随着能源革命与数字革命的深度融合,泛在电力物联网正成为构建新型电力系统的关键支撑,并催生出综合能源服务这一新兴业态。物联网技术作为其核心驱动力,不仅深刻改变着电力系统的运行模式,也正在重塑能源服务的形态与边界。本文将聚焦物联网技术在泛在电力物联网与综合能源服务中的重点方向与实践应用。
一、泛在电力物联网:构建能源互联的“神经网络”
泛在电力物联网旨在通过现代信息通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具备状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其核心在于“泛在连接”与“智能处理”。
重点方向一:全面感知与精准量测
* 实践应用:部署智能电表、电压电流传感器、温度传感器、局部放电监测装置等海量终端,实现对发电、输电、变电、配电、用电各环节电气与非电气量的实时采集。例如,在配电网中部署智能故障指示器,可快速定位故障区段,大幅缩短停电时间。
重点方向二:可靠高效通信网络
* 实践应用:构建“空天地”一体化通信网络,综合运用5G、光纤、电力线载波(HPLC)、无线专网(如LTE-G)、卫星通信等技术,满足不同场景下海量终端接入、低时延、高可靠的数据传输需求。例如,在偏远地区采用卫星通信进行数据回传,在配电自动化场景使用5G uRLLC切片实现毫秒级控制。
重点方向三:平台化与数据融合
* 实践应用:建设企业中台与物联网管理平台,实现设备管理、连接管理、数据管理与应用使能。整合电网运行、设备状态、客户用能、气象环境等多源数据,通过数据模型与标准化,支撑上层智能应用。
重点方向四:智能分析与边缘计算
* 实践应用:在靠近数据源的边缘侧部署智能网关与边缘计算节点,实现数据就地聚合、初步分析与快速响应。例如,在台区智能终端进行无功电压优化控制,在变电站内进行图像识别分析(如仪表读数、安全着装识别),降低云端压力与传输时延。
二、综合能源服务:物联网赋能的业态创新
综合能源服务以物联网为纽带,整合电、气、冷、热等多种能源,向用户提供能源规划、设计、投资、建设、运营及增值服务的一体化解决方案。物联网技术是实现多能流“看得见、管得住、调得优”的基础。
重点方向一:用户侧深度感知与互动
* 实践应用:在工业园区、商业楼宇、居民社区部署涵盖水、电、气、热的智能采集终端及智能插座、智能开关等,实时监测用能细节。通过APP、智能终端等与用户互动,提供用能分析报告、需求响应邀约、能效诊断等服务。
重点方向二:多能流协调优化与智能调控
* 实践应用:基于物联网采集的多元数据,构建园区/区域级综合能源系统数字孪生模型。利用人工智能算法,对光伏、储能、热泵、燃气锅炉、空调系统等设备进行协同优化调度,实现能效提升与成本最优。例如,在微电网中根据预测的负荷与新能源出力,自动制定储能充放电策略。
重点方向三:能源资产运营与增值服务
* 实践应用:对分布式光伏、储能系统、充电桩、蓄冷罐等资产进行全生命周期物联网监测与健康管理,预测性维护,提升资产利用率与收益。基于数据衍生出碳计量与交易服务、电力市场代理、设备租赁、能源审计等增值服务。
重点方向四:虚拟电厂(VPP)聚合服务
* 实践应用:物联网技术是虚拟电厂聚合海量、分散的分布式电源、柔性负荷、储能的“粘合剂”。通过统一的通信协议与聚合平台,实现对可控资源的实时状态感知、可调能力评估与远程聚合控制,使其能够作为一个整体参与电网调峰、调频和电力市场交易。
三、关键挑战与未来展望
当前实践仍面临技术标准统一、数据安全与隐私保护、海量终端管理与运维成本、商业模式创新等挑战。随着边缘智能、数字孪生、AI大模型与物联网的进一步融合,泛在电力物联网将向“智慧物联”演进,综合能源服务将更加个性化、自动化、智能化,最终推动社会向清洁低碳、安全高效的能源体系持续转型。物联网技术服务商、电网企业、能源服务商及用户需共同协作,深耕技术、创新模式,方能释放能源物联网的最大价值。