軟件定義能源效率時代到

大數(shù)據(jù)人工智能定義能源效率時代的躍遷

華東院是最早進入新能源領域的設計單位之一，95年設計完成第一個陸上風電項目，05年開始介入海上風電，07年介入光伏領域，基本是整個新能源行業(yè)激蕩30年的經(jīng)歷者、見證者和推動者。同時跟隨行業(yè)發(fā)展華東院也成功實現(xiàn)了由陸向海，由單一能源向綜合能源，由國內(nèi)向國際，由傳統(tǒng)工程向智慧工程的四大轉(zhuǎn)變，在海上風電、國際新能源總承包和混塔等領域處于頭部領先地位。

我們所在的行業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè)，團隊基因與人員結構相對比較傳統(tǒng)，但因為我們生根的土地，杭州，是一座數(shù)字化在全國很有辨識度的城市，加上院里領導對于數(shù)字化的重視程度非常高，所以華東院的核心能力重點是兩塊，一塊是工程技術，一塊就是數(shù)字化?，F(xiàn)在看來，這兩塊其實也是一脈相承和辯證統(tǒng)一的，工程技術水平高了，這么多項目實踐下來，軟件和平臺沉淀了大量經(jīng)驗和知識，會促進工程技術水平提升，能更好對內(nèi)賦能和對外服務，進而為承接更多項目形成良性正向循環(huán)創(chuàng)造條件。

我們在探索新能源數(shù)字化這個方向的時候，起初大家可能都不知道怎么推進，也是先立后破、先行先試，通過逢山開路遇水搭橋的精神在慢慢摸索。從思路理念、工程階段和項目空間等都發(fā)生了很大變化。以前可能以開發(fā)客戶工具為主，現(xiàn)在從關注功能到關注數(shù)字化背后給客戶帶來的管理變革和價值提升；以前可能主要關心工程建設期，現(xiàn)在更多希望以全生命周期視角關注運維階段，打通建設和運維的脈絡；以前可能更多是單項目視角，現(xiàn)在可以從區(qū)域、協(xié)同、系統(tǒng)、生態(tài)視角去思考問題。

部門創(chuàng)建之初，我們就確定“以新能源為主體的智慧能源服務領軍者”為使命，想通過大數(shù)據(jù)讓新能源電廠的資產(chǎn)更具備運行價值。雖然以前沒有我們，新能源電廠也能運行，但現(xiàn)在高質(zhì)量發(fā)展和精細化管理的要求越來越高，大家怎么利用大數(shù)據(jù)去做新能源電廠的整體運營管理，就變得更加重要。所以現(xiàn)在已經(jīng)到了大數(shù)據(jù)人工智能去重塑能源效率的時代，我們想通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務的方式，讓新能源電廠的資產(chǎn)效率更高，更具運行價值。

通過數(shù)據(jù)逼近事物本質(zhì)，

不斷提升資源利用效率和裝備優(yōu)勢

新能源產(chǎn)業(yè)是一個設備占比很高的產(chǎn)業(yè)。把新能源提到非常高戰(zhàn)略的地位，除了能源安全外，還有一個重要的考慮是希望將中國的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成裝備優(yōu)勢。新能源主要是風和光，這是大自然賦予人類最好的禮物，通過裝備轉(zhuǎn)化成人類所需要的電能，從而促進和帶動整個制造業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。例如全球光伏組件和電池生產(chǎn)企業(yè)，排名前10的廠商，有8到9家都是中國的企業(yè)，風電整機商裝機在全球也有絕對的領先優(yōu)勢，通過新能源發(fā)展完成產(chǎn)業(yè)升級，打造制造強國，后續(xù)會類似中國高鐵，變成我們國家的另一張閃亮名片。

回到設備上來，其實也是回歸到數(shù)據(jù)本質(zhì)上。目前新能源發(fā)電側大部分數(shù)據(jù)應用多數(shù)還是圍繞設備本身，我們也做了很多嘗試。比如風機偏航分析，由于風向標安裝誤差、電器測量、尾流影響等因素，風電機組會產(chǎn)生對風偏差。當出現(xiàn)對風偏差時，會對機組產(chǎn)生兩方面的影響：一方面是對發(fā)電量的直接影響，另一方面是對風機壽命的影響，由于機組將受到單側偏離主軸軸向的作用力，這種情況如長期存在，將導致主軸磨損、齒輪箱齒面磨損、機組對中位移等問題，從而嚴重影響機組的壽命。在某個海上風場項目中，同等條件下有臺風機的發(fā)電效率就是比較低，風場運維人員排查了很多可能的原因，久久沒找到原因。正好該項目也用了我們O-Data OS數(shù)據(jù)平臺，我們?nèi)×私荒?，超過3億條數(shù)據(jù)，采用了孤立森林法等多種算法對數(shù)據(jù)進行清洗、擬合。最終定位到是偏航出了問題，后面通過手動偏航調(diào)整，使對風偏差恢復正常，從而使風機發(fā)電量提升。后面根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘結果，我們制定了風機偏航預警策略，經(jīng)過實際數(shù)據(jù)驗證，90.9%的偏航問題能夠提前得到預警。對于有偏航高風險的預警風機，可以進行相應處理，提前消除可能存在的故障。從而提高風機的效能，減少停機時間，增加發(fā)電量。

再比如海纜肇事船只分析。海上風場發(fā)的電需通過海纜輸送到陸地，在海底有幾十公里的海纜，很容易遭受過往船只錨害。比如前段時間某保險公司找到我們，他們有個客戶的海纜被鉤壞了，但找不到肇事船只，這時候只能通過數(shù)據(jù)來還原。我們拉了近1~2個月內(nèi)關注區(qū)域的船舶的軌跡數(shù)據(jù)，把所有軌跡點進行相關性分析，最后找到肇事船只。不僅如此，我們還可以結合航道、錨地、氣象、船舶噸位等數(shù)據(jù)去告訴風電場，離岸幾十公里要重點關注哪些區(qū)域，甚至可以幫風電場去策劃，安裝一些主動告警設備，讓通航船舶提高警惕等。

其實給設備做運維，與人體檢是一樣的。正常體檢基本一年一次，戴個智能手表就能實時監(jiān)測身體的狀態(tài)。設備的運維監(jiān)測就跟戴智能手表一樣，更需要去實時監(jiān)測設備的健康狀況。我們實時采集到的數(shù)據(jù)，都在精準刻畫裝備的健康狀況，其實也是數(shù)字孿生的概念，在計算機里模擬它實際運行的健康狀態(tài)，其核心依然在數(shù)據(jù)。在我們看來，數(shù)據(jù)更逼近事物的本質(zhì)。

數(shù)據(jù)在還原與刻畫事物的本質(zhì)，因而數(shù)據(jù)的可靠性就變得尤為重要，尤其是風電場的數(shù)據(jù)繁雜，就更需要采用體系化的數(shù)據(jù)治理、大數(shù)據(jù)技術去保障數(shù)據(jù)的可靠性，才能為設備的健康體檢提供判斷依據(jù)，為探索裝備深層次價值奠定基礎。

當然，我們在給設備做實時“體檢”也遇到了非常多的困難。

比如在意識層面上，大家都更重建設。在整體的行業(yè)認知里，建設完成的成效是顯著的，運維是一個細水長流的過程。比如我們在運維上要去做一些調(diào)整，通過算法去不斷優(yōu)化，但發(fā)現(xiàn)調(diào)整完效果不明顯，運維的價值不像工程建設完成那么明顯的能夠表露出來。

另一方面，整個電力行業(yè)是非常注重安全的一個行業(yè)，很多數(shù)據(jù)都不能上云。我們想要把數(shù)據(jù)進行匯集與融合，會遇到非常多的阻礙。其實大家有相同的目標，就是把數(shù)據(jù)價值發(fā)揮出來，提升發(fā)電效率，提升運營資產(chǎn)利用率，提升裝備優(yōu)勢。雖然現(xiàn)在有各種各樣的問題，但我還是有信心，后續(xù)大家會越來越看重“本質(zhì)”的事情，當風機運行后，同樣的場站發(fā)電量怎樣對標，可利用率、滿發(fā)利用小時、MTBF、MTTR、運維成本等等，這些數(shù)據(jù)的提升是核心問題，我們會聯(lián)合像華為、阿里、浙大、數(shù)新、派可等合作伙伴共同一步一步去摸索，去達成。

新型電力系統(tǒng)+大數(shù)據(jù)&人工智能，

開啟新能源電力的新篇章

近年來提雙碳幾乎必然會提到熱門詞匯：新型電力系統(tǒng)。今年國家能源局發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》明確表示：新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中智慧融合是基礎保障。新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體。在“數(shù)字+可再生能源”時代，中國電建作為全球領先的電力建設企業(yè)，對新型電力系統(tǒng)有些創(chuàng)新思考和前瞻性認識，提出了未來能源體系NGN（Net Grid Net）概念?？赡鼙容^抽象，舉一個我們幫寧波港規(guī)劃設計的一個NGN項目，建了分散式風力發(fā)電機、光伏電站、電化學儲能，還有氫燃料電池和制氫。在這個小場景中，電什么時候發(fā)？用什么發(fā)？什么時候用？用電跟季節(jié)有什么特征？跟天氣有什么關系？在這種復雜的發(fā)電、輸電、用電的場景中，最核心的是怎么去調(diào)度，再比如我們?nèi)シ治鲆延腥甑挠秒娯摵?、最后再做精細化調(diào)整，是否晚上更節(jié)省成本等等。之前電力能源的調(diào)度，大部分是靠人力、靠經(jīng)驗，但隨著綜合能源的普及，場景越來越復雜，必須得利用大數(shù)據(jù)、人工智能、算法這些新興技術結合起來去做智能化的調(diào)度，為綜合能源這種新興經(jīng)濟體系提供核心“引擎”，提高增長動能。

新型電力系統(tǒng)時代，數(shù)據(jù)是做好這一切的基石，然而在新能源行業(yè)發(fā)電場設備與系統(tǒng)數(shù)據(jù)繁雜，卻只有少量的數(shù)據(jù)被真正使用起來。因此我們?nèi)プ咴L了很多發(fā)電場，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)使用方式較傳統(tǒng)，要么靠手工統(tǒng)計苦不堪言易出錯，要么傳統(tǒng)的技術架構，讓數(shù)據(jù)無法沉淀，不可持續(xù)；再加上電場數(shù)據(jù)繁雜、數(shù)據(jù)盤不清，數(shù)據(jù)不準、難排查等問題層出不窮，因而導致數(shù)據(jù)不敢用，也沒法發(fā)揮出的的價值。因此，我們研發(fā)了新能源數(shù)據(jù)樞紐平臺O-Data OS，以數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的思想，圍繞數(shù)據(jù)的匯集、治理、管理、應用，構建發(fā)電場新型數(shù)據(jù)技術架構，采用云原生、湖倉一體、數(shù)據(jù)血緣解析等大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)風電全鏈路數(shù)據(jù)質(zhì)量自動化監(jiān)測告警、構建風電核心數(shù)據(jù)血緣圖譜，沉淀風電數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫，去有效解決風電場數(shù)據(jù)離散、鏈路紊亂、數(shù)據(jù)不準等行業(yè)通病問題，也是為了給更多數(shù)據(jù)創(chuàng)新應用、業(yè)務深層價值挖掘提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

通過新能源數(shù)據(jù)樞紐不僅能幫助電場生成自動化報表，提升工作效率，協(xié)助電場管理人員洞察數(shù)據(jù)輔助決策，更是從數(shù)據(jù)挖掘的角度，用算法、用AI、用大模型去釋放數(shù)據(jù)價值。比如前文所提到的風機偏航分析、船舶大數(shù)據(jù)分析，再比如電場能耗分析、故障知識庫智能檢修指導等都是圍繞數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務價值提升的體現(xiàn)。

同時，我們還要用數(shù)據(jù)、AI的思維去重構我們的業(yè)務。當前時代下，AIGC很火，雖然這個可能是具有操作系統(tǒng)級別網(wǎng)絡效應的軟件技術，但我們要冷靜思考我們的業(yè)務如何與大模型結合，AIGC價值充分釋放依然需要眾多輔助性應用技術的支撐，依然需要不斷摸索價值點與使用方法，并在業(yè)務流程、人員能力、甚至商業(yè)模式上變革，而這有需要大量時間以及資源投入。在我們看來，大模型是基礎，在細分應用場景下，結合新能源業(yè)務知識庫來構建一個又一個垂直領域的小模型，從而應用到業(yè)務的各個分支中。

唯實惟先，先去1000家新能源場站，比運維更懂“運維”

最近我們的新能源數(shù)據(jù)樞紐O-Data OS取得了中國信通院可信大數(shù)據(jù)認證，這是對我們過去的認可。但我認為，這只是一個起步。我們還要去挖掘更多場景，圍繞業(yè)務去創(chuàng)造更多數(shù)據(jù)價值。

現(xiàn)在有個很大的問題在于，利用大數(shù)據(jù)做數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如果業(yè)務側不著急，即使有了大數(shù)據(jù)團隊，大數(shù)據(jù)技術也沒辦法對業(yè)務進行快速賦能。要帶領業(yè)務在理念上做出改變，沒有轉(zhuǎn)型的意識，這個事情依然做不下去。所以今年我們團隊至少要去100個新能源場站，去熟悉場景，也去布道，為我們的未來方向去做鋪墊和沉淀。明年我們要去200個，后年去300個，當去滿1000個新能源場站后，當有人說你是搞工程，不懂運維的時候，我說我們可能比運維人員更懂你的設備。

當然，也期望整個行業(yè)更加理性一些，不要割裂建設與運維，而要考慮新能源場站LOCE最優(yōu)。今年我們團隊的周年主題是“聚焦擊穿 縱情向前”，我們要踏實的、聚焦的去做出更多成績，在行業(yè)上更有影響力。

這條路，很遠，這條路，也很難，但我們有務實的態(tài)度，高效的團隊，靠譜的伙伴，我們一定能通過踏踏實實，給新能源電力行業(yè)帶來一些新的變化。

寫在最后那些嘮嘮叨叨的話：

專訪結束時，在辦公室無意間發(fā)現(xiàn)了一本小冊子《數(shù)字能源事業(yè)部“聚焦擊穿 縱情向前”四周年紀念冊》，在小冊子中，有周院的親筆信，有事業(yè)部的那些精彩瞬間，也有周院精心準備的“那幾句話”，當你在閱讀的時候，你能感受到，周院真的在用心用情，向大家傳遞他誠摯的、真情的關愛。

·關于周胡：

周胡，電建華東院智慧事業(yè)聯(lián)席總經(jīng)理，新能源工程院副院長，中國海洋大學研究生合作指導教師，近10年新能源行業(yè)工作經(jīng)驗。從理科轉(zhuǎn)型到工科，從工科開啟工程設計之旅，從工程設計又成功轉(zhuǎn)型新能源數(shù)字化。主導并參與O-Wind數(shù)字能源服務平臺、省海上風電大數(shù)據(jù)平臺、省可再生能源公共服務平臺、省能源穩(wěn)價保供和綠色轉(zhuǎn)型三年行動方案調(diào)度平臺、國家可再生能源信息管理中心分中心信息平臺等國家級、省級產(chǎn)品的頂層設計。獲多項省部級科技進步獎，已授權專利30余項（其中美國專利1項），軟件著作權20余項，發(fā)表學術文章10余篇。近年來的主要工作是探索深挖大數(shù)據(jù)人工智能+新能源行業(yè)數(shù)據(jù)價值。

來源：數(shù)據(jù)猿