风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展及趋势初探

张 杰

(晋能控股电力集团热电三期项目筹备处，大同 037000)

0 引 言

传统能源企业在生产经营的过程中，各个企业模块呈独立运行的状态，而且功能比较单一化，业务之间存在矛盾、协同难度比较大；同时，随着市场需求的不断增大，各大业务模块功能也需要不断扩张，那么所要面对的成本以及技术难度也会不断攀升。在化石等传统能源进入低增长时代之后，能源转型将成为发展趋势，为此，我国推出了一系列促进风光水火储智慧能源发展以及技术改革的指导意见以及相关政策，为风光水火储智慧能源业务一体化发展奠定了坚实的基础。以信息技术为核心，对风光水火储智慧能源系统中流程复杂、高实时性、数据密集等问题进行解决，将能够推动风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展。

1 风光水火储智慧能源

从传统能源结构来看，有关能源的所有活动环节，例如，开采、运输、生产、使用、储存等，其之间的接口比较单一化，主要是借助交易合同来促成各个环节的协调开展。如今，传统能源进入到低增长时代，迫切需要推动能源转型以及技术革命，而风光水火储智慧能源将成为未来能源领域发展的主要趋势。所谓风光水火储智慧能源，简单来讲就是通过人工智能、大数据、物联网等技术，将传统能源结构的各个环节合理集成起来，并进一步完善能源的开采、生产、运输、调配、储存、销售、调度等各个环节的性能数据、业务数据、运行数据以及维护数据，并对相关数据进行实时检测、分析以及计算，可为能源业务的进一步开展进行预测，进而实现能源与信息深度融合的目标[1]。“风光水火储一体化”侧重于电源基地开发，结合当地资源条件和能源特点，因地制宜采取风能、太阳能、水能、煤炭等多能源品种发电互相补充，并适度增加一定比例储能，不仅能够解决传统能源结构中存在的信息孤岛问题，从而让能源管理者、能源需求侧以及能源供给侧广泛参与进来；统筹各类电源的规划、设计、建设、运营，积极探索“风光储一体化”，因地制宜开展“风光水储一体化”，稳妥推进“风光火储一体化”，让各个环节之间的协调运行朝着自动化、智能化方向发展，从而让能源系统持续保持最佳状态。

2 风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展

2.1 构建风光水火储智慧能源系统框架

风光水火储智慧能源业务一体化发展是能源转型以及技术革命的必然趋势。从实际情况来看，构建风光水火储智慧能源系统框架非常重要，其中需要加强关注以及研究的领域主要有：智慧化功能的实现以及应用、对配置进行优化、加强系统之间的互联互通、促进产业之间实现深度融合等。对能源市场演变发展的需求进行全面、深入的分析，进而掌握现有能源结构的优势，并在已有的能源工业、能源信息化产业、资源禀赋等基础上，对能源协同监管、能源自主安全等约束性进行分析，可进一步满足不同领域的能源需求；同时坚持绿色、安全、高效、灵活的发展理念，对风光水火储智慧能源系统进行完善，注重风光水火储智慧能源产业生态体系、风光水火储智慧能源体系市场化机制的构建，从而为业务一体化平台的发展与实践奠定坚实的基础。对于增量风光水储一体化，按照国家及地方相关环保政策、生态红线、水资源利用政策要求，严控中小水电建设规模，例如，以西南水电基地为基础，优先汇集近区新能源电力，优化配套储能规模，因地制宜明确风光水储一体化实施方案。又例如，以大型煤炭(或煤电)基地为基础，优先汇集近区新能源电力，优化配套储能规模，科学论证并严格控制煤电规模，明确风光火储一体化实施方案；对于增量就地开发消纳“一体化”项目，在充分评估当地资源条件和消纳能力的基础上，优先利用近区新能源电力，充分发挥配套煤电和储能设施调节能力，明确风光火储一体化实施方案。

2.2 业务一体化平台的发展

风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展，体现着传统能源业务结构朝着风光水火储智慧能源智能化业务结构的转变，在这个转化的过程中，需要特别注意的是：第一，一体化数据仓库的完善。一体化数据仓库中有各种数据源，但是需要将各种数据源之间的隔阂打通，才能实现数据共享，从而为一体化数据仓库的实现奠定基础。第二，一体化业务平台，该平台是跨界平台，集计算机、大数据、人工智能等先进技术于一身，并致力于开发、使用、输配、销售、储存、调度、使用、生产各类能源，借助实时预测、多参数寻优处理以及闭环控制等优势，将实现能源与信息的深度融合；同时，可最大限度保障风光水火储智慧能源建设、运维以及经营管理稳定开展，可提升整个系统的风险预测能力、交易决策能力以及供需对接能力[3]。

整体来讲，风光水火储智慧能源业务一体化平台是风光水火储智慧能源发展的重要方向之一，其他还有国家能源安全发展、人工智能深度应用、自主可控、产业生态融合等方向。其中，业务一体化平台可集成以及聚合多态业务、多元数据，能够有效降低集成风险、运维成本，同时，还可以提升业务服务效率与质量，有效解决信息孤岛、管理隔阂等问题。业务一体化平台体现出这些特点：

(1)实现数据融合

风光水火储智慧能源业务一体化平台是风光水火储智慧能源发展方向之一，也属于基础平台，因为能够将风光水火储智慧能源所需的全生态数据全部打通，并最大限度保障非结构化、结构化等各类数据可以在平台实现共享、传输，从而为能源的开采、生产、使用、运输、调度、经营等各类业务数据的全面融合与优化打下坚实的基础。

(2)促进业务深度融合

业务一体化平台的整合能力比较强，对于传统能源结构中的零散业务可针对性进行整合，从而完善生产、控制、经营、服务、管理等各项功能，有利于对业务流转速度进行优化，而更为关键的是智慧应用与业务场景可以实现更深层次的融合，也就是可以根据业务的实际需求而及时完善智慧应用，为各项业务的有序开展奠定基础。以“风光水储一体化”为例，对于存量水电基地，结合送端水电出力特性、新能源特性、受端系统条件和消纳空间，在保障可再生能源利用率的前提下，研究论证消纳近区风光电力、增加储能设施的必要性和可行性，鼓励存量水电机组通过龙头电站建设优化出力特性，明确就近打捆新能源电力的“一体化”实施方案。

(3)加强平台融合

加强风光水火储智慧能源业务一体化平台内部的融合，主要是对已有的平台，或者是系统进行优化，可以通过虚拟化的手段来统一部署以及管理平台内部的系统。同时，对不同功能模块的目标进行分析梳理与整合，为开发共享、功能融合、智能管理、双向通信等目标的实现奠定基础。

3 风光水火储智慧能源发展趋势

3.1 多元化运营模式将会长期共存

从风光水火储智慧能源业务一体化的发展来看，其中前期发展非常关键，因为这个时期的发展属于捆绑式发展，例如，水、风、光、储以及发电、供热、制冷等产业需要以捆绑模式实现综合发展，其作用是将能源供需的协调能力提起来，为业务一体化平台的发展奠定资源基础。为了能够进一步发挥风光水火储智慧能源业务一体化的节能潜力，现阶段还需要充分挖掘天然气、太阳能、风能、水能、煤电等资源组合的优势，借助业务一体化平台的联合、协调、智能控制的功能，可以增强各个能源以及系统之间互动性，可实现能源最优分配的目标。

此外，风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展还应当考虑当地情况，结合当地的产业的特点，加强能源系统的建设与完善，可实现就地供应，可最大限度利用好能源；同时，以能源为基础构建能源综合体。整体来讲，我国风光水火储智慧能源未来的发展趋势还会以多元化运营模式长期共存为主，例如，基地式、分布式、集中式等会长期共存[4]。

3.2 形成风光水火储智慧能源共同体

如今，能源消费的方式朝着特高压远距离输电以及可再生能源过渡。在全球能源合作与治理以及“一带一路”全面推进的背景下，风光水火储智慧能源业务一体化发展将成为我国最新能源的标准、技术以及装备输出，与我国风光水火储智慧能源发展战略相符合，目的是从源头上对医疗健康、贫困人口、气候变化、环境污染等各类难题进行解决。风光水火储智慧能源业务一体化发展将最终能够形成风光水火储智慧能源共同体，借助云边端控模式对能源有关的系统、设备、终端进行控制，进而对能源的生产、传输、调度、交易、消费、使用、储存等各个环节的进行管控；尤其是国际化的风光水火储智慧能源业务一体化平台以及风光水火储智慧能源共同体，将能够服务于更多国家，而且可以促成更多国家在能源上实现智能协作[5]。

4 结束语

在传统能源进入到低增长时代以及再生能源、清洁能源全面发展的时代背景下，对能源转型以及技术革命提出了要求，这就需要在保障国家能源安全的基础上，推动风光水火储智慧能源业务一体化发展，借助先进的技术与设备，为市场提供更多优质的服务，并朝着能源高质量发展目标不断前进。