产业生态。

物联网在综合能源服务领域的广泛应用任重道远，但其发展“如火如荼、势不可挡”。面对技术融合的挑战、商业模式的缺乏、跨行业的壁垒，所有市场参与主体需要以合作促共赢，实质性推进物联网在综合能源服务领域的集成创新和规模化应用，以激发市场潜力，创造全新价值，推动实现能源领域深远变革。

（以上仅代表个人观点，不代表机构观点）