1.5兆瓦容量的風(fēng)電機(jī)組,扇葉每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,是1千瓦時(shí)電;每一百平米光伏板,享受正午一小時(shí)光照,是19千瓦時(shí)電……這些被轉(zhuǎn)化的能量,都是大自然的恩賜。
但恩賜并非唾手可得——新能源電站開(kāi)發(fā)建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高、風(fēng)險(xiǎn)大,其固有的出力不穩(wěn)定性、間歇性造成消納困難和棄風(fēng)棄光問(wèn)題,以及場(chǎng)地偏遠(yuǎn)條件艱苦、人才流失嚴(yán)重等問(wèn)題,是新能源快速發(fā)展面臨的難題,也成為阻礙能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要因素。
1月8日,國(guó)家電網(wǎng)青海新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺(tái)投入運(yùn)營(yíng),其“工業(yè)大數(shù)據(jù)”的作用,為清潔能源發(fā)展帶來(lái)更多可能。
讓電網(wǎng)“河流”穩(wěn)定流淌
位于青藏高原上的青海,被自然賦予了豐富資源,蘊(yùn)含著發(fā)展光伏、風(fēng)電的巨大潛能。2016年8月,習(xí)近平總書(shū)記視察青海時(shí)便提出“使青海成為國(guó)家重要的新型能源產(chǎn)業(yè)基地”的戰(zhàn)略要求。
今年兩會(huì)期間,全國(guó)人大代表、青海省委常委、常務(wù)副省長(zhǎng)王予波曾表示,截至2017年年底,青海省電力裝機(jī)容量中可再生能源裝機(jī)占比84.3%,累計(jì)發(fā)電千瓦時(shí)中,可再生能源發(fā)電量占比75%。兩項(xiàng)指標(biāo)居全國(guó)前列乃至世界前列——青海清潔能源裝機(jī)比例領(lǐng)跑全國(guó),并很快跑出了“花樣”。
清潔能源最有效、最安全的利用方式莫過(guò)于轉(zhuǎn)化為電能,并通過(guò)大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置、高效傳輸和便捷使用。這是能源領(lǐng)域的一個(gè)共識(shí)。
但如何實(shí)現(xiàn)清潔能源的順暢并網(wǎng),一直以來(lái)是能源界的一個(gè)心結(jié)——大電網(wǎng)若是河道,那么清潔能源轉(zhuǎn)化的電能就是最干凈的水源,但交匯處的這段河水能否長(zhǎng)期穩(wěn)定流淌,是一個(gè)世界級(jí)技術(shù)難題。清潔能源轉(zhuǎn)化為電能的波動(dòng)而出入不斷,對(duì)“河道”而言,這些最干凈的“水源”可能是杯水車(chē)薪,也可能四溢浪費(fèi),如何減弱不穩(wěn)定“水源”對(duì)電網(wǎng)安全造成的沖擊,難測(cè)難知。全國(guó)政協(xié)委員、國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記舒印彪在今年全國(guó)兩會(huì)期間表示:“一方面化石能源消費(fèi)占比依然很高,帶來(lái)巨大生態(tài)環(huán)保壓力,一方面大量清潔能源產(chǎn)能放空,無(wú)法有效發(fā)揮作用。這是一種十分不合理的現(xiàn)象。”
難題不破不立,總要有第一個(gè)“吃螃蟹的人”來(lái)打破僵局。2017年6月,國(guó)家電網(wǎng)公司在青海實(shí)現(xiàn)了連續(xù)七天全清潔能源供電,在探索能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的道路上邁出了實(shí)質(zhì)性步伐,提振了世界清潔能源發(fā)展的信心。
這一步的實(shí)踐,讓國(guó)家電網(wǎng)公司看到了功率預(yù)測(cè)、多能互補(bǔ)、柔性控制、跨省調(diào)度等先進(jìn)能源科技與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)信息技術(shù)深度融合可以迸發(fā)出的巨大能量,數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)的聯(lián)動(dòng)帶來(lái)的空間。今年1月8日,國(guó)家電網(wǎng)公司在能源科技和信息通信技術(shù)的融合驅(qū)動(dòng)下,歷時(shí)1年多打造而成的青海新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺(tái)正式投入運(yùn)營(yíng)。
陽(yáng)光耀眼的午時(shí),在國(guó)家電網(wǎng)青海新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新園區(qū)集控中心監(jiān)控大廳,記者從平臺(tái)監(jiān)控大屏的“今日功率預(yù)測(cè)對(duì)比”板塊看到了其對(duì)清潔能源的功率預(yù)測(cè)——藍(lán)色的中心側(cè)預(yù)測(cè)曲線、綠色的場(chǎng)站側(cè)預(yù)測(cè)曲線在走勢(shì)圖上起起伏伏已延伸至24點(diǎn)的位置,紫色的實(shí)發(fā)功率曲線,則剛攀爬至11時(shí)一刻的實(shí)時(shí)位置。可以清晰地看到,紫色實(shí)際走勢(shì)與中心側(cè)、場(chǎng)站側(cè)預(yù)測(cè)的路徑雖偶有出入,但基本吻合重復(fù)。
“通過(guò)源網(wǎng)荷三方的數(shù)據(jù)共享、資源共享,我們更容易判斷明天的風(fēng)可以轉(zhuǎn)換成多少電量、一周后的光照可以滿足多少人的用電。這樣一來(lái),就能及時(shí)在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,因此,也可對(duì)下一個(gè)用電高峰有更精確的預(yù)期和更充足的準(zhǔn)備。”國(guó)網(wǎng)青海省電力公司董事長(zhǎng)、黨委書(shū)記全生明對(duì)記者介紹道。
國(guó)家電網(wǎng)青海新能源大數(shù)據(jù)科技公司籌備組組長(zhǎng)王國(guó)強(qiáng)告訴記者,在風(fēng)電、光伏的預(yù)測(cè)中,光伏的“咬合”率已頗高,而風(fēng)電隨著數(shù)據(jù)積累,也會(huì)后來(lái)居上。目前,平臺(tái)上有超過(guò)20個(gè)發(fā)電場(chǎng)站使用著至少5個(gè)不同團(tuán)隊(duì)的功率預(yù)測(cè)服務(wù)。同時(shí),接入了首個(gè)省外風(fēng)電場(chǎng),接入6家發(fā)電企業(yè)29座新能源場(chǎng)站,以及負(fù)荷側(cè)大用戶(hù),初步形成了貫通“源網(wǎng)荷”新能源全產(chǎn)業(yè)鏈的新生態(tài),構(gòu)建了區(qū)域能源互聯(lián)的雛形。“這些預(yù)測(cè),就像商品一樣,大家可以隨意選擇,而這也將倒逼預(yù)測(cè)服務(wù)做得更好。”
最大限度利用和消納新能源,減少棄光棄風(fēng),提高新能源的使用效率,是國(guó)家電網(wǎng)公司搭建這個(gè)平臺(tái)的初衷。時(shí)至今日,在平臺(tái)眾多功能中,這一初衷仍是一個(gè)亮點(diǎn)。中國(guó)工程院院士、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任孫家廣給予了頗高評(píng)價(jià),他認(rèn)為,隨著互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺(tái)建起,青海能夠?qū)崿F(xiàn)更多“綠電7日”,甚至“綠電全年”,這將成為清潔能源高效利用的典范。
多方受益的遠(yuǎn)程運(yùn)維
窗明幾凈,三排工位設(shè)備嶄新……2月26日,包有德推門(mén)而入,看著寬敞嶄新的辦公環(huán)境,左瞅瞅右看看,推開(kāi)窗戶(hù),盯著車(chē)水馬龍、高樓林立的景色,顯得很興奮。
就在包有德推開(kāi)這扇門(mén)的前一天,他還在青海省西部的格爾木,以大唐國(guó)際格爾木光伏電站值長(zhǎng)的身份,駐扎在一望無(wú)垠的戈壁灘上,圍著3座110兆瓦的光伏電站,做著巡視、報(bào)表、檢修維護(hù)一體的工作。
“那個(gè)地方,無(wú)論走多少圈,近處除了沙子還是沙子,遠(yuǎn)處除了山還是山。哪像這兒,這么有‘人氣’。”他拉過(guò)一把椅子坐下,看著一墻的顯示屏向記者說(shuō)道,“以后在這里就能監(jiān)控到我們光伏電站的各個(gè)細(xì)節(jié)了,雖然不能肉眼看到單體設(shè)備,但通過(guò)數(shù)據(jù)能隨時(shí)掌握運(yùn)行情況、參數(shù)信號(hào),就不用我們跑到現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)個(gè)巡視了。”
這一天,他原本是來(lái)到國(guó)網(wǎng)青海電力協(xié)助編寫(xiě)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的。剛到不久,便得知了編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)的原因——今后,通過(guò)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),像他這樣駐派的職工,將大批撤回至這間新辦公室所在的新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新園區(qū),遠(yuǎn)離戈壁與沙塵。為實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)廠站數(shù)據(jù)接入的統(tǒng)一,國(guó)網(wǎng)青海電力統(tǒng)一組織發(fā)電企業(yè)相關(guān)人員聚集到中心開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)編制。
“當(dāng)我得知園區(qū)就在數(shù)據(jù)中心隔壁,便忍不住過(guò)來(lái)看看了。”包有德所說(shuō)的“園區(qū)”,是今年1月31日在青海投入運(yùn)營(yíng)的我國(guó)首個(gè)新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新園區(qū)。它的出現(xiàn),標(biāo)志著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、合作與服務(wù)邁上新臺(tái)階,初步形成能源與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合、同步提升新格局。隨著平臺(tái)線上功能的豐富,園區(qū)將入駐更多不同類(lèi)型的企業(yè)。
“我感覺(jué)園區(qū)的存在,就是為了在線下配合平臺(tái)的線上功能,實(shí)現(xiàn)更多可能。”大唐青海公司安全生產(chǎn)部信息主管馬玉魁對(duì)記者說(shuō),平臺(tái)監(jiān)測(cè)作用的出現(xiàn),為電站無(wú)人值班創(chuàng)造了客觀條件。按照大唐青海公司的計(jì)劃,今年9月份之前,將實(shí)現(xiàn)新能源電站值班人員撤回并入駐園區(qū)。據(jù)他測(cè)算,這樣每年可節(jié)約管理、員工工資、培訓(xùn)等成本約500多萬(wàn)元。
據(jù)測(cè)算,平臺(tái)平均可降低新能源電廠人員成本20%至40%。
“其實(shí)除了管控能力、經(jīng)濟(jì)效益的提高,最為關(guān)鍵的是,我們職工的幸福感將大大提升。”正如馬玉魁所言,一邊是“萬(wàn)徑人蹤滅”的戈壁、荒漠、鹽堿地,沙塵肆虐,一邊是熱鬧的城市辦公室。國(guó)網(wǎng)青海電力出資搭建的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),在充分發(fā)揮電力專(zhuān)用通道穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)的同時(shí),對(duì)于發(fā)電企業(yè)駐守員工撤回這件事,既讓新能源發(fā)電企業(yè)借力平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型,又讓像包有德這樣的一線員工成為直接受益者。
新能源大數(shù)據(jù)創(chuàng)新平臺(tái)幫助發(fā)電企業(yè)對(duì)分散在各個(gè)高海拔無(wú)人區(qū)的新能源電站進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班、少人值守”,是園區(qū)與平臺(tái)、線上與線下相輔相成,一個(gè)頗為直觀的效果。而這一功能,還催生了“集中運(yùn)維”。
所謂集中運(yùn)維,即新能源電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的同時(shí),仍存在故障搶修、日常清理等人工作業(yè)需求。為實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置,共享運(yùn)維中心應(yīng)運(yùn)而生。
“劃分幾個(gè)片區(qū),每個(gè)片區(qū)設(shè)置一個(gè)集中運(yùn)維中心,幫助發(fā)電企業(yè)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)維,收取服務(wù)費(fèi)用。”馬玉魁坦言,這也為電力行業(yè)甚至是第三方開(kāi)拓了新的市場(chǎng),“包括我們,后續(xù)也有參與這一塊市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的想法,畢竟有這個(gè)技術(shù)實(shí)力,可以承包相關(guān)業(yè)務(wù)。”
同樣,集中運(yùn)維這一線下衍生業(yè)務(wù),在實(shí)際操作中,也會(huì)再次受益于線上的大數(shù)據(jù)引導(dǎo)。
在集控大樓的監(jiān)控大廳,大數(shù)據(jù)中心講解員張宇指著不斷跳躍變化的各項(xiàng)數(shù)字提醒記者:“平臺(tái)數(shù)據(jù)采集至最小顆粒度,進(jìn)行數(shù)據(jù)積累、分析和挖掘。你看這個(gè)收集的信息數(shù)字,上漲得很快,平臺(tái)不僅能收集時(shí)時(shí)刻刻的信息,更能通過(guò)數(shù)據(jù)清洗去糟留精,為區(qū)域集中運(yùn)營(yíng)提供有力的數(shù)據(jù)支持,讓遠(yuǎn)程‘診斷’更加精準(zhǔn)。”
從集中運(yùn)維與集中監(jiān)控這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)不難看出,在這個(gè)平臺(tái)內(nèi),每一個(gè)參與者,既能夠享受服務(wù),更能夠提供服務(wù)。全生明形象地比喻,“就好比開(kāi)墾了一片果園,每個(gè)進(jìn)入這個(gè)果園的人,都在采摘,同樣也在耕耘,這是一個(gè)循環(huán),在每個(gè)人收獲的同時(shí)也壯大這個(gè)果園。線上線下,是相輔相成,平臺(tái)中的服務(wù)者與被服務(wù)者,兩個(gè)角色并非一成不變,也是相互轉(zhuǎn)換的。”
上中下游方方面面的朋友圈
“計(jì)劃在這兒建立一個(gè)制造類(lèi)工廠、引入幾條生產(chǎn)線,并都在這邊組裝,還要在格爾木建設(shè)一個(gè)二級(jí)備件庫(kù),要有2至3個(gè)共享服務(wù)中心,還有專(zhuān)門(mén)針對(duì)高海拔的質(zhì)量改進(jìn)部門(mén).……”金風(fēng)公司解決方案總監(jiān)劉少明看著青海的清潔能源分布圖告訴記者,這將是這家風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的大手筆。
“大手筆,是因?yàn)槲覀兛吹搅诉@里是檢驗(yàn)我們產(chǎn)品的最佳地方。”劉少明介紹,國(guó)內(nèi)的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)至今未能形成整套的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,他希望可以通過(guò)在這里的一系列的改進(jìn),與行業(yè)伙伴們共同改變這一現(xiàn)狀。而之所以有膽量在此布局,既與青海地域特點(diǎn)有關(guān),更與大平臺(tái)的作用有關(guān)——“大數(shù)據(jù)平臺(tái)幾乎可以采集每個(gè)環(huán)節(jié)的電流電壓,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,倒逼制造工藝改進(jìn)。依靠國(guó)家電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù),可以對(duì)標(biāo)找出差異,讓行業(yè)內(nèi)不精準(zhǔn)的部分透明化,提高整個(gè)行業(yè)的制造水平。”
金風(fēng)所處的制造業(yè)是發(fā)電企業(yè)的上游,對(duì)于電網(wǎng)而言,則是上游的上游,像金風(fēng)這樣的制造企業(yè)因平臺(tái)而入駐的已有4家。在劉少明看來(lái),在數(shù)據(jù)平臺(tái)輻射范圍內(nèi)的企業(yè),“像是在一個(gè)生態(tài)圈、朋友圈,這是和以往最大的不同感受。”
“這就是一個(gè)工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)的典型代表。”中國(guó)信息協(xié)會(huì)大數(shù)據(jù)分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、工業(yè)和信息化部云計(jì)算研究中心專(zhuān)家劉鵬告訴記者,“商業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)面對(duì)的是人,而工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)面對(duì)的則是制造者,為產(chǎn)業(yè)鏈中的制造者服務(wù)、助力。”
“這得益于平臺(tái)的建設(shè)突破了電網(wǎng)企業(yè)的思維慣性,不再單純以電網(wǎng)利益為立足點(diǎn),而是站在推動(dòng)整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展的角度進(jìn)行創(chuàng)新建設(shè)。”全生明介紹,平臺(tái)深度融合能源科技、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)及人工智能技術(shù),將立足于為政府、企業(yè)提供覆蓋新能源規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)等全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)。“它是能夠讓新能源能量流、數(shù)據(jù)流、價(jià)值流真正像血液一樣在產(chǎn)業(yè)鏈中流通、為行業(yè)源源不斷地供給能量與活力的平臺(tái)。”
據(jù)了解,目前,平臺(tái)服務(wù)涵蓋功率預(yù)測(cè)、設(shè)備健康管理、電站運(yùn)營(yíng)托管、金融服務(wù)等10余項(xiàng),未來(lái)將發(fā)展至36項(xiàng)。這將驅(qū)動(dòng)整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,改變封閉的業(yè)務(wù)模式,一個(gè)開(kāi)放共享的平臺(tái)讓優(yōu)秀的供應(yīng)商獲得更大的展示舞臺(tái)、更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。而客戶(hù)的需求,則成為驅(qū)動(dòng)下一次產(chǎn)業(yè)變革的方向。
“思維慣性的突破,讓這個(gè)平臺(tái)得以不斷地成長(zhǎng)擴(kuò)大。”王國(guó)強(qiáng)再次以“果園”比喻道,與其接壤的上下游甚至是周邊都在逐步享受這個(gè)逐步融入的“果園”帶來(lái)的影響——平臺(tái)不僅僅是條線,串聯(lián)前前后后,更是一個(gè)面,從這個(gè)“果園”的360度吸引著各方面,如金融、保險(xiǎn),他們與“果園”的邊界將越來(lái)越模糊,讓更多清潔能源的果實(shí)更加易于采摘。
如果方向?qū)Γ蛔勇涠鴿M盤(pán)活。正如孫家廣院士所評(píng)價(jià)的:通過(guò)數(shù)據(jù),通過(guò)信息,通過(guò)知識(shí),通過(guò)智慧,把上中下游方方面面能夠團(tuán)結(jié)在一起,融合在一起,互相交流,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),優(yōu)勢(shì)共享。顯然,平臺(tái)從2016年以“并網(wǎng)”為主這個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,在搭建的過(guò)程中,秉承“互聯(lián)網(wǎng)+”的共享理念,延展成為一個(gè)服務(wù)平臺(tái),通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合分析和利用,產(chǎn)業(yè)鏈上的每一次決策也將變得更具有前瞻性。它既是國(guó)家電網(wǎng)公司朝著建設(shè)具有卓越競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)目標(biāo)發(fā)展的一個(gè)縮影,更是傳統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)向高端結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)重要突破口。
1.5兆瓦容量的風(fēng)電機(jī)組,扇葉每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,是1千瓦時(shí)電,經(jīng)過(guò)平臺(tái),將不溢不虧,被充分利用;每一百平米光伏板,享受正午一小時(shí)光源,是19千瓦時(shí)電,它將因平臺(tái)而更有力、更有效……采擷大自然的恩賜需要破而立,需要一個(gè)共生共享共贏的平臺(tái),更需要一群人的智慧。所幸,我們已有這樣的技術(shù)樣本。
(來(lái)源:國(guó)家電網(wǎng)報(bào))