国家电网公司提出的泛在电力物联网有着非常深刻的意义,国家电网有限公司持续支持芯片领域技术创新

泛在电力物联网概念爆发:NB-IoT智能电表机会突出

建设泛在电力物联网将拉动产业聚合发展

国网公司获批建设芯片领域 国家地方联合工程研究中心

2019年4月9日

2019年4月3日

2019年4月4日

泛在电力物联网这块重点是国家电网发起和运营的,窄带物联网智能电表可以说是泛在电力物联网概念的一个重要分支,窄带物联网智能电表绝对是国家电网积极推进泛在电力物联网建设最直接的受益领域。所谓泛在电力物联网,通俗来说其实就是智能电表抄表系统,远程抄表读取电数据,然后通过电力软件网卡把数据传到电力计费系统。

万物互联、人机交互,状态全面感知、信息高效处理……建设泛在电力物联网是数字革命在能源电力领域迅猛发展的必然产物,是国家电网有限公司加快新旧动能转化、突破发展瓶颈的主动抉择。华北电力大学电力工程系主任刘云鹏认为,建设泛在电力物联网对能源电力行业发展有着深远的意义,将拉动上下游产业聚合发展,进而形成能源互联网发展的产业生态圈。

近日,国家发改委确定了2018年度国家地方联合工程研究中心名单,依托国网信通产业集团智芯公司申报的“能源互联网智能终端核心芯片可靠性技术”国家地方联合工程研究中心获批建设。该中心是面向国家战略性新兴产业领域,解决制约产业发展瓶颈的关键核心技术问题,建立科研与产业的桥梁和纽带,促进科研成果向现实生产力转化的国家级重要平台。
该中心致力于电力芯片关键技术研究,围绕电力核心芯片应用,形成了工艺材料、可靠性设计、动模应用及安全技术四个研究方向,前期建成国家级院士工作站,特聘中国科学院、中国工程院院士,形成国内权威专家引领产业科技创新的技术攻关模式。同时,该中心积极开展对外合作共享,已向250多家国内外芯片及整机企业、政府机构、高校及研究院提供技术服务,解决近3万个芯片实验分析难题。
国家电网有限公司持续支持芯片领域技术创新,截至2018年年底,累计向该中心下达科技项目53项。该中心累计申请获得政府支持项目23项,其中国家科技重大专项8项。在国家电网有限公司的大力支持下,广大科研人员锐意进取,攻坚克难,成功开发出工业应用核心芯片76款,应用量超过9亿颗。该中心近年获得国家科技进步奖二等奖、中国专利优秀奖各1项。来源:国家电网报

在2018年年初,国家电网公司信息通信工作会议上已提出要打造全业务泛在电力物联网”,建设智慧企业,引领具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设。

记者:今年全国两会期间,泛在电力物联网引起各界热议。请问您对建设泛在电力物联网有怎样的看法?

此后华为与南瑞信通积极响应,推出IoT-G230MHz“使能全业务泛在电力物联网”方案(其是基于4.5G,面向5G的解决方案,通过电科院(具有全频段,抗干扰等9大优势),之后电科院副院长王继业发表专题报告进一步明确了泛在电力物联网的架构形式,产业关注度逐节提升。

刘云鹏:国家电网公司提出的泛在电力物联网有着非常深刻的意义,体现了国家电网公司的社会性、平台性和共享性,也是其深化国有企业改革的重要举措。

其实泛在电力物联网这个概念并没有大家想象的那么复杂。泛在电力物联网本身是边缘计算发酵而来的延伸概念,属于边缘计算的应用层,所谓泛在电力物联网,通俗来说其实就是智能电表抄表系统,远程抄表读取电数据,然后通过电力软件网卡把数据传到电力计费系统。比如一个社区可以通过NB-IoT管理所有的水表气表电表,一个工厂可以通过NB-IoT管理所有的设备运行监控空调消防等。

从概念上来说,泛在电力物联网是运用新一代信息技术,将电力客户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来,通过信息广泛交互和充分共享,以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关装备制造的安全水平、质量水平、先进水平、效益效率水平。

那么,什么是NB-IoT呢?NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网。

我的理解是,泛在电力物联网建设不仅仅包含电网,还囊括了整个产业链的上下游,向上接入了清洁能源发电和消纳,向下包括了智能家居、智慧能源、智慧城市的建设。这是一个基于信息流的泛在的物联网,与坚强智能电网相辅相成,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网,可以拉动产业的聚合发展,进而形成能源互联网发展的产业生态圈。

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of
Things,NB-IoT)是万物互联网络的一个重要分支,NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

记者:建设泛在电力物联网将给电网发展带来哪些影响?

因此,NB-IoT是新一代窄带物联网传输技术,由中国制定标准并在全球推广实施。较传统2G网络,他具有广覆盖、低功耗、低成本、信号强等突出特点。特别适合像远程抄表、环境告警、状态监测等低频次,固定周期的数据传输应用场景。目前中国电信、中国移动已完成了全国的NB-IoT网络建设。

刘云鹏:这个影响是非常深远的。第一是可以促进清洁能源消纳。通过智能感知系统、各种信息汇聚,电网可以提前进行负荷预测和发电预测,实现源-网-荷-储的协同发展,进而提高清洁能源消纳比例。

工信部2017年发布《关于全面推进移动物联网建设发展的通知》,规划2020NB-IoT基站将达150万个,NB-IoT连接数将达6亿。

第二是改变电网企业的未来发展方向。以前,电网企业的主要业务是售电。通过泛在电力物联网建设,电网企业可以向客户提供更高效、绿色、环保的综合能源服务,比如说清洁取暖相关服务等。也就是说,电网企业将从售电企业变为综合能源企业。

资料显示,目前国家电网系统接入的终端设备超过5亿只(其中4.5亿只电表,各类保护、采集、控制设备几千万台),根据国家电网的规划,到2030年,接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈。根据目前所获得的信息分析,将来在SG-eIoT系统的建设中,电力无线专网、NB-IoT、北斗定位、IPv6、5G、国产芯片等具有自主知识产权的国产新技术将被大规模的应用,整个泛在电力互联网将打造成全部关键技术由国产设备支撑的技术体系。

记者:在您看来,建设泛在电力物联网的关键是什么?

显然,窄带物联网为远程抄表带来巨大便利,摆脱传统集中器模式,省去布线施工,让电表像一部部手机,可直接联网,让能耗数据随时随地轻松掌握。

刘云鹏:我觉得有三点。第一是要有先进的智能终端技术。例如各种智能传感的芯片和感知元件,它们是电网的“千里眼”“顺风耳”。除了有这些可靠的感知手段外,还要有标准化的通信公约,即统一的标准体系、通信协议、接口标准、数据规范等。

因此,除了国家电网旗下那几家主要的上市公司以外,窄带物联网智能电表绝对是国家电网积极推进的泛在电力物联网建设最受益的行业领域。来源:新浪财经

第二点也是最重要的一点,是要实现数据共享。现在各行各业的数据并存,其实并不利于长远的发展,需要从国家层面出台规定,实现数据的共享、融合和深度挖掘。目前来看,“多表合一”是一个非常好的发展方向。2015年,《发展改革委、能源局关于促进智能电网发展的指导意见》发布,提出“完善煤、电、油、气领域信息资源共享机制,支持水、气、电集采集抄,建设跨行业能源运行动态数据集成平台,鼓励能源与信息基础设施共享复用。”国家电网公司有着天然的优势,所有企业、居民客户都要用电,所以电网来牵头做这个事情是非常合适的。只有实现了数据共享,才能进行下一步的数据融合和挖掘。我认为,这对于建设泛在电力物联网来说是最关键的步骤。

第三点是从管理角度来说,在国有企业改革不断深化的背景下,国家电网公司要主动适应新形势,并不断做强做优做大,就需要实现管理的精益化。泛在电力物联网平台可以提高电网的运行效率和企业的运营效益,使能源发展更加清洁高效,达到多方共赢的局面。

记者:您认为泛在电力物联网未来的发展趋势是怎样的?

刘云鹏:未来可能会在这几个方面有大的改变。第一是在终端侧,即泛在电力物联网的感知层,包括智能芯片、智能传感器和智能终端等。这些感知元器件要向高可靠、低功耗、智能化的方向发展。把这些智能传感技术应用在电网上,可以实现场景的智能分析和处理。这将改变电网的运行发展方式。第二是在平台侧,通过能源互联网平台实现数据、策略的高效管理,进而实现各项业务间的协同发展和统一管理。第三是在应用侧,所有的手段都是为应用服务的。在应用侧,最终要建成一个大的智慧能源综合服务平台,可以提供绿色、高效的能源服务,形成共建共治共赢的能源互联网生态圈。来源:国家电网报

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