电力行业数字化转型:知易行难的变革

通信产业网|2021-09-13 16:54:20
作者:胡媛 来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 胡媛)当前,电力行业正紧跟时代潮流,积极响应数字经济和数字中国建设,开展数字化转型。然而,伴随着电力生产、传输和消费,在发电、输电、变电、配电和用电各环节,产生了大量的信息和数据,电力企业如何利用这些数据?如何保证数据的安全性?又如何突破内外部资源流通障碍和经营瓶颈?

电力亟待数字化变革

在数字化的浪潮下,众多国内外企业纷纷积极开展数字化转型实践,全面导入数字化思维和技术,优化企业生产制造、市场营销、经营管理等各个环节。“而电力企业在新一轮电改的形势下,面临着日益严峻的市场竞争和企业内部降本增效的压力,也亟待进行变革。”南方电网数字电网研究院三级专家江瑾在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示。

在谈到当前电力行业的数字化转型现状如何时,朗坤智慧副总经理、苏畅工业互联网研究院院长毛旭初告诉《通信产业报》全媒体记者,现阶段,电力行业自动化程度高、信息化基础好、系统完备,电力企业在数字化转型上,更加关注对数据价值的挖掘、应用,以及对物联网、大数据、人工智能等新技术的应用。

近日,科远智慧电厂研究中心副总经理、产品总监潘海禄在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示,在信息化建设和数字化转型的过程中,智能传感部分尚有缺乏、海量数据闲置无法发挥价值、大量系统形成信息孤岛无法有效融合,以及设备和信息化安全等问题,需要进一步探索和解决。

忽米网CEO巩书凯表示,电力行业企业在开展数字化转型时,通常会面临很多挑战。但先进的基础设施和海量的数据,为电力企业数字化转型奠定了物质基础。同时,随着大数据、云计算、物联网、移动互联、智能化、区块链、边缘计算、5G通信等高新技术的快速发展,加快了电力数字化转型进程。

树根互联联合创始人、CEO贺东东认为,电力行业全面推进数字化转型的大趋势,是以数字化技术为起始点,推动经营数字化、资产数字化,进而实现整个行业从生产管理到经营模式的全面数字化转型升级,最终达到能源及服务的全新模式,带动整条产业链的变革。

机遇与挑战并存

这些年,随着物联网、大数据、云计算、人工智能等不断发展,电力行业的数字化转型已经发展到了一个新的阶段。伴随着分布式能源、储能、电网技术的不断改进,电力行业的数字化转型充满了机遇和挑战。

巩书凯指出,一是发电设备管理问题,由于发电有连续生产需求,设备故障会导致巨大损失,无论是水电、火电、风电,还是光伏,都需要提高设备维护水平。二是并网调度问题,目前各类电力来源需要协调调度,对发电功率预测提出挑战,新能源电站电压调节能力有限,易引发次同步斜波等,给系统安全稳定运行带来不利影响,而电站出力不确定性,致使电网潮流复杂多变,增加了电网运行控制难度,安全问题和功率预测问题导致并网吸纳难,弃电率居高不下。

潘海禄认为,首先在于安全。随着互联网技术的不断发展,如何保障电厂生产、数据安全成为重中之重,自主可控已经开始成为基本要求。其次,数据产生价值。在多年的信息化建设中,产生了大量的生产和经营数据,但是这些数据多数情况下并没有发挥太多的价值。最后,统一的管理平台。电力企业在数字化转型的过程中,由于历史遗留原因,可能存在各种厂家、各种平台的产品,导致形成信息孤岛,无法协同工作,甚至难以维护无法升级。

毛旭初表示,第一,对整个发电行业来说,都有从流程驱动信息化变成数据驱动信息化的诉求,在数字化转型过程中,对企业提出了较高的要求,既要有强大的技术平台支撑,还要有实践方法论、数据应用理论,以及先进的管理意识。第二,在智慧化平台转型过程中,不仅仅需要IT人员,还需要OT人员深度融合,但由于各自自身专业领域的鸿沟,融合并不是很理想。

当前,各行各业的数字化转型如火如荼,而电力行业对智能化的要求更高,虽然现阶段电力行业的数字化发展正在不断进行,但依然需要抓住这个机遇尽快实现数字化转型。

数字化转型:从痛点入手

“电力行业一个最大的特殊性在于电能无法存储,产供销是动态平衡且同时完成的。从发电、输电、用电每个单独的环节来看,都会产生大量的数据,工业互联网操作系统能够对数据进行分析、对环节进行优化。”贺东东坦言。

当前,工业互联网平台成为电力行业解决设备远程维护、新能源并网消纳问题的重要途径,目前,电力设备制造商、大数据服务商与发电企业开展合作,通过平台接入源、网、荷实时数据,利用大数据分析建模,开展体系性的调度、管控服务。一方面支持新能源实现无人值班、少人值守、区域化检修模式,另一方面提高新能源并网率与整体用电效率。

那么,如何打通全链条的数据,让能源从生产侧到需求侧实现真正的动态优化,让数据发挥最大的价值?贺东东认为,首先,需要数据的长期沉淀和分析,不断增强工业互联网操作系统的行业能力;其次,需要产业链上下游尽快打通、消除信息孤岛;最后,更需要全行业建立数字化转型思维,并在技术上联合突破。

潘海禄建议,电力行业需要在安全为前提的条件下,关注数据潜在价值,统一平台建设,赋能业务开发。让安全和智能化贯彻从设备、平台到业务系统。第一,协同国家产业升级战略,研发新一代智能控制器,实现完全自主可控,打造真正的智能型自主可控控制系统。第二,在数字化层面,利用大数据、人工智能、微服务等技术,实现如:三维数字电厂、数字孪生、流程仿真、智能预警等应用APP,帮助企业降本增效,提高运行效率,完成数字化转型。

毛旭初认为,首先,企业的数字化转型需要通过专业咨询公司做好顶层规划,包含技术架构规划、业务架构规划、组织架构规划。其次,企业要充分利用数据思维去建设数据驱动平台,实现数据价值的深度挖掘与利用。最后,企业在做数字化、智能化建设时需要寻找对电力行业业务场景更了解的具有自主工业互联网平台及行业最佳实践的厂商去合作,同时数字化转型的过程,并不是一蹴而就的,需要与厂商全面、深度合作,从而促进IT与OT融合,从而保障建设落地成功率。

江瑾表示,服务电力企业过程中,业务全面数字化智能化必然将面对安全保障方面的更高要求。南网数研院严格落实国家和南方电网在信息化建设与网络安全“三同步”原则,开展“数字南网”关键信息基础设施专项提升、安全性评估、国产密码应用改造、电力监控系统安全合规性改造,进一步完善结构安全、本体安全和基础设施安全。

绿色节能,共赢双碳

根据公开数据,2020年电力行业碳排放量占到整个能源行业的40%以上。由此可见,在助力电力行业实现“双碳”目标上,工业互联网企业可助力电力行业加快构建新型电力系统,提升电网数据采集、分析和应用能力,减少能源损耗,发挥其在全社会能源资源优化配置中的积极作用,促进能源绿色生产和消费,落实能源发展战略,支撑“双碳”目标实现。

巩书凯认为,未来,在“十四五”规划下,我国电力行业逐步进入高质量发展阶段。首先,电力在能源的中心地位不断提升,促使保障电力安全成为能源安全新战略的核心要素,是电力行业践行总体国家安全观的迫切需要;其次,供给侧结构性改革不断深化,引领绿色低碳循环发展,是电力行业建设生态文明的必然要求;再次,抢抓新一轮科技革命的历史机遇,创新与前沿技术深度融合,是电力行业贯彻落实科技强国重大战略的重要任务;最后,探索全球能源治理新模式,加强国际合作,是电力行业贯彻落实“一带一路”倡议,打造人类命运共同体的重要举措。

贺东东建议,在电力行业的改革进程中,首当其冲的就是能源结构的改革;其次是工业互联网要全面、更深度地赋能火力发电的数字化转型;最后,在电力输送环节,通过5G+工业互联网、视觉+工业互联网、AI计算,还能全面提升对输配电环节的监测能力和预维护能力,大大降低故障率和维修成本,提升运行效率,进而促进节能减排。

南方电网数字电网研究院技术专家王翀告诉《通信产业报》全媒体记者,在双碳目标下,新型电力系统中新能源将成为主力电源,高渗透率接入的新能源将深刻改变传统电力系统的形态、特性和机理,在新型电力系统中,系统波动性急剧增大,惯量明显降低;系统分布式特征更加明显、设备数量急剧增加;多元化市场的利益格局更加复杂。

“未来,电力行业在向数字化高质量发展道路上,将呈现出以下趋势。在技术方面,平台化趋势,打破原先各系统和部门数据信息独立分散、数据孤岛的现状;在业务层面,基建到生产一体化、财务与业务一体化、业务与绩效一体化、集团与电厂一体化、MIS与SIS一体化;在整体生态方面,生态化趋势,产业链会基于一个大平台用数据改善管理、提高供应链和资源协调效率。”毛旭初坦言。

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