能源革命在整个第四次工业革命中扮演着非常关键的角色,是提升经济绩效的核心驱动因素之一,因此由信息革命叠加能源革命的能源互联网的进展将影响着整体工业互联网的发展格局。在目前工业互联网在各个垂直行业和细分领域的应用发展中,以电力行业为代表的能源工业互联网的实践,在头部企业的强势引领下,在理论体系、实践广度、设备的连接量、应用创新等各方面均已走在工业互联网的前列,生态已具雏形。
数字化科技正在全面且深度改造着传统能源产业链,核心体现在能源工业互联网的价值挖掘正在进一步跟产业链的需求痛点实现深度匹配。具体而言,发电环节的痛点主要在生产运行监控难、地域分散不利集中操作和监控、运维成本高效率低等方面。其中风电、光电的痛点主要集中在运维方面。输变配用环节,痛点集中在配电环节,体现在精细化管理程度低、以及光纤覆盖困难等,是未来将更多采用5G替代方案的领域。因此,与之相应的,能源资产运维数字化平台、能源优化调配数字化平台、虚拟电厂等新型业态与技术应运而生、快速涌现,数字化科技的能力释放正在与产业链各环节痛点问题的解决全面契合。也正是在此其间,孕育着能源互联网发挥价值的巨大机会。
此外,前端的矿产和矿山被数字化科技改造的程度更为深入。从地质勘探和矿山设计开始,到无人化矿山机械,再到一体化智慧矿山,数字科技已经贯穿到矿业的整个生产流程,是能源工业互联网中进展较快的细分领域。面向未来,数字化改造矿山的步伐将进一步从智能矿山向无人矿山进阶。目前国内外均处于无人矿山的初级阶段,在此阶段的核心技术仍然是传统采矿工艺和生产组织管理的自动化与智能化控制。这种智能化控制主要是通过现场或远程遥控来实现的。未来的趋势是向高级无人矿山发展。此阶段的核心技术会更强调设备和系统的高集成性,以及自主记忆、自主判断、自主决策,类似于智能大脑的功能,不需要外部遥控来实现。
从行业格局来看,在以电力领域为代表的能源互联网实践方面,行业生态格局已然隐现,这与实体能源行业本身的格局是一致的——即基本被以国网代表的央企和国企所强势主导。虽然当下当下整个行业在能源(电力)互联网方面的探索也还有很长的路要走,但央企和国企无论在其平台版图的庞大体系方面、还是能力深度方面都强势领先,未来电力互联网平台和生态也可能将由其主导。
在电能替代趋势下,未来能源互联网体系的核心将是电力,因此未来整个综合能源互联网也基本会是以面向能源互联网的未来形态转型的电力背景企业为主导的格局,其他的参与者可能更多需要在生态中的细分性领域寻求机会、探索价值与建立协同地位。在能源互联网快速发展并全面重塑传统产业链的同时,挑战和问题同时并存,其中技术突破、经济性提升、与数据应用落地等是下一步亟需重点突破的领域。
从技术层面来看,目前众多能源互联网相关技术成熟度尚不足够,实际应用仍需时间周期。由于电力领域对安全、时延要求苛刻,特别是在电力系统本身面临升级的背景下,网络等技术要求非常高。采集方面,用电信息采集要从园区车间向产线设备进一步深探,颗粒度需要更细;控制层面,控制要从中心骨干网向配网侧延伸,控制要达到边缘末梢,因此安全和时延要求将更复杂更苛刻。如差动保护等控制类业务端到端时延要在1.5毫秒内,且设备间需时钟同步1微秒。具体到平台技术方面,能源数字化平台建设仍任重道远。此平台是个大平台范畴,包括云平台的算力协同、业务中台的资源共享等问题均是制约行业发展的关键问题。
而在经济可行性提升与数据应用落地方面,仍需加快推进。当下的很多能源互联网实践是理论和技术都有,但离理想的效益目标仍有差距,因此实际应用价值还未充分体现。再者面临的一大问题为标准建立的问题,现在很多的情况是即便采集上来数据,但由于缺乏统一标准和统一模型,导致数据在处理和利用上存在困难,无法充分有效释放价值。