推动电网向能源互联互通「区域电网互联」

今天带来推动电网向能源互联互通「区域电网互联」，关于推动电网向能源互联互通「区域电网互联」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

2015年2月，中国国家电网董事长刘振亚先生的新书《全球能源互联网》出版，在业内引起强烈反响，“能源互联网”的话题再度被人们热议。

“能源互联网”应运而生

如《全球能源互联网》一书中所述，世界能源的发展经历了从薪柴转向煤炭、石油、天然气等化石能源的发展历程，为第一次、第二次工业革命提供了动力保障。过度依赖化石能源的发展方式不可持续，带来资源枯竭、成本增加、环境污染、气候变化等紧迫问题，清洁能源是未来的发展方向。同时全球的能源在供给、环境、配置、效率等方面面临着诸多的挑战。在地球的另一端，能源互联网概念最早的鼻祖杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)先生在《第三次工业革命》提到解决全球能源问题的根本的出路，在于把互联网技术与可再生能源相结合，在能源开采、配送、利用上从石油世纪的集中式变为智能化分散式，将全球的电网变成能源共享网络。

能源互联网的热议与巨大的市场空间是分不开的。安信证券预测，中国能源互联网市场将超过5万亿，能源互联网的商业机会在电力调配、交易市场和微电网为中心的网络中传递，包括能源产品交易、能源资产服务、能源增值服务、设备与解决方案的电子商务等，重点在寻找能源互联网的平台和入口，包括工业和建筑需求侧管理、家庭能源管理、智慧风场、光伏电站和充电桩等。与中国相比，美国和德国在能源互联网的建设走在前面。美国电气巨头GE将电力发、输、配、用、电等全过程物联网，撮合发用电交易，并开展维修、节能等增值服务，其能源管理收入规模已达440亿元。德国有1100多家售电公司，围绕光伏、储能、电动汽车领域衍生出各种创业型公司。

那么什么是能源互联网？在这里，我们借用清华大学曹军威先生的定义，能源互联网其实是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，它以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入。虽然业界的专家从不同的视角给出的解释略有不同，但是愿景是相同的，既实现能源的安全、清洁、高效、可持续。另一方面，提供ICT解决方案的通信企业华为认为，能源互联网与传统的能源系统相比，具有如下的特征：新能源与分布式能源的广泛接入，与消费者实时双向互动的弹性电网，开放的能源交易平台，海量智能终端的使用，大数据的产生及应用。

能源互联网趋势下的全联接电网

不管是刘振亚先生的全球能源互联的概念，还是里夫金先生的智能化分散式共享能源网络的概念，里面都提到了一个关键的技术---信息通信技术。可以说，信息通信技术是实现能源互联网的基础与必要前提条件。

2014年9月，华为在澳大利亚布里斯班举办的全球电力峰会上，携手全球著名的咨询商IDC发布了《全联接电网白皮书》，这也是华为在全球首次提出全联接电网的理念和愿景。IDC亚太区总裁Christopher Holmes在会上谈到，“ICT作为联接电网与自动化应用程序的桥梁，极大激发了电网智能化，从单向到双向，电网内部以及电力企业和用户之间正在进行高度互动。在这个崭新的智能电网时代，一切能从互联中受益的事物都将联接起来。”

互动兼容、智慧调控、统一协同、坚强自愈是全联接电网的特征，全联接电网本质上就是能源互联网的ICT基础架构。全联接电网有三个愿景：电网数据全共享，通信网络全敏捷，智能终端全联接。

电网数据全共享

基于云计算及大数据平台整合分散的资源，提高计算能力，实现电力数据共享，同时实现数据深度挖掘，提供商业智能BI，辅助决策分析，促进生产业务智慧调控。

电力系统中海量数据和信息的增长无疑为系统的运行和高级分析带来巨大的挑战和机遇。在欧美的一些大数据公司，已经将电力企业数量大、庞杂无需的智能仪表数据与天气数据、建筑物信息等结合起来，经过深度的分析挖掘后，将数据变现。一方面可以向售电公司及用电企业提供决策支撑，帮助公共事业公司了解用户用能耗情况，合理设计需求侧相应;另一方面通过公共事业公司授权面向用户，用户可以借此进行能耗管理，响应需求管理。

在电网数据全共享的过程中，大数据平台和云计算技术起到了关键的支撑作用。这两方面，华为都有战略性投入和丰富的应用实践。从2009年起，华为就开始投入大数据，如今已经取得开源社区、客户和生态伙伴的共同认可。目前华为已累计成功部署了500多大数据项目，同时，已有200多合作伙伴的行业方案采用了华为FusionInsight大数据平台。

在云计算领域，华为推出了面向未来的SD-DC2，即业务驱动的分布式云数据中心架构。它不仅能够让传统的业务与新业务都更高效地运行和管理;还能使IT资源按业务感知，实现更灵活的共享和弹性伸缩，帮助客户实现更加敏捷的业务创新和转型。目前华为已经在全球部署了超过160个云数据中心，在能源领域服务了中国国家电网、南方电网、沙特电力、中石油等。

在能源行业，传统的办公业务已经逐步完成了向云迁移的过程，在对实时性和可靠性极高的核心调度SCADA领域，依然使用传统的数据中心。2014年，华为和国电南自在配网领域进行联合创新，将配电主站业务通过华为的云平台来承载，测试结果完全满足实际应用要求。云平台承载配电主站业务有3个核心价值，一是提升了配网主站硬件的资源利用率，二是在当前配网飞速发展阶段使得主站的扩容更加的灵活，三是使得传统的1 1的备份方式变为1 N，主站系统更加安全。相信在不久的将来，云技术也会运用到能源行业的关键生产业务中去。

通信网络全敏捷

多样的、融合的敏捷通信，及快速、安全、大容量电力骨干网络，实现电力业务的泛在接入、高速、双向互动。

海量的数据采集与基于云计算的大数据平台之间需要的是一条宽阔、坚强的信息高速公路，也就是大带宽、高可靠的电力骨干网络。这条骨干网络肩负着日益增长的业务数据流，承载着实时性要求极高的电力信息流。我们需要网络足够宽阔，以承载当前以及未来几年的数据增长。像泰国等一些国家的电网公司，随着业务的爆发性增长，数据类、视频类业务的增加，骨干数据网络的带宽需求超过了万兆，已经在开始8T 波分网络的试点建设。除了大带宽，我们还需要网络足够可靠，当出现极端灾害的情况下，仍能保证重要的电力数据可以实时通信。坚强自愈的骨干通信网是保证电网的坚强自愈的基础。华为除了一如既往的满足输电网通信的长距离、大容量、高可靠需求;还同时实现一网承载各种类型的电力业务，内置PCM实现变电站业务的“all-in-one“通信，满足当前及今后数年业务多样化发展.比如华为WDM/OTN设备可以支持单光纤达8Tbps的带宽，在满足电力公司业务扩展需求的同时还可以通过带宽租赁带来新的业务增长点;华为Hybrid-MSTP设备可以一台设备同时兼容TDM和IP两个通信平面，满足智能电网业务IP化演进的需求，在包括中国国家电网、德国E.ON、韩国KEPCO等都应用了华为产品建设骨干网络。

另一方面，随着电网数据全共享的进程，多元化业务的频频出现，让电力数据网忙得不可开交，随着全球电力信息化进程的推进，更多类型的业务流量不断涌入数据网。需要针对不同的电力业务和应用动态部署计算、存储和网络功能，需要网络设备具备虚拟化能力，可以动态加载不同的网络功能，这就是SDN网络。华为基于软件定义的思想，以“敏捷控制器”为核心，以敏捷分支、敏捷园区、敏捷数据中心、敏捷广域四大解决方案为支柱的端到端敏捷网络架构，有效的提高电力企业网络资源利用率，实现网络敏捷、业务敏捷。目前华为的敏捷网络方案，已经成功运用在包括中国国家电网、南方电网、粤电集团、中石油等300多个广域网络和数据中心网络中。

智能终端全联接

智能物联网网关利用开放的M2M平台、丰富的接口，实现智能终端、传感器、控制器等的双向高速互联，为电力终端设备有效接入能源物联网提供通道。

华为预测，到2025年，全球将产生1000亿的联接，这其中的90%以上将会来自于物与物的联接。在中国，近几年每年约有数千万块智能电表投入运营，在中国国家能源局最新发布的《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》明确提出，2015至2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元，配用电领域的智能化改造是未来中国电网建设的重点。全球来看，欧盟颁布法令，要求成员国2020年之前完成80%的智能电表的改造。除了在配用电环节的智能表计、配网智能终端以外，在电网的发电、输电、变电以及资产管理等各环节都存在大量的传感器、智能终端等设备。这些智能设备都需要依靠各种有线、无线的NAN网络联接到智能网关上，通过智能网关再接入到骨干网络，使远程控制与监测成为可能，同时也为大数据分析提供数据来源。

在实现智能终端全联接过程中，需要考虑一些实现的难点，如海量终端的接入、安装施工的便利性、不同智能终端的兼容和适配等。华为在该领域有三个重要产品与技术来应对：Hi-PLC、LTE-M、LiteOS。

PLC(Power-line communication)技术借助电力线来传输数据，对于电力企业来讲不需要重新布线，实现简便，在电力行业被广泛应用。传统的PLC技术存在着传输速率低、通信可靠性差的问题。华为海思基于IEEE1901宽带PLC标准研发的Hi-PLC芯片技术，在通信速率上达到2Mbps以上，比传统PLC提升了20倍以上。基于通信频段选择和自适应技术，避开了传统的通信噪点同时可以动态的选择质量良好的频段，通信可靠性相比传统PLC得到大幅提升。在华为实施的AMI(Advanced Metering Infrastructure)项目中实测，安装了华为Hi-PLC通信模块的智能电表一次抄表成功率达到100%。同时Hi-PLC技术支持IPv6，满足海量智能终端接入。

LTE-M(LTE-Machine to Machine)是基于LTE演进的，面向物联网的最新一代4.5G技术。相比LTE技术，LTE-M能够提供多达100倍的深度覆盖增益和千倍以上的联接能力，而终端功耗只有LTE的1/10，同时LTE-M仅需200KHz的频谱资源，并重用存量网络的资源。以上优点非常符合能源企业智能终端分布广、数量大、获取频点资源难等实际困难，帮助能源企业实现快速低成本大范围的无线覆盖。华为携手上海联通和中国联通网研院于2015年在上海开通了全球首个LTE-M的试点，并试点成功了智能泊车业务。随着相关行业标准的进一步落地，LTE-M将会是能源互联网未来非常重要的通信手段之一。

LiteOS是华为在2015年5月的网络大会上正式发布的最轻量级面向物联网的操作系统，系统体积只有10KB级，具备零配置、自组网、跨平台的能力，可以广泛应用到智能终端、传感器、智能家居等领域。并且该系统像Android系统一样，全部开源，降低智能硬件的开发门槛，让物联网有了统一的开放平台，并于合作伙伴一起推动整个行业的标准化。

上述的三种创新的ICT产品与技术，华为在这些领域中已经走在了全球的前列，成为核心的贡献者。它们也是实现智能终端全联接的关键核心技术，为能源互联网的实施提供强有力的支撑。

畅想未来-能源互联网的延伸与扩展

能源互联网最终实现是形成服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置一体化。在电力企业可以形成基于能源、基于消费的大数据分析，例如：收集电力系统各部件的运行数据，分析并感知出设备器件的运行状态;分析局部负荷增长原因，预测增长趋势;对消费者用电习惯与特点的分析，引导合理用电等。延伸至消费者领域，就是我们现在常提到的“Smart Home”的理念，每个家庭都是整个能源互联网中的一个网元，联接着每个家庭的太阳能微网、电动汽车乃至冰箱、空调等家用电器，通过智能的调节管理形成与区域电网的互相调节平衡。未来我们可以预见的是随着能源互联网的不断发展，能源产生和消费的效率大幅提升，能源可以像商品一样自由的流通和交易。能源互联网最终会走向消费端，例如智能家庭、智慧社区、电动汽车、家庭能源管理等，这是工业互联网并不涉及的领域。走入消费端的能源互联网将具备更大的想象空间和创新的商业模式。