新能源时代的“必修课”

近日,全球首个零碳产业园——远景鄂尔多斯零碳产业园一期项目建成投产。新型电力系统在鄂尔多斯零碳产业园内从设想发展成为了现实,在此园区的能源供给中,约80%的电力直接来自于产业园配套的风电和光伏直供,约20%与电网交易,实现100%绿色零碳能源供给。如何有效实现园区内以可再生能源发电为主的能源管理,其核心就在于远景智能的EnOS™智能物联操作系统及新能源套件。

一方零碳产业园,数万亿度绿色电力使用,复杂的电力终端交互,如何有效实现园区内以可再生能源发电为主的能源管理,成为园区建设者的挑战,也成为检验新能源时代“新电网”能力的测试场。而远景智能的EnOS™智能物联操作系统就是零碳产业园新能源“大管家”。

约十年前,远景智能推出了智慧风场的相关产品,开启了智能风场管理的新时代。“十年磨一剑”,到今天发展成为更加完善成熟的EnOS™ 智能物联操作系统及套件,在全球管理着包括风和光在内约400GW能源资产和连接约2亿个终端智能设备,成为全球能源领域最大的产业平台。

在新能源发电浪潮与电力交易市场化迅速发展的情况下,传统能源集团数字化管理也面临着新的挑战。如何有效保障日益增多的新能源生产和市场风险管控,将是建设新一代集控中心的核心和重点目标,这也是远景智能新能源套件核心价值定位。

旧集控→新集控

十年前能源企业对于信息化技术应用需求是相对单一。提前发现故障、精准地了解发电量数据和损失原因,这几乎成为企业生产数字化建设的全部。排除了电网调度和弃电的因素,新能源发电量越多,自然收益越大。“把设备监控好、及时发现损坏、尽早维修,这几乎就是发电企业的全部需求”远景智能副总裁赵楚泓说。

但是随着新能源发电的比重迅速加大和电力市场化交易改革的深入,“保电量”已经不足以保证新能源的收益,提高预测精度、采取合适的交易策略才是新能源在市场上的制胜法宝。这意味着新能源集控要从单一的“监控”转向多元化的“数据采集、治理、集中监控、发电预测到市场化电力交易辅助决策”,难度陡然上升了几个维度。

“面对电力市场化交易的挑战,新一代集控产品不仅要实现对新能源发电设备的监控和数据采集,更要对市场策略、生产计划、资产管理形成影响。”赵楚泓说,“举例来说,以往的设备集控发现了安全隐患只要及时安排维修即可。但是在参与电力市场交易以后,我们要综合考虑新能源设备的发电量预测、市场交易价格的高低,选择一个损失最低的维修时间点。但是又不能无限期延后维修,避免更大的损失。”

如果说旧集控只是单向地从新能源收集数据,那么新一代的集控不仅要充分利用这些数据来分析所有设备的运行情况,还要掌握设备运行的健康状态和未来的发电情况。可再生能源在电力企业中的生产比重日益增大,企业内部的生产管理也需要相应改造,发电侧的产业升级需要信息化系统支撑,同时随着电力交易市场化,还要制定相应的市场辅助策略,从而提高能源企业的市场收益。

而这也正是远景面向发电企业推出的新一代新能源集控的最大意义之一。以往的能源发电预测主要是为了满足电网调度而服务,功能单一。但远景将新能源功率预测与电力市场交易相结合,大大提升了新能源发电的商业价值。“在电力市场中,新能源发电量预测难度提升很多。不仅要考虑预测的精准度,还要考虑发生概率的大小。”赵楚泓说,“发电功率预测的结果是为了根据市场需求和价格进行调节,而智能交易目的是将能源市场的实时信息、交易执行和深度分析有机融合,给市场交易人员带来全新的操作体验和更加透明的市场洞察与决策,提高企业收益。”

EnOS™ 新能源套件同时还可以对新能源场站所在区域的整体态势感知,来加强对区域内所有新能源电站的预测,预判市场价格变化,进而适时调整自身的交易策略。单一的新能源功率预测,变成了更加复杂、多维度和概率的测算。远景将原本几乎完全是“靠天吃饭”的新能源,逐步转变成为可知、可控、可管理的资产,最大化保障收益,这就是新集控给新能源带来的颠覆性变化。

新集控“新”在哪里?

除了预测和交易,监控和分析这些“旧集控”就拥有的功能,也在“新集控”中得到了发展和改进。例如,在新集控应用建设中,远景打通了能源集团总部、区域、场站三级集控平台,为不同体量的企业定制监控解决方案,并能为上层数据分析提供完整、高质量的数据支撑。分析方面,新能源场站运营绩效更加透明,电量损失分解和量化更加精准;面对光伏电站这种设备众多且分散的资产,能够自动发现因环境、设备及运维不足造成的隐匿低性能,行业内极少软件能够提供;设备健康的分析在远景十几年的经验、数据和案例支持下,从被动响应逐步发展为主动预防的故障运维模式。为能源集团打通电力生产和交易的链路,伴随电力交易市场化的普及,企业需要将传统以生产管控为核心的生产运营中心,转型为生产管控与市场风险管控兼顾的生产营销一体化数智化运营中心,为提高自身竞争力加速实现企业数字化转型。

除了监控、分析、预测和交易,协同是远景新一代的新能源集控中不容忽视的创新点。譬如在远景鄂尔多斯零碳产业园中,有80%的零碳能源来自于产业园自备的风电和光伏。“双碳”目标和新型电力系统都要求着更多的可再生能源发电。但是波动、随机、分散的新能源还在逐步发展中,因此风光储氢多能协同发展和源网荷储联动也显得尤为重要。虽然这些概念在能源圈里已经不算新鲜了,却鲜有非常成功的代表产品和实践积累。在零碳产业园建设中,还要保证源网荷储的充分、高效联动,这样才能够实现安全、低价的零碳。EnOS™智能物联操作系统将各类发电以及电化学储能、制氢、不同企业的用电设备有机结合起来,同时还有效保证了与外部大电网的连接。

对所有发电设备,不仅需要对个体进行生产监控管理,彼此之间还需要协同和优化。发电设备要在用电高峰时段实现最佳出力,储能要最大限度地发挥作用,零碳产业园也要作为一个独立单元参与更大范围的市场交易。波动的风光发电不仅要与变化的负荷侧需求相结合,而且还要与电化学储能、制氢形成联动。这样不仅最大程度消纳了新能源,还可以动态调整供需平衡。多余的新能源发电不用弃风、弃光,还可以通过电化学储能和制氢等相关技术,来发挥配套补充调节作用。

“EnOS™智能物联操作系统有三大特性:快速可靠的设备连接、广泛的最佳实践积累和高效灵活的通用服务。”远景智能副总裁赵楚泓说,“我们管理着全球超过20%的新能源装机设备,在风、光、储能和交易领域积累了约360种算法,抽象了超过3000种不同类型工业设备模型,可以基于通用服务组件灵活快速地通过配置和组合构建企业应用,已陆续为16种不同行业推出低碳数字化解决方案。”

基于EnOS™智能物联操作系统打造的能源企业产业中台与企业内部的管理平台相互连接,解决的是电力企业内部数据资产的管理问题。在数字化改造的过程中,电力企业越来越注重集团层面搭建产业中台,对所有旗下资产进行有效的全面的监控。并且根据市场快速变化情况下,引入一些新的协同和优化的功能。

以新能源资产为例,从场站到区域公司再到集团总部,不同的管理层级都要能够及时掌握资产的动态。远景在目前新能源三级集控的基础上,正在计划将电力企业的传统能源资产也接入智能物联网操作系统。这样做的好处就是在完善的产业中台支持下,企业可以更加便捷地进行更前端的产业创新。

最后赵楚泓强调,“我们的操作系统和新能源套件适配于不同基础架构,私有云适配可以满足对于大型企业自主性,安全性的要求;而公有云适配又可以满足企业全球化发展过程中对全球不同区域的数字化管理问题。全方位适配能源企业的数字化改造,携手打造新一代产业信息化平台。”

用开放拥抱改变

开放性是EnOS™智能物联操作系统成功的关键,也是其能够成为全球领先的智能物联操作系统的关键因素之一。远景为合作伙伴、第三方开发者(包括专业咨询公司、系统集成商等)在操作系统中提供了大量的服务组件。这些通用开放的组件可以让大家快速、高效地搭建符合自身需求的业务系统,从而助力不同行业客户进行数字化转型。这种技术层面和融入实操的赋能让平台更具活力,同时也加速了EnOS™智能物联操作系统生态地普及完善。

企业可以根据自身情况基于通用服务进行配置和自定义开发,也可以直接选用远景已经开发出的成熟应用产品。据赵楚泓介绍,远景基于EnOS™开发的新能源套件,就像是新能源生产领域的SAP。众所周知,SAP系统是一套企业资源管理软件系统,是支撑企业管理的核心系统。远景的EnOS™新能源套件在新能源生产经营领域,也起到了同样的意义,其包含了成熟的运营系统监控、分析、预测、交易、协同等全面重要的核心功能模块,内部无缝集成,并且根据市场需求的变化及时改进升级,有效地提升了新能源企业资产运营管理的效果和效率,因此为电力企业所钟爱。

在碳中和目标确立后,电力企业对于新能源的增长逐渐成为一种刚需。当企业每年新增数十个GW的新能源装机时,成熟的产业中台与应用软件应用对于企业来说自然也逐渐演变成为一种刚需和首选。同时,企业在规模增长和市场变化的过程中,需求也在不断变化。无论是操作系统还是应用,也都要不断完善功能。“面对碳中和与电力市场化的趋势,发电集团希望基于技术成熟但灵活适配的产业中台解决快速迭代的业务需求。”赵楚泓说,“EnOS™智能物联操作系统的特点是适配性、最佳实践和公共服务。客户需求有变化,我们自己也会有变化。已经成熟的产品我们要不断优化升级,对于新领域和新需求我们要基于算法和技术进行创新。”

事实上,在应用层面,EnOS™智能物联操作系统早已跳脱出能源行业的范畴。对于远景来说,开放的态度拓展了EnOS™智能物联操作系统的应用边界。远景智能的目标是:基于能源,超越能源。可再生能源、智慧城市、智慧楼宇、智能电网……这些在能源转型、碳中和战略过程中需要数字化力量的垂直领域,都是EnOS™智能物联操作系统一展身手的广阔天地。