能源大數據分析

A. 為什麼電網企業要做大數據分析

為什麼電網企業要做大數據分析呢？這個必須得要分析，不分析的話，整個全市用電企業怎麼去分配這些數據，必須做依據，而通過依據再進行分析。

B. 浠庛2023鍏ㄧ悆鏂拌兘婧愯屼笟浜烘墠瓚嬪娍媧炲療銆嬫姤鍛婁腑錛屽彲浠ョ湅鍑洪嗚嫳鐨勪漢鎵嶅ぇ鏁版嵁鍒嗘瀽鑳藉府鍔╀紒涓氬仛浠涔堬紵

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C. 專欄 | 電力大數據應用模式與前景分析

本期，C君非常榮幸地邀請到了國家電網能源研究所的孫藝新老師。能源行業作為國民經濟與社會發展的基礎，不可避免地正在受到大數據的深刻影響。在下文中，孫藝新老師結合案例，系統分析了國外幾種電力大數據應用案例，並分析了未來的應用前景，可供讀者參考借鑒。

本文原載於《中國電力企業管理》，轉載請聯系作者獲得授權。

大數據對打通業務壁壘、發現商業價值具有重要支撐作用，已為互聯網、金融等擁有海量數據的企業在市場開拓、產品研發、客戶服務等方面發揮了重要作用。電力大數據則是從能源領域為人們重新開啟了認識世界、改造世界的大門。

電力大數據
人類從遠古進化到現代，能源的每一次進步都帶來了生產力的巨大飛躍。如今，能源革命與信息技術革命發生交匯，智能電網、新能源的快速發展與移動終端、物聯網、雲計算的迅速普及，將為各個產業帶來巨大的商業價值。電力大數據不僅是大數據技術在電力行業的深入應用，也是電力生產、消費及相關技術革命與大數據理念的深度融合，將加速推進電力及能源產業發展及商業模式創新。

從商業模式創新來看，電力大數據的內涵包括以下三個方面：一是打破電力發、輸、配、售不同階段的數據壁壘，數據范圍涵蓋電力生產運營全過程；二是注重電力領域綜合分析預測，對不同類型能源消耗、用電行為特徵、電力供需形勢、用電企業經營趨勢等問題進行綜合預判，能夠顯著提高電力生產消費預測的准確性與及時性；三是注重能源領域商業模式創新，充分挖掘能源數據價值，從信息服務、數據分析等方面為智慧城市、智能電網、智能家居等領域提供新的盈利模式。

電力大數據拓寬了電力行業乃至能源產業的廣度與深度，給傳統企業帶來機遇與挑戰。一方面，電力大數據能夠對電力供給側、需求側進行有機整合與「跨界」應用，為創新商業模式與管理模式提供了機遇；另一方面，電力大數據使傳統電力行業的邊界變得模糊，使其自然壟斷地位與路徑依賴優勢受到不同程度的顛覆與挑戰。

國外電力大數據應用模式
目前，電力大數據理念尚處於逐步發展過程。從國外主要實踐案例來看，已初步形成了三類應用模式。

以電力為中心的能源數據綜合服務平台

該模式通過建立一個分析與應用平台，集成能源供給、消費、相關技術的各類數據，為包括政府、企業、學校、居民等不同類型參與方提供大數據分析和信息服務。該模式中，電網企業具有資金、技術、數據資源等方面優勢，具備成為綜合服務平台提供方的條件。

典型案例是美國德克薩斯州奧斯丁市實施的以電力為核心的智慧城市項目（見圖1）。該項目以智能電網設備為基礎，採集了包括智能家電、電動汽車、太陽能光伏等類型詳細用電數據以及燃氣、供水數據，形成一個能源數據的綜合服務平台。

圖1奧斯丁智慧城市項目商業模式示意圖
該項目已在節能環保、新技術推廣、研發測試等方面發揮了重要的平台服務支撐作用。一是在消費者能源管理方面，為居民能源消費、住宅節能、交通出行等提供優化建議，促進節能環保。例如，識別環保住宅的能耗降低比例可達27%；對居民太陽能電池板安裝朝向進行優化，可使發電量增加49%等。二是為企業提供電動汽車、智能家電等產品開發與技術測試服務。例如，將電力數據與汽車里程、分時電價、油價數據結合，可提供電動汽車性能分析、充電站布局優化，並根據用戶習慣確定最佳充電時間等服務。

為智能化節能產品研發提供支撐
該模式主要將電力大數據、信息通信與工業製造技術結合，通過對能源供給、消費、移動終端等不同數據源的數據進行綜合分析，設計開發出節能環保產品，為用戶提供付費低、能效高的能源使用與生活方式方案。以智能家居產品為例，該模式既可為居民用戶提供節能降費服務以及快捷便利的用戶體驗，也可對能源企業尤其是電力企業改善用戶側需求管理、減少發電裝機等發揮作用。該模式中，電網企業不一定具備產品研發優勢，但利用電力數據採集與分析方面的優勢，既可通過與設備製造商合作改進用戶需求側管理，也可通過共同參與研發並在產品銷售中獲取收益。

該模式的典型案例是美國NEST公司研發的智能恆溫器產品的商業模式（見圖2）。該產品可以通過記錄用戶的室內溫度數據、智能識別用戶習慣，並將室溫調整到最舒適狀態。

圖2NEST產品商業模式示意圖
產品製造商、電力企業、用戶三方形成共贏：作為產品製造商的NEST公司免費獲得合作企業提供的部分電力數據，藉此完善預測演算法，並通過多種方式（恆溫器設備、互聯網、分析報告）展示分析結果；電力企業在智能恆溫器支持下，改進需求側管理，節約發電裝機與調峰成本；用戶使用產品自動控制房間溫度，並節省用電費用。據報道，售價250美元的NEST恆溫器每年可在電費和供熱開支方面為家庭節省173美元，一年時間已節省了2.25億千瓦時的能量，相當於2900萬美元費用。

面向企業內部的管理決策支撐
電力大數據對能源企業自身同樣具有重要價值。通過將能源生產、消費數據與內部智能設備、客戶信息、電力運行等數據結合，可充分挖掘客戶行為特徵，提高能源需求預測准確性，發現電力消費規律，提升企業運營效率效益。對於電網企業，該模式能夠提高企業經營決策中所需數據的廣度與深度，增強對企業經營發展趨勢的洞察力和前瞻性，有效支撐決策管理。

該模式的典型案例是法國電力公司智能電表大數據應用（見圖3）。法國電力在籌建大數據研究團隊初期，選擇用戶負荷曲線為突破口，將電網運行數據與氣象、電力消費數據、用電合同信息等進行實時分析，以更為准確地預測電力需求側變化，並識別不同客戶群的特點，通過優化需求側管理，改進投資管理與設備檢修管理，提升運營效率效益。其中通過優化需求側管理，使電網日負荷率提高至85%左右，相當於減少發電容量1900萬千瓦。

圖3 法國電力大數據支撐內部決策應用示意圖
電力大數據應用前景
未來電力大數據的應用前景主要是在已有模式的基礎上，進一步發揮「粘合劑」與「助推劑」作用，推動能源產業探索建立具有「平台」特徵的完整能源生態系統。「粘合劑」主要是指對其他企業的吸引力以及形成平台模式後的協同效應，「助推劑」主要是指對能源產業生產、消費革命以及企業發展轉型的推動作用。

參照電商領域中的阿里集團，該公司成立以來逐漸形成了「數據」與「平台」良性發展的商業模式，收入主要來源於向賣家提供的互聯網營銷服務和從交易額中抽取的傭金。一方面，阿里通過淘寶、支付寶、余額寶等產品構建了完整的商業生態系統，吸引用戶參與到平台中，並採集整理用戶大數據；另一方面，阿里通過用戶大數據的分析與挖掘，在電子商務、金融、交通、娛樂等不同領域中建立競爭優勢，不斷鞏固壯大其商業生態系統。2013年，阿里集團的中國零售平台交易額達2480億美元，營業收入493億元，利潤率高達45%。

電力大數據下的能源生態系統將為能源企業及相關產業提供一個數據採集、整理、分析、應用、共享、交易等為一體的平台，為參與方提供信息咨詢、節能環保、產品研發、管理支撐等服務，為消費者提供節能降費服務及相關產品。可應用的領域包括智慧城市、智能電網、新能源、電動汽車。智能樓宇、智能家電、智能家居、移動終端等一系列相關產業。

電力企業在以電力大數據為基礎的生態系統中占據主導地位，具有十分重要的作用。一方面，新一輪電力市場改革下，電力企業可以擺脫傳統的盈利模式，通過挖掘大數據資源增強企業競爭力；另一方面，電力企業通過吸引社會資本及不同主體的參與，共建互利合作的商業環境，發揮電力大數據在智慧城市、智能家居中的重要支撐作用，提升相關企業的科技創新與可持續發展能力。

積極布局推進電力大數據應用
電力大數據對電力工業優化內外部資源、發展智能電網與構建全球能源互聯網具有重要支撐作用，對電網企業創新商業模式、主導建立能源生態系統具有重要意義。電網企業需持續關注其發展動態，積極謀劃布局。未來智能電網採集的數據將全面覆蓋從主幹網到配電網、區域用戶和大用戶微網，乃至家庭小用戶區域網。在此背景下，傳統數據存儲、計算能力將產生瓶頸，必須運用大數據的採集、處理技術對當前SCADA系統、數據中心、分析預測系統進行全面升級與改造。

一是開展大數據應用的頂層設計工作。在企業集團層面建立大數據應用的組織協調機構，研究能源領域大數據與公司、電網發展的協同關系，並對其盈利模式、應用領域、合作機制及分工等全局性問題開展專項研究，在未來競爭領域中占據主動。

二是做好信息與技術儲備工作。探索建立穩定、可靠的公司內外部數據獲取渠道，以及數據共享機制；超前研究制定適用於大數據環境的技術處理方案，提升信息系統處理能力。

三是積極培育人才隊伍，開展前期應用試點工作。在電網、產業、科研單位中組建大數據研發攻關團隊，在安全、生產、經營等業務中開展應用試點探索。

D. 大數據對能源發展有什麼作用

能源大數據理念是將電力、石油、燃氣等能源領域數據進行綜合採集、處理、分析與應用的相關技術與思想。能源大數據不僅是大數據技術在能源領域的深入應用，也是能源生產、消費及相關技術革命與大數據理念的深度融合，將加速推進能源產業發展及商業模式創新。隨著企業更加註重科技創新，大數據在能源行業應用的前景將越來越廣闊。

能源大數據以數據開放共享為核心理念，是應用互聯網機制與技術改造傳統能源系統的最佳切入點，是推進能源系統智慧化轉型升級的有效手段。能源大數據是打破行業壁壘，促進各種能源系統融合的助推劑，將催生一批智慧能源新興業態，亦是實現能源行業轉型升級、打造新的經濟增長點的關鍵技術。

能源大數據能夠將電力、石油、煤炭等能源領域數據以及人口、地理、氣象等諸多領域數據，進行綜合採集、處理、分析與應用，發展能源大數據將加速推進能源產業發展及商業模式創新。隨著能源行業科技化和信息化程度的加深，以及各種監測設備和智能感測器的普及，大量包括石油、煤炭、太陽能、風能等等的數據信息得以產生並被存儲下來，這就為構建實時、准確、高效的綜合能源管理系統提供了數據源，可以讓能源大數據發揮作用。

關於大數據對能源發展有什麼作用，青藤小編就和您分享到這里了。如果您對大數據工程有濃厚的興趣，希望這篇文章可以為您提供幫助。如果您還想了解更多關於數據分析師、大數據工程師的技巧及素材等內容，可以點擊本站的其他文章進行學習。

E. 能源大數據應用現狀如何

石油天然氣工業鏈與大數據的結合

在油氣勘探開發的過程中，能夠運用大數據分析的辦法尋覓增長點，運用大數據平台能夠協助煉油廠進步煉化效率，也可協助下流銷售挖掘消費規律，優化庫存，確定最佳促銷方案。

智能電網

運用大數據實時監測技能監測家庭用電量特徵，協助電力公司調配電力供給，為客戶提供最佳用電方案。通過錯峰限電，用戶會在電力成本低的時間段運用，避免了頂峰時期電力負荷過重的局勢，未來顧客關於動力的運用會有更多經濟性的挑選。

風電行業

進行風電場分布式風機的在線監測，周期性及瞬時的實時數據收集和在線分析，生成警報、答應保護人員可視化和辦理數據，簡化大規模監測體系的部署。

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F. 如何利用大數據技術減少能源消耗和保護環境

對於大數據節能，目前對其具體價值產生還存在很大的爭議。就能源大數據在節能和環保方面的應用，首先需要看其在智慧能源方面的應用，當下比較前沿的是採用大數據實現對於能源系統進行運行狀態監測、負荷預測、運行成本的降低以及故障的預測等。

能源系統運行狀態的監測，就是通過對能源系統實時運行數據的搜集，判斷運行狀態，如果通過分析發現當時正處在不正常運行狀態或故障狀態，則能夠發出預警並做出反應。

負荷預測就是採用能源大數據，結合人口、城市發展等方面的數據，對未來的負荷和用電量進行預測，有效地應用於未來能源系統的規劃。

通過大數據還可以降低系統運行維護成本，是大數據技術在能源系統中極具前景的應用。通過數據監控系統，能夠識別和預測能源系統中的非技術性損壞，從而幫助能源公司盡快修復，實現預測性維護，極大地節約了運行成本。

系統故障預測就是採用電網前期積累的海量數據對未來電網的故障和不正常運行狀態進行預測，提前做出防控措施。和負荷預測一樣，在城市層面的故障預警，採用傳統的數據處理方法已經可以達到令人滿意的效果，但是服務於全球能源互聯網的故障預警，勢必要從地區、國家乃至全球的視角展開。屆時對海量數據的利用已經不是傳統數據處理技術所能做到的。利用大數據技術，探求數據之間的關聯性，從另外一個層面挖掘能源數據的價值，利用大數據的演算法預測未來能源系統故障發生的類型和位置，提早做出預防和補救，將使能源系統的運行更具穩定性和安全性。

例如行有嘉數字能效平台等眾多智慧能源系統的運行將產生更多有價值的數據，充分挖掘這些數據的價值，深刻理解能源網路的特徵，實現電力「源儲荷網」高效調度。

雖然能源行業屬於傳統行業，但是全球能源互聯網的構建，將對大數據技術產生巨大的需求，帶動其快速發展，在實踐中完善，而大數據技術又會反過來加快全球能源互聯網的構建，不斷對全球能源互聯網進行完善、相互補充，二者相得益彰。