国网“泛在电力物联网”的战略与逻辑

Posted 2021-02-14 newstart

未来的泛在网络，更大的想像空间是在配用电侧，它将是主动式配电网的高级表现，

它能够实现DG（分布式发电）与智能用电的完美结合，网络中无处不在的感知技术与多层次计算能力，

将解决“电从哪里来”，“来电是否清洁”的问题，这也将是对能源互联网概念的诠释。

1、什么是“泛在电力物联网”？

2018年国家电网提出泛在电力物联网的概念，并开始着手打造SG-eIoT(electric Internet of Things)。

对于这个新概念，国家电网董事长寇伟的解释是：

泛在电力物联网，就是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，

实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统……

图1 泛在电力物联网，国网着手打造SG-eIoT

不用问，你一定没看懂。

用白话解释下：“泛在电力物联网”的本质上就是一个“物联网”。

对于物联网，你应该不陌生，就是把人与物，物与物相连的一张大网。

比如，你用你的手机，控制你家的电视，空调，马桶等等，就是“物联网”的一种应用。

而电力物联网，就是把电力系统里的各种设备，电力企业，用户相连形成的一个网。而所谓的“泛在”就是“无处不在”的意思。

举一个你熟悉的例子：手机交电费。

你之所以可以如此方便地交电费，就是因为，物联网将你的手机和你们家的智能电表相连了。

当然了，这只是泛在电力物联网在用电侧的应用。

未来的泛在网络，更大的想像空间是在配用电侧，它将是主动式配电网的高级表现，

它能够实现DG（分布式发电）与智能用电的完美结合，网络中无处不在的感知技术与多层次计算能力，

将解决“电从哪里来”，“来电是否清洁”的问题，这也将是对能源互联网概念的诠释。

事实上，这个“泛在网”也将涵盖发电、输电、配电、用电等所有环节。我们更多的认为它在配用电侧的表现，

是因为发、输电侧的智能化水平较之配用电是相对成熟的，而配电环节的体量相对发输而言也更大更深更广，

是人体的毛细血管与主动脉之间的关系。但就“泛在”的概念而言，也只有打通了电力这个商品的全寿命周期，

运用技术的手段来实现能源的生产、输送、消费的安全性与经济性，才是未来能源革命的方向。

这个“泛在电力物联网”和之前我们常说的“能源互联网”有什么区别呢？

请看下面这个公式：

能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网。

也就是说，“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”加在一起，就是我们常听到的“能源互联网”，又叫做“两网”。

其中，坚强智能电网侧重在发输电侧，比如特高压建设，新能源（风，光等）建设等。

图2 智能电网+泛在物联网=泛在电力物联网

而泛在电力物联网侧重在电力需求侧。旨在利用“大云物移智”（大数据、云计算、物联网、移动互联网、

人工智能）等先进信息通信技术，来更好地满足用户对能源的多种需求。

2、体量有多大？

“泛在”未来的建设节奏分成两步：

第一步：至2021年初步建成网路，基本实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理等目标；

第二步：至2024年建成该网路，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理等要求。

全部建成后，泛在电力物联网将会成为接入设备最多的物联网生态圈。

据有关研究统计预测：

目前国网系统接入的终端设备就超过了5亿只（其中4.5亿只电表，其他设备几千万台）。

根据国网规划，2025年接入终端设备将超过10亿只。2030年，将达到20亿。

2019年是我国电力信息化投资的元年，预计2019-2021年，国网在电力信息化上的投资将分别达到300、500、600亿元。

如此大规模的投资，将会带动整个产业的高速增长，不论你处在这个行业的哪个环节，

都将迎来一个周期性的成长机会，而且作为一种战略驱动的能源革命，它也将迭代当前的电网装备与规划设计的思路。

3、“泛在电力物联网”的架构？

作为一种物联网，泛在电力物联网也包含了：感知层、网络层、平台层、应用层这四层结构。

整个产业链可以简单概括为：“云-网-边-端-芯”：

也就是：终端信息收集器（传感器、RFID等）、边缘计算、通信网、云平台、人工智能。“管”是“端”和“云”之间的数据传输通道，

通过软件定义网络架构实现多种通信方式融合的网络资源综合管理与灵活调度，提升网络服务质量，

满足配电物联网业务灵活、高效、可靠、多样的基于IP的通信接入需求。

此外，卫星和5G技术形成的信息传输系统将成为泛在网络实现的关键力量，信息的传输速度与流量是泛在网络的技术保证。

图3 配电物联网架构

4、“泛在电力物联网”的战略及发展逻辑

在增量配网试点和配售电侧改革不断深入的背景下，电改大势倒逼，国网新一代领导层逐步稳定之际，

提出“泛在电力物联网”概念，是主动出击开拓新方向的求变之举，是国网今后工作的“发力点”。

从“泛在网”的战略来看，国网未来将通过建设电力互联网发展与互联网经济相关的新业态，包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新业务。

非传统领域的新业态已经和传统电网业务处于同等重要的地位，实际上，所谓所谓新能源、智能家居、智慧城市，都可以被囊括进“泛在电力物联网”。

从泛在电力物联网的发展方向及拓展空间，其内生的逻辑势必会向智慧小区/智慧城市整体能源解决方案、智慧交通整体能源供给方案、

智慧能源套餐及交易模式、用户能效分析及用户画像、智能家居与用能管理等方面延伸。虽然国家电网是沉淀了大量的高素质人才，

但目前的竞争优势主要还是来自于垄断，虽然每年获取大量的专利，但国家电网作为一家科技公司的形象在公众心中还没有建立起来，

电力用户期待获得更多的知情权和参与感，例如得到用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务。在前有堵截后有追兵的行业背景下，

要“建成世界一流的能源互联网企业”，只有深刻改变用户习惯，让用户的体验感不断增强，通过万物互联的理念来加强与用户之间的粘性，才能进一步赢得发展的先机。

5、泛在网的建设需要“技术原则统一，规划统筹先行”

国网新的概念提出后，以“世界一流配电网的建设”为例，缺乏规划引领的顶层设计，导致重复建设、技术路线多样，

虽然每年都涌现出数量众多“世界一流”的技术或工程，却难以形成合力，在国际上和社会上缺乏“中国高铁”这样的名片技术。

物联网技术虽然在电网有着广阔的应用和前景，但也面临一些发展问题。从技术上来看，感知层的传感器数据准确性、

传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等多种因素的制约，

物联网产业一直推进缓慢。制定合理的长期规划，对指导物联网在电网发展具有重要意义。泛在网的建设中需要不断的摸索，实践，完善与迭代，

不可能一蹴而就能全面见到成效，与用户的体验及粘性也需要一个周期。特别在传统配电网向泛在网过渡的时期，如何制定并统一原则与标准，

并统筹规划整个电网建设至关重要。否则给人的感觉是，钱花了很多，没有体现出效益，而且在工程的建设过程中给人杂乱的感觉，这就不是国网一号文的初衷了。