能源大數(shù)據(jù)發(fā)展背景
1、能源智慧化浪潮——催生人類文明偉大變革
      人類歷史文明發(fā)展的每一次變革都是圍繞著能源、資源利用效率的不斷提升而展開的，所以能源革命對于人類社會的發(fā)展意義重大，工業(yè)革命、信息化革命更是顛覆了我們?nèi)缃竦纳?、工作以及社交方式。?shù)據(jù)在本世紀(jì)的地位就像上世紀(jì)的石油，是我們發(fā)展和變革的動力，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛的運(yùn)用于各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，所以個(gè)人認(rèn)為能源行業(yè)的智慧化浪潮也一定會到來。
2、能源行業(yè)重構(gòu)，分布式能源系統(tǒng)是趨勢      系統(tǒng)整合是可持續(xù)能源未來所必需的。未來發(fā)展趨勢將向分布式能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，并要求能源基礎(chǔ)設(shè)施之間的整合，比如光伏、電動汽車、小規(guī)模儲能及分布式熱力生產(chǎn)之間的系統(tǒng)整合，能源行業(yè)的格局一定是向著多種清潔能源互補(bǔ)、整合、多項(xiàng)傳輸及數(shù)字化管理方向發(fā)展。
3、政策背景：國家智慧能源、電改戰(zhàn)略      國家對能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型和智慧化升級也是相當(dāng)重視的，互聯(lián)網(wǎng)+和智慧能源已經(jīng)是我國重要的戰(zhàn)略方向。國家在近年發(fā)布了一系列相關(guān)政策，明確提出提高可再生能源的利用率，都在指向新型的、更智慧化的能源互聯(lián)網(wǎng)。電改的政策也是向著多主體、更靈活、更市場化、更智慧化的方向在推動。大數(shù)據(jù)、人工智能在行業(yè)轉(zhuǎn)型過程中至關(guān)重要，值得深入研究、重點(diǎn)把握。
截止到去年，我國能源行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用市場規(guī)模已達(dá)8.29億元人民幣，近5年投資規(guī)模都有較大增長。
4、能源大數(shù)據(jù)的驅(qū)動因素 大數(shù)據(jù)、人工智能這些顛覆性的技術(shù)到底解決了能源行業(yè)的哪些問題？
為行業(yè)轉(zhuǎn)型提供了新技術(shù)手段
應(yīng)對市場發(fā)展新需求
為企業(yè)管理提升效率
減緩公共設(shè)施的投資壓力，更加低碳、綠色
所以智慧能源需要解決的幾個(gè)問題：
數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，應(yīng)對數(shù)據(jù)爆炸性增長
行業(yè)與信息化的深度融合，提升效率
新型能源規(guī)劃及生產(chǎn)，需要決策權(quán)分散至更多可信授權(quán)者
數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘，普惠能源消費(fèi)
5、智慧能源解決思路 要面向全行業(yè)建立一個(gè)覆蓋能源生產(chǎn)、傳輸、分配、消費(fèi)全環(huán)節(jié)的智慧能源系統(tǒng)，需要重點(diǎn)考慮以下三個(gè)問題：
如何打通兩端數(shù)據(jù)壁壘？
如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)很好的垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈？
如何跨體系、跨平臺的協(xié)作，發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值？
光伏產(chǎn)業(yè)鏈解決方案
1、大數(shù)據(jù)對光伏產(chǎn)業(yè)鏈的影響 大數(shù)據(jù)對光伏產(chǎn)業(yè)鏈的影響主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
加強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)整合和企業(yè)合作，尤其消除了信息不對稱、促進(jìn)各方信任系統(tǒng)的建立
促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步，不斷更新技術(shù)，依托于數(shù)據(jù)的收集和分析
聯(lián)動消費(fèi)端，優(yōu)化資源配置，用電數(shù)據(jù)+發(fā)電數(shù)據(jù)的合理關(guān)聯(lián)分析，科學(xué)指導(dǎo)供能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
國內(nèi)外光伏大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要集中在在線預(yù)測、發(fā)電量模擬、實(shí)時(shí)監(jiān)測、設(shè)備預(yù)警和診斷、資源調(diào)度、電力交易以及需求響應(yīng)等方面。
2、能源大數(shù)據(jù)變革——智慧能源核心技術(shù)      我們關(guān)注的核心技術(shù)例如大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識別等一系列高精尖的技術(shù)，都需要從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理、業(yè)務(wù)建模和應(yīng)用三個(gè)層次進(jìn)行研究，例如不同數(shù)據(jù)源的海量信息如何處理、分布式架構(gòu)的選型？如何針對不同的業(yè)務(wù)流進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換和建模？如何選擇適合的場景，如何應(yīng)用，真正解決行業(yè)痛點(diǎn)，使場景更加智能化？
3、智慧光伏運(yùn)營      運(yùn)營相關(guān)的一系列服務(wù)，以及整個(gè)資產(chǎn)全生命周期的管理都可以通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)字化的模型為各個(gè)環(huán)節(jié)提供量化的分析和決策服務(wù)，服務(wù)于投資商、生廠商、運(yùn)營公司等各類角色。無論電站是建設(shè)中還是已并網(wǎng)運(yùn)行，還是需要進(jìn)行金融化運(yùn)作，量身定制的服務(wù)模式都可以確保其高效運(yùn)營。 智慧光伏運(yùn)營系統(tǒng)包括以下四個(gè)方面的功能：
設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集和處理，以及外部影響因子的搜集，例如氣象監(jiān)測、組件等智能終端的數(shù)據(jù)收集等
數(shù)據(jù)的分析、存儲和運(yùn)算，便于日常管理
實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析、預(yù)測預(yù)警，提供柔性的調(diào)度服務(wù)
數(shù)據(jù)應(yīng)用，發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值，例如資產(chǎn)的評級評估等
4、光伏大數(shù)據(jù)
（1）資產(chǎn)全生命周期管理        在資產(chǎn)管理的整個(gè)過程中，需要的不是信息的簡單堆疊和羅列，而是精準(zhǔn)全面的分析和預(yù)測，以及相關(guān)因素的關(guān)聯(lián)性研究，及時(shí)預(yù)告，這些都離不開大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)。從電站的前期投資、立項(xiàng)建設(shè)、項(xiàng)目驗(yàn)收到資產(chǎn)的最終交易都需要對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的預(yù)測。
（2）光功率預(yù)測系統(tǒng)解決方案
      光功率預(yù)測是光伏資產(chǎn)管理各個(gè)環(huán)節(jié)都需要參考的一項(xiàng)重要指標(biāo)。光伏發(fā)電具有波動性和間歇性，大規(guī)模光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行會影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，光功率的精準(zhǔn)預(yù)測對于光伏資源的波動性、間接性的影響是至關(guān)重要的，對光伏電站的輸出功率進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測有助于電網(wǎng)調(diào)度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)電源和光伏發(fā)電的協(xié)調(diào)配合。目前，國家電網(wǎng)規(guī)定地面集中式電站必須配備光功率預(yù)測系統(tǒng)。
以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型和云層運(yùn)動預(yù)測為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)、電站功率數(shù)據(jù)、電站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等，通過人工智能算法模型預(yù)測光伏電站的光功率。
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)技術(shù)和云層運(yùn)動預(yù)測技術(shù)，一個(gè)是應(yīng)對光功率的短時(shí)間預(yù)測，一個(gè)是超短時(shí)的預(yù)測。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)就是結(jié)合天氣數(shù)據(jù)、電站數(shù)據(jù)對短時(shí)光功率進(jìn)行預(yù)測。云層運(yùn)動數(shù)據(jù)技術(shù)就是結(jié)合AI算法以及圖像識別，通過對云層圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對云層變化、光伏超短期發(fā)電效率的影響進(jìn)行建模和預(yù)測。       系統(tǒng)需要考慮實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)、電站功率數(shù)據(jù)、運(yùn)營數(shù)據(jù)的搜集，所以系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程氣象數(shù)據(jù)模型、光伏功率預(yù)測軟件、圖形處理等模塊組成，同時(shí)考慮到安全性和安全傳輸?shù)囊?guī)定，需要加上相應(yīng)功能匹配的服務(wù)器、反向隔離安全裝置、防火墻、縱向隔離裝置、交換機(jī)等硬件設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)需符合電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸安全規(guī)定。
能源消費(fèi)側(cè)解決方案
1、售電行業(yè)痛點(diǎn)分析    隨著售電改革的落地，市場競爭越來越激烈。除了賺取用戶和發(fā)電商之間信息不對稱的價(jià)差之外，售電公司也應(yīng)該思考更長效、可持續(xù)的發(fā)展模式。電力改革及電力產(chǎn)業(yè)鏈的細(xì)化推動著電力交易品種、交易周期、交易方式、競爭格局等因素發(fā)生了顯著變化，電力用戶需求更加多樣，同時(shí)也對發(fā)電企業(yè)、售電公司的能力提出新的要求，例如如何適應(yīng)這些變化；如何細(xì)分用戶、提出差異化的服務(wù)；如何規(guī)避交易風(fēng)險(xiǎn)，提升服務(wù)能力等，這些是目前普遍關(guān)注的問題。
2、需求側(cè)管理的發(fā)展背景
      需求側(cè)管理伴隨著行業(yè)轉(zhuǎn)型的壓力而來，無論是電源端，還是電網(wǎng)端，其核心就是如何利用負(fù)荷資源化進(jìn)行有效管理，反饋給電源和電網(wǎng)端，達(dá)到供需匹配靈活的目標(biāo)。      上圖很好的描述了需求側(cè)管理以及需求響應(yīng)在電力市場中的作用。隨著現(xiàn)貨市場的開放，需求側(cè)管理會向著更靈活的需求響應(yīng)過度，這些會成為售電公司、能源服務(wù)商的核心競爭力。
3、國內(nèi)外研究成果及應(yīng)用現(xiàn)狀對比 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀大致可以歸為以下四類：
對用戶用電行為的分析
可調(diào)度負(fù)荷潛力的分析
電網(wǎng)-用戶互動模型
多元用戶的仿真模擬系統(tǒng)
國外已經(jīng)形成了OpenADR自動需求響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范、AMI高級量測體系、需求響應(yīng)建模、電力市場需求響應(yīng)機(jī)制；國內(nèi)在消化OpenADR的基礎(chǔ)上，相應(yīng)的形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，例如IEEE標(biāo)準(zhǔn)P2030.6TM/D03、智慧能源管理系統(tǒng)等。
4、購售電需求側(cè)一體化服務(wù)       采用購售電一體化的服務(wù)來解決售電公司關(guān)于用戶獲取、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、提升盈利等方面的痛點(diǎn)，在基礎(chǔ)售電業(yè)務(wù)之上，增加針對用戶側(cè)的負(fù)荷預(yù)測、需求側(cè)管理、響應(yīng)服務(wù)等增值服務(wù)，利用大數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，提升負(fù)荷預(yù)測、電量預(yù)測的精準(zhǔn)度，真正為用戶、能源服務(wù)商以及售電公司提供精準(zhǔn)的決策服務(wù)。
5、需求響應(yīng)技術(shù)探索       需求響應(yīng)遵循以下流程：當(dāng)電價(jià)變化或者負(fù)荷容量有缺口的時(shí)候，系統(tǒng)捕捉到這些信號并進(jìn)行模擬，結(jié)合可以管理的負(fù)荷資源，調(diào)整用電行為，計(jì)算出調(diào)整前后用電曲線的差值，并評估效果，將合理的用電策略反饋給用戶。所以自動的DR系統(tǒng)應(yīng)該精準(zhǔn)判斷這幾件事情：觸發(fā)信號什么時(shí)候到來，調(diào)節(jié)哪些設(shè)備，如何調(diào)整，調(diào)整多少，效果如何。
6、增值服務(wù)
（1）用能管理服務(wù)        需求側(cè)管理作為增值服務(wù)應(yīng)該包含：用能統(tǒng)計(jì)分析、異常告警、用電的輔助決策、資產(chǎn)運(yùn)維等。項(xiàng)目實(shí)施過程從開始的整體規(guī)劃到最終的長效服務(wù)都離不開數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和精準(zhǔn)預(yù)測。
（2）需求響應(yīng)      需求響應(yīng)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程從系統(tǒng)的初始化到通過負(fù)荷預(yù)測計(jì)算負(fù)荷缺口，由電網(wǎng)部門編輯建立DR事件，將指令下發(fā)給用戶，用戶選擇是否參與、怎樣參與，到最終的負(fù)荷調(diào)控、效果評估、計(jì)算等一整個(gè)環(huán)節(jié)。
通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，國內(nèi)已經(jīng)有部分重要案例，例如：
江蘇電力DR主站及南京、蘇州等地市230棟非工樓宇
上海電力DR主站及市南公司20棟非工樓宇
北京、江西的聚合商主站及部分工業(yè)用戶
7、商業(yè)模式探索 1購售電+需求側(cè)一體化
有需求側(cè)管理服務(wù)能力的售電公司可以開展購售電需求側(cè)一體化的項(xiàng)目。
提供服務(wù)：售電+需求側(cè)平臺
客戶對象：售電公司（配備需求側(cè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)）
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)：售電公司通過平臺對用戶開展售電+需求側(cè)業(yè)務(wù)
盈利：購售電+需求側(cè)平臺使用費(fèi)
2購售電+需求側(cè)托管
純售電公司和能源服務(wù)商進(jìn)行合作，提供售電服務(wù)以及需求側(cè)管理托管服務(wù)。
提供服務(wù)：售電+需求側(cè)平臺
客戶對象：售電公司（無需求側(cè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)）
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)：售電公司通過平臺對用戶開展售電業(yè)務(wù)，并委托平臺的需求側(cè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，對用戶開展需求側(cè)管理業(yè)務(wù)
盈利：
購售電平臺使用費(fèi)
需求側(cè)運(yùn)維托管費(fèi)
3純需求側(cè)托管
能源服務(wù)商提供純需求側(cè)管理的托管服務(wù)。
提供服務(wù)：需求側(cè)平臺
客戶對象：用電用戶（不參與購售電）
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)：由平臺的需求側(cè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)對用戶開展需求側(cè)管理業(yè)務(wù)
盈利：需求側(cè)運(yùn)維托管費(fèi)
4數(shù)據(jù)資產(chǎn)服務(wù)
如果未來用戶側(cè)的數(shù)據(jù)積累到一定程度，可以提供數(shù)據(jù)資產(chǎn)服務(wù)，向目標(biāo)用戶共享信息。
提供服務(wù)：用戶用能數(shù)據(jù)
客戶對象：正在尋找潛在用戶的售電公司
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)：將模式三中用戶的用能數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，出售給售電公司
盈利：數(shù)據(jù)資產(chǎn)費(fèi)
5能源咨詢服務(wù)
面向園區(qū)、政府提供綜合的能源咨詢服務(wù)。
提供服務(wù)：大規(guī)模用戶用能數(shù)據(jù)
客戶對象：園區(qū)、政府、開展智慧能源示范項(xiàng)目的總承包方
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)：當(dāng)區(qū)域內(nèi)用戶規(guī)模達(dá)到一定的數(shù)量級、所積累的用能數(shù)據(jù)作為資產(chǎn)出售給園區(qū)政府及項(xiàng)目承包方，作為能源咨詢、項(xiàng)目申報(bào)的重要數(shù)據(jù)
盈利：數(shù)據(jù)資產(chǎn)費(fèi)