中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月26日上午的“能源互聯(lián)網(wǎng)與多能互補“專場，中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院有限公司工程技術(shù)中心副總工程師馬欣欣在會上分享了主題報告《從智能電廠到智慧能源》，以下為演講實錄：
馬欣欣：大家好，先說一句題外話我們這個世界其實真的是很多元的，在我們能源領(lǐng)域，其實現(xiàn)在越來越體現(xiàn)出了它的一個多元性。也就是說其實對于這個綜合能源或者能源互聯(lián)網(wǎng)，它體現(xiàn)在它的能源的多樣性上面，前面可能幾位專家提到了電力系統(tǒng)，我來自華北電力設(shè)計院電力技術(shù)中心。我想從另外一個視角從智能電廠的角度來看智慧能源還有智能電廠到底有哪些相同不同包括在智能電廠的建設(shè)當中，可以給我們的智慧能源帶來什么樣的思考，有哪些經(jīng)驗可以借鑒的。
今天想和大家的交流的部分，分這么幾個部分，對于智能電廠還有智慧能源這個概念我們的理解和定義怎么樣的，第二想分享一下我們對于智能電廠的構(gòu)成和功能，以及全生命周期的解決方案。第三不用太說，在座專家比較了解，第四想簡單說一下現(xiàn)在的這個社會信息化還有智能化技術(shù)發(fā)展是非常之快的。這個目前我們能夠看到的信息化和智能化的新技術(shù)的發(fā)展，會對我們的智慧能源系統(tǒng)帶來哪些影響呢？其實重點想說的就是最后一部分，就是說從智能電廠的角度看智慧能源項目在執(zhí)行過程當中，遇到的一些問題，以及我們對這些問題的思考還有看法，希望和嘉賓和專家們分享。
其實因為時間的關(guān)系，有些內(nèi)容不想太多說了，關(guān)于智能電網(wǎng)還有能源互聯(lián)網(wǎng)的定義網(wǎng)上有很多的研究院所還有高校的專家們都做過很多的探討，在這里面不想多說了想通過這個圖看一下，宏觀的能源互聯(lián)網(wǎng)和微觀的綜合能源，它有多大的一個區(qū)別呢？首先說這是IEC在2017年的時候關(guān)于智能電網(wǎng)還有工業(yè)設(shè)施的接口這個標準當中給出的這么一個圖，左側(cè)是咱們典型的智能電網(wǎng)，右側(cè)其實可以看成是一個微觀的綜合能源。在這里面呢，它這個藍色的線標志的是信息流，紅色的線表示的是電流，我覺得總體來說還是比較清晰的。在這里面為什么提到智能電廠，實際上我們可以看到，在整個的能源互聯(lián)網(wǎng)鏈條當中，智能發(fā)電無疑是最重要的一環(huán)。應該說它都是處于智能電網(wǎng)也好能源互聯(lián)網(wǎng)的最前端，有一個關(guān)于智能電廠的定義，在這里面呢，說白了就是咱們在座的專家們也有可能是來自于咱們發(fā)電的行業(yè)。
這個智能電廠事情說了十年的在這里面關(guān)于概念還有它的功能到底有哪些，在很多項目上面有爭議的在這里面關(guān)鍵的過程它是要協(xié)調(diào)優(yōu)化的發(fā)電廠的控制過程還有管理過程，自動適應智能電網(wǎng)還有能源互聯(lián)網(wǎng)要求，核心點在這。下面應該是我們對于智慧能源或者綜合能源的理解，應該包括了不僅僅是電源，在這里面可能包括了電、氣、暖、冷、儲能。我們可以看到在綜合能源里面比較關(guān)注的設(shè)施的集成，而對于智慧能源想強調(diào)的就是在這里面的首先智慧能源一定面向綜合能源系統(tǒng)當中全生命周期，信息技術(shù)和智能技術(shù)它去采集感知這些信息，然后它的關(guān)鍵點應該還在于協(xié)調(diào)優(yōu)化這個綜合能源系統(tǒng)當中的控制調(diào)度，自動協(xié)調(diào)供需的平衡，然后才是提供相應的綜合能源的服務，希望沒有本末倒置。
說到智能電廠，我覺得還是需要看一下工信部在2015年發(fā)布的智能制造20125年的系統(tǒng)架構(gòu)，按照職能功能來劃分，對照來看，去年的7月份發(fā)布中國的智能制造2025這個系統(tǒng)架構(gòu)的升級版，在這里面為什么說這個事，其實可以看到智慧能源將來的發(fā)展，畫紅的地方是2018年版的修訂，把智能功能變成的智能特征，原來我們主要看這個智能特征這個維度。在這里面智能要素最基本的，原來的第二項是系統(tǒng)集成，但是去年發(fā)布的這一版，把互聯(lián)互通向前提了這個應該隨著物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的發(fā)展，在底層做一個延伸。原來的第三項是信息融合，現(xiàn)在其實改成一個全面融合共享，才是一個系統(tǒng)集成。
關(guān)于智能電廠的全生命周期的解決方案，我們可以看到右下角那個深藍色的實際上一個繼電器的智能化，從設(shè)計到采購，到功能建設(shè)是一個全生命周期的?？醋笙聜?cè)的部分，是運行期的整合。通常現(xiàn)場走線技術(shù)把這個運行期還有就是那邊的數(shù)據(jù)，全部可以送到這個電廠數(shù)據(jù)中心，送到數(shù)據(jù)中心只求，有更多的智慧管理的應用。旁邊那個粉色的原來叫做智能監(jiān)控，有智能的應用，構(gòu)成了智能電廠這也是我們想說的。其實對于智能電廠，我們可以看到最右側(cè)這個斜的智能電廠的核心，也就是說真正的智能控制，通過負荷分配會為電廠帶來真正的效益增長。當然智慧管理通過預測性的維護也會帶來效應。
其中還有很重要的一塊就是說隨著現(xiàn)在國家對安全的越來越重視，在一個新的層面，如何去定義一個智慧安全系統(tǒng)，我們認為也是智能電廠當中很重要的一環(huán)，關(guān)于綜合能源呢，稍微說兩句。不想多說了，因為作為綜合能源，實際上這幾個概念最早智能電網(wǎng)然后到能源互聯(lián)網(wǎng)更多的其實能源指的就是電力系統(tǒng)，就是電力的一個能源的互聯(lián)，包括說從剛剛的IEC那個圖上面也可以看出來。但是隨著國家能源局在這個發(fā)布了能源互聯(lián)網(wǎng)的示范項目還有多能互補的示范項目之后，我們會看到這個更多能源像冷、熱、水、電、氣、氫全部都包括進來。
也就是說現(xiàn)在目前的方向其實追求的是一個多種能源的綜合優(yōu)化和協(xié)調(diào)。在這種情況下，針對綜合能源系統(tǒng)我們會看到，或者現(xiàn)在大家也在提的關(guān)于智慧能源系統(tǒng)應該擁有這樣的基本的架構(gòu)。就是底層實際上是智慧能源系統(tǒng)，叫做物理層也就是說在我們下面有一些發(fā)電的設(shè)施，還有一些新能源發(fā)電，包括還有一些供冷供熱儲能設(shè)施還有一些用戶側(cè)的用戶設(shè)施，全部都涵蓋進來的這些物理場景。
這些能源場景實際上構(gòu)成了智慧能源系統(tǒng)，最基本的一個物理層，然后再往上就是由于這個能源互聯(lián)網(wǎng)或者說是綜合能源會遇到非常大的項目，有的可能這一個項目做下來，能源互聯(lián)網(wǎng)或者多能互補的項目，會做通電線路有上百公里也有的，這一塊也是非常重要的一環(huán)。尤其在好幾個項目上面，包括能源局，在這個能源互聯(lián)網(wǎng)還有能源互補第一輪的示范項目當中，其實目前階段正在大量的都是在實施的過程當中，也有的陸續(xù)通過能源局的驗收，我們也是想說在這個過程當中遇到了哪些問題，有一些想法，等會和各位專家分享，意義這一塊不想多說的，這是前年還是去年的時候，埃森哲給出的一個關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)也好，或者是說叫做智慧能源也好，他們認為的一些意義和一些就是目前的智能化技術(shù)能夠為我們帶來的這些好處和功能有哪些。
后面簡單的說一下就是信息化和智能化技術(shù)到底對我們智慧能源系統(tǒng)會帶來哪些影響，這個圖也是中科院做的一個互聯(lián)網(wǎng)的導圖，這一塊主要想說其實任何一個智能技術(shù)的發(fā)展，不是單一的。不管是感知傳感器技術(shù)的發(fā)展，還是包括在執(zhí)行層面的發(fā)展，都是作為這個互聯(lián)網(wǎng)云腦當中一條反射弧上面的發(fā)展，這些都是相輔相成的。
所以呢在這一塊包括像云，其實本意不是想說云本身，因為對于云計算云平臺也好大家都有特別多了解，我想說云的發(fā)展不管是為智能電廠還是智慧能源，一直都在帶來不斷的挑戰(zhàn)，也就是說在做項目或者做方案的過程當中，真的是要實時把握它的變化。前兩年在我們最開始做智能電廠的時候，那第一個反應肯定不要做這個共有云，覺得如果有業(yè)主問我，我肯定會說私有云，因為共有云太不安全的。但是實際上互聯(lián)網(wǎng)這些供貨商他們也一直在去捕捉用戶的痛點，然后他去提升。也就是說云技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，對于智能能源服務平臺更多在采用一種混合云的結(jié)構(gòu)。
對于大數(shù)據(jù)也是這樣的，有的大數(shù)據(jù)以后，為什么提這個問題，項目的過程當中，有很多的業(yè)主會有這樣的考慮，就是說這個能源互聯(lián)網(wǎng)范圍跨度非常大，要不要把所有數(shù)據(jù)送上來還是像原來一樣，到底用哪些數(shù)據(jù)，只把那些數(shù)據(jù)采上來，這樣對我的系統(tǒng)通信的壓力都會減少。其實認為真的不是的。因為你既然要用大數(shù)據(jù)這個技術(shù)，有很多的識別的手段包括處理的方法，包括現(xiàn)在加入的更多的人工智能的因素在里面，它需要的一定是一個全量數(shù)據(jù)，不是靠某一個部分的數(shù)據(jù)來做，不是原來隨機采樣，實際上通過全量的數(shù)據(jù)找到一個趨勢，從而讓這個系統(tǒng)更優(yōu)。
第四個就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，太快了周圍也有很多同事建小米家庭，可能在這種2C的領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)的供貨商應該走的更快的，在這種民用的領(lǐng)域它也會發(fā)展的很快。但是對于工業(yè)的領(lǐng)域，大家可能注意到的，說去年年底的時候，也是在杭州，烏鎮(zhèn)的大會上面，很多領(lǐng)域的專家，尤其是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專家，他們其實會看到，原來是互聯(lián)網(wǎng)+，對于現(xiàn)在都是行業(yè)應用的專家，他們會看到覺得在從去年年底往后的十年，可能就是應該是這個行業(yè)加互聯(lián)網(wǎng)的。就是作為一種應用，會滲透到方方面面，所以才有了這個工信部在去年智能制造的架構(gòu)當中，會把這個互聯(lián)互通提到的一個非?；A(chǔ)的層面。
關(guān)于人工智能我覺得應該更大的事情，原來關(guān)注人工智能就是圍棋大戰(zhàn)實際上對于現(xiàn)在的影響，不僅僅尤其大數(shù)據(jù)分析之后，加入的一些AI的功能進去，包括像信息安全領(lǐng)域，也有通過AI技術(shù)讓危險的感知更超前，實際上更可以看到它的趨勢。在這里面還有很重要的一點關(guān)于這個圖象識別和語音識別。相信也會對智慧能源尤其是管控那一塊帶來一個更深遠的影響。
當然了還有一些其實其他的沒有說出來，沒有詳細去說的，我相信也有影響的。但是現(xiàn)在應該走入了一個比較好一點的上升期，我們也有一些能源互聯(lián)網(wǎng)的項目，其實在用的。包括說在一些局部的分布式光伏，不管怎么說會給我們帶來的可信的這種交易也好或者是存證也好，5G的影響不僅僅帶來速度方面的變化，在安全性上面也有很好的提升。更多就是考慮互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)或者就是大數(shù)據(jù)平臺，但是邊緣計算的這個不斷的深化和在應用當中的可能會讓我們今后考慮物聯(lián)網(wǎng)的平臺，現(xiàn)在有企業(yè)在做的。如果是做這方面的專家，可能都會對這些信息化和智能化技術(shù)應該有一個更深的了解，包括去追隨它的變化。
后面是幾個我們在項目應用過程當中遇到的一些問題，包括我們的看法，提出來和咱們各位專家共享和討論。第一個其實我們想說智慧能源和綜合能源的區(qū)別，綜合能源它的重點在于這些設(shè)施，多種能源形式的設(shè)施個集成，不止是采集信息，這種供需的匹配，應該說是最核心的，然后就是提供各種的能源服務。在這種情況下可以實現(xiàn)安全高效綠色智慧運行的這么一個能源供給與應用系統(tǒng)，我們才認為是智慧能源。不僅僅擁有智慧還有多種能源的用戶側(cè)的一個集成的應用，才是一個智慧能源的系統(tǒng)。我個人認為這是很重要的議題想跟分享的，我們也注意這次的儲能的專場可能來了很多不同領(lǐng)域的，如何理解智慧能源系統(tǒng)的安全問題，首先說兩句標準，這個按照國家智能制造的標準體系，它來分的。如何來分呢？比如說這個標準體系的底層不知道是不是可以看見，就是底層的AB，首先A是基礎(chǔ)功能，AB這一項細分之后在那里可以看到，這個里面實際上是分了人因安全，信息安全還有功能安全。
當然那個說的是按照這個智慧能源按照國家智能制造的體系來走的，很重要的原因智能制造這個體系，功能安全是一個把風險量化并且通過去計算增加相應的控制和保護措施。最后讓這個風險降低到我們可承受的范圍內(nèi)的這樣一個理念。那兒這一塊的國家標準呢，其實在2006年頒布的，國際的標準也是在2000年發(fā)布的。因為功能安全這個理念在電力行業(yè)真的是不夠普及的，在2011年這個發(fā)電行業(yè)的是第一次才把功能安全的這個理念寫入了咱們這個發(fā)電行業(yè)。我認為這個功能安全的問題，對于我們現(xiàn)在新興的智慧能源的行業(yè)非常重要的。可是就是從TOA的角度，就是產(chǎn)品認證這一塊有非常多經(jīng)驗，同時我想說不僅在產(chǎn)品上面，應該在這個流程上面，也應該把更多的安全方面的關(guān)注。這一塊想說一下功能安全和信息安全的關(guān)系，首先說原來兩者其實獨立的這兩年不管從國內(nèi)的實際應用，還是國際的都應該按照一個安全認證去分析這個系統(tǒng)的安全性。
右邊這個圖通常所說的信息安全，做這個事情的專家們，可能都是不同領(lǐng)域的像我們這個領(lǐng)域的，在很多業(yè)主還有單位，實際上是兩人，一波人是IT，一波人是IEC非常普遍的現(xiàn)象。不管各位專家的出身是什么，希望可以看到一個事實，就是說對于信息系統(tǒng)來說它的信息安全，它這個排序是這樣的。對于控制系統(tǒng)它的可用性一定是第一位的，也就是說這兩年咱們國家的信息安全用行業(yè)的專家的話來說，提到了一個保家衛(wèi)國的高度，信息安全還有功能安全一樣，是必須我們要關(guān)注的課題。
然后下面一個想分享的內(nèi)容就是說我們做項目當中的所遇到的，到底這個管控服務平臺的架構(gòu)如何來考慮的，第一這個綜合能源調(diào)控的功能還有服的功能，是否要做安全分析，因為做能源系統(tǒng)，尤其是綜合能源之后，能夠提供能量管控還有服務的平臺的供貨商，其實來自不同的領(lǐng)域和行業(yè)。上面是一些應用系統(tǒng)，這些情況多半都是互聯(lián)網(wǎng)的這個供貨商來提供的這個系統(tǒng)。這個左邊的系統(tǒng)實際上分成了大家可以看到，它會分成了生產(chǎn)控制大區(qū)還有非生產(chǎn)管理大區(qū)嚴格按照有調(diào)控的功能，是一定要在生產(chǎn)控制大區(qū)的。其他的功能在管理信息大區(qū)的，其實個人的觀點，我覺得就是這個安全分區(qū)當我們做一個能源管控和服務平臺的時候，如果它的功能當中包含了管控，想有這種實時的控制，一定是分區(qū)的。
如果說我們的功能僅僅一些綜合能源的服務，我們一定要分區(qū)的話，是不是有必要完全按照這個電監(jiān)會也好，電網(wǎng)的一些規(guī)定，要用在系統(tǒng)上面嗎？其實也不是。原來國家電網(wǎng)的規(guī)定是完全針對這個調(diào)度系統(tǒng)的，防護措施也都做的很好，有很多的不同，這個也是為什么我們知道的有不少的用戶在應用的時候，包括它在驗收的時候，可能會遇到問題。首先我認為應該是分區(qū)的，有調(diào)控就是分區(qū)。再就是嚴格執(zhí)行規(guī)定，我認為可以討論，其實比較弱了相比原來的。大家有興趣可以下來討論。
然后還有一個內(nèi)容就是說智慧能源系統(tǒng)的信息安全，到底涵蓋的哪部分，概念當中一說到智慧能源系統(tǒng)的信息安全，都會想到上面的那部分，服務平臺也就是說的是不是做到云和大數(shù)據(jù)中心的，至少包括三個方面，就是說它一個是能源管控和服務數(shù)據(jù)中心的平臺，這個能源場景還有上面能源中心的防護措施也是非常重要的，還有我們底層的這些能源場景控制系統(tǒng)本身的信息安全。
最后一個問題實際上想說一下，有一些項目上面引起我們困惑的，有一個專家在經(jīng)濟上面說了，說一下我的個人的觀點。這個你們認為可以借鑒智能電廠的一些做法，因為智能電廠在最開始的時候，像開始的智能手機剛推出的時候沒有那么多應用服務的時候，沒有更多人認識它也認為智能手機沒有用，隨著這個應用系統(tǒng)的增多智能手機作為一個底層的最基礎(chǔ)的應用，智能電廠也一樣，剛剛在說那個模型的時候，我記得應該在十年前包括五年前，其實有兩個集團的領(lǐng)導都問過我，說現(xiàn)場走線到底有什么用，帶來的好處在哪里，當時很多事情不能評價，后期優(yōu)化的軟件功能沒有非常成熟的東西，讓它用的時候，效益暫時看不到的。服務平臺目前也有點處于尷尬期的對將來智慧能源的應用一定是必需的。
它的不同和智能電廠的不同在哪里？智能電廠得到的收益不管是預測性維護帶來的收益還是優(yōu)化控制帶來收益，都是這個廠的，也就是說這個智能電廠這個平臺，投入了之后，它的回報都是廠里面的，廠長愿意投資的，跟這些能源場景下面的可能不是一個業(yè)主，在這里面可能確實有一個這個平臺是否就是它的盈利性到底怎么樣的，是不是要投資做這個事情，確實可以從社會效益和這個成本收益兩方面來考慮的。來的專家各方面都有，我想說的一句話智慧能源的發(fā)展也非常的迅猛，我希望就是希望在關(guān)注市場發(fā)展還有技術(shù)發(fā)展的同時，也可以對于項目實施當中的問題有所重視。希望和各位專家一起真的不忘初心，謝謝大家！
（本文根據(jù)演講錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
