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详细解读“泛在”的本质究竟是什么

2019-04-01 10:55
角马能源
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如果没有五颜六色的海水,泰国曼谷近郊的芭堤雅海滩或许不足以如此享誉世界。

假如没有由阿米尔汗主演的《芭堤雅的颜色》这部印度文艺片,外界甚至不知道可以把这样一个普通地名与热血沸腾的革命联系起来。

倘若没有“泛在”二字,电力物联网或许也只是普通的工业概念,遑论科技感。

2019年3月初,国家电网正式推出泛在电力物联网建设大纲和行动计划。之后,包括泰豪科技在内的A股电力板块应声涨停。

外界方知,这个普通的术语名词会如此不同凡响。

“泛在”的本质

过去十年,国家电网的全球500强排名已从15名变成榜眼,营收翻番,但这十年间遴越的技术攀爬恰好是五年一波。

2009年,美国奥巴马政府抛出智能电网概念,国网应声于当年5月在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上,正式发布“坚强智能电网”发展战略。

2014年,随着分布式能源和能源转型的发展,欧美推出能源互联网概念,国网再度与时俱进,在美国华盛顿举办的电气与电子工程师学会2014年会上提出,构建“全球能源互联网”,连接“一极一道”(北极、赤道)大型风场和光伏电站,适应各种集中式、分布式电源,推动智能电网在全球广泛应用,强化能源与电力技术创新,最终实现洲内联网、洲际联网和全球互联。

时代在变,创新不变。虽然每次都只是画龙点睛地加了两个字的前缀,但超越感和地气感总能力透纸背。

“泛在”之于电力物联网确是点睛之笔,轻松隔开“互联网”与“物联网”两个时代——互联网时代的本质是信息化,物联网的本质是数字化。

两者最大相同点是都需资本、技术和场景来推动;最大区别是信息化似乎更偏感性的给人服务,数字化的基础是工业,可以更理性的服务设备,再传导到人。

未来三十年,是从“人与人”的连接走向“人与物与人”的全面连接的转变,“泛在”揭示了这个转变的实质:不再是影响和渗透,而是包围和融化。

从英文的角度来看,“泛在”最恰当的翻译应该是有拉丁语意的Ubiquitous,有“神无处不在”的意思。

表面上看,这个词只是宣示了无时不刻、无所不在、无所不包、无所不能等基本特征,以在任何时间、任何地点可以联结接任何人和任何物。

但实际上,“泛在”想表达的核心是:既然电在时域和空域必将不受限制的触及到全部的人和物,那么由此形成的网络必然可以轻松的把所有的模拟信号升级为数字信号,从而量化和计算一切,直至所有的产品和解决方案都被融入到清晰可控的服务中,人只是生活在由物构建的场景当中,而这个场景本身,就是泛在电力物联网。

这个战略所图之大,科学的表述是:承载电力流的坚强智·能电网与承载数据流的泛在电力物联网共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。

通俗而言,这等于是用物联网吃掉互联网,用数学吞掉物理,用场景干掉运营。

“能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网”。从以上的解读再来看这个简单有效的公式,会发现国网并非只是简单地把电网贯于全球之后把目光投向用户侧,而是小心翼翼地昭示“三型两网”的演变次序。

这个次序是:先从电力的本元出发,在已是枢纽与平台的基础上充分共享,在物联网和泛在网的更大集合里再从共享走向平台,直至成为泛在的中心----All in且All Out的枢纽。

“泛在”的本质是什么?这里有详细的解读

五大场景三种类型两张网络都是为了一个转换:把业务数据化的现实要求扩充到数据业务化的未来泛在,这就是泛在电力物联网的本质

即SG-eIoT(electric Internet of Things):把电力的输电、变电、配电、用电、经营五大业务结合通讯、计算、控制等技术,把终端、网络、平台、运维、安全五大体系融合进网、云、层、边、端,把电力、数据、服务都变成一种取之不尽的基础设施流。

“大象”能跳舞吗?

每涉及一个伟大梦想,在热血沸腾之余,不免忧心忡忡地询问实施路径,似乎梦想越伟大,落地越艰难。

但不得不说,在看到高铁和互联网在中国十年来发生的巨变之后,对于再大的梦想,中国也已有敢于一搏的勇气和实力。

何况,这一次最大的不同是:不再是外国有了概念和创新,我们再萧规曹随,而是在融合了更多的本元和外延之后,自主性地舒张一个原本就该如此的概念。

理论支撑和计划步骤或许不必担心。

一方面,国网动员全部精华所在,不仅快速地提出建设大纲、行动计划,甚至连各省各部的分解步骤和目标指向都已在最短时间内明确。

另一方面,技术支撑和创新尝试方面,国外早已有很多可以被摸的石头。

例如,德国最早实施的能源互联网示范项目里面,有一个在最数字化的城市曼海姆实施的Moma项目,就是利用细胞电网的概念让电力供给和交换形成泛在。

不过,数字化这三个字听上去简单,但它的代价其实不菲:曼海姆的街道早已没有名字,取而代之的是Q3,L4这样的标识。

曼海姆有众多卫星城市,能源供给很大程度上来自于分布式能源。在微网概念的基础上,Moma提出细胞网络,如同人体的细胞组成组织。

组织组成器官一样有层级结构,电网也由多个细胞团网络组成,细胞团网络又由多个细胞网组成,从而实现层级式系统运营、细胞式系统控制、电力就近消纳。

参与Moma的671个家庭中也安装了称为“能源管家”的能源路由器和控制设备,根据用户的设置和电价来自动关闭和开启家电。

该项目的结果表明,用户最高可省11%的电费。

Moma最大的亮点在于其细胞电网。每个家庭是一个物体细胞,每约200个物体细胞接入配电网细胞,300个配电网细胞接入系统细胞。

细胞电网中的每个细胞能够自行优化,尝试平衡和调整。细胞与上级细胞之间通过PLC通讯,上级细胞通过IP来识别下级细胞。

在物体细胞和配电网细胞层面,只有通过自动化和软件的市场调节器和电网调节器,系统细胞具有对电网的调度和控制作用以及完备的电力交易机制。

这样对于系统细胞来说,只用关心配电网细胞来的接口量,而不用关心每一个家庭用户中的光伏板或是家电。

这样的“系统的系统”是为了应对越来越多的分布式能源的接入,设备的数量多到用传统的调控方法将过于复杂,其实质就是对超大型电网的一种微观泛在模拟,

每一个细胞电网的电力质量,电压、频率、相角都要保证在一定的范围内。

因此,细胞电网的架构对电力生产比传统的电网有更高的要求。

这一项目验证的结论是:对于一个大系统而言,真正形成的限制不是设备的数量和数据的容量,而是方法和策略,尽管对于投资和运营而言,前者会更加重要。

但这个能源互联网计划真正要面临的挑战,不是物联和电力本身,而是人。

出于安全感和思维限制的考虑,能纯粹地用数字化思考能力来推动物联网建设计划的人凤毛麟角。

以德国另一个能源互联网示范项目WINNODE为例。通过WindNODE项目,来自能源经济、信息通信行业的各种合作伙伴将与工业、企业甚至私人的能源用户交互连接。

东德电网50赫兹公司将承担其中的协调工作,协调的合作伙伴包括配电网运营公司Stromnetz Berlin、WEMAG;技术公司如Siemens、Bosch SI和T-System;新能源公司Belectric、Enertrag和Parabel;城市公共服务公司(Stadtwerk)和住房经济的公司;能源转型中的重要工业伙伴如汽车(Volkswagen)、化学(Infraleuna)、半导体(Globalfoundries);零售超市商Lidl、Kaufland(Schwarz-Gruppe);创新型企业如Grundgruen和IBAR;以及倡议志愿组织“Meine Energie fuer meine Stadt”。

此外,著名院校与科研机构将为其提供科研支持,还有跨国界的紧密交流,包括波兰配电网运营公司TauronDystrybucja S.A。

这样一个庞大的网络,即便时间、财力、物力、人力都不是问题,但只有做过创新的人才会明白,真正让创新崩溃坍塌的,不是固步自封的保守派,也不是张牙舞爪的反对者,而是创新阵营里各执己见、眼界长短不一的各种同僚和属下

对于有个事情,即便“上面”想清楚看明白,但到“下面”往往成了黏黏糊糊不了了之,令人徒呼奈何。

2019年初的“泛在电力物联网”问世或许证明了这一点。当领导层在稳步推进时,省市一级的践行者一脸茫然地询问“这到底是什么”的声音不绝于耳。

但除了国网这样的大象,还有谁能率众转身破局。

一个事实是,能源互联网过去五年的发展表明,民营企业和外部资本已被证明无力撬动整个变局,只能靠大象跳舞来维持局面。

因此,大象的创新应当享有热烈的掌声,并且对这场数字化转变回归最深刻的理性。

但愿理性也能回报参与这场变革的所有人,一如芭堤雅的海水,五颜六色。

廖宇

注:和君咨询张磊,泰豪迈能周滢垭、严骆锴对本文亦有贡献。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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