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智慧电力之路白皮书针对包括中国在内的全球电力企业面临的种种挑战,IBM早在2006年就提出了智能电网的概念
智能电网中引入了”信息流”的概念,即电网要能够把电能流、信息流结合在一起,实现传输能源的同 时实现数据的采集。智能电网还通过优化模型对数据进行深度挖掘和分析,预测电能流的情况,如电压 变化,和用电量分布,为发电、输电、配电、用电各方及监管单位提供信息决策,最终实现清洁发电、 高效输电、动态配电、合理用电的智慧电力的目标。 IBM不仅提出了智能电网的概念,还切实为智能电网的落地作了大量工作。首先,IBM联合一些具 有前瞻性的电力企业组建了全球智能电网联盟(GlobalIntelligentUtilityNetworkCoalition),旨在加速智 能电网的实施,并分享实施的经验。不仅如此,IBM还积极地参与行业国际组织,如GridWise? Alliance,GridwiseArchitectureCouncil,中国电力科学研究院(EPRl)的智能电网项目和世界能源委员 会(WorldEnergyCouncil)的运作,参与制定了许多行业标准。IBM做的这些基础性贡献,有力地推动了 整个电力行业向智能化迈进,也影响了全球电力工业的发展内涵。 第二,IBM在多年的”智慧电力”实践中,形成了一套有效的方法论。比如在智能电网领域,IBM 的方法论与专家知识库包括:智能电网成熟度模型,业务模型,智能电网概念体系,业务工具与体系 等,可以与电网企业已有的业务实践紧密结合,形成电网企业所特有的智能电网创新业务模式和最佳实 践,推动企业战略目标的实现。智能电网方法论是指导建设智能电网的方法,指导何时以及如何将资源 应用到一个智能电网业务中,为讨论智能电网的作用域以及发展生命周期提供依据,以确认何项工作何 时完成,查阅具体某一部分智能电网转变的具体内容和方法。 第三,实现智能电网,需要一个完整的IT支持架构。IBM提供了全面的电力一体化IT解决方案 (SolutionArchitectureForEnergy,SAFE),有效支持智能电网的技术实现。SAFE为电力企业提供了 个总体的业务整合T架构蓝图,帮助电网企业成为"随需应变"的企业。从而使整个电网运作更自动化、 更优化,最终达到解决前述挑战的目的。SAFE采用面服务向的架构(SOA),利用企业信息总线,实现电 力企业信息的集成、交换和共享;同时,SAFE帮助电力企业完成采集数据的安全可靠传输、数据管理、 IT服务管理以及信息安全保障;SAFE支持开放标准,灵活、自由的组件选择,支持最新的软件技术, 实现系统的快速设计、开发、部署和运行;SAFE兼容电网企业已有的应用系统,保护客户投资。 第四,IBM在整合、分析数据方面的经验对电力企业的帮助巨大。作为一家IT公司,IBM的近百年 历史都和数据紧紧结合在一起,而智慧电力的本质就是利用信息技术改造现有的业务系统。因此,中国 电力企业要实现智能化的目标,正可以借助IBM在整合数据,分析数据,提炼知识方面的深厚积累。 IBM可以帮助电力企业全面的监控电网,提高电网的“可观测性”,消除监测盲点。在全面的集成和整合信 息的基础上,形成反映电网运营情况的整体视图。继而从整体上对电网企业进行数据分析和运营优化, 提高电网运营的安全性、效益和效率。下图集中反映了IBM对如何用科学的方法建设”智慧电力”的理 解。
IBM领先的技术和对行业的深刻认识,得到了全球电力企业的广泛认可。迄今为止,IBM已成功地 为全球五十多家电力企业部署了”智慧电力”解决方案。全球最大的十项智能电表工程中有七项是由 IBM完成的。在中国,IBM也和国家电网、南方电网、各大发电企业及研究机构建立了长期的合作关 系。
中国企业制定智慧电力发展战
实现”智能电网”的路径有很多条,每个企业制定的智能电网发展战略都是根据自身的实际情况, 发展目标制定的。不可能有一条全球普适的道路,帮助所有企业实现智慧电力的目标。但有一件事是所 有企业都要做的,那就是准确把握自身现状,明确发展目标。然而电力企业往往都是资产密集型的巨无 霸,本身的情况就很复杂,还要考虑社会影响等方方面面的因素,所以能准确摸清自身这一点就殊非易 事。而且仅了解到自身的情况还不够,企业还不知道自己和国际先进企业的差距在哪里,应该在什么地 方改进,怎么改,改进到什么地步? 要解决企业的这个难题,就需要采用标准化的工具和方法,设计一套结构化的问题,工具和标准。 这才能有效的帮助电网公司找出差距和需要提高的方面,指导制定明确的业务模型和计划,制定从现阶 段到下一个阶段的发展路径。 由IBM及一些行业组织共同推出的智能电网成熟度模型(SGMM)正是解决这个问题的工具。它提供 了一种方法来衡量智能电网发展成功与否的关键绩效指标(KPI),企业可以以此了解现在所处的发展内 段,并且与先进同行对比,找出差距和需要提高的方面,以达到更高的阶段。智能电网成熟度分为五个 阶段。在第1层阶段,只是一个智能电网的设想,对技术的试验和评价以及建立业务模型是成功的关 键;在第2层阶段,电力公司在至少一个智能电网的重要业务领域开始投资和实施。例如智能表计系 统,电力需求侧管理(DSM)或部署一个分布式智能监控网络,以提高电网的可靠性,进行故障处理; 到了第3层阶段,智能电网的各个组成部分开始相互整合,实现两个或两个以上的业务领域整合或是产 业链升级。在第4层阶段,企业能够实现整个企业范围的跨业务综合观测及综合控制,有可能形成新的 经济或商业模式:最后,在第5层阶段,企业有能力在新的业务、运行、环境等机会出现时,充分利用
并发展壮大。 智能电网成熟度模型是从以下8个维度进行评估的。它们分别是(1)策略、管理和监管;(2)配 合的组织;(3)技术;(4)社会与环境;(5)电网运行;(6)人员及设备的资产管理;(7)产 业链的整合;(8)用户的体验与管理。各阶段、各方面特征和描述近200条,是由多家国际知名电力 公司的智能电网项目工作人员,以及IBM和APQC的电力行业和商业咨询顾问、信息技术专家,共同研 究并经过了长时间的评估发展而来。 每一家经过评估的公司都可以得到一张类似下图的分析结果。大家可以直观地看到企业在每一方面 所处的成熟度水平,目标应该设在哪里。当然目标也不是越高越好,需要综合自身需要,改造成本等因 素设定。
到目前为止,全球已经有38家电力公司利用智能电网成熟度模型进行了评估。有了这些量化的评估 数据,企业的发展目标、发展路径以及发展战略就很容易制定了。
到目前为止,全球已经有38家电力公司利用智能电网成熟度模型进行了评估。有了这些 数据,企业的发展目标、发展路径以及发展战略就很容易制定了。
为止,全球已经有38家电力公司利用智能电网成熟度模型进行了评估。有了这些量化的评估 的发展目标、发展路径以及发展战略就很容易制定了。
IBM智慧电力解决方案
”智慧电力”是IBM重点打造的解决方案,IBM投巨资在全球三座实验室同时展开研发。在美国奥 斯丁的体验中心,LaGaude的实验室和北京的研发中心,有一支由数十名博士领衔的庞大研发团队,在 不断完善和丰富着”智慧电力”解决方案。此外,IBM还和研究机构及合作伙伴一起致力于将这些先进 的解决方案应用到全球电力企业的生产中。如IBM成功的帮助澳洲能源公司对其配电网进行监视与控 制,有效的提高了其可靠性。再比如,IBM与意大利电力公司合作,完成了大型的低压用户远程管理和 智能表计管理系统,在降低峰值的同时,缓解了用电高峰的断电困境。诸如此类的案例还有很多,下面 我们就与大家分享这些解决方案,看看它们是怎样帮助中国电力企业化解业务挑战的。
对电力企业来说,节能减排不仅是在响应政府号召,尽企业公民义务,更是降低成本,获取更高收 益,从而获取竞争优势的必由之路。根据世界银行的报告,全球碳排放交易市场的规模已从2006年的 300亿美元增长到2008年的1,250亿美元。尽管投入了如此巨大的投资,但该市场仍继续受到法规的 不确定性、拼凑出的自愿性标准以及复杂多变的定量方法等因素的困扰。 1. 现有对应于废气排放定量问题的软件解决方案,主要系依赖一般性的模式来计算其实际绩效, 或者依靠摘要性数据、查表对号入座的方法来满足每个行业、工业部门和/或地区的需要。由于 这种运作过程中所包含的不确定因素,将很难获取在科学上可令人信服的基准资料,以正确反 映某一个企业的碳排放情况。 2. 籍由温室气体(GHG)的减排、清除和避免排放之查证与验证来进行碳抵减(CarbonOffset)的程 序,一直是一件费钱、费时、费工的事。面对超额排放可能导致的重罚,企业需要一套技术上 可信的解决方案。GreenCertTM正好提供了能够帮助他们解决此问题的完整软件包
GreenCertTM软件解决方案提供了准确与可靠测量和管理温室气体排放的工具。它是以科学分析为 依据的工具,因而能提供更高的透明度、适应性、准确性、精确度、可证明性和可测量性。电力企业可 以准确的管理自己的碳排放,监管机构和第三方验证机构也可以准确地获得碳排放数据。
综合节能模型和平台方案
+. 决策者缺乏科学决策支持和量化依据:面对繁多的节能技术及管理手段北京煤气热力工程有限公司设计某热力管线、外线、热力站施工组织设计,难以权衡各种节 配电网各个环节的综合应用和资金分配,难以获得能够平衡资金、降损等多种目标的最佳 案。
IBM电力行业解决方案实验室利用ILOG优化引擎打造的”综合节能模型和平台”正可以解决以上 这些难题。这套解决方案的功能包括以下四点: 1. 1 精确整合企业配电网模型和数据,提供配电网精细化损耗数据分析,帮助企业了解和评估电网损耗 分布状态。 2. 提供改造措施技术经济模型的建模平台,全面建立并不断积累各种单项技术性/管理性节能降损措施 的电气参数、单位综合成本、实施风险等数据信息。 3. 提供业务规则分析平台,基于行业管理规程和专家经验灵活建立电网评估规则,利用潮流损耗数据 和电网设备参数,自动评估电网薄弱环节,以及分析相应可用改造措施。 4. 为决策者提供最优的改造规划决策支持,分析并建立节能降损技术、改造投资、节能效益、运行风 险之间的数学模型,利用高效的优化算法和优化引擎,得到满足改造资金、降损指标、风险控制等 多目标多约束的优化决策方案和施工排程优化方案。