能源數字化，未來四十年看什麼？_風聞
大数据在线-2022-09-21 17:02
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力帶來跨越式發展。
如今，人類文明再次站在變革的風口。“碳中和”成為全球主要經濟體的共識和使命，正帶來一場廣泛而深刻的社會經濟變革，能源生產、能源消費模式迎來顛覆式改變，“能源”與“數字”的加速融合，不僅推動能源行業上下游鏈條走向全面改造，更為各行各業全面轉型升級帶來巨大機遇。
正如裏夫金在《第三次工業革命》中所言，以新能源技術和信息技術的深入結合為特徵，一種新的能源利用體系也將出現。因此，在新能源和數字化兩大浪潮的推動下，能源數字化的步伐明顯提速，受到社會各界廣泛關注。
那麼，能源數字化對於基礎設施發展會帶來哪些深遠影響？能源數字化會有哪些關鍵趨勢？能源企業又該如何看待能源數字化的建設？近日，央視《對話》欄目邀請南方電網、三一重能、中國電子雲等企業代表，就“當數字化遇上能源”等話題帶來了一場深度思考。
能源加速擁抱數字化，看似偶然、實則必然。
智能時代，以能源為代表的傳統行業首要任務就是彌合巨大的數字鴻溝。眾所周知，傳統能源行業發展多年，始終無法有效解決發電、用能、儲能側之間協同性差，電力生產和能源利用效率低下等難題。而云計算、大數據、AI、5G等數字化技術的崛起，讓能源數字化成為大勢所趨，以“發、輸、配、用、儲”全鏈路的互聯化、數字化和智能化，實現電力生產、運維和能源利用效率的大幅提升。
以我國為例，國家2020年正式提出碳達峯與碳中和的30/60目標，意味着未來四十年我國能源行業結構會發生重大變化。但中國經濟長期向好，對於能源的消費也將保持着持續增長，而發電結構期卻以煤電為主，水利、天然氣發電等調節性電源佔比較低，電源中心遠離負荷中心，使得能源結構調整壓力巨大、節能減排難度極大。
因此，在未來多年裏，我國無論是電力系統結構從大機組、遠距離、超高壓聯網，向骨幹電源與分佈式電源結合、主幹電網與局域配網和微電網結合演進；還是電力企業管理模式、技術體系、生態構建全面變革，從“單一保障供能”向“生態系統服務商”轉型，都需要能源數字化來不斷支撐這種趨勢的演進。
“現階段，能源行業最需要和迫切的是運用數字化的手段、邏輯、思維來重塑能源行業。”中國社科院工業經濟研究所能源經濟室主任朱彤在《對話》欄目中如是説。
約瑟夫·熊彼得認為“創新”就是在建立一種新的生產函數，把一種從來沒有過的關於生產要素和生產條件的“新組合”引入生產體系，從而實現“創新”。毫無疑問，能源數字化就是這種“創新”的突出代表，能源數字化將各種新數字化技術與能源業務融合，將數據要素深度嵌入到生產、運營、服務等流程之中，充分發揮數據要素與傳統生產要素融合，帶來放大、疊加與倍增效應。
“南方電網是全世界第一個提出數字電網概念的企業，數字電網這個詞彙就代表了能源行業與數字化的擁抱。”南方電網數字電網集團有線公司總經理李鵬表示道。
能源數字化：同頻共振是關鍵
不可否認，我國能源行業總體仍處於數字化和智能化轉型的初期，目前只有少數標杆企業，大部分企業依然在調研與規劃階段，距離真正實現安全高效的數字化、智能化能源新體系依然有很長的距離。
這種狀況是由行業特點所決定。眾所周知，能源行業屬於技術與裝備密集型行業，產業鏈上下游複雜、應用專業性強、設備管理與運維難度大；如今，新興場景、新業務、新服務等又不斷湧現，整個能源行業數字化的探索空間極大，絕非一兩家企業就能實現的。“目前，像能源行業等產業互聯網，缺少體系非常健全的解決方案。”李鵬如是説。
當前，業界已經形成共識，即能源數字化必然需要走向合作，以生態合作的力量來推動能源行業數字化解決方案的建設。三一重能首席數字官彭旭表示：“合作是大勢所趨，能源行業數字化場景有很強的行業屬性，能源企業對於數字化轉型的安全性要求又極高，需要數字化企業為其搭建安全的基礎設施。”
中國電子雲總裁馬勁認為，“合作的前提是分工，正是由於人類的專業分工越來越細，合作才越來越多。”
事實上，中國電子雲與多家能源企業已經在聯合創新等合作上有跡可循。例如，在燃氣發電領域，國內多家燃氣發電企業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，“維修過剩”的情況又比比皆是，使得很多企業長期處於微虧或者微盈的狀況，利用數字化技術手段來降低成本就成為大勢所趨和必然之路。
為此，中國電子雲攜手華電電科院、華電南自華盾公司聯合攻關，深耕燃氣發電的重點場景，以業務痛點切入，開發出國內首個行業級自主可控燃機智慧運維雲平台，填補行業空白。該平台基於國產化自主可控的設備和技術，採用“1+N”雲邊協同、運管分離的部署架構，充分利用雲計算、大數據和人工智能等技術，構建起全新的燃機運維體系，並在部署的六家電廠的降本增效中初顯身手。
這種聯合創新突破的關鍵數字化企業能夠“雙手沾泥”深入到業務之中。以數據治理這項工作為例，不把數據標準統一，很難在雲端模型中發揮電力行業專家豐富的經驗和知識。但燃氣電廠經過多年的數字化建設，部署了各種信息系統，數據庫類型也是五花八門，信息孤島叢生，數據標準不統一，這時就需要數字化企業能夠從業務角度出發來設計數據的規範性、標準化，從而構建起安全、完善的數據治理體系。
“光懂技術還遠遠不夠，需要‘讀懂’行業，與客户的溝通、創新在同一頻道上。”中國電子雲技術專家介紹道。
不僅如此，定製化也被認為是能源數字化創新的關鍵。產業互聯網的特點是，隨着行業數字化、智能化向縱深挺進，新業務、新場景湧現，行業客户會產生大量的定製化需求。因此，行業定製化被認為是能源數字化長遠發展的關鍵。“‘系統優化、行業定製’是中國電子雲推行的戰略，不僅能夠為能源企業打造成本更低的數字基礎設施，還能夠滿足能源行業定製化的需求。”馬勁如是説。
未來四十年：高安全計算基礎設施是趨勢
隨着我國穩步推進碳達峯/碳中和目標，在能源數字化的建設中，數字基礎設施的重要性日益突出，對於國家實現“雙碳”目標、構建現代能源體系和國家競爭新優勢方面將起到至關重要的作用。
目前來看，能源行業的數字基礎設施呈現出兩大重要趨勢。首先是能源行業的業務場景呈現出典型雲、邊、端部署特徵，能源企業正在加速擁抱雲計算，像華電集團、國家電網、南方電網等能源行業企業均在積極向雲靠攏，雲成為能源數字化的重要底座。而云服務商，憑藉其強大的技術整合、產品研發、服務響應、行業覆蓋能力，則被視為能源數字化重要的生態夥伴。
但外部安全環境卻不容樂觀，使得能源行業的數字基礎設施面臨着極大壓力。以近年來令各個行業用户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個月內經歷過勒索軟件攻擊，能源等傳統行業成為勒索病毒有利可圖的重點目標。可以説，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，打造可信的技術體系愈發重要。以中國電子雲為例，其自成立伊始，“安全為先”即是技術發展的核心戰略之一，從底層核心芯片到操作系統，再到整機、數據庫和上層應用的全產業鏈安全產品，構建起“本質安全”；再依託於PKS體系內安全廠商，實現雲服務的“過程安全”。
此外，針對能源等傳統行業的業務特點和數據安全等需求，中國電子雲重點打造了專屬雲CECSTACK。如今，最新的CECSTACK3.1已經具備一池多芯、 開箱即用、行業解決方案與生態集成框架，為能源企業提供提供一整套從本質安全到過程安全，從雲下安全到雲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鍵動力。如今，在雙碳目標和數字化的大趨勢下，能源+數字化將再一次重塑經濟和社會生活的方方面面，而安全、可靠的數字基礎設施將是上至國家、中至能源行業、下至能源企業重塑競爭優勢的關鍵，它將支撐其社會可持續發展和人們的綠色數字生活。