国家电网泛在物联网「泛在电力物联网应用举例」

今天带来国家电网泛在物联网「泛在电力物联网应用举例」，关于国家电网泛在物联网「泛在电力物联网应用举例」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

（图片来源于《环球表计》2019年6月刊）

人物简介

杭州数元科技有限公司总经理 俞庆

宏观背景

能源行业的世界观正在发生变化

国网公司的年度工作报告里， 多次出现了 “互联网＇ 的相关提法， 并且提出了构建生态化、平台化业务的方向。个人认为这是整个能源行业背后的一些基本逻辑和理念在发生变化。那就是从以古典经济学为基础的传统能源建设思维， 逐步转向以复杂经济学、网络经济学为基础的， 以新经济学视角看待能源业务。

竞争要点的变化

古典经济学认为谁的边际生产成本越低，谁的竞争力越强，比如电力市场里传统火电机组之间的竞争，主要是边际发电成本的差异，这个边际成本是一个基本固定的值。

新经济学则更加强调的是边际收益递增原则，也就是一个市场主体的规模越大，内外部的协作规模越大，使用的人数越多，它能获得的边际收益也越大，它的竞争力也越强，这个边际收益是一个非线性增长的趋势。

规模化的方式差异

实物生产制造要获得更大的边际成本优势，主要依赖于投资驱动的生产规模的扩大，比如火电机组的发电容量增加，或者火电厂的机组数量增加。

新经济体的规模扩大，主要依靠的网络协同和生态效应，一方面是用户数量的增加，另一方面是提供服务的各类专业方是否能形成更为复杂的协作关系，生态平台越是复杂，其规模就可以越大，越构成竞争壁垒。这就是为什么双边交易模式的ofo单车，其竞争力远远不如孵化了各种细分产业链的淘宝，因为模式过于单一。

成本分摊方式的差异

古典经济学依靠实物资产投资获得规模优势，体现在边际成本差异方面。因此必然以重资产、大规模实体化为标志，所以实物资产磨损折旧就构成了最重要的成本项目。

新经济学主要依靠的是非实物资产的网络化协作优势，体现在边际收益方面，更多的是无形要素的聚集，因此实物折旧成本占比很低，规模化到一定程度甚至可以做到零折旧（比如数据资产本身是无需折旧的）。所以也抛弃了折旧思维，更多的是一种收益思维，即使用者越多，收益越大。

因此，国网公司提出的“三型两网”战略，个人认为最大的意义是从传统的重资产经营模式，转向非实物资产的智力密集型、服务密集型，构建互联网化的综合能源服务生态协作平台。

计量行业如何适应这种由重到轻的转换，也涉及了企业战略的跟随转型问题。

国网公司战略转型的四个外部因素

国网公司之所以提出“三型两网”的战略，是因为外部市场环境发生了重大变化，主要总结下来有这四个方面：

管住中间，电网企业受到监管压力

对自然垄断环节的监管，一是修订后的省级电网输配电成本定价监管办法，监管力度不断加强；二是增量配网价格的监管，并且通过配电价格横向比较对电网公司的配电价格产生影响；三是政策性降价对电网企业利润的挤压。

放开两头，市场化业务竞争加剧

随着电力市场化的深入，发电计划的逐步减少和售电市场的放开，大量售电公司以各种模式切入国网传统的电力营销业务领域，虽然国网提出了综合能源服务的业务方向，但是在完全市场化竞争的这个领域，国网的竞争力提升受到很多制约。

电网结构受到能源技术发展的影响

随着分布式储能、分布式光伏、微电网、需求响应等技术的发展，传统的“重输、次配、轻用”的电网投资建设模式，将受到较大影响。“电从远方来”和“电从身边来”相互补充，用电末端的智能化提升，实现“源网荷储”的灵活互动，对上一级电网供电能力、供电可靠性要求可以降低。

客户需求发生潜移默化的变化

电力市场化的核心之一是客户拥有了一定的选择，因此客户的需求也将逐渐被各类服务方所重视。在非市场的环境下，客户需求一般仅停留在“用上电”。而未来将逐步延伸到用“好电”，以及“用好”电。带来一系列新的服务需求，这些个性化的需求如何进一步满足，也要求电网企业进一步改变现有的供电服务模式、组织体系、甚至企业文化。

电网企业的三个转型

国网公司的转型，本质上是三个方面的转型：

价值观和文化理念的转型

在价值观和理念方面，是从以“有形资产建设运营”为核心的重资产投资、大电网运行的工业化思维模式，逐步转向“无形资产平台化”为核心的智力密集型、服务密集型的平台化运营模式，背后是新经济学的网络化思维。

战略定位的转型

在战略定位上，从电力的生产供应企业（第二产业），向高端能源服务、网络平台服务企业（第三产业）转型。

市场角色定位的转型

从传统的电网运营商，向着能源互联网生态平台的服务方转型，构建世界一流的能源互联网企业。

对泛在电力物联的战略理解

作为技术战略的泛在电力物联网

作为技术战略的泛在电力物联网，其作用如下图所示：

技术意义上的泛在电力物联网承担的是国网公司三型两网的战略规划和技术规划落地实现作用。在技术层面之上的是战略远景、规划方法和目标。在其下的是相应的工作流程、组织架构、标准规划、资源配置。泛在电力物联起到了“承上启下”的作用。

从技术角度理解，泛在电力物联网是电网公司原有的企业信息化技术架构的修订、优化和再升级，是国网公司适应新的市场环境的技术战略调整，用以支撑对内业务的战略目标，即坚强智能电网，以及对外业务的战略目标，即综合能源服务业务的市场化竞争。

作为企业战略的泛在电力物联网

个人认为，国网的“三型两网”作为企业战略，泛在电力物联网应该具备比技术战略更高的战略意义的。

基于泛在的能源生态，具备三个基本特征

这三个基本特征如下图所示：

（1）联，即连接。把能源系统和能源服务相关的人、设备都连接起来；

（2）互，即智能交互。在连接的基础上，实现智能的交互。比如数据分析、流程化信息化、人工智能支撑决策；

（3）网，即构建网络化的协作模式。人和人、人和物、物和物之间构建起多对多的、网状的、复杂形态的协作模式。比如虚拟电厂，就是多个分布式电站、多个储能装置、甚至多个可控负荷通过主动式电网（微电网）连接起来，并且被能源互联网操作系统抽象，成为一个对电力市场和调度机构而言和火电机组类似的可调度发电对象。这种广义、大范围的协作关系，才是泛在物联的场景。

泛在物联是三维商业空间的一个维度

未来的平台化商业模式，是一个三维的空间，而泛在物联则是这个三维里面的一个维度，这也是泛在物联的最重要的商业意义，即给平面的二维商业模式增加了一个数据智能的维度，使得很多传统的商业模式有了全新的定位和意义。

这三个维度是：

（1）精准服务。客户对综合能源服务的需求是高度个性化的，不同的行业完全不同，即使同一个行业，不同的企业，甚至企业内部都存在不同。也就意味着未来的能源服务必须是个性化的，需要形成精准的服务解决方案包去满足。电网公司传统的标准化业务流程很难满足，必须构建平台户的服务协作去完成。围绕用户的精准服务包括：精益的内部能源生产（比如分布式电源）、精益的能源调度（负荷管理、需求优化、微电网调度策略）、精准交易、精益能效等。

（2）网络协同。由于个性化的服务需求大量存在，需要构建一个服务平台去对服务供应链进行管理和协调，形成服务包交付给下游的用户。这就构成了

（3）数据技术。即泛在物联构建的数据维度。包括在线物联、数据中台、数据分析、数据智能这几个级别。

这三个维度是互相影响，互为因果的。由于精准服务的需求，需要更多的专业协作，以及更多的泛在技术去获取和分析能源数据；由于泛在技术的普及，大数据成为可能，使得精准服务的水平进一步提升，甚至可能出现专业进行数据服务，或者基于数据开展精准服务的厂商，网络协作的深度不断提升。

泛在物联的三个阶段和两个领域

我们把泛在物联分为三个阶段，即狭义的泛在物联阶段、信息互动阶段和网络智能阶段。

同时，泛在物联需要支撑国网公司的对内业务，以及对外业务两个领域。综合起来如下表所示：

经过对国网公司泛在物联相关业务归纳，我们发现国网公司在对内业务和对外业务方面，泛在物联的所处阶段、特征、内涵等方面都存在较大差异：

对内业务

对内业务的泛在物联，实际上已经跨越了狭义的物联阶段，处于信息互动的高级阶段和网络智能初级阶段。因为国网公司经过几十年的数字化建设，特别是自2007年开始的，以SG186为代表的信息化工程，在电网侧已经基本完成了大多数的泛在物联工作，比如用电信息采集、公变信息采集、数字化变电站、设备在线监测等，以及相应的信息系统建设阶段。

对内业务的泛在物联工作，主要集中在业务数据贯通、客户接触在线化（网上国网）、业务云化、数据中台建设、部分数字化补盲（比如中低压配网台区的数字化和智能化、配电自动化等）。

对外业务

对外业务的数字化，还处于非常初级的物联阶段，需要大量的数字化投入。由于原先表后业务不属于电网公司的建设管理范围，关口电表以后的数字化需要结合综合能源服务业务的推进而一并建设。

而大量的企事业单位由于其管理水平限制，并未真正重视能源数据和能源管理工作，导致最基础的计量数字化都没有实现，所以对外业务存在巨大的数字化空白。

但是用户侧的数字化工作是非常困难的，需要解决谁来买单的问题，更需要在不断的服务迭代过程中，逐步跨越数字化的壁垒。这是一个非常漫长而艰难的工作。电网企业由于“市场化成本不得进入输配电价”的监管制约，也不太可能大规模的，以不考虑回报的投资方式实现用户侧数字。

泛在物联需要与综合能源服务有机融合

服务-平台-数据是紧耦合关系

我们认为，脱离了综合能源的市场实际，离开用户真实的痛点，仅仅把泛在物联在技术层面理解为“布局一批传感采集设备，构建一个通信物联平台，形成一个大数据系统，就完成了泛在物联的建设”，这只是远离市场一线的技术部门一厢情愿的理解。

真正具有落地意义的泛在物联 综合能源服务，应该是五个环节的紧耦合迭代关系，包括客户接触、价值发现、价值交付、泛在物联、数据挖掘。如果没有线下的客户接触和价值闭环，仅有泛在物联的数据平台，是无法在对外业务里使得泛在落地的，因此必须构建起平台化的，线上线下一体化的业务模式。

业务数据化和数据业务化是迭代的

综合能源领域的泛在物联，是需要“业务数据化”和“数据业务化”不断的迭代，向用户内部能源管理纵深迈进。

先有业务数据化，即通过线下的综合能源服务，发现客户当下痛点，并形成服务解决方案，实现客户付费，并在这个过程中布局一部分泛在设备和数据平台。当有了这些基本数据以后，又可以从数据里发现新的服务机会，这就是数据业务化的过程，又回到业务数据化，进一步提升泛在的颗粒度。这个过程不断迭代，最终走向数据智能化。

用户侧泛在是逐步实现的

用户侧的泛在并不是一步到位的，而是伴随着对客户需求的理解和满足，逐步提升客户服务的个性化和精准化水平，从基础运维、电费优化和负荷统计开始，到专业服务的持续优化，再到系统级的能源运营服务和多专业协同的服务。随着服务水平的提升，泛在的深度和广度也不断增加。整个过程必须是精益化的，企业级的能源服务无法通过持续的烧钱模式推进，必须在每个迭代里实现泛在的成本覆盖。

泛在物联战略对于表计行业的影响

战略重新定位

国网公司的“三型两网”是企业级别的战略转型和重新定位，因此泛在物联的战略也意味着，对表计行业来说需要重新审视自身的市场定位和产品战略。我们认为，表计行业需要完成从“计量”到“量测”，再到“泛在物联”的战略转换过程。

标准计量

即Metering。这是当下表计行业的市场定位和产品定位，即以满足电网公司产品标准为目标的大规模产品设计制造为目标，以提供计量结算用的标准化硬件为主，数据管理的工具主要是用电信息采集系统、公变信息采集系统等数据采集系统，数据模型标准主要是用电信息采集数据标准。

能源量测

即Measurement。需要以各类能源用户的能源管理、能源服务需求为目标，提供电气量、电参量以及非电气量的各类非标准化硬件。数据管理的工具主要是能源管理系统、综合能源服务平台等。数据模型则需要考虑能源管理模型，能效服务模型、设备管理模型等。

泛在物联

即AI IoT。是对用户侧能源系统、配用电管理系统的重新定义，我们可以认为是“软件定义配电”或者“软件定义能源”的时代。硬件的功能将被大量的标准化和工业化，大量的原有硬件功能可能被定制化的软件模块所替代，最终是云平台 边缘计算网关 智能现场终端 智慧IoT芯片模组的全新软硬件形态。

这种重新定义将会对整个表计甚至电气设备制造商带来深刻而长远的变化，就如同iPhone iTunes APP的出现，对于整个电子制造行业带来的变革一样，软件定义通信的时代来临。

对表计行业来说，挑战大于机遇

我们认为，泛在物联代表的“软件定义配电”的时代，对习惯了“标准化大规模设计制造”的标准表计硬件企业来说，是挑战大于机会的。

战略机会

对表计行业来说，如果能够抓住国网公司“三型两网”的战略转型机会，与电网企业未来的生态化平台形成各种程度的合作，是一次很难得机遇。同时，随着综合能源服务与泛在物联在用电侧深度结合，将会带来新的配用电领域的产品需求。表计行业不仅可以找到新的产品研发机会，更重要的是可以真正实现从产品到整体解决方案的转型升级，在边缘网关、智能终端、数据分析等方面找到突破点。对于一部分上市公司来说，还可以在综合能源服务相关产业链上寻找协同布局的机会。

转型挑战

但是也应该看到，对于多数计量硬件企业来说，转型挑战的压力可能会更大，主要来自于以下四个方面：一是相当数量的表计企业原先主要以电网企业为最大客户，即使是非电网市场化的表计企业，对客户深度的用电用能需求也缺乏认知，因为毕竟这是跨专业的事情；二是原有的以硬件设计制造为核心的组织文化，如何适应泛在物联时代的软件-硬件-数据-服务一体化的，迭代式、精益化的解决方案交付需求；三是表计企业面临新的竞争对手，利用其在通信标准、芯片技术，甚至软件研发方面的不对称优势，在泛在物联领域切入综合能源服务市场；四是泛在电力物联虽然是电网企业的转型战略，但是转型过程是非常漫长而艰难的，在寻找落地推进的过程中存在大量试错的过程，表计企业需要应对这种战略和市场的不确定性。

表计行业需要实现三个转型

我们认为，表计行业如果想要抓住此次电网企业泛在物联的战略转型机会，并且采用跟随战略，实现自身业务在综合能源服务领域的转型升级，绝对不仅仅是了解电网公司需求，研发一些新产品这么简单，而是要实现以下三个层面的转型升级。

战略目标层面

从“以成本为目标的规划化设计制造”，转向“客户和最终用户的价值实现”。或者说是从“产品驱动的企业”，转为“解决方案服务的企业”。这对于表计行业乃至所有的电力设备制造企业来说，都是脱胎换骨般的变化。在IT行业里，对应的成功案例就是IBM公司的战略转型，从“以大型机为核心的信息产品制造商”，转型成为“为企业用户提供信息化服务解决方案商”，从1995年开始历时10年才转型成功，但是接下来又错失了整个互联网时代。

表计行业也面临着类似的困境，既要转型成为能源服务解决方案企业，但是同时也面临着如何再进一步面对“软件定义能源”的能源互联网时代的挑战。

系统理解方面

战略目标转型的背后，是整个企业的认知升级。即企业对市场理解，要从“理解电网公司和行业的相关产品标准”，向“对电力业务、客户需求和技术趋势的深度理解”转型。从理解标准到理解客户和系统，这种认知范式的转换和升级是非常困难的，很多企业缺乏这样的资源和体系性学习能力。举个例子，不少表计企业可以生产带有谐波测量功能的电表，但是在综合能源服务领域，谐波治理作为一个细分的专业领域，不仅需要谐波测量，还要知道谐波在哪里测量，各个测量点的结果数据如何汇总分析，如何结合电网拓扑进行谐波仿真和数据验证，如何形成谐波优化分析结果，最终甚至要分析出最优的谐波治理方案。所有这些都仰赖于对客户需求的理解，对电力系统的认识，对综合能源服务业务的落地能力。所有这些叠加起来，才叫做“能源服务解决方案”。

组织和文化方面

从“瀑布式的研发-试验-制造-销售”，转型为“软硬件一体化的，迭代式协同开发交付”，表计企业作为硬件制造行业，其研发周期较长，一般采用瀑布式的研发过程，整个企业的组织方式、企业的文化都以硬件设计、生产、销售为核心进行组织。

而对于综合能源和泛在物联来说，未来市场是高度不确定的，战略落地的过程是漫长的，客户需求是复杂多变的，很难用一套标准化的、大批量制造的功能硬件去进行应对。

一方面是硬件生产设计周期会缩短，类似苹果或者小米，一般每类产品可能一年就会迭代一次；另一方面更重要的是，大量硬件或者嵌入式的固定功能模块，将会被标准化硬件 APP安装的方式所替代，所以需要形成某种生态化的、迭代式的，甚至是平台化的协同模式。这对表计行业传统的生产制造模式和企业文化都是非常重要的转型。

小结

国网公司为了应对电力市场化的宏观趋势和能源行业的技术演化趋势，提出了“三型两网”的企业转型战略，特别是泛在物联 综合能源服务 生态化平台的发展逻辑，将会对整个能源行业带来深刻而长远的影响。

这种影响之一就是原有的以电网公司标准化硬件采购为对象的表计企业，将不得不面对电网企业新的转型和市场服务的要求，大量非标准的、以量测和物联为目的的软硬件产品需求出现，而原有的瀑布式的，长周期的生产设计制造模式很难适应这种市场变化。另一方面，一批ICT相关的企业凭借其在平台、智能终端、通信技术、芯片技术方面的优势，以“标准化工业级硬件 开放式平台软件 插入式应用软件模块”的方式，通过类似边缘计算 人工智能网关的模式切入泛在物联市场，对表计行业构成新的竞争。

要应对这种市场、行业的变化，表计行业已经到了需要以战略转型应对的时间点。要在战略目标、系统认知、组织文化等各个层面实现这种转型，我们认为对大多数表计企业来说，这种转型将会是挑战大于机遇。谁更早、更快的完成这种转型，适应新的市场趋势，谁就能在“软件定义能源”的能源互联网时代获得更大的发展机会。

任重而道远，大家一起努力前行！