全球电力数字化趋势抢先看

Mia W 来源：GE发电 2018-02-09 11:45 阅读（679）

摘要：展望电力未来，数字化是新航道。近年来，我国电力行业的数字化转型不断加快，云计算、物联网、大数据等关键因素为传统的电力行业带来了新的生命力。

展望电力未来，数字化是新航道。近年来，我国电力行业的数字化转型不断加快，云计算、物联网、大数据等关键因素为传统的电力行业带来了新的生命力。十九大报告强调深化供给侧结构性改革，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，这与2017年10月通过的《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》相呼应。促进工业经济数字化、网络化、智能化势在必行！

如果说2017年是电力领域工业互联网的探索之年，2018年的工业互联网之路必将在电力行业踏出更多实践、迸发出更多具有创见的科技手段，今年全球电力行业有哪些不得不说的数字化乾坤？GE带你展望电力数字化十大趋势。

**电力价值网络数字化加速，引领能源行业变革新浪潮**

数字化全面来袭！从发电、输配电到消费终端，整个电力价值网络的数字化进程都在不断加速，随之而来的是新一轮的能源行业变革，现有的竞争格局将被改写，新的商机将会涌现。

对电厂而言，实现数字化益处颇多，通过产品和供应链的数字化可以优化运营决策，降低运营成本，模拟潜在的变化以应对挑战。与此同时，电力产销时代或将来临。随着智能电表、消费者数据服务等发展，能源供应领域的门槛降低，消费者获得更多的选择权，更多“微型电力市场”将会形成，借助数字化利器，这些“微型电力市场”和小型电网能够更准确地评估用电需求，从而实现电网管理的优化。

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**工业物联网重头戏，玩转边缘计算和云计算**

工业物联网的发展为能源行业带来了新的推力，通过从互联的设备中收集、分析数据，可以优化决策，实现降本增益。电力行业独特的操作环境对工业物联网应用的实时响应能力要求颇高，能够立即识别和应对不断变化的资产、市场或环境投入，可以为电厂每年节省下数百万美元。

随着云计算在能源行业的广泛应用，对分析应用程序的实时性也提出了更高的要求，由此推动了边缘计算的发展，它更靠近电厂设备和数据端，产生更快的响应，并满足更高的实时且安全的数据处理需求。传统的实时操作系统（real-time operating systems）都搭载在设备或者毗邻设备上，但更为先进的系统将转向边缘设备，在原来功能的基础上连接云端，实现更长期、更广范围的分析与规划。云计算与边缘计算相辅相成，将在未来共同推动电力行业的数字化转型。

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**解锁数字化，巧用数字镜像**

数字镜像是一个连接物理系统和数字世界的软件架构，将有形资产转为数字化的模型，并借此获得资产结构和运行环境的数据，用来预测资产的未来表现。结合其他的数字镜像，还可以对整个系统进行建模，这就像是真实系统的一个“双胞胎兄弟”，可以使工业工作者能够更细致地了解机器，环境和结果之间的复杂交互，以此优化设计和运营。不难想象，数字镜像的应用将进一步拓展，最终覆盖整个能源产业链。

作为行业领军者，GE在此领域已有所建树。当前GE约有55万个数字镜像，涵盖了大量的发电和输配电资产。其中一些数字镜像是由GE创建的，部分由第三方原始设备制造商创建，但它们都将运营环境通过数字化的形式呈现，通过提供对该系统的真实和历史的描述来实现数字化转型。通过为企业提供从头至尾的，完整的产品数字化改造，数字镜像使企业能够更快地发现设备问题，更准确地预测结果，并通过维护从设计到撤回的完整反馈环路来构建更好的产品。

**奋战在可再生能源转型的路上，你需要创新技术**

尽管可再生能源蓬勃发展，经济效益和竞争力都有所提高。然而由于可再生能源具有“间歇性”的特征，目前的能源存储市场尚未成熟，此外市场上还存有大量对化石能源的资本投资，这些因素都为电力公司向可再生能源转型提出了一定的挑战，这就需要借助以下几项关键的创新性技术，实现化石能源到可再生能源的过渡：

√  更快速、更经济的循环周期：应用软件使发电厂以更快速和经济性的循环周期满足市场的需求。

√  混合式技术：一些创新性的解决方案巧妙借鉴了现存的电池储存技术，填补了未实现全面储存技术之前的过渡阶段。

√  提高电网效率和可靠性的技术：利用当前技术，协调发电量和电网的负载量，创造出一个虚拟的能源存储系统，利用持续的能源储存满足用电需求，实现电力的稳定。

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**人机协作新时代，更多的协作机器人将大显身手**

在现今的工业生产中，早已不乏有机器人参与的友好画面，经过编程设计的协作机器人，能够实现一定程度的自主工作。这些智慧、可靠的“生产伙伴”结合了生产数据、人工智能以及操纵无人机和其他自动化设备的能力，除了完成日常工作以外，还会执行一些具有危险性的任务。受限于自然条件，有时人员的实地勘测耗费大、风险高，但机器人却能够打破局限，可以更接近高温火焰或是充满蒸汽的燃料箱，录制高清的视频和影像，采集温度信息，最后完成任务。GE Ventures和在人工智能领域的领先者NVIDIA就建立了合作伙伴关系，利用技术制作视频，帮助勘测人员确认炼油厂和发电厂的安全。据预计，在2017年至2025年期间，全球能源行业对机器人的需求将累计达到44.7亿美元，人机协作不是梦。

**应对高级定向攻击，自适应安全架构势在必行**

电网防御战，如何以攻为守？当前大部分企业的网络安全保护措施会优先集中在拦截和防御。在实际操作过程中，总是难以实现完美的防御，高级定向攻击还是能够打破传统防火墙和基于黑白名单的预防机制，趁机潜入。对此，自适应安全架构应运而生，将先进的机器学习和人工智能技术应用于安全防御，就好比撒下了天罗地网，提供持续预警，为可能受到潜在攻击的主体实行“安全加固”。

此处不得不提的是GE“数字精灵”这一电力系统的守护盾。“数字精灵”软件可以理解为提高了电力系统的免疫力，为设备构筑了一道隐形的屏障，提供7X24的全天候保护，通过传感器和控制器去探测、定位潜在的威胁，并主动采取措施消除威胁，“以攻为守”，最大限度地减少影响或损失。随着数字化进程的不断推进，对GE“数字精灵”这类的自适应安全架构的需求也将不断增长。

**电动汽车成焦点，为电力行业带来发展机遇**

对于电力行业而言，电动汽车的快速发展带来了很多新的发展机会。电力行业要制定好合适的战略、建立数据基础设施，以应对新的汽车信息交互模式。例如，电力行业机构必须尽早参与到充电技术、价格制定和配网中去；尽早将数据使用、在线报告纳入服务范围，加强与汽车、电信行业的合作；电力机构要采用分布式能源资源管理解决方案，将电动汽车和其他动力资源共同纳入到新兴的电网配置管理中。

**人工智能，构造未来并非神话**

随着机器的自我学习能力不断提高、数据分析能力不断增强，人工智能在实际生产中发挥越来越大的作用，能为电厂收集大量机器的数据，建立分析模型，甚至实现自动决策。而机器具备的自我学习能力又为人工智能的明天创造了无限的可能。

此处不得不划的一个重点就是GE的资产绩效管理 (APM, Asset Performance Management)，利用人工智能和机器学习功能，对资产进行建模和管理，识别资产失效的状况，并对资产的性能运作做出预测，以此来提高资产的可靠性，降低风险和运营成本。

**数字工作者，能源行业的未来生产力**

随着数字化这柄剑越磨越锋利，作为“执剑者”的电力行业工作者自然也是要日益精进，人工智能、无人机等先进技术如何驾驭？未来的能源行业将需要更多的“数字化”人才，这将是一大挑战。为避免可能的“数字人才荒”，电力先行者还需将为自己建造一座“数字化的人才工厂”。这需要电厂通过自动化和优化任务分配，将优秀的人才分配到最具附加价值的工作岗位上，或是通过促进协作和知识传递来提高生产效率和安全性。一旦电厂的竞争力上去了，也能够留住更多的人才。

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**区块链加电网？**

区块链指的是没有中央控制点的分布式对等网络，通过去中心化和信任握手方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。也是当今一大热词，当它应用到能源行业，将会引起能源市场的去中心化，电力将不再只从集中的大型电厂远距离地输送到每家每户。居民可将自家太阳能板产生的过剩电力存储在本地的智能电网中，或是出售给对面街道的家庭，等到那一天，或许就会有这样的情景发生：邻居家的电会打上“made in my home”的数字标签!

作为电力行业数字化转型的领航者，GE发电一直走在电力数字化探索的前沿，2017年GE和大唐携手建立了北京国际电力数据监测诊断中心，在电力数字化领域踏出了坚实的一步，2018年洞察先机，预见趋势，强化技术，愿与中国发电企业携手共谱数字化的明日篇章！

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