如果沒有五顏六色的海水,泰國曼谷近郊的芭堤雅海灘或許不足以如此享譽世界。
假如沒有由阿米爾汗主演的《芭堤雅的顏色》這部印度文藝片,外界甚至不知道可以把這樣一個普通地名與熱血沸騰的革命聯系起來。
倘若沒有“泛在”二字,電力物聯網或許也只是普通的工業概念,遑論科技感。
2019年3月初,國家電網正式推出泛在電力物聯網建設大綱和行動計劃。之后,包括泰豪科技在內的A股電力板塊應聲漲停。
外界方知,這個普通的術語名詞會如此不同凡響。
“泛在”的本質
過去十年,國家電網的全球500強排名已從15名變成榜眼,營收翻番,但這十年間遴越的技術攀爬恰好是五年一波。
2009年,美國奧巴馬政府拋出智能電網概念,國網應聲于當年5月在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上,正式發布“堅強智能電網”發展戰略。
2014年,隨著分布式能源和能源轉型的發展,歐美推出能源互聯網概念,國網再度與時俱進,在美國華盛頓舉辦的電氣與電子工程師學會2014年會上提出,構建“全球能源互聯網”,連接“一極一道”(北極、赤道)大型風場和光伏電站,適應各種集中式、分布式電源,推動智能電網在全球廣泛應用,強化能源與電力技術創新,最終實現洲內聯網、洲際聯網和全球互聯。
時代在變,創新不變。雖然每次都只是畫龍點睛地加了兩個字的前綴,但超越感和地氣感總能力透紙背。
“泛在”之于電力物聯網確是點睛之筆,輕松隔開“互聯網”與“物聯網”兩個時代——互聯網時代的本質是信息化,物聯網的本質是數字化。
兩者最大相同點是都需資本、技術和場景來推動;最大區別是信息化似乎更偏感性的給人服務,數字化的基礎是工業,可以更理性的服務設備,再傳導到人。
未來三十年,是從“人與人”的連接走向“人與物與人”的全面連接的轉變,“泛在”揭示了這個轉變的實質:不再是影響和滲透,而是包圍和融化。
從英文的角度來看,“泛在”最恰當的翻譯應該是有拉丁語意的Ubiquitous,有“神無處不在”的意思。
表面上看,這個詞只是宣示了無時不刻、無所不在、無所不包、無所 不能等基本特征,以在任何時間、任何地點可以聯結接任何人和任何物。
但實際上,“泛在”想表達的核心是:
既然電在時域和空域必將不受限制的觸及到全部的人和物,那么由此形成的網絡必然可以輕松的把所有的模擬信號升級為數字信號,從而量化和計算一切,直至所有的產品和解決方案都被融入到清晰可控的服務中,人只是生活在由物構建的場景當中,而這個場景本身,就是泛在電力物聯網。
這個戰略所圖之大,科學的表述是:承載電力流的堅強智能電網與承載數據流的泛在電力物聯網共同構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。
通俗而言,這等于是用物聯網吃掉互聯網,用數學吞掉物理,用場景干掉運營。
“能源互聯網=堅強智能電網+泛在電力物聯網”。從以上的解讀再來看這個簡單有效的公式,會發現國網并非只是簡單地把電網貫于全球之后把目光投向用戶側,而是小心翼翼地昭示“三型兩網”的演變次序。
這個次序是:先從電力的本元出發,在已是樞紐與平臺的基礎上充分共享,在物聯網和泛在網的更大集合里再從共享走向平臺,直至成為泛在的中心——All in且All Out的樞紐。
五大場景三種類型兩張網絡都是為了一個轉換:把業務數據化的現實要求擴充到數據業務化的未來泛在,這就是泛在電力物聯網的本質。
即SG-eIoT(electric Internet of Things):把電力的輸電、變電、配電、用電、經營五大業務結合通訊、計算、控制等技術,把終端、網絡、平臺、運維、安全五大體系融合進網、云、層、邊、端,把電力、數據、服務都變成一種取之不盡的基礎設施流。
“大象”能跳舞嗎?
每涉及一個偉大夢想,在熱血沸騰之余,不免憂心忡忡地詢問實施路徑,似乎夢想越偉大,落地越艱難。
但不得不說,在看到高鐵和互聯網在中國十年來發生的巨變之后,對于再大的夢想,中國也已有敢于一搏的勇氣和實力。
何況,這一次最大的不同是:不再是外國有了概念和創新,我們再蕭規曹隨,而是在融合了更多的本元和外延之后,自主性地舒張一個原本就該如此的概念。
理論支撐和計劃步驟或許不必擔心。
一方面,國網動員全部精華所在,不僅快速地提出建設大綱、行動計劃,甚至連各省各部的分解步驟和目標指向都已在最短時間內明確。
另一方面,技術支撐和創新嘗試方面,國外早已有很多可以被摸的石頭。
例如,德國最早實施的能源互聯網示范項目里面,有一個在最數字化的城市曼海姆實施的Moma項目,就是利用細胞電網的概念讓電力供給和交換形成泛在。
不過,數字化這三個字聽上去簡單,但它的代價其實不菲:曼海姆的街道早已沒有名字,取而代之的是Q3、L4這樣的標識。
曼海姆有眾多衛星城市,能源供給很大程度上來自于分布式能源。在微網概念的基礎上,Moma提出細胞網絡,如同人體的細胞組成組織。
組織組成器官一樣有層級結構,電網也由多個細胞團網絡組成,細胞團網絡又由多個細胞網組成,從而實現層級式系統運營、細胞式系統控制、電力就近消納。
參與Moma的671個家庭中也安裝了稱為“能源管家”的能源路由器和控制設備,根據用戶的設置和電價來自動關閉和開啟家電。
該項目的結果表明,用戶最高可省11%的電費。
Moma最大的亮點在于其細胞電網。每個家庭是一個物體細胞,每約200個物體細胞接入配電網細胞,300個配電網細胞接入系統細胞。
細胞電網中的每個細胞能夠自行優化,嘗試平衡和調整。細胞與上級細胞之間通過PLC通訊,上級細胞通過IP來識別下級細胞。
在物體細胞和配電網細胞層面,只有通過自動化和軟件的市場調節器和電網調節器,系統細胞具有對電網的調度和控制作用以及完備的電力交易機制。
這樣對于系統細胞來說,只用關心配電網細胞來的接口量,而不用關心每一個家庭用戶中的光伏板或是家電。
這樣的“系統的系統”是為了應對越來越多的分布式能源的接入,設備的數量多到用傳統的調控方法將過于復雜,其實質就是對超大型電網的一種微觀泛在模擬,
每一個細胞電網的電力質量,電壓、頻率、相角都要保證在一定的范圍內。
因此,細胞電網的架構對電力生產比傳統的電網有更高的要求。
這一項目驗證的結論是:對于一個大系統而言,真正形成的限制不是設備的數量和數據的容量,而是方法和策略,盡管對于投資和運營而言,前者會更加重要。
但這個能源互聯網計劃真正要面臨的挑戰,不是物聯和電力本身,而是人。
出于安全感和思維限制的考慮,能純粹地用數字化思考能力來推動物聯網建設計劃的人鳳毛麟角。
以德國另一個能源互聯網示范項目WINNODE為例。通過WindNODE項目,來自能源經濟、信息通信行業的各種合作伙伴將與工業、企業甚至私人的能源用戶交互連接。
東德電網50赫茲公司將承擔其中的協調工作,協調的合作伙伴包括配電網運營公司Stromnetz Berlin、WEMAG;技術公司如Siemens、Bosch SI和T-System;新能源公司Belectric、Enertrag和Parabel;城市公共服務公司(Stadtwerk)和住房經濟的公司;能源轉型中的重要工業伙伴如汽車(Volkswagen)、化學(Infraleuna)、半導體(Globalfoundries);零售超市商Lidl、Kaufland(Schwarz-Gruppe);創新型企業如Grundgruen和IBAR;以及倡議志愿組織“Meine Energie fuer meine Stadt”。
此外,著名院校與科研機構將為其提供科研支持,還有跨國界的緊密交流,包括波蘭配電網運營公司TauronDystrybucja S.A。
這樣一個龐大的網絡,即便時間、財力、物力、人力都不是問題,但只有做過創新的人才會明白,真正讓創新崩潰坍塌的,不是固步自封的保守派,也不是張牙舞爪的反對者,而是創新陣營里各執己見、眼界長短不一的各種同僚和屬下。
對于有個事情,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“泛在電力物聯網”問世或許證明了這一點。當領導層在穩步推進時,省市一級的踐行者一臉茫然地詢問“這到底是什么”的聲音不絕于耳。
但除了國網這樣的大象,還有誰能率眾轉身破局。
一個事實是,能源互聯網過去五年的發展表明,民營企業和外部資本已被證明無力撬動整個變局,只能靠大象跳舞來維持局面。
因此,大象的創新應當享有熱烈的掌聲,并且對這場數字化轉變回歸最深刻的理性。
但愿理性也能回報參與這場變革的所有人,一如芭堤雅的海水,五顏六色。
作者簡介:廖宇,70末生于湖北宜昌,現為上市公司泰豪科技副總裁兼首席營銷官,貴安配售電公司董事。電力系統自動化科班出身,20年來曾在蘇州供電局、紐倫堡西門子公司、柏林50赫茲電網公司從事過繼保、監控、調度、配網自動化和電力交易監管等領域的工作。
評論