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以更开放的姿态推动泛在电力物联网建设——访

国网泛在电力物联网建设面向全社会开放共享 构建能源电力创新共同体

5月28日,国家电网公司召开学习贯彻习近平总书记关于科技创新重要论述暨公司科技创新大会,并召开新闻发布会,向全社会发布公司加强科技创新开放合作八大举措。

以更开放的姿态推动泛在电力物联网建设——访中国电力科学研究院副院长、国网能源互联网技术研究院院长王继业

2019年6月6日

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2019年6月18日

科技兴则民族兴,科技强则国家强。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央对科技创新高度重视,大力实施创新驱动发展战略,开启了建设世界科技强国的新征程。5月28日,国家电网有限公司召开学习贯彻习近平总书记关于科技创新重要论述暨公司科技创新大会,随后发布了进一步加强科技创新开放合作的八大举措和泛在电力物联网科研、攻关、创新等发展情况,并介绍了科技项目联合攻关进展,引发社会各界热议。国家电网有限公司这次创新开放合作力度有多大?将给能源行业带来什么影响?用户将获得哪些红利?本报为您深入解读。

党的十九大提出加快建设创新型国家和世界科技强国的战略目标,强调创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。2018年5月28日,习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上发表重要讲话,从增强自主创新能力、提升创新体系效能等方面对加快建设世界科技强国作出了部署。为贯彻习近平总书记关于科技创新的系列重要论述精神,落实党中央、国务院关于科技创新的决策部署,凝聚各界创新力量,营造开放合作创新生态,服务创新型国家建设,国家电网有限公司研究提出了“四个开放、四个合作”的八大举措。

今年年初,国家电网有限公司正式确立了“三型两网、世界一流”的战略目标。要实现战略目标,需凝聚社会各方创新资源,攻克泛在电力物联网等技术“无人区”的问题。那么,公司泛在电力物联网的建设进展如何?科研布局和创新方向如何规划的?又该如何发挥好公司系统的科研技术优势呢?本报记者就此专访了中国电力科学研究院副院长、国网能源互联网技术研究院院长王继业。

深入实施创新驱动发展战略

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记者:公司提出“三型两网”战略已有一段时间,您能否介绍下目前泛在电力物联网的建设情况?

全面推进泛在电力物联网建设

公司科技创新取得阶段性成果

王继业:建设泛在电力物联网,通过与智能电网的“两网融合”,将实现电网的数字化、网络化和智能化。通过对能源和电力系统的全面感知,用数据驱动和人工智能的方法改变电网传统的运营模式,把电网打造成源网荷储全程在线、设备和装置全程在线、产业与生态全程在线的平等互联的平台,使电网成为能源输送和转换的枢纽,经济社会和民众需求的共享平台。驱动电网从传统的工业系统向平台型转化,支撑供给侧和消费侧的连动,开放共享并高效地实现供需匹配。

创新是引领发展的第一动力。今年年初,国家电网有限公司创新提出“三型两网、世界一流”发展战略,引发社会各界广泛关注。短短几个月间,国家电网有限公司发布了泛在电力物联网建设大纲,编制完成了泛在电力物联网2019年建设方案,明确了全年建设任务,泛在电力物联网建设正在迅速铺开。

一直以来,公司高度重视科技创新,持续加大科技创新投入,着力提升自主创新能力,科技创新取得显著成效。截至2018年底,公司累计获得国家科学技术奖79项,其中特等奖2项、一等奖8项,中国专利金奖10项,中国标准创新贡献奖一等奖9项。累计拥有专利82810项,其中发明专利20715项,专利申请量和累计拥有量连续8年排名央企第一。拥有国家级实验平台19个。中国大陆电气领域被SCI数据库收录的3本期刊全部由公司主办或承办。攻克±1100千伏特高压直流输电、特高压GIL输电、大电网安全与控制、新能源友好并网和柔性输电等系列关键技术。建成国家风光储输、江苏500千伏统一潮流控制器、张北虚拟同步机、舟山、厦门柔性直流输电等一批技术水平国际领先的示范工程。

泛在电力物联网提出以来,引起社会各界强烈反响和资本市场广泛认可。公司全面推进泛在电力物联网建设,发布《泛在电力物联网建设大纲》,编制形成2019年建设方案,明确了全年建设任务,并启动创新研究和示范建设,涉及6大方面、57项创新建设任务,25项大型综合示范工程。

5月22日,在江苏南京220千伏宁莫线电缆隧道中,机器人穿梭忙碌。位于隧道中的数据处理展示屏上,机器人采集的各类数据正在实时传输分析着。这是一条基于泛在电力物联网理念升级改造的电缆隧道,江苏南京供电公司在电缆隧道内布置了温度、湿度、局部放电等各类感知设备和智能巡检机器人,以及人员精确定位等高精尖设备。经过改造,电缆隧道中53类800多台感知设备实时采集的近千条信息被自动整合为11类监测信息。相关联的设备之间还可以相互校验、自主分析判断,实现边缘计算,得到直观、立体、准确的信息。这是国家电网有限公司深入推进泛在电力物联网建设的一个侧影。

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制定泛在电力物联网关键技术研究框架,凝练出10大科研方向,聚焦智能芯片、智能传感及智能终端、物联网平台、人工智能等20余项基础性、前瞻性、战略性关键技术,以及“国网芯”、能源路由器、多站融合成套设备等10余项核心产品,集中力量开展攻关研究。今年启动泛在电力物联网科技项目49个。

推进“三型两网”世界一流能源互联网企业建设是一项具有开创性的复杂系统工程,特别是“两网”建设的很多领域逐步进入“无人区”,国家电网有限公司面临的挑战前所未有。对此,国家电网有限公司董事长、党组书记寇伟强调:“我们要持续增强科技创新能力,不断攻克高精尖难题,以科技创新的突破引领全面创新,以全面创新推动公司和电网高质量发展,加快建设世界一流能源互联网企业。”

这些成绩的取得,离不开社会各界的大力支持。新时代,国家电网有限公司需要进一步加强科技创新开放合作,与社会各界一道,构建能源电力创新共同体,不断提升我国自主创新能力。

打造5个源网荷储协同服务(电动汽车及分布式新能源、家庭智慧用能、社区多能供应、商业楼宇能效提升、工业企业及园区能效提升)和5个能源互联网生态圈(电动汽车、分布式光伏、综合能效、能源电商、大数据商业化)。

一直以来,国家电网有限公司坚持创新驱动发展战略,持续加大科技创新投入,着力提升自主创新能力,科研创新取得了显著成效。记者了解到,截至2018年年底,国家电网有限公司累计获得国家科学技术奖79项;累计拥有专利82810项,专利申请量和累计拥有量连续8年排名央企第一;攻克±1100千伏特高压直流输电、特高压GIL输电、大电网安全与控制等系列关键技术;建成国家风光储输、江苏500千伏统一潮流控制器等一批技术水平国际领先的示范工程。这些成果为国家电网有限公司全面加强科技创新、对外开放合作奠定了基础。

推进“四个开放、四个合作”

创新开展基于人工智能的配网带电作业,推进不停电作业,压降停电时间。创新移动抢修APP作业模式,缩短抢修到达时间,居民用户通过“掌上电力”和其他互联网平台参与供电、用电互动。深挖智能电表数据价值,结合配电自动化建设,大幅减少配网故障带来的停电影响。

为破除创新体制机制障碍,充分激发创新创造活力,国家电网有限公司围绕“三型两网、世界一流”战略目标,坚持创新引领、开放共赢、以人为本、注重实效,全面落实公司各项创新举措,制定了《关于进一步加强科技创新工作的实施意见》,其中包括:加强科技创新体系建设、加强创新工作机制建设、加强能源互联网关键核心技术攻关、加强科研基础条件建设、加强创新激励机制建设、加强高水平人才梯队建设、加强全员创新能力建设、加强成果转化和推广应用,充分体现了国家电网有限公司加强科技创新的决心和信心。“坚决破除一切制约科技创新的思想障碍,扫除一切制约科技创新的机制弊端,让一切科技创新源泉充分涌流,树雄心、立壮志,加快打造能源互联网科技创新高地,争当新时代中央企业科技创新排头兵,争做全球电力行业科技领军企业。”寇伟表示。

开创公司科技创新对外开放新局面

当前正在开展的重点攻关领域包括芯片、边缘计算、人工智能、数据融合、网络安全、智能终端融合、新一代信息通信网、能源转换、能源综合利用与优化、新能源高比例消纳等。例如营配贯通的终端合一、数据平台的内外数据融合与共享、新型网络安全防御体系等领域的问题。开展新一代GIS、数字基建、物资智慧物联等场景性的泛在物联设计和金融、电商、电动汽车等业务创新;同时正在进行互联网运营、新型交易、电网资源运营、数据运营、综合能源服务等模式创新及产业生态在线互联的平台设计。此外,技术标准的研究与制定也在重点攻关。

技术创新是企业的命根子。据国网能源互联网技术研究院院长王继业介绍,在泛在电力物联网科研、攻关和创新等发展方面,国家电网有限公司制定了泛在电力物联网关键技术研究框架,提炼出10大科研方向,聚焦智能芯片、智能传感及智能终端、物联网平台、人工智能等20余项基础性、前瞻性、战略性关键技术,以及“国网芯”、能源路由器、多站融合成套设备等10余项核心产品,集中力量开展攻关研究。下一步,国家电网有限公司将与科研机构共同开发泛在电力物联网的技术布局和科研攻关方向,同时基于互联网思维,积极开展业务和模式创新,以新型合作关系共推能源互联网建设。

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总的来说,泛在电力物联网关键技术研发攻关正在开展,创新试验已经启动,大型综合示范正在铺开,有省、市、园区多个层级的综合示范,也有县乡的业务创新(如河南兰考、河北正定、冀北北戴河等),有新能源、电动汽车、大数据价值、综合能源、互联网业务等多种类型的模式创新。今年是一个试验示范、研究开发的探索攻坚期,将为明年的推广和2021年的基本建成奠定基础。

面向全社会开放共享

开放共享实验研究资源

记者:您能否介绍一下泛在电力物联网科研布局及模式创新?

构建能源电力创新共同体

面向全社会开放100个实验室,包括19个国家级实验室。按照国家重点实验室开放共享有关要求,完善实验室基础设施共享机制,将公司实验室资源纳入国家实验资源共享平台,提升实验资源使用效率。鼓励社会各界积极参与共建公司各级实验室。

王继业:关于泛在电力物联网科研布局及模式创新,在能源技术的创新研究领域,包括多能转换、储能、能效、新能源、电网安全的新方法等技术。

打开中国电力百科网,“共享实验室”栏目便映入眼帘。点击这个栏目,国家电网有限公司所属的国家级和公司级共100个实验室的详细情况清晰可见。根据国家电网有限公司5月28日发布的《加强科技创新开放合作八大举措》,国家电网有限公司将面向全社会开放100个实验室。“目前,大家可以通过中国电力百科网检索到实验室资源,然后拨打相关实验室的电话来协商共享事宜;下一步,我们将实现网络预约功能,可以实时看到实验室仪器设备的忙闲状态,选择共享方式,预约共享时间。”中国电力科学研究院副院长高克利表示。

开放合作科技项目研究

在信息感知与智能处理技术领域主要包括四个方面:全面感知主要研究传感、感知、量测等数字化转换方式,实现对电网系统、用户用能和需求的全面感知;泛在网络主要研究以5G、光纤和卫星等综合利用的高速、动态、灵活、智能的下一代通信网络和应用;统一平台主要研究统一物联管理、数据融合共享、企业中台、互联网运营平台等,支撑海量物联数据统一接入、存储与处理;智能应用主要研究数据自动分析与理解、数据与知识融合的人工智能等核心技术,数据驱动的电网安全稳定与能源平衡、电网资源的综合利用与优化、用户与电网的智能互动。

国家电网有限公司共享实验室对行业发展有什么影响?高克利举了一个例子,近年来,我国新能源产业发展迅猛,风机、光伏板成为新的风景线。但在2010年以前,我国的风机性能不稳定,在电网有微小波动的时候,风机有可能脱离电网,给电网稳定造成很大影响。于是,国家电网有限公司所属的中国电力科学研究院的风电检测实验室开始对国产的风机进行“低电压穿越”检测,即检测风机并网的友好性。经过检测,当时国产的风机几乎没有合格的。在这种情况下,中国电力科学研究院将自己的实验室共享给风电厂家,大家一起查找问题,最终国产的风机都“健健康康”地走出了实验室。高克利说:“现在我国的风机水平在国际上也是一流的,这和我们共享风电检测实验室有密切的关系,这是非常典型的通过实验室的共享来实现互利共赢的案例。”

联合社会各类创新主体,共同开展国家级重大科技项目、能源互联网技术研究框架项目、泛在电力物联网建设大纲项目和公司科技指南项目实施,对外合作科技项目在公司年度项目中占比不低于60%。面向全社会发布公司年度科技成果报告,共同促进科技成果的孵化转化和应用。

模式创新和业态创新是当前更重要的任务,变革原有的能源产供销、发输配变用的利用模式,形成多种要素互联、用户广泛参与、积极互动的能源体系。形成平台型模式,扩展多元业态,建立覆盖能源产业、用能用户,延展到全社会的互联网生态圈,带动产业链上下游共同发展,形成全社会多行业互利共享的生态体系。

泛在电力物联网建设是一项开放复杂、宏大的社会工程,需要社会各方的广泛参与,共同构建创新生态。在此背景下,国家电网有限公司面向全社会开放共享,推出“四个开放、四个合作”八大举措。国家电网有限公司科技部主任吕运强说:“新时代,国家电网有限公司需要进一步加强科技创新开放合作,与社会各界一道,构建能源电力创新共同体,不断提升自主创新能力。具体表现为开放共享实验研究资源、开放合作科技项目研究、开放实施科技示范工程、开放应用全社会新技术,合作共建能源电力创新共同体、合作共建国家双创基地、合作共享科技服务平台、合作共营科技创新企业。”

开放实施科技示范工程

下一步,公司将围绕上述科研领域、攻关方向全面开展科研创新和模式创新,重点开展试点示范工程,为进行大规模建设奠定基础,以技术和模式创新为驱动,带动形成能源电力领域的质效提升和业态变革。

当前,新一轮能源变革正在兴起,它与数字革命融合发展,深刻改变着全球能源格局,绿色低碳正在成为能源转型的重要方向。清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰说:“国家电网有限公司一直在积极应对能源转型,科研创新能力非常强,拥有很多先进技术。现在国家电网又推出对外开放八大举措,在理念上、模式上、业务上进一步创新开放,这将非常有利于建设世界一流能源互联网企业。”

面向全社会发布并共同实施10类科技示范工程,涵盖新能源友好并网、综合能源服务、友好并网型储能、源网荷储协同控制、电动汽车与电网友好互动等领域,在示范工程的规划设计、技术攻关、装备研制、投资运营等环节加大开放力度,带动全行业共同发展,推动国产装备走向国际高端行列。

记者:泛在电力物联网的建设对经济发展能起到哪些积极作用?

记者了解到,国家电网有限公司将通过技术攻关、项目研究、标准制定、资本合作、特别是在模式创新方面与全社会的创新力量进行合作。包括与清华大学、西安交通大学和华北电力大学共同建设联合研究机构,共同开展关键技术研发和高端人才培养,与多所高校开展项目和课题的研究;启动芯片领域国家地方联合工程研究中心,在中国通信学会和中国人工智能学会成立了能源互联网专业委员会,成立了泛在电力物联网产业生态联盟,建立了相关的标准组织;与阿里、腾讯、百度、京东、华为、中国联通等22家互联网企业共商合作共赢大计,与电信运营商正在进行5G测试。“国家电网有限公司对外合作科技项目在公司年度项目中占比将不低于60%。国家电网将面向全社会发布公司年度科技成果报告,共同促进科技成果的孵化转化和应用。”吕运强说。

开放应用全社会新技术

王继业:对国家经济发展而言,泛在电力物联网至少有六个方面积极作用:

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