大数据在能源领域的运用_能谱网
来源于：能谱网省电节能
1月15日随着互联网技术与互联网思维逐步与能源系统实现融合，能源行业开始意识到能源大数据在能源行业全环节的巨大应用潜力，新时代对促进可再生能源的发展、激发能源行业的跨界融合活力与创新发展动力具有重大的意义。能源大数据技术有利于政府实现能源监管、社会共享能源信息资源，是推进能源市场化改革的基本载体，也是贯彻落实国家“互联网+”智慧能源发展战略、推进能源系统智慧化升级的重要手段，同时在为助力跨能源系统融合，提升能源产业创新支撑能力，催生智慧能源新兴业态与新经济增长点等方面发挥积极的作用。
能源大数据的应用领域主要体现在以下几个方面：
1.能源规划与能源政策领域
能源大数据在政府决策领域的应用主要体现在能源规划与能源政策制定两个方面。在能源规划方面，政府可通过采集区域内企业与居民的用电、天然气、供冷、供热等各类用能数据，利用大数据技术获取和分析用能用户的能效管理水平信息与用能行为信息，为能源网络的规划与能源站的选址布点提供技术支撑。此外，基于用能数据、地理信息以及气象数据可分析区域内的基本能源结构与能源资源禀赋，为实现能源的可持续开发与利用提供指导方向。
在能源政策的制定方面，政府可利用大数据分析区域内用户的用能水平和用能特性，定位本地企业的能耗问题，研究产业布局结构的合理性，为制定经济发展政策提供更为科学化的依据;另一方面，依托能源大数据对能源资源以及用能负荷的信息挖掘与提炼，为政府制定新能源与电动汽车补贴方案、建立电价激励机制等国家和地方政策提供依据，也为政府优化城市规划、发展智慧城市、引导新能源汽车有序发展提供重要参考。
2.能源生产领域
在能源生产领域，大数据技术的应用目前主要集中在可再生能源发电精准预测、提升可再生能源消纳能力等方面。由于可再生能源具有天然的间歇性与随机性，需要合理进行储能等灵活性资源配置规划并依赖可靠、可信的功率预测信息安排电源的运行方式，以充分降低可再生电源对电网的冲击影响，减少弃风弃光现象，并保证供电可靠性。
3.能源消费领域
随着能源消费侧的可再生能源渗透比例不断提高以及微电网系统的逐渐成熟，能源用户从传统消费者的角色向产销者的角色过渡。有效整合能源消费侧可再生能源发电资源、充分利用电动汽车等灵活负荷的可控特性以及参与电力市场的互动交易并实现利润最大化，是目前大数据技术在能源消费领域的热点研究问题。对此国内外已对能源消费终端的大数据技术实际应用开展了有益的探索。
4.智慧能源新业态
随着能源大数据技术在能源系统的深度扩展，将在能源网络的监控与运维、能源市场化交易等方面催生一批崭新的智慧能源服务新业态。在能源系统的运维方面，基于广域量测数据的态势感知技术已应用于智能电网的输配电站的在线运营维护中，实现实时事件预警、故障定位、振荡检测等功能。此外，风电、光伏等可再生能源电站硬件繁杂、选址分散，需借助大数据技术根据机组回传数据分析监测各零件的磨损、疲劳情况，据此在线预测和判定设备的运行状态，有助于简化大规模监测系统的部署，及早防范潜在的故障因素。
展望未来，能源系统融合必将扩大设备规模与能源网络的复杂程度，而且随着电力市场的逐步放开完善，将在同一区域内涌现多家售电主体。这将导致运营区域和电力资产分散，配备专业运维队伍缺乏经济性，因此传统的集中式运营维护模式难以适应能源系统的发展趋势。通过引入互联网共享理念，利用互联网与大数据技术实现分布式运营维护，依据运营维护需求与地理信息匹配专业运营维护商将是未来能源大数据所衍生的新业态模式。
我国能源大数据技术现状分析
目前，随着新型传感器、新的传输机制(如多址技术、扩频技术等)、光纤传输技术、数据预处理技术等的发展，信息系统通信质量在不断地提升，基于能源数据分析处理的能源系统决策在不断地推进能源系统优化，在能源生产、传输、消费等环节已得到初步的应用和实践。但由于在信息管理机制、信息基础设施建设、信息安全等方面仍面临瓶颈，能源大数据的建设与应用程度较低，成为制约能源系统“互联网+”升级的瓶颈。目前能源大数据利用现状所存在的主要问题可概括为以下几点。
1.能源系统普遍存在信息孤岛
海量能源数据的获取是建设能源大数据的基础，但能源领域普遍存在的信息孤岛问题却成为推进能源数据资源整合的一个重要制约因素。
一方面，在电力、煤炭、石油、天然气、供冷/热等能源企业信息化的进程中，由于缺乏有效的统一管理机制，造成能源企业存在多套独立的能源管理系统，通过各自的传感器可以采集单独系统的数据。但由于各系统架构、协议等不一致，各自采集的数据无法共享，制约了能源大数据进一步地分析与挖掘。另一方面，传统电力及其他能源系统长期保持着各自规划、独立运行、条块分割的局面，跨系统间的行业壁垒严重，封闭了不同能源系统之间的信息互通，使得信息孤岛问题进一步突出，制约了能源大数据的发展。
2.支持能源大数据的基础设施存在短板
大数据需要从底层芯片到基础软件再到应用分析软件等信息产业全产业链的支撑，在这一系列基础设施建设上，我国能源信息基础设施仍存在短板。
一方面，无论是在传感技术、新型计算平台、分布式计算架构方面，还是大数据处理、分析和呈现方面，我国能源信息技术与国外均存在较大差距，难以适应电力行业乃至能源行业的多源、多态及异构数据的广域采集、高效存储和快速处理。以表1的智能电网用电数据为例，其来源包括了企业统计、量测表计、供电公司以及第三方能源公司，从数据量级、覆盖范围、数据颗粒度以及可获得性等方面比较均有较大差异。
另一方面，能源信息数据开发应用意识不强，一体化系统中采集了大量的能源数据，但将现有数据转化为资源优势，用于提高能源系统的优化运行水平，仍有待加强。如表1的用电数据中供电公司数据获取量大、集中程度高，但仅用于供电公司业务范围，数据价值潜力仍亟待充分挖掘。
3.能源信息安全问题突出
能源系统的开放、兼容和互联必然伴随着风险，目前整个能源系统的安全形势仍然严峻，特别是随着互联网技术在能源系统的应用，开放互联的网络和信息与物理组件的交互使得能源系统面临着巨大的安全挑战。能源大数据是建立在能源数据公开、共享的基础之上，因此，能源大数据的建设与应用需加强能源信息安全防御能力。另一方面，能源大数据技术将用户大量用能信息进行集聚，很可能造成隐私泄露。在能源大数据建设中，协调共享与安全是必须首先解决的重大课题。
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