2017年中國電機工程學(xué)會年會能源互聯(lián)網(wǎng)專題研討會于11月23日在廣西南寧國際會展中心召開。

清電(北京)智慧能源研究院副院長、清華大學(xué)電機系副教授胡偉博士出席會議，并發(fā)表了題為《物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)助力智慧能源》的主旨演講。

以下為發(fā)言內(nèi)容：

胡偉：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，今天很惶恐跟各位瑰寶一下我們在能源互聯(lián)網(wǎng)方面的進(jìn)展和工作，不對的地方請各位領(lǐng)導(dǎo)給我們指正。

我主要是講三塊東西，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、能源互聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)的概念為什么要提?現(xiàn)在講的很多東西是講能源互聯(lián)網(wǎng)，但是如何實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)，在我們的思考中認(rèn)為離不開兩個重要的支撐，一個是我們的物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)要提起，最早歸功于美國的IBM，最早是在2007、2008年的時候最早提出了關(guān)于指揮地球的概念，智慧地球的概念很大，當(dāng)時也沒有想好，甚至沒有能源互聯(lián)網(wǎng)的概念，他們提智慧地球的時候，想著把各種傳感器或者感應(yīng)器轉(zhuǎn)到電網(wǎng)、鐵路、隧道等等，通過連接形成所謂的物聯(lián)網(wǎng)。在依托超級計算機和云計算，把物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，這樣使得人類以更加精細(xì)更加動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活。所以，當(dāng)時提的是物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)就是智慧的地球。

物聯(lián)網(wǎng)的概念提出之后，在物理世界里我們不僅有感知能力、計算能力等各種傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的傳輸，協(xié)同和處理，最后實現(xiàn)人和物、物和物之間的信息交換。我們一直說物聯(lián)網(wǎng)，電信網(wǎng)是人和人之間的交流，互聯(lián)網(wǎng)基本上是人和人的交流，在此之后，我們形成的是物理世界間的交流。

大家都說了，以前在互聯(lián)網(wǎng)時代，你看不見對方不知道跟你聊天的是人是狗，到未來的物聯(lián)網(wǎng)時代，跟你聊天的可能是開關(guān)、燈泡，這有一定的理想主義。

提出物聯(lián)網(wǎng)有15年的周期定律，大家都聽說過了，15年的周期定律，IBM提出的，計算模式每15年發(fā)生一次變革，每發(fā)生一次變革都帶來了世界翻天覆地的變化，你看我們看一看，1965年開始，以大型機為標(biāo)志，1995年發(fā)生的互聯(lián)網(wǎng)革命，2010年左右正好是當(dāng)時物聯(lián)網(wǎng)提出的時機。每一次發(fā)生計算模式大方向變革的時候都會引起企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)之間，甚至是國家之間重大的變革，像互聯(lián)網(wǎng)革命是美國搞了信息高速公路，催化它形成了互聯(lián)網(wǎng)時代。而現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被我們延伸出來了，某種意義上來說，能源互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)方向的延伸。

物聯(lián)網(wǎng)有很寬的應(yīng)用頻譜，在運輸、建筑、醫(yī)療、勘測、環(huán)境保護方面有全面的應(yīng)用，電力系統(tǒng)也有這樣的應(yīng)用場景，為什么這么說?因為大家都知識，當(dāng)時提出的智能電網(wǎng)，包括現(xiàn)在提的智慧能源，都是物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用，因為我們的感知傳輸處理基本上在智能電網(wǎng)是無處不在的，大家可以設(shè)想我們的電力從生產(chǎn)、輸送、配電、用電環(huán)節(jié)，這都包含了大量的感知。

剛才講的是寬泛的背景，另外一個不得不提大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)這個東西，有部分專家認(rèn)為大數(shù)據(jù)的背景是全球數(shù)據(jù)高速增長，我們在金融行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，一個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)，有人說2011年大概是人類歷史上的大數(shù)據(jù)元年，標(biāo)志是2011年開始人類所擁有的智能手機加上平板電腦的數(shù)量超過了臺式機和大型機的數(shù)量，這樣的數(shù)量一旦出現(xiàn)了就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)量洶涌增長。2012年開始一個數(shù)據(jù)增長達(dá)到了2.7ZB，ZB的概念非常大，大家熟悉的是GB、TB，一個ZB傳輸?shù)臄?shù)據(jù)用最快的光纖35萬年才能下載。

我們的背景，2012—2020年的數(shù)據(jù)增長維持在50%左右，剛才說的了一個ZB，一個PB是美國50%圖書館的總量，一個EB是全世界所有人講的所有話的總和。這么多海量的數(shù)據(jù)拿到你的眼前，我們怎么處理怎么分析，我們完全沒有思路。

我們大數(shù)據(jù)出來了，大家剛剛感受到了各種各樣大數(shù)據(jù)，尤其是新中國的四大科技發(fā)明里，網(wǎng)購、支付寶基本是靠大數(shù)據(jù)撐起來了，在互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)是很好的應(yīng)用。對于我們的能源、電力來說，可能數(shù)據(jù)量應(yīng)用可能性并沒有像互聯(lián)網(wǎng)那么高，但是它仍然有很大的潛在價值。

這是根據(jù)IDC的統(tǒng)計，每年大概增長34%的數(shù)據(jù)，只有7%的數(shù)據(jù)被標(biāo)記了，而增加的34%數(shù)據(jù)里只有1%的數(shù)據(jù)是用來挖掘，大部分的東西像是垃圾一樣，并沒有被深入利用。所以，對電力系統(tǒng)來說，我們電力系統(tǒng)也在享受著能源變革中的過程就是電力大數(shù)據(jù)。

我們想依托電力大數(shù)據(jù)，我們正在從原有的以發(fā)電、輸電為核心，逐漸轉(zhuǎn)向以用戶為核心，重塑電力核心的價值，你想，以用戶為核心就需要信息流的寬泛流動。

有了大數(shù)據(jù)使得我們對事物的認(rèn)識，原來我們的認(rèn)識很有可能就像當(dāng)初我們都知道的盲人摸象，你看到的是局部或者小方面，不能從全局上看到整個問題。我們就需要把這些各種各樣的類型大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，我再進(jìn)行加工處理，最后展現(xiàn)在咱們面前是非?？梢暬⑶逦梢姷臇|西。

剛才講兩大的背景，下面我們談一談大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)最先應(yīng)用不是在能源領(lǐng)域，那它為什么助力能源互聯(lián)網(wǎng)呢?還是簡單說一下背景，因為能源互聯(lián)網(wǎng)是杰里米·里夫金提出的，讓很多人在家里、辦公室、工廠里生產(chǎn)出可再生能源，這是他當(dāng)時的想法。

所謂的能源互聯(lián)網(wǎng)以電力網(wǎng)為基礎(chǔ)，再加上相應(yīng)的可再生能源技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，融合電力網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、氫能源網(wǎng)等多能源網(wǎng)的共享網(wǎng)絡(luò)，我們還要開創(chuàng)一個新的商業(yè)模式。能源互聯(lián)網(wǎng)按自己的理解，我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)是什么?就是用的可再生能源加上智能電網(wǎng)，加上互聯(lián)網(wǎng)，再加上大數(shù)據(jù)。很多人可能都忽略了大數(shù)據(jù)分析，為什么這么說?物聯(lián)網(wǎng)是我們能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，如果沒有那么多的傳感器，沒有軟件的應(yīng)用，我們把能源的生產(chǎn)、傳輸、消費端的設(shè)備連起來就不能稱之為能源互聯(lián)網(wǎng)，如果各干一攤，能源互聯(lián)網(wǎng)是建立不起來的，所以物聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)是重要的技術(shù)支撐。

早上的各位專家講得非常好，雖然是整合了各種系統(tǒng)運營數(shù)據(jù)，我要結(jié)合天氣預(yù)報、氣象、電網(wǎng)、市場的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行相應(yīng)的挖掘、預(yù)測、學(xué)習(xí)，然后才能進(jìn)行相應(yīng)的供需動態(tài)的調(diào)整。大數(shù)據(jù)分析需要的是采集、處理、管理、存儲，這些東西是我們在能源互聯(lián)網(wǎng)必須用到的，因為能源互聯(lián)網(wǎng)有管網(wǎng)的安全監(jiān)督、經(jīng)濟運行、能源交易等等都離不開大數(shù)據(jù)的支撐。

當(dāng)時我們簡單說了一下，能源互聯(lián)網(wǎng)里從原來的智能電網(wǎng)逐漸延伸到能源互聯(lián)網(wǎng)，然后延伸到電網(wǎng)里的各個環(huán)節(jié)，像發(fā)電環(huán)節(jié)，現(xiàn)在提倡的是多能互補，輸電環(huán)節(jié)是線路的監(jiān)控、視頻的監(jiān)控、變電站巡檢，配電環(huán)節(jié)有監(jiān)控，用戶環(huán)節(jié)有節(jié)能、抄表。

國家現(xiàn)在要搞的事兒，早上劉總也說了，我們也承擔(dān)了多能互補的項目?，F(xiàn)在能源形式多種多樣，我怎么樣充分利用可再生能源，怎么樣利用現(xiàn)有的輸送極限考慮它的影響，怎么樣實現(xiàn)對電量、功率和爬坡率的平衡?，F(xiàn)在在青海，水電資源基本上占了我們國家水電資源的60%、70%，有大量的風(fēng)和光，怎么實現(xiàn)他們的優(yōu)化互補，這是需要我們的研究。

這是我們清華做的一個東西，當(dāng)時是在世界排名第一的，當(dāng)時聯(lián)合了另外一個廠家做了新能源接入，對于風(fēng)能資源的接入，利用超級計算機，我們可以做資源的優(yōu)化管理，可以做全球范圍內(nèi)的風(fēng)資源圖譜，還可以控制綜合的機位優(yōu)化，大概10萬個格點。在此基礎(chǔ)上可以做可視化分析和評估，這套做下來的東西，現(xiàn)在可能各位有聽說過，叫格林威治云平臺，這在手機免費下載的，這是自己做的實驗，在北京，直接可以把當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)功率密度情況告訴你，推薦了風(fēng)機，直接顯示。以前是不敢想象的事情，以前很多地方要建風(fēng)廠，現(xiàn)在干一件事，現(xiàn)在裝一個測風(fēng)塔，看看情況怎么樣，現(xiàn)在全部做成可視化的，而且把推薦的機型可以用的，免費的?，F(xiàn)在做阿波羅的光伏云。

對于輸電線路這塊，剛才提到的，像每年的湖南、貴州這帶，每年都會發(fā)生冰雪災(zāi)，靠人很難，我記得去年湖北幾個公司在鄂西北用無人機進(jìn)行輔導(dǎo)，在現(xiàn)在的時代，我完全可以采取現(xiàn)場的圖片進(jìn)行傳輸，或者進(jìn)行視頻的傳輸，都是可以實時做到的。最早是中國移動提出的，我這里裝了很多傳感器，有很多問題探頭開始工作，把任何情況拍下來反饋過來。

還有配電網(wǎng)絡(luò)，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測，為什么特意羅嗦一下，因為前一天我們在南網(wǎng)地市局走了一走，地市局條件很艱苦，配電也裝了電容器，但是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)把變壓器調(diào)到最低還是偏高，問了我們怎么回事，沒有覆蓋每個鄉(xiāng)村每個臺區(qū)。所以，我們當(dāng)時也提出了，怎么樣讓配電網(wǎng)絡(luò)更智能，這是我們研究院結(jié)合以色列的技術(shù)，當(dāng)時研發(fā)了精確的故障指示器，不僅可以指示故障，可以檢測各種斜坡，把底下所有的系統(tǒng)做到可視可控，價格比所有的鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)都鋪配電自動化的成本低，而且時間更好。

有了這些東西，我們可以讓用戶之間進(jìn)行互動，不僅可以采集電表，還有水表、氣表都可以傳到家里?？梢愿鶕?jù)能耗曲線進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，昨天跟朋友聊，充電樁裝了以后我的能量不夠怎么辦，我說要么用價格調(diào)整，要么設(shè)立一下，大家在家里控制自己的充電樁什么時候充電，遠(yuǎn)程充電，讓你的效益最高，在網(wǎng)上可以查能源帳單，以及設(shè)置你的能源目標(biāo)，都是可以做到的。

還可以做到什么?可調(diào)度的智能化，這是我們最新的成果，潮流聚類，可以聚成24類，我可以根據(jù)他的模式、周期時間有很強的關(guān)聯(lián)性，還可以進(jìn)行分布，根據(jù)顏色的深淺和區(qū)域的大小，可以把電流電壓的情況都反映出來。大數(shù)據(jù)還有一個好處，不依賴于傳統(tǒng)的模型，不依賴于因果，而是依賴相關(guān)關(guān)系，舉個例子，經(jīng)常情況下暫態(tài)穩(wěn)定判別，單機無窮大系統(tǒng)，2維空間映射到27空間，完全可分，我再映射回來，不需要模型，我根據(jù)數(shù)據(jù)自己模擬出來的，我發(fā)現(xiàn)兩個模型完全不同情況之下，真實的邊界和理論邊界是完全一樣，因為就知道現(xiàn)場的生產(chǎn)運行，不依賴于模型，而是依賴于數(shù)據(jù)。

總結(jié)，物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)應(yīng)該是創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的前沿，必須要依賴于我們的新能源技術(shù)，從海量、復(fù)雜、實時的電力數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識、提升智能，創(chuàng)造價值。要建設(shè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，豐富你的采集手段，我們也一直在說，所謂的大數(shù)據(jù)不是在于你的流量大，不在于你的數(shù)據(jù)量多，更大的價值在于你通過這些數(shù)據(jù)的交換分析處理，你能發(fā)現(xiàn)以往不能認(rèn)識到的知識，你發(fā)現(xiàn)它的價值，然后才能帶來大知識、大科技、大力量、大發(fā)展。謝謝大家。