有人曾言，能量與信息是衡量人類文明進程的價值標準。因為，每一次能源/信息革命都給人類社會生產(chǎn)力帶來跨越式發(fā)展。
如今，人類文明再次站在變革的風口。“碳中和”成為全球主要經(jīng)濟體的共識和使命，正帶來一場廣泛而深刻的社會經(jīng)濟變革，能源生產(chǎn)、能源消費模式迎來顛覆式改變，“能源”與“數(shù)字”的加速融合，不僅推動能源行業(yè)上下游鏈條走向全面改造，更為各行各業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級帶來巨大機遇。
正如里夫金在《第三次工業(yè)革命》中所言，以新能源技術(shù)和信息技術(shù)的深入結(jié)合為特征，一種新的能源利用體系也將出現(xiàn)。因此，在新能源和數(shù)字化兩大浪潮的推動下，能源數(shù)字化的步伐明顯提速，受到社會各界廣泛關(guān)注。
那么，能源數(shù)字化對于基礎設施發(fā)展會帶來哪些深遠影響？能源數(shù)字化會有哪些關(guān)鍵趨勢？能源企業(yè)又該如何看待能源數(shù)字化的建設？近日，央視《對話》欄目邀請南方電網(wǎng)、三一重能、中國電子云等企業(yè)代表，就“當數(shù)字化遇上能源”等話題帶來了一場深度思考。
能源加速擁抱數(shù)字化
能源加速擁抱數(shù)字化，看似偶然、實則必然。
智能時代，以能源為代表的傳統(tǒng)行業(yè)首要任務就是彌合巨大的數(shù)字鴻溝。眾所周知，傳統(tǒng)能源行業(yè)發(fā)展多年，始終無法有效解決發(fā)電、用能、儲能側(cè)之間協(xié)同性差，電力生產(chǎn)和能源利用效率低下等難題。而云計算、大數(shù)據(jù)、AI、5G等數(shù)字化技術(shù)的崛起，讓能源數(shù)字化成為大勢所趨，以“發(fā)、輸、配、用、儲”全鏈路的互聯(lián)化、數(shù)字化和智能化，實現(xiàn)電力生產(chǎn)、運維和能源利用效率的大幅提升。
以我國為例，國家2020年正式提出碳達峰與碳中和的30/60目標，意味著未來四十年我國能源行業(yè)結(jié)構(gòu)會發(fā)生重大變化。但中國經(jīng)濟長期向好，對于能源的消費也將保持著持續(xù)增長，而發(fā)電結(jié)構(gòu)期卻以煤電為主，水利、天然氣發(fā)電等調(diào)節(jié)性電源占比較低，電源中心遠離負荷中心，使得能源結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力巨大、節(jié)能減排難度極大。
因此，在未來多年里，我國無論是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從大機組、遠距離、超高壓聯(lián)網(wǎng)，向骨干電源與分布式電源結(jié)合、主干電網(wǎng)與局域配網(wǎng)和微電網(wǎng)結(jié)合演進；還是電力企業(yè)管理模式、技術(shù)體系、生態(tài)構(gòu)建全面變革，從“單一保障供能”向“生態(tài)系統(tǒng)服務商”轉(zhuǎn)型，都需要能源數(shù)字化來不斷支撐這種趨勢的演進。
“現(xiàn)階段，能源行業(yè)最需要和迫切的是運用數(shù)字化的手段、邏輯、思維來重塑能源行業(yè)?！敝袊缈圃汗I(yè)經(jīng)濟研究所能源經(jīng)濟室主任朱彤在《對話》欄目中如是說。
約瑟夫·熊彼得認為“創(chuàng)新”就是在建立一種新的生產(chǎn)函數(shù)，把一種從來沒有過的關(guān)于生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新組合”引入生產(chǎn)體系，從而實現(xiàn)“創(chuàng)新”。毫無疑問，能源數(shù)字化就是這種“創(chuàng)新”的突出代表，能源數(shù)字化將各種新數(shù)字化技術(shù)與能源業(yè)務融合，將數(shù)據(jù)要素深度嵌入到生產(chǎn)、運營、服務等流程之中，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素融合，帶來放大、疊加與倍增效應。
以新能源為例，我國正在加大風能、太陽能等新能源的建設，用電側(cè)到2030年保守則有8000萬輛新能源汽車，前景不可為不好。不過新能源的隨機波動性強，隨著未來能源占比的提升，必然會導致電網(wǎng)波動大幅增加，電網(wǎng)體系如何適應新能源隨機波動性、促進新能源并網(wǎng)消納，擁抱能源數(shù)字化、利用數(shù)字化技術(shù)來提升調(diào)度運行水平和風險防御能力被視為是關(guān)鍵所在。
“南方電網(wǎng)是全世界第一個提出數(shù)字電網(wǎng)概念的企業(yè)，數(shù)字電網(wǎng)這個詞匯就代表了能源行業(yè)與數(shù)字化的擁抱?！蹦戏诫娋W(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)集團有線公司總經(jīng)理李鵬表示道。
能源數(shù)字化：同頻共振是關(guān)鍵
不可否認，我國能源行業(yè)總體仍處于數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型的初期，目前只有少數(shù)標桿企業(yè)，大部分企業(yè)依然在調(diào)研與規(guī)劃階段，距離真正實現(xiàn)安全高效的數(shù)字化、智能化能源新體系依然有很長的距離。
這種狀況是由行業(yè)特點所決定。眾所周知，能源行業(yè)屬于技術(shù)與裝備密集型行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游復雜、應用專業(yè)性強、設備管理與運維難度大；如今，新興場景、新業(yè)務、新服務等又不斷涌現(xiàn)，整個能源行業(yè)數(shù)字化的探索空間極大，絕非一兩家企業(yè)就能實現(xiàn)的。“目前，像能源行業(yè)等產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，缺少體系非常健全的解決方案?！崩铢i如是說。
當前，業(yè)界已經(jīng)形成共識，即能源數(shù)字化必然需要走向合作，以生態(tài)合作的力量來推動能源行業(yè)數(shù)字化解決方案的建設。三一重能首席數(shù)字官彭旭表示：“合作是大勢所趨，能源行業(yè)數(shù)字化場景有很強的行業(yè)屬性，能源企業(yè)對于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的安全性要求又極高，需要數(shù)字化企業(yè)為其搭建安全的基礎設施。”
但能源企業(yè)與數(shù)字化企業(yè)如何分工與合作是極大考驗，數(shù)字化企業(yè)的優(yōu)勢對于像云計算、大數(shù)據(jù)、深度學習等數(shù)字化技術(shù)，能源企業(yè)則對于自身業(yè)務極其熟悉，彼此之間的溝通與合作需要契合點。因此，各方同頻共振是關(guān)鍵。
中國電子云總裁馬勁認為，“合作的前提是分工，正是由于人類的專業(yè)分工越來越細，合作才越來越多?！?/p>
事實上，中國電子云與多家能源企業(yè)已經(jīng)在聯(lián)合創(chuàng)新等合作上有跡可循。例如，在燃氣發(fā)電領(lǐng)域，國內(nèi)多家燃氣發(fā)電企業(yè)的核心設備部件被國外廠商所壟斷，受到天然氣等能源價格和運維成本的影響極大，“維修過?！钡那闆r又比比皆是，使得很多企業(yè)長期處于微虧或者微盈的狀況，利用數(shù)字化技術(shù)手段來降低成本就成為大勢所趨和必然之路。
為此，中國電子云攜手華電電科院、華電南自華盾公司聯(lián)合攻關(guān)，深耕燃氣發(fā)電的重點場景，以業(yè)務痛點切入，開發(fā)出國內(nèi)首個行業(yè)級自主可控燃機智慧運維云平臺，填補行業(yè)空白。該平臺基于國產(chǎn)化自主可控的設備和技術(shù)，采用“1+N”云邊協(xié)同、運管分離的部署架構(gòu)，充分利用云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建起全新的燃機運維體系，并在部署的六家電廠的降本增效中初顯身手。
這種聯(lián)合創(chuàng)新突破的關(guān)鍵數(shù)字化企業(yè)能夠“雙手沾泥”深入到業(yè)務之中。以數(shù)據(jù)治理這項工作為例，不把數(shù)據(jù)標準統(tǒng)一，很難在云端模型中發(fā)揮電力行業(yè)專家豐富的經(jīng)驗和知識。但燃氣電廠經(jīng)過多年的數(shù)字化建設，部署了各種信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫類型也是五花八門，信息孤島叢生，數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，這時就需要數(shù)字化企業(yè)能夠從業(yè)務角度出發(fā)來設計數(shù)據(jù)的規(guī)范性、標準化，從而構(gòu)建起安全、完善的數(shù)據(jù)治理體系。
“光懂技術(shù)還遠遠不夠，需要‘讀懂’行業(yè)，與客戶的溝通、創(chuàng)新在同一頻道上?！敝袊娮釉萍夹g(shù)專家介紹道。
不僅如此，定制化也被認為是能源數(shù)字化創(chuàng)新的關(guān)鍵。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點是，隨著行業(yè)數(shù)字化、智能化向縱深挺進，新業(yè)務、新場景涌現(xiàn)，行業(yè)客戶會產(chǎn)生大量的定制化需求。因此，行業(yè)定制化被認為是能源數(shù)字化長遠發(fā)展的關(guān)鍵。“‘系統(tǒng)優(yōu)化、行業(yè)定制’是中國電子云推行的戰(zhàn)略，不僅能夠為能源企業(yè)打造成本更低的數(shù)字基礎設施，還能夠滿足能源行業(yè)定制化的需求?！瘪R勁如是說。
未來四十年：高安全計算基礎設施是趨勢
隨著我國穩(wěn)步推進碳達峰/碳中和目標，在能源數(shù)字化的建設中，數(shù)字基礎設施的重要性日益突出，對于國家實現(xiàn)“雙碳”目標、構(gòu)建現(xiàn)代能源體系和國家競爭新優(yōu)勢方面將起到至關(guān)重要的作用。
目前來看，能源行業(yè)的數(shù)字基礎設施呈現(xiàn)出兩大重要趨勢。首先是能源行業(yè)的業(yè)務場景呈現(xiàn)出典型云、邊、端部署特征，能源企業(yè)正在加速擁抱云計算，像華電集團、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等能源行業(yè)企業(yè)均在積極向云靠攏，云成為能源數(shù)字化的重要底座。而云服務商，憑借其強大的技術(shù)整合、產(chǎn)品研發(fā)、服務響應、行業(yè)覆蓋能力，則被視為能源數(shù)字化重要的生態(tài)伙伴。
其次，能源行業(yè)關(guān)系國計民生，安全可靠是能源企業(yè)生存與發(fā)展的根本保障；另一方面，能源行業(yè)設備密集、應用場景豐富，使得數(shù)字基礎設施的安全性愈發(fā)突出，高安全計算基礎設施成為大勢所趨。三一重能首席數(shù)字官彭旭就直言：“能源企業(yè)對于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的安全性要求極高?！?/p>
但外部安全環(huán)境卻不容樂觀，使得能源行業(yè)的數(shù)字基礎設施面臨著極大壓力。以近年來令各個行業(yè)用戶聞風喪膽的勒索病毒為例，IDC《2021年勒索軟件研究報告》顯示，全球超三分之一的組織在過去12個月內(nèi)經(jīng)歷過勒索軟件攻擊，能源等傳統(tǒng)行業(yè)成為勒索病毒有利可圖的重點目標?？梢哉f，任何一個微笑的安全漏洞，都可能被不法分子所利用，造成嚴重的損失。
因此，打造可信的技術(shù)體系愈發(fā)重要。以中國電子云為例，其自成立伊始，“安全為先”即是技術(shù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略之一，從底層核心芯片到操作系統(tǒng)，再到整機、數(shù)據(jù)庫和上層應用的全產(chǎn)業(yè)鏈安全產(chǎn)品，構(gòu)建起“本質(zhì)安全”；再依托于PKS體系內(nèi)安全廠商，實現(xiàn)云服務的“過程安全”。
此外，針對能源等傳統(tǒng)行業(yè)的業(yè)務特點和數(shù)據(jù)安全等需求，中國電子云重點打造了專屬云CECSTACK。如今，最新的CECSTACK3.1已經(jīng)具備一池多芯、 開箱即用、行業(yè)解決方案與生態(tài)集成框架，為能源企業(yè)提供提供一整套從本質(zhì)安全到過程安全，從云下安全到云上安全的立體的安全防護能力。
回顧歷史，從蒸汽機時代到電氣時代，再到綠色新能源時代，每一次能源革命都是推動人類文明前進的關(guān)鍵動力。如今，在雙碳目標和數(shù)字化的大趨勢下，能源+數(shù)字化將再一次重塑經(jīng)濟和社會生活的方方面面，而安全、可靠的數(shù)字基礎設施將是上至國家、中至能源行業(yè)、下至能源企業(yè)重塑競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵，它將支撐其社會可持續(xù)發(fā)展和人們的綠色數(shù)字生活。
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