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孔梁:“亩产论英雄”城市能源大数据中心建设与运营

发布日期:2020-11-27T14:08:18.047Z 文章浏览量:

智慧城市

2020年会

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2020年11月26-27日,由中国社会科学院信息化研究中心、北京国脉互联信息顾问有限公司、舟山国脉集团有限公司联合主办的年度改革创新研讨盛会(第16年)——“2020智慧中国年会”在北京隆重召开,以“十四五前瞻与智治社会建设”为主题,来自全国部委、省、市、区县电子政务、智慧城市、大数据主管领导、行业专家、企业代表、主流媒体等齐聚一堂。

本文系上海联元智能科技公司孔梁关于“亩产论英雄”城市能源大数据中心建设与运营的演讲,内容通过PPT整理。

各位专家、各位领导,下午好!我是上海联元智能科技公司的一员,今天非常荣幸为大家进行“亩产论英雄”城市能源大数据中心建设与运营的演讲,主要从以下八个方面来介绍能源大数据的主要内容:

1、能源平台的建设背景和平台定位;

2、解决方案总体框架;

3、区域能源管理;

4、能源大数据洞察;

5、能源平台运营;

6、物联及大数据管理;

7、物联数据采集;

8、案例分析。

一、智慧能源平台建设背景

主要介绍智慧能源平台建设是助力零碳转型的关键手段,以及智慧能源平台建设是服务数字经济发展的重要方面;最终实现从自由排放到受控排放,从强度控制到总量控制,从免费排放到有偿排放。

(一)智慧能源平台建设是助力零碳转型的关键手段

习主席承诺中国争取在2060年前实现碳中和的目标,智慧能源平台立足于能源数据,可以挖掘能源改造和综合服务的机会,解决能源使用效率,可靠性和经济性问题。

(二)智慧能源平台建设是服务数字经济发展的重要方面

政府可以借助能源数据看经济和民生,作为数字中国能源数据的运营,提升政府的行政服务能力,作为智慧城市新基建的重要一环;企业可以通过能源数据深入开展工业互联网实践,产业数字化转型和智能化升级,帮助企业提质增效。

(三)平台定位

城市能源大数据中心主要是开放共享和多端赋能,体现在实时了解能耗状况,实现能源“双控”数字化监管,实现智慧能源数据贯通,构建区域能源互联网,推动资源优化配置,优化能源规划和政策制定,通过能源大数据分析应用,助力数字经济发展。

在平台定位方面,主要集中在以下三类企业:

1.能源供应企业:热电厂、燃气公司、水务公司等;

2.能源消费企业:工业制造企业、食品加工企业、科技企业等;

3.能源服务企业:售电公司、规划设计公司、设备供应商等。

二、解决方案总体架构

城市能源大数据中心的解决方案细分为五个架构:区域能源管理、能源大数据洞察、平台运营、大数据及物联平台和物联数据采集。

三、区域能源管理

“智慧能源平台”利用企业各类能源使用数据,建立地市级能源数据档案管理中台。在能源档案的基础上进行区域、行业、经济、产能等各维度的数据应用,从而实现区域能源双控管理,促进清洁能源示范省建设。

(一)能源概览

主要体现在能源双控指标、多能全景检测和区域能流图。通过对全市各个区域能耗总量、能耗强度数据集成,进行各区域之间的能源双控指标对标。同时,对区域整体关键用能进行统计展示,并将区域内各类能源以“源、网、储、荷”立体化的方式进行展示。最后结合区域经济数据,统一颗粒度,计算单位GDP能耗、能耗总量、碳排放总量和节能总量等关键指标,为政府能源管理工作提供决策支持。

(二)能源监控

基于区域内重点用能企业绘制区域能源生产和消费密度图。从行业维度对行业产能、行业电力、重点行业、产业链等方向进行分析。同时构建区域内区县、乡镇、街道的能源双控指标对标。并提供灵活方便的可视化分析工具,针对不同的业务场景进行个性化数据探索。主要包括能源生产监测、能源消费检测、行业能效对标、区域能效画像、能源数据探索和能效评价报告。

(三)能源管理

根据实时标准对企业进行绿色企业认定,同时结合最新政策申请和管理企业的节能项目补贴。开放政策发布的窗口,并将能源数据向社会开放共享,与社会各级共同挖掘能源数据价值,构建多元高效的能源生态网络。主要管理在四个方面:绿色企业认定,节能补贴管理,政策发布和数据开放共享。

(四)能源档案

详细展示区域接入的所有企业的用能档案,企业性质、分布区域、工商信息、用能详情均可供查询,对平台电量数据进行监测,确保平台数据健康运营;管理区域内所有能源站点,标记具体地理位置并打通各类能源站点,为监管部门开展节能容量分析和项目跟踪。企业用能档案主要是企业综合档案和能源站点档案。企业综合档案包括基本信息、经济数据和能源数据;能源站点档案主要包括分布式能源和分布式储能。

四、能源大数据洞察

依托能源大数据时效性强、可信度高的特点,挖掘多元融合分析场景,发挥数据价值。能源看能源主要体现在管控指标完成进度,能源清洁化状况,能源消费逐级评价,能效影响因素分析。能源看经济主要体现八个方面:税电分析-亩产论英雄,行业景气度研判-相对论,同期用电对比-电力看产值,电力消费弹性系数-电力看结构,复工复产分析-百业复兴,行业主负荷类型-负荷百眉图,企业负荷类型-舒张自得,补贴精准发放-滴灌式补贴。能源看民生主要体现三个方面:疫情时的用电模式-为了重启的暂停,充电桩选址规划-绿色出行先行官,家庭智慧能源网关-悬丝诊脉。

(一)能源看能源

1. 管控指标完成进度

从政府制定目标值的单位GDP能耗、能源消费总量、清洁能源消费占比等关键指标入手,分析指标完成进度情况,并逐级下钻到县(市、区),从不同管理层级预判能源工作形势。分析发现,截至2019年,能源消费总量指标已全部用完,单位GDP能耗降幅指标完成进度良好。

2. 能源清洁化状况

从能源消费结构、电源结构等方面对区域能源清洁化状况进行展示,并提供对标分析、对比分析、趋势分析、下钻分析等。分析发现,在能源结构方面,电力和蒸汽是当地主要的能源消费形式,合计占比超过80%,其中电力占比最大,原煤占比约9%,能源消费结构还存在优化调整空间。

3. 能源消费逐级评价

针对行业经济与能源消费,开展对标分析、象限分析,定位高耗能行业。分析发现,可定位八大高产值行业、六大高耗能行业。针对六大高耗能行业,进行同行业对标,结果表明,黑色金属冶炼和压延加工业、化学原料和化学制品制造业优于对标水平;化学纤维制造业与对标水平相仿;其他3个行业明显劣于对标水平。结合当地产业结构,应联合行业管理部门进行关注。高耗能行业的能效水平总体呈现提升趋势,但也有部分企业能效水平在降低,对这部分企业应重点关注。

4. 能效影响因素分析

基于用能明细数据的企业级分析,发现影响能源利用效率的因素和规律,为能源管理提供建议。总体上看,产值规模大的企业,能源消费强度较低,体现了大型企业能源集约化管理带来的能效提升。对于中小型企业,采用园区化的集中发展模式,实行能源的统一供给和管理,有利于推动整体能效水平的提升。总体上看,高耗能行业提高电力在能源消费中的占比有助于提升能源利用水平、降低能源成本。能源消费强度增加与工业产值增幅呈负相关关系,即产值规模增速越高,能效水平改善越显著。

(二)能源看经济

1. 税电分析-亩产论英雄

基于区域税收与电力消费数据,设计指数,为政府税务预测、行业经济分析注入新依据,提供新视角。分析发现,除年底税收高峰、夏季用电高峰外,税收与电力季节波动性基本一致,利用税电指数,定位税收异常现象,利用税电指数,结合用电量预测、季节趋势,进行税收预测。基于对区域税收与电力消费数据,设计指数,进行行业景气状况分析,为政府税务预测、行业经济分析注入新依据,提供新视角。

2. 行业景气度研判-经济景气“相对论”

结合区域行业能源消费、经济增长数据,设计行业景气度指数,以此实现对区域主要行业的发展景气程度进行量化研判。分析发现,当地5大主要支柱行业中,景气度相对较好的是玩具制造业;2019年金属加工机械制造行业景气度总体上升、机制服装制造行业有所下降;泵、阀门、压缩机及类似机械制造行业景气度情况相对平稳;制鞋业2019年波动加大。疫情期间园区企业用电量同比升、降情况;绝大多数企业用电量同比下降,部分用户下降幅度较大;计算机、通信和其他电子设备制造业中用电量同比升高的用户相对较多,且存部分升幅较大的用户。

3. 同期用电对比-电力看产值

疫情和春节的交互作用下,通过对用电量的逐日同期对比,分离出疫情对用电量的影响,因此作为经济影响分析的基础。分析发现,与去年农历同期相比,2020年正月全社会用电量同比下降38.21%。正月十六(2月9日)以后随着有序复工的开展,电量进入逐步回升阶段;截至正月二十九(2月22日),全社会日电量恢复到0.89亿kWh,为去年同期的58.23%。基于用电量同比增长趋势,对节后日用电量进行模拟测算发现,2020年正月期间疫情所致的全社会用电量损失约为16.8亿kWh

4. 电力消费弹性系数-电力看结构

通过电力消费弹性系数的对标分析,揭示当地产业结构、能源管控的成果。分析发现,2016年以后,当地电力消费弹性系数大幅度下降,地区产业结构趋于合理化,供给侧结构性改革、能源消费管控取得了显著的成效。

5. 复工复产分析-百业复兴

通过对2019年、2020年春节后复工率、复产率的对比分析,帮助政府管理部门全面准确地掌握复工复产情况。与去年农历同期相比,2020年规上企业节后复工复产进程启动时间推迟约10天,复工复产进度延迟约20天。2020年正月十六开始出现明显的复工率提升拐点,而2019年复工率、复产率提升拐点均则在正月初六;2020年正月二十九复工率达到71%、复产率达到62%,2019年达到同样水平分别在正月初十、正月初八;2020年截至正月底,复工率仍高于复产率,说明企业复工后产能未充分释放,2019年同期复工率与复产率已接近一致。

6. 行业负荷画像-负荷百眉图

基于大量电力负荷大数据,开展行业画像,提取行业共性,已形成241种行业负荷画像。

7. 企业典型负荷-舒张自得

对规上企业典型日负荷曲线进行聚类,提取用电特征,结合企业能效表现、所属行业,研究与负荷表现具有相关性的因素。分析发现,从生产模式、负荷波动率、总体负载率水平3 个维度进行研究,企业表现出3 大类5 种典型生产模式:全天模式:高负荷率、大波动率;夜间生产模式:V形、U形;白天生产模式。高耗能行业中,纺织业中常见全天和白天模式;非金属和黑色金属行业未呈现明显的典型类型;夜间模式在各行业中均较为少见。几类负荷模式下,夜间生产模式(III、IV 类)的电力消费占比先谷底高,能源消费强度相对低,能效表现总体较好。

(三)能源看民生

1. 居民用电负荷

根据居民9、10月日用电量和用电负荷数据,采用曲线聚类分析方法,作出居民用电时间分布画像。分析发现,居民日用电负荷特征曲线可分成三类:白天用电、晚上用电和凌晨用电。居民用电有规律可循。可根据居民用电习惯预判其日常用电特征,人口普查调研员可以此指导登门调查时的时间分配,以避免扑空,提高效率。

2. 家庭智慧能源网关-悬丝诊脉

安装于家庭用电入口处,通过终端装置搭载的高精度采样芯片测量家庭用电入口处的电压和电流后,经预置的负荷分解算法进行数据处理和分析,做到非侵入式即可获取家庭用户内部各种用电负荷的类别、谐波、能耗等信息。

五、能源平台运营

(一) 运营地图

(二) 用户运营

基于用户运营系列工作,来提高用户对平台的使用黏性,挖掘用户高频使用场景下存在的痛点,优化平台功能模块。

(三) 业务运营

基于用户反馈平台使用痛点,不断析出用户画像与标准功能,及时按需触达用户,迭代设计出用户关心的功能应用。

六、物联及大数据管理

加速数字化转型的推动者。

七、物联数据采集

(一) 物联接入思路

可靠、稳定物联是实现基础设施智能化、M2M互动和数据价值挖掘的基础。传统模式面临的主要挑战是数据质量、实施成本和应用拓展。数据质量是指单向的数据传输链路,数据完整性及传输稳定性无法保障。实施成本体现在现场配置和调试复杂程度高,需要大量的人力投入,且容易出错。应用拓展代表DTU不具备计算和控制能力,无法使用于复杂应用场景。

(二) 物联解决方案

重点企业能耗在线监测,覆盖区域内 ,集能耗数据采集、传输、汇总、存储、综合利用和形象展示于一体。实现能耗精准监测,碳资源精准配置,促进能源的高效使用,奠定碳排放数字化管理基础,助力区域政府完成“双控”考核任务。

物联特点:

1.区域内能源用户数量多,且比较分散

2.配电设施各异,还存在非国标电压等级。

3.需要采集包含水、电、燃气表数据,且水表、燃气表由于安装环境,安装时间不同,差异化较大。在不更换燃气和水表的情况下,只能加装图像识别。

(三) 物联接入看板

随着物联平台上接入的设备数量、种类越来越多,所形成的数据也爆发式增长。伴随这项目交付和业务开展,对物联接入到数据上平台这整个链路的感知、认知的管理需求越来越强烈,痛点也越来越明显。物联接入管理的价值,最终是靠数据运营变现来实现的。在此之前,是为数据接入相关用户角色提供自动化、可靠、高效的工作方式,是为数据量质相关用户角色提供可追溯的源头、可评估的方法和可闭环的问题依据。

八.案例

(一) 江苏某市开放式能源互联网共享服务平台

工业园区是中国和新加坡两国政府间的重要合作项目,发展势头迅猛,各项指标均位列国家级工业园区前列,是苏州市、江苏省乃至东部沿海地区产业集聚的标杆示范区。

通过在工业园区建设开放型能源互联网共享服务平台并以此为载体进行能源互联网、综合能源服务相关的新机制、新技术、新模式的先行、先试,可为工业园区节能生产、智能转型、乃至苏州市从传统工业文明向后工业文明转换进行积极探索,具有重大的战略意义。

(二) 上海某区级能效监测平台

上海某区级能效监测平台支撑上海市建成“四个中心”发展目标,区“十三五”规划明确提出高端绿色产业和智慧城市发展目标,智慧能源是实现这一目标的有效支撑。

松江区级能效监测平台为智慧松江的一个组成部分,为区政府提供能源规划决策、节能减排监管的参谋助手。

(三) 浙江某市能源互联网共享服务平台建设

浙江某市能源互联网共享服务平台建设,是落实国家电网公司建设能源互联网要求,在地区先行先试,以市场需求为导向,探索供电企业综合能源服务转型切实可行的商业模式和技术路径,促进公司管理升级、服务升级、业务升级,更好地引领和带动产业链上下游的发展平台定位:依托电力大数据,帮助政府机构精准施策;依托能源互联网,帮助企业能管降本提质。

(四) 政电数据融合分析

在数字经济、数字政府建设背景下,“政电数据融合”从模式上开创政企合作方式,通过与政府部门合作,实现电力数据与政府数据整合,从应用上发掘政电数据融合价值,以电力视角扩展政府视角。目前的政府合作包括发改委、统计局、税务局。

注:获取更多会议资讯及嘉宾演讲资料,欢迎关注微信公众号“国脉研究院”(微信号:ethinktank)或“2020智慧中国年会官网”(网址:http://www.govmade.cn/thematicActivities/index.html)。

国脉研究院

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2020-11-27T01:47:37.053Z
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