隨著能源革命與數字革命的深度融合,泛在電力物聯網正成為構建新型電力系統的關鍵支撐,并催生出綜合能源服務這一新興業態。物聯網技術作為其核心驅動力,不僅深刻改變著電力系統的運行模式,也正在重塑能源服務的形態與邊界。本文將聚焦物聯網技術在泛在電力物聯網與綜合能源服務中的重點方向與實踐應用。
一、泛在電力物聯網:構建能源互聯的“神經網絡”
泛在電力物聯網旨在通過現代信息通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具備狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。其核心在于“泛在連接”與“智能處理”。
重點方向一:全面感知與精準量測
* 實踐應用:部署智能電表、電壓電流傳感器、溫度傳感器、局部放電監測裝置等海量終端,實現對發電、輸電、變電、配電、用電各環節電氣與非電氣量的實時采集。例如,在配電網中部署智能故障指示器,可快速定位故障區段,大幅縮短停電時間。
重點方向二:可靠高效通信網絡
* 實踐應用:構建“空天地”一體化通信網絡,綜合運用5G、光纖、電力線載波(HPLC)、無線專網(如LTE-G)、衛星通信等技術,滿足不同場景下海量終端接入、低時延、高可靠的數據傳輸需求。例如,在偏遠地區采用衛星通信進行數據回傳,在配電自動化場景使用5G uRLLC切片實現毫秒級控制。
重點方向三:平臺化與數據融合
* 實踐應用:建設企業中臺與物聯網管理平臺,實現設備管理、連接管理、數據管理與應用使能。整合電網運行、設備狀態、客戶用能、氣象環境等多源數據,通過數據模型與標準化,支撐上層智能應用。
重點方向四:智能分析與邊緣計算
* 實踐應用:在靠近數據源的邊緣側部署智能網關與邊緣計算節點,實現數據就地聚合、初步分析與快速響應。例如,在臺區智能終端進行無功電壓優化控制,在變電站內進行圖像識別分析(如儀表讀數、安全著裝識別),降低云端壓力與傳輸時延。
二、綜合能源服務:物聯網賦能的業態創新
綜合能源服務以物聯網為紐帶,整合電、氣、冷、熱等多種能源,向用戶提供能源規劃、設計、投資、建設、運營及增值服務的一體化解決方案。物聯網技術是實現多能流“看得見、管得住、調得優”的基礎。
重點方向一:用戶側深度感知與互動
* 實踐應用:在工業園區、商業樓宇、居民社區部署涵蓋水、電、氣、熱的智能采集終端及智能插座、智能開關等,實時監測用能細節。通過APP、智能終端等與用戶互動,提供用能分析報告、需求響應邀約、能效診斷等服務。
重點方向二:多能流協調優化與智能調控
* 實踐應用:基于物聯網采集的多元數據,構建園區/區域級綜合能源系統數字孿生模型。利用人工智能算法,對光伏、儲能、熱泵、燃氣鍋爐、空調系統等設備進行協同優化調度,實現能效提升與成本最優。例如,在微電網中根據預測的負荷與新能源出力,自動制定儲能充放電策略。
重點方向三:能源資產運營與增值服務
* 實踐應用:對分布式光伏、儲能系統、充電樁、蓄冷罐等資產進行全生命周期物聯網監測與健康管理,預測性維護,提升資產利用率與收益。基于數據衍生出碳計量與交易服務、電力市場代理、設備租賃、能源審計等增值服務。
重點方向四:虛擬電廠(VPP)聚合服務
* 實踐應用:物聯網技術是虛擬電廠聚合海量、分散的分布式電源、柔性負荷、儲能的“粘合劑”。通過統一的通信協議與聚合平臺,實現對可控資源的實時狀態感知、可調能力評估與遠程聚合控制,使其能夠作為一個整體參與電網調峰、調頻和電力市場交易。
三、關鍵挑戰與未來展望
當前實踐仍面臨技術標準統一、數據安全與隱私保護、海量終端管理與運維成本、商業模式創新等挑戰。隨著邊緣智能、數字孿生、AI大模型與物聯網的進一步融合,泛在電力物聯網將向“智慧物聯”演進,綜合能源服務將更加個性化、自動化、智能化,最終推動社會向清潔低碳、安全高效的能源體系持續轉型。物聯網技術服務商、電網企業、能源服務商及用戶需共同協作,深耕技術、創新模式,方能釋放能源物聯網的最大價值。