能源节约与生态环境保护信息化体系建设

章珂 李庆生 李震

(1.贵州电网有限责任公司战略规划部,贵州贵阳 550002;2.贵州电网有限责任公司电网规划研究中心,贵州贵阳 550002;3.贵州电网有限责任公司电网规划研究中心能源经济研究室,贵州贵阳 550002)

0 引言

电网是国民经济与人民生活的基础,它的安全关乎国家能源的安全。随着新能源技术的发展及应用,新能源在国家电网结构中比例不断的增加。新能源的发展导致电网组网结构等级变得更加复杂,电网规模也更加的扩大化。此外,组网方式、结构设备及结构都较之过去更加复杂。这对电网组网技术及控制基础提出了全新的要求。面临复杂化、多样化的电网信息和电网运营业务,传统的电网运营管理系统已经无法适应国家能源的高效配置。近些年,国家加大了对智能电网的建设与投资,在电网建设中引入了计算机网络技术、智能监控技术等信息技术,来提升电网的信息化水平[1]。

1 国家电网及业务需求

2006年4月29日,国家电网提出了全系统内实施SG186工程的战略规划。该规划制定了以下四项战略目标:(1)建成一体化企业信息集成平台,实现上下级电网信息畅通与数据共享;(2)建设适应公司管理的业务管理能力;(3)建立健全规范有效的信息化保障体系,推行信息化可持续发展;(4)构建数字化电网和信息化企业。

SG186工程的提出指引着国家电网进行信息化体系的建设。从SG186工程战略目标来看,国家电网及业务有扩大的需求,且业务信息化管理的需求较为明显。可想而知,随着新能源的发展,国家电网业务整合需求迫在眉睫。国家电网的业务覆盖省、地市、区县、供电所四季供电单位,在管理上对信息共享和协同管理的要求极高。此外,随着电子支付手段的发展,在业务管理上,国家电网还面临着电子支付、自助服务等方面的创新。在信息化时代,电网企业需要升级支付系统和业务服务系统,面临着传统业务线数字化业务转型的紧迫需求。因此,国家电网需求针对主营业务构建一个系统化的管理平台。

我国电能源结构主要以火力发电为主。火力发电过程不可避免的产生烟尘、二氧化碳、二氧化硫等污染物,造成环境污染。仅火力发电排放的二氧化硫就超过了40%。此外,供电过程中,从省到地市、县区、供电所的电力传输过程中,不可避免的发生着电力损耗。电网线路中发生的电力损耗差异较大。这些问题都反应了电能源及电网管理中节能减排、环境保护的需求。国家电网的SG186工程贯彻落实了“节能减排”政策,通过信息化、智能化的业务管理,提升了国家电网传输的效率和精准性,通过强化系统化监测有效的确保了电力输送中的安全,极大的降低了供电输送过程中的电力损耗[2]。

2 能源节约与生态环境保护信息化体系建设的重要性

近些年,国内的新能源发展迅猛。以核电、太阳能、风能、生物质能、洁净煤技术等为代表的新能源GDP快速增长,加剧了国内电能源行业的竞争与发展。新能源的发展促使国家组网结构的改变,使得国家电网组网结构及业务信息变得更加复杂。受国家电网等级多、组网方式多、接入设备多、组网结构多的影响,增加了电能源管理的难度。构建信息化体系对多组网结构下国家电网统一配置能源和提高能源利用率有着重要的作用[3]。

面临着国家电能源结构与电网结构多样化的趋势,电网企业迫切需要进行电能资源的整合,来提高不同类型电能源资源入网和利用的效率。新能源、清洁能源并入电网结构中,将对电网企业的技术与业务提出更高的管理需求。新能源、清洁能源的并网要求电网企业必须提高电网的信息化与智能化水平。在多样化的能源信息背景下,信息化体系的建设对推动电网企业实现资源高效整合,以及实现绿色环保的供电及业务运营管理有着重要的作用。

未来,国家电网可能需要在组网中并入更多的可再生能源,来提升电网的节能减排水平。在管理上,需要解决远距离、超高压、综合化、低损耗、高效化的电能源传输。因此,电网企业必须充分利用信息化平台来提升国家电网系统化的数字控制与信息管理,加强在线动态监控与控制,来预防供电网络中存在的缺陷和故障,确保我国供电网络高效、节能、环保的运行和发展。电网企业依靠通信与控制技术、现代信息技术等手段构建信息化体系,这对提升国家电网系统自动化、智能化的水平和促进电能源节能环保、可持续发展有着非常重要的作用。

3 能源节约与生态环境保护信息化体系的构建

3.1 信息化体系构建的要求

电网企业业务运营管理主要包括设施设备、工序、内容等方面的管理。能源节约与生态环境保护要求电网企业在业务运营管理过程中应该做好设备更好和环境影响因素的识别与评价。对设备能耗及环境影响因素的评价需要通过对日常检查及维护保养记录的分析来确定能耗与污染类型,以及能耗量与污染量。这既是电网企业传统业务管理的需求,也是信息化管理的基本需求。为此,电网企业在信息化体系构建时必须满足以下基本要求:(1)设施设备智能化;(2)耗能检测信息化;(3)污染统计信息化;(4)环境保护与评价信息化;(5)能源配置综合化。此外,能源节约与生态环境保护重点在于通过能耗、污染的识别与统计来调整管理方案,加强能耗与污染的处理及预防。这要求信息化体系构建中必须具备对能耗、污染的各部分系统监测及系统化预测的功能[4]。

3.2 信息化体系建设

为实现电网企业管理中对能耗、污染的高度信息化管理与控制,信息化体系框架需要在设备端引入智能监测设备,在PC端以设备监测信息记录为基础来建立设施设备能耗及污染台账。融合数据库技术为不同的环境信息资源设置子系统,构建电网企业设施设备能耗与污染管理总系统及系统平台。通过总系统和系统平台来实现电网企业所有关于环境信息资源的高度整合。最后,利用PC端就可以实现对各部分环境信息体系中资源的管理与控制,在共享信息平台的基础上统一配置信息资源,协调各部门处理能耗与污染问题,来提高能源节约和生态环境保护的综合效果。以下对信息化体系建设的各部分体系内容进行分析。

3.2.1 环境信息化目标体系

该体系是根据生态环境管理及可持续发展的需求,以信息化技术、智能技术为基础,制定的生态环境保护信息化管理目标。

根据电网企业业务发展需求,环境信息化目标可以制定为近期目标和长远目标。长远目标可以根据电网企业战略划分为3～5年、5～10年、10～30年的目标。无论是近期目标,还是长远目标,都应该仅仅围绕设环境保护、信息资源共享、业务协同的原则,制定专网与数据传输通道,构建统一的数据存储和管理平台、统一的支撑和运行平台、统一的安全体系和系统运行管理体系。对于中长期目标,还要加强对环境污染预测、环境质量改善及风险防范的管理。为此,需要融入智能传感器设备、云计算技术等,加强对环境信息的全面监测,以数字保护为基础,加强生态环境的精细化管理[5]。

3.2.2 环境信息化政策体系

该体系应包括与能源节约、环境保护信息相关的所有政策。如投资政策、质量检查监督政策、数据安全与保密政策、价格政策等。还应该包括与能源节约、生态环境保护相关的业务管理制度。如环境信息保密安全条例、环境信息分级分类管理制度、环境信息共享与服务管理制度、义务与奖惩办法等。通过制定和完善相关制度,为电网企业能源节约与生态环境保护信息化业务管理的执行提供指导依据[6]。

3.2.3 环境信息化组织体系

该体系主要服务于组织管理机构战略目标的组织实施及相关工作的组织实施。如获取信息的渠道与方式、制定环境基础数据的投资、制定可行性政策与管理办法、制定环境保护相关的数据共享制度、制定电网企业责任制度与监督管理制度、制定详细的奖惩制度等。

3.2.4 环境信息化标准规范体系

该体系确保电网企业信息化建设官鬼的关键。主要包括管理标准、安全标准、技术支撑标准、资源管理标准等。通过制定相应的标准,来提升能源节约与生态环境保护信息化建设的规范性。

3.2.5 信息基础设施体系

信息基础设施体系是根据(NII)与(NSII)构架的用于信息获取、处理、分析、存贮、传输及共享的全部硬件和软件设施。它规定了信息化体系建设中基础设施的要求。随着新能源在国家电网中的并入,多样化的电能源管理要求电网企业信息化系统应该具有用于信息处理、分析、贡献服务的云计算中心,来支持跨区域、大范围的数据共享和工艺配置。

3.2.6 环境信息获取体系

该体系主要用于为能源节约与环境保护管理提供决策依据。主要内容有污染监督检查、污染源自动化架空、环境质量检测、生态质量检测、卫星遥感加测、辐射监测等多样化的信息获取手段[7]。

4 结语

当前,国家能源发展过程中,节能减排和生态环境保护的需求日益增长。国家电网在进行信息化体系建设时,应紧紧围绕能源节约与生态环境保护的总则,围绕节能减排的业务发展需求,构建信息化体系框架。本文研究的能源节约与生态环境保护信息化体系框架的内容包括环境信息化目标体系、环境信息化政策体系、环境信息化组织体系、环境信息化标准规范体系、信息基础设施体系、环境信息获取体系、环境信息资源体系、环境信息评估监督体系几个方面的内容。利用云计算技术、虚拟化技术等,将这些信息体系集中构建在一个完整的业务框架内,构建成一个综合化信息共享的系统及平台。在同一的系统框架下,国家能源企业在进行业务运营管理时,就可以实现对各级电网、各级部门之间信息资源的共享和统一协调配置、协同办公。这种基于系统化的业务管理不仅有利于实现电网企业减排的需求,还能减少资源的量非,强化生态环境保护,提升电网企业运营管理的经济效益。