范霁红: 技术创新与智慧能源

2020-04-10 12:17:28

来源:CIO时代

2020年4月2日,由CIO时代学院主办、CIO时代APP承办的“2020中国信息技术网络展览会”成功举办。本次网络展览会以“新技术与新应用”为主题,采取高峰论坛与展览相结合的方式进行。国家电投集团大数据中心主任、科技与创新中心主任范霁红发表题为《技术创新与智慧能源》的主题演讲。以下为演讲实录:
 

\
 
什么是智慧能源?智慧能源就是未来的能源,它具有一些显著的特点,它是以可再生能源为核心的,以数字化赋能的一种能源或能源系统。智慧能源是一个货真价实的两化融合,它和现有的能源系统有什么不一样呢?第一,现在的人员是有限的,它的主体是化石能源。化石能源是存在咱们地下的,总有用光的时候。但是未来的能源是可再生能源,风光、水生物质,年复一年的,我们都用不完,所以人类是永远用不完的,它很充足。第二,从高碳到低碳。第三,以化石能源为主的情况下,设施建大了是有助于提高它的效率的,降低它的成本的。但是今后以风光为主的这种能源,它更适合于分布式的发展。当然未来的能源系统可能会是一个分布式与集中式相结合的方式。但是分布式成为它非常重要的一个特征。因为分布式只是从物理形态上有一些分散,实际上这些能源除了物理分散以外,关键是去中心化。

一个家庭用能,屋顶的光伏用不完的时候,它又变成一个供能方。还有非常重要的数字化技术的进步,从购买能源这么单一一个商品变成了能源及体验,能满足你的各种需求,这是未来的数字化能源的一个特征。从咱们国家来说,确定的能源发展战略是清洁、低碳、安全、高效,只有满足这两个特点,一个是以风光等可再生能源为主体。第二个数字化的赋能,才能够实现清洁、低碳、安全、高效。当然在这个系统里头它或多或少的还会有核能,这种非可再生的,现在也被称为清洁能源,还会有清洁的火电。这个就是化石能源,未来离我们越长,可能清洁火电和核能占的比重会越小,到2040年是一个比重,到2050年是更小的一个比重,到2060年是更更小的一个比重,这就是未来能源的一个发展的必由之路。为什么要以可再生能源为主?从高碳到低碳?是因为人类生存的需求,以及可再生能源,它是一个均等的能源,是一个充足的能源,而且它还是一个低成本的或者说经济的能源,它是真正解决我们国家能源安全的终极的手段。
 
从有限到充足,因为它是可再生的,同时也是因为它是自然的,从集中式到去中心化,刚才谈到了,它需要分布式能源的这种特点以及智能的特点。从单向到双向,既源于可再生能源的间歇性,生产消费者这种概念的成立,也需要智能技术,从商品到体验,也源于我们的大数据,以及其他的智能技术。所以从可再生能源这两个最基本的特点,大家可以看得出来,它是需要依靠可再生能源本身的技术,以及云、大、物、移、智、链等数字化的技术,这个里头有一个最基本的构架,能源设施要智能化,生产消费要互动化,信息流动要充分化。所以可再生能源它虽然是一个去中心化的,但是在这个里头是需要管理系统的,有一个智慧的综合管理系统,基于大家达成共识的一个智慧管理系统,想一想随便一个用户或者是一个小的发电单元,都能够对整个能源网络产生影响和调度,在这种情况下的能源安全问题,要求共识和互信必须得是高度的,因为这个系统一定是一个开放的、透明的、广泛自愿参与的系统,是一个去中心化的系统,它本身就很符合区块链的一些基本的愿景或者特征。

这个系统是一个全面互联、全面感知、全面智能、全面协同的能源,智慧能源是未来的能源,那么能源技术创新的主要方向,一定是瞄着智慧能源来进行创新,又可以分成两个大的方向,一个是能源本身的硬技术,像氢能、储能、光伏、风电这些技术,你要它非常廉价、易于获得、便于管理,就是非常可靠,不需要专业化的人员,另一方面需要我们的数字技术的创新,关于能源本身技术的创新在这就不多讲了,今天是CIO时代学院组织论坛,所以我主要讲一讲第二个方面,就是为了智慧能源,在数字技术方面还需要在哪些方面去做一些努力和创新?那么能源行业,可以讲所有的数字技术,现在云大物移智,都跟能源或者智慧能源有关系,要再往下分,会有更多的第二层面的技术跟它有关系,就是在公用事业行业,实际上主要是在我们能源行业,这些技术的一个成熟度,这里把技术分成了五个区间,最右边的就是一个成熟期,可以到了成熟应用的阶段,然后紧挨着它的是一个稳步爬升的崎岖间,那么中间的是一个泡沫破裂以后的低谷期,再往左是一个膨胀或者是泡沫期,在前面是一个技术萌芽期。

云计算主要是解决共享成熟资源和处于不同程度资源的数据的共享的问题。目前这个技术已经比较成熟,很多公司已经在利用它赚钱。我们内部也已经建成了一部分应用,而且产生了不错的效益。大数据的技术,它是要解决海量异构数据的处理问题,这个技术本身应该说是成熟的,但是,还有更多的算法和数据需要逐个的去开发。还有更多的数据,质量不够,这些问题造成它的应用现在才在起步阶段,那我们今年在国家电投内部,我们可能推了不到10种大数据的应用,那么我们今年自己的目标是能够产生三个亿的收益,能够产生三个亿的收益。

物联网底层的技术已经成熟,但怎么落地以后能产生效益?现在还找不到一个合适的方案,可以做一些示范,但是这些示范并不能够体现出它的价值来。移动应用是成熟技术,在能源行业怎么样子发挥它的作用?商业模式需要探索,人工智能的话本身还需要有大量的工作要做,现在只找到一些通用的场景,应该说一些专用的场景,我们现在还很少。找到专门的人工智能的技术,通用场景,就比如说我们安全管理当中也用了什么人脸识别,也用了一些身份,智能的身份管理,这些都是通用技术。但是在设备层这个层面,系统层这个层面一些专用的东西现在还没有建立起来。区块链的话是一个前瞻性的技术,刚才我说了,他跟我们未来能源的这个概念非常的切合,但是目前的这个技术还没有让它能够实现,当然也涉及到其他的,这是我们整个的一个评价。现在的一些应用,有我们的、有其他方面做的。比如说像日本大阪大学的团队,它对光伏数据通过计算机算法、学习算法构建了一个模型,可以预测潜在的新设备存在的一些缺陷。针对这个材料寻找,通过数据的分析减少实验。数字孪生在我们的核安全里头非常的有用,可降低人工的参与,减少监管的成本和设备的缺陷。

我们全集团70%的基础已经在开展或正在开展数字化应用的工作,在全国的31个省区、80%的区域,我们都已经动起来了。像光伏方面,我们基于5G的、多场景的一个智慧光伏,风电,我们做风功率预测、风机偏航以及设备故障的预测。火电方面也有多种应用,水电方面除了单一电站的智慧化管理以外,实现了流域化电站的智能化管理。核电方面通过从设计到制造、到建造、到运行的智能化,大幅度的降低管理的成本。另外多种人员之间的互补协调和综合智慧能源里头都用了大量的数字技术。

我们在国资委的支持下还做了一个能源的智慧安全平台,现在全国大概20%左右的电厂,已经在我们这个平台的监控之下。另外我们集团已经建成了一个云边协同的大数据平台,云计算的技术给我们起了很好的作用。有很多边缘册,有一些分平台,集团也有一个云平台的主体,这样形成了内部的一个数据平台。总体上通过数字化转型,让我们集团的能源生产更加清洁、更加高效,企业取得了实实在在的收益。2020年我们今年整个降本增效在这块大概是3个亿,后续我们将会继续加快数字化的转型发展,大规模的投入和新产业,把数字化的基础设施、管理体系以及数据、应用进一步的拓展。

本次网络展览会的展厅和论坛演讲将永久保存,大家可以通过下载CIO时代APP或登录“IT展览”小程序随时查看精彩回放。

相关资讯

工商银行利用区块链技术创新扶贫金融服务

2018-10-16

众盟数据荣升“中国智慧城市产业与技术创新战...

2018-06-14

工业和信息化部办公厅 财政部办公厅关于组织...

2018-05-22

CB Insights:医疗领域的这些技术创新正在引领未来

2017-10-19