能源大数据技术的应用与发展

能源大数据技术的应用与发展

但红明

重庆中烟工业有限责任公司涪陵卷烟厂重庆市408000

摘要：大数据技术对于数据的处理，有着数据承载量大、所支持处理数据的类型多样性、商业化高能效、处理速度快等许多特点。在能源行业发展过程中，必然需要将相关行业信息和行业本身相结合，实现能源互联网是这一高级目标，进而实现利用现有成熟稳定的信息通信基础设施与能源基础设施的融为一体，提升行业产能、生产效能、降低排放。基于此，本文主要对能源大数据技术的应用与发展进行分析探讨。

关键词：能源大数据技术；应用；发展

1、前言

能源大数据以数据开放共享为核心理念，是应用互联网机制与技术改造传统能源系统的最佳切入点，是推进能源系统智慧化转型升级的有效手段。进一步地，能源大数据是打破行业壁垒，促进各种能源系统融合的助推剂，将催生一批智慧能源新兴业态，亦是实现能源行业转型升级、打造新的经济增长点的关键技术。

2、能源大数据技术的应用领域

能源大数据的应用领域主要体现在以下几个方面：

2.1能源规划与能源政策领域

能源大数据在政府决策领域的应用主要体现在能源规划与能源政策制定两个方面。在能源规划方面，政府可通过采集区域内企业与居民的用电、天然气、供冷、供热等各类用能数据，利用大数据技术获取和分析用能用户的能效管理水平信息与用能行为信息，为能源网络的规划与能源站的选址布点提供技术支撑。此外，基于用能数据、地理信息以及气象数据可分析区域内的基本能源结构与能源资源禀赋，为实现能源的可持续开发与利用提供指导方向。在能源政策的制定方面，政府可利用大数据分析区域内用户的用能水平和用能特性，定位本地企业的能耗问题，研究产业布局结构的合理性，为制定经济发展政策提供更为科学化的依据；另一方面，依托能源大数据对能源资源以及用能负荷的信息挖掘与提炼，为政府制定新能源与电动汽车补贴方案、建立电价激励机制等国家和地方政策提供依据，也为政府优化城市规划、发展智慧城市、引导新能源汽车有序发展提供重要参考。

2.2能源生产领域

在能源生产领域，大数据技术的应用目前主要集中在可再生能源发电精准预测、提升可再生能源消纳能力等方面。由于可再生能源具有天然的间歇性与随机性，需要合理进行储能等灵活性资源配置规划并依赖可靠、可信的功率预测信息安排电源的运行方式，以充分降低可再生电源对电网的冲击影响，减少弃风弃光现象，并保证供电可靠性。目前，国内远景能源科技有限公司以实现风电与光伏的智慧化能源生产为目标，融合物联网、大数据以及机器学习技术打造的EnOSTM平台每天处理将近TB级的数据量，在可再生能源功率预测水平及控制精度等方面领先业内同行。此外，国外学者利用大数据对气象统计、地理图像等信息研究风场选址以及提升设备运行寿命的自动发电控制等方面进行了深入的研究。

2.3能源消费领域

随着能源消费侧的可再生能源渗透比例不断提高以及微电网系统的逐渐成熟，能源用户从传统消费者的角色向产销者的角色过渡。有效整合能源消费侧可再生能源发电资源、充分利用电动汽车等灵活负荷的可控特性以及参与电力市场的互动交易并实现利润最大化，是目前大数据技术在能源消费领域的热点研究问题。对此国内外已对能源消费终端的大数据技术实际应用开展了有益的探索。

2.4智慧能源新业态

随着能源大数据技术在能源系统的深度扩展，将在能源网络的监控与运维、能源市场化交易等方面催生一批崭新的智慧能源服务新业态。在能源系统的运维方面，基于广域量测数据的态势感知技术已应用于智能电网的输配电站的在线运营维护中，实现实时事件预警、故障定位、振荡检测等功能。此外，风电、光伏等可再生能源电站硬件繁杂、选址分散，需借助大数据技术根据机组回传数据分析监测各零件的磨损、疲劳情况，据此在线预测和判定设备的运行状态，有助于简化大规模监测系统的部署，及早防范潜在的故障因素。

展望未来，能源系统融合必将扩大设备规模与能源网络的复杂程度，而且随着电力市场的逐步放开完善，将在同一区域内涌现多家售电主体。这将导致运营区域和电力资产分散，配备专业运维队伍缺乏经济性，因此传统的集中式运营维护模式难以适应能源系统的发展趋势。通过引入互联网共享理念，利用互联网与大数据技术实现分布式运营维护，依据运营维护需求与地理信息匹配专业运营维护商将是未来能源大数据所衍生的新业态模式。

另一个值得关注的是能源大数据技术对能源交易市场建设与完善的重要推动作用。目前，国内外的能源大数据在能源交易方面的实际应用仍处于起步阶段。英国国家电网在美国的纽约布法罗医学院校区建立了微型光伏售电交易市场试点，运用大数据技术对该区域内的光伏、储能与用户负荷实现优化匹配，并提供发电资源的定价服务。

3、我国能源大数据产业发展建议

3.1推动能源系统与大数据技术融合，使大数据成为能源系统智慧化升级的支撑

由硬件资源、基础软件、网络通信、数据集成、计算支撑、应用支撑、安全管控等环节推动能源与大数据的融合。采用统一能源信息采集、集成、存储标准，解决多源数据异构所带来的信息孤岛问题。加强广域多时间尺度的能源数据及相关领域数据的采集、传输和存储，以及从这些大量多源异构数据中快速提炼出深层知识并发挥其应用价值，同时加强可视化、人机交互技术的应用，实现能源大数据的易用性。此外，还需加强能源信息安全建设，落实信息安全技术防护和管理措施，切实保障能源信息安全。

3.2完善基础设施建设，补齐多能源物理互联和信息互联的基础设施短板

加强多能源网络供给侧结构性改革：补齐多能源物理互联和信息互联的基础设施短板，推进电、气、热等能源网络及其信息架构基础设施的协调建设。完善能源大数据基础信息建设，推动透明电网/能源网发展，重点攻关基于能源大数据的智能决策，推进能源生产、传输、消费全过程信息透明及智慧化，实现能源系统高比例可再生能源的消纳及终端能效提升。

3.3深化能源体制改革，消除不同能源行业之间的信息壁垒，实现信息共享

进一步放开能源用户侧、配售侧、需求侧市场：配电、售电由增量市场扩大到存量市场；油气配售市场允许民营和外资资本进入；通过用户侧的市场机制，催生出一批能源金融、第三方综合能源服务等新兴业态，倒逼能源供给侧结构性改革，推进能源生产方式和能源利用方式的智能化变革，提升全社会综合能源效率。在市场化改革下，消除不同能源行业之间的壁垒，真正推动能源大数据建设。

3.4完善能源大数据产业顶层设计，培育智慧能源产业新业态

通过政策导向、资金扶持、平台建设、市场设计，完善市场法律法规，形成长效机制：加快制定并完善能源产业市场法律法制，试点能源产业市场负面清单制度。构建能源生产、存储、传输、交易、消费、增值服务等全产业链，完善能源产业基础架构，形成国家级、区域级、用户级等不同应用范围的能源大数据平台，利用其公开共享的数据资源，培育发展智慧能源新业态，带动相关产业升级，促进智慧能源产业形成新的经济增长点。

4、结语

大数据在能源行业的应用及研究已经起步，但是仍面临很多困难。从新旧动能转换和行业转型升级的角度，放眼市场经济的新时代背景，需要在政府的大力支持和组织下，在行业的总体布局视野下，按照市场经济的运行机制，合理规划发展战略，立足优势产能，聚焦国内外的市场，需要多行业、多地域、多维度的协同协作，凸显计划性和前瞻性布局，扎实基础建设、革新理念，才能获得应有的成效。

参考文献：

[1]李刚，杨立业，刘福炎等.能源互联网关联数据融合的互信息方法[J].电力建设，2016.

[2]查亚兵，张涛，黄卓等.能源互联网关键技术分析[J].中国科学（信息科学），2014.