賦能&使能
在移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等快速發(fā)展的大背景下“連接”已經(jīng)成為一種常態(tài)，企業(yè)與各類利益相關(guān)者有效連接而構(gòu)建而成的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)會形成巨大的競爭優(yōu)勢，“富生態(tài)”已成為很多企業(yè)的愿景和戰(zhàn)略目標(biāo)。那么企業(yè)構(gòu)建“富生態(tài)”時，賦能的內(nèi)涵到底是什么呢？
賦能是企業(yè)通過提升被賦能的能力，直接地增強了賦能企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的競爭優(yōu)勢，從而更好的服務(wù)自己的用戶。值得注意的是，不是有交易就叫賦能，賦能企業(yè)需要對被賦能企業(yè)做出實際交易之外的貢獻。賦能強調(diào)的是增強了賦能企業(yè)自身的生態(tài)系統(tǒng)，那么企業(yè)在正常交易外還增強了利益相關(guān)者的生態(tài)系統(tǒng)，屬于什么呢？
使能是通過使能企業(yè)提供的產(chǎn)品和服務(wù)增強了被使能企業(yè)的競爭優(yōu)勢，讓被使能企業(yè)更好地服務(wù)于其用戶。使能企業(yè)站在被使能企業(yè)的角度思考自己如何增長很重要，使能企業(yè)會把關(guān)鍵資源能力分享給被使能企業(yè)，成為被使能企業(yè)不可或缺的關(guān)鍵角色，放大被使能企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值空間。
用戶數(shù)據(jù)的歸屬與分享
用戶數(shù)據(jù)歸屬與分享能夠直接影響一個企業(yè)的業(yè)務(wù)量。因此按照前文的論述，這既能影響控制力，又能影響安全感。在線化、數(shù)據(jù)化、智能化的趨勢，也讓用戶數(shù)據(jù)的歸屬與分享顯得非常關(guān)鍵，因此我們專門看看賦能和使能在用戶數(shù)據(jù)歸屬與分享方面的差異。
場景決定了用戶數(shù)據(jù)的歸屬。離用戶更近者，更有可能掌握用戶的數(shù)據(jù)。賦能企業(yè)需要掌握自己用戶的數(shù)據(jù)。一般情況下，賦能企業(yè)不愿意把終端用戶的數(shù)據(jù)分享給任何企業(yè)，包括被賦能企業(yè)。因為用戶是賦能企業(yè)立足之本，也極有可能是賦能企業(yè)最重要的收入來源，賦能企業(yè)要增強和保持自己的競爭優(yōu)勢，就會想盡一切辦法維護、服務(wù)好自己的用戶。所以，賦能企業(yè)一定會想盡千方百計把用戶數(shù)據(jù)牢牢掌握在自己手上。
但是當(dāng)出現(xiàn)以下三種情況時，賦能企業(yè)會分享一部分用戶數(shù)據(jù)給被賦能企業(yè)。一是消費場景決定了被賦能企業(yè)掌握了局部的賦能企業(yè)的用戶數(shù)據(jù)，例如區(qū)域母嬰連鎖企業(yè)掌握了嬰幼兒奶粉企業(yè)在某個特定區(qū)域的數(shù)據(jù)。此時，賦能企業(yè)是被動分享用戶數(shù)據(jù)給被賦能企業(yè)的。其次可能會出現(xiàn)賦能企業(yè)主動分享一部分用戶的數(shù)據(jù)給被賦能企業(yè)(僅僅只是與被賦能企業(yè)有關(guān)的一部分?jǐn)?shù)據(jù))，以期望被賦能企業(yè)完善產(chǎn)品、提升運營，以增強和保持賦能企業(yè)對用戶的吸引力。例如上文列舉的宜家與供應(yīng)商的案例。第三種情況是賦能企業(yè)分享一部分用戶數(shù)據(jù)給被賦能企業(yè)，這樣是為了讓被賦能企業(yè)完成對用戶產(chǎn)品或服務(wù)的交付。此時賦能企業(yè)分享的僅僅也只是與被賦能企業(yè)有關(guān)的那一部分?jǐn)?shù)據(jù)。
賦能企業(yè)向被賦能企業(yè)分享用戶數(shù)據(jù)后，二者會存在一定競爭關(guān)系。賦能企業(yè)、被賦能企業(yè)、用戶都會綜合對比交易價值、交易成本和交易風(fēng)險。如果交易結(jié)構(gòu)設(shè)計得好，用戶還是會選擇賦能企業(yè)，賦能企業(yè)也愿意持續(xù)賦能利益相關(guān)者。
使能企業(yè)的情況則相對容易理解，也相對簡單。被使能企業(yè)會掌握自己的用戶數(shù)據(jù)，因為被使能企業(yè)要服務(wù)自己的用戶。當(dāng)使能企業(yè)充當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施時，使能企業(yè)就會傾向于把數(shù)據(jù)分享給被使能企業(yè)。因為使能企業(yè)與被使能企業(yè)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通之后，進一步豐富了使能企業(yè)的數(shù)據(jù)資源和增強了使能企業(yè)的數(shù)據(jù)能力，也更有利于被使能企業(yè)提升服務(wù)自己用戶的能力。
“源-網(wǎng)-荷”互動運行技術(shù)需求
相比傳統(tǒng)配電網(wǎng)，主動配電網(wǎng)中的“源-網(wǎng)-荷”的所含內(nèi)容、構(gòu)成形式、響應(yīng)速度、涉及范圍、互動模式都更加復(fù)雜，對電網(wǎng)的安全、高效、經(jīng)濟運行將產(chǎn)生深刻影響。如果控制得當(dāng)，“源-網(wǎng)-荷”互動運行將是一種良性的互動，將極大的提高了配電網(wǎng)隨機、動態(tài)適應(yīng)能力，也是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的必然要求。但就目前而言，要實現(xiàn)“源網(wǎng)荷”互動運行依然面臨著很大的技術(shù)需求和挑戰(zhàn)。
基本技術(shù)要求
就現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)來說，就實現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷”互動運行存在三個方面的硬件不足：
1)提高遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信能力
目前電網(wǎng)負(fù)荷管理終端主要采用230MHz無線專網(wǎng)和GPRS無線公網(wǎng)的雙信道通訊方式，僅能實現(xiàn)分鐘級的用電數(shù)據(jù)采集和負(fù)荷控制，難以滿足“源-網(wǎng)-荷”互動運行快速響應(yīng)需求；
2)提高終端控制輸出和信息采集能力
當(dāng)前負(fù)荷終端的功能設(shè)計，側(cè)重于用戶總負(fù)荷的監(jiān)測、功率及預(yù)付費控制、電表數(shù)據(jù)的抄收等，只具有4輪控制輸出回路，控制出口數(shù)量不足，而且控制策略固化在終端上，難以滿足靈活、多策略的負(fù)荷控制需求。
理論技術(shù)需求
1)提高主動配電網(wǎng)功率平衡能力
電力系統(tǒng)是一個發(fā)電、用電時刻保持平衡的特殊系統(tǒng)，配電網(wǎng)中風(fēng)電、光伏等間歇性、波形性分布式可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)，以及大規(guī)模電動汽車的投入和切除增加了配電網(wǎng)功率平衡難度，因此亟待提高主動配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷”互動運行的功率平衡能力。
2)電網(wǎng)分析基礎(chǔ)理論有待發(fā)展
隨著配電網(wǎng)中“源-網(wǎng)-荷”自身特性的變化和發(fā)展，目前基于確定性理論的分析方法將難以滿足新的需求，也就對進一步發(fā)展和應(yīng)用基于不確定性理論的分析方法提出了新的要求。
“源-網(wǎng)-荷”互動運行控制策略
基于互動條件下的優(yōu)化調(diào)度與功率平衡控制技術(shù)研究
傳統(tǒng)配電網(wǎng)的潮流的單相流動性以及網(wǎng)內(nèi)有功功率的就地消納平衡模式限制了大規(guī)模分布式能源的并網(wǎng)消納以及“源-網(wǎng)-荷”的協(xié)調(diào)互動運行，因此配電網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷”互動技術(shù)必須考慮研究互動條件下配電網(wǎng)與主網(wǎng)架之間、配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上的優(yōu)化調(diào)度與功率平衡控制技術(shù)。
1)橫向多能互補,單一能源向綜合能源轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)依據(jù)能源類型劃分,供需各自平衡。通過源側(cè)風(fēng)光水火儲多能互補系統(tǒng)和荷側(cè)終端一體化供能系統(tǒng),實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和梯級利用,打破各類能源“相對獨立,各自為政”壁壘,形成能源集成耦合網(wǎng)絡(luò)。
2)縱向“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào),形成多能“供-需-儲”自平衡體。能源生產(chǎn)和消費界限不再清晰,功能角色間可相互替代兼容。能源主體在供需和價格引導(dǎo)下自主決策能源供應(yīng)、消費和存儲,實現(xiàn)多能“供-需-儲”垂直一體化。能源主體由單一能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲和消費者,向集多種能源生產(chǎn)、傳輸、存儲和消費為一身的自平衡體轉(zhuǎn)變。
3)集中與分布式相協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)和主體間是自上而下集中式?jīng)Q策的資源配置模式。自平衡體首先通過“能源就近利用”實現(xiàn)分散化自我平衡,然后通過“能源自遠(yuǎn)方來”實現(xiàn)不平衡能量交換。能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)變?yōu)榇笙到y(tǒng)協(xié)調(diào)分解的集中與分布式相協(xié)調(diào)。
智慧能源云平臺
智慧能源是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以電力系統(tǒng)為中心，將電力系統(tǒng)與天然氣網(wǎng)絡(luò)、供熱網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)、交通、建筑系統(tǒng)等緊密耦合，橫向?qū)崿F(xiàn)電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”，縱向?qū)崿F(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)高度協(xié)調(diào)，生產(chǎn)和消費雙向互動，集中與分布相結(jié)合的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。其依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)對能源的生產(chǎn)、存儲和使用進行實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化處理，并通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化手段，實現(xiàn)能源的安全、高效、綠色、智慧應(yīng)用。
智慧能源云平臺實現(xiàn)三大功能，包括數(shù)據(jù)集中、能耗管控以及綜合能源仿真：數(shù)據(jù)集中實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化能源數(shù)據(jù)采集、可視化數(shù)據(jù)展示、專業(yè)化數(shù)據(jù)分析；能耗管控實現(xiàn)能源的全面實時監(jiān)測、智能輔助決策、用戶互動服務(wù)；能源仿真平臺實現(xiàn)能源設(shè)備調(diào)度，協(xié)同多種能源因素規(guī)劃調(diào)整能源出力等。
源--清潔、高效、互補
網(wǎng)--高智能、易管理、低成本
荷--節(jié)能、互動、可視化
儲--負(fù)荷更平滑、電網(wǎng)更柔性
大數(shù)據(jù)促進“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)同調(diào)度
在電力市場不斷完善的背景下，可以不通過調(diào)節(jié)常規(guī)電源的出力，而是利用市場手段，使得一部分用戶主動削減或者增加一部分負(fù)荷去平衡發(fā)電側(cè)出力的變化，即通過需求側(cè)管理實現(xiàn)系統(tǒng)電量平衡。若要達到“網(wǎng)源荷”協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度需要大量的輔助信息，如新能源出力波動大小、電網(wǎng)線路輸送能力、負(fù)荷削減電量的范圍、實時電價等，其中每個因素又受很多條件的影響，因此是一個非常復(fù)雜的電力交易過程，此時必須利用大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)掘數(shù)據(jù)內(nèi)部之間的聯(lián)系，從而制定出最佳調(diào)度方案。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)最大的區(qū)別在于“網(wǎng)-源-荷”三者之間信息流動的雙向性，三者之間的信息在一個框架內(nèi)可以順暢地進行交互，極大地提升電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、可靠性。
電采暖聚合資源接入"源-網(wǎng)-荷-儲"調(diào)控系統(tǒng)，并實時更新數(shù)據(jù)，實現(xiàn)聚合資源與調(diào)度信息的雙向交互。為提升源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動和負(fù)荷調(diào)控能力，開展電采暖聚合資源接入工作，包括多個鍋爐房設(shè)備安裝、聚合商運營平臺改造和負(fù)荷調(diào)控平臺調(diào)試實施等，實現(xiàn)了6個電鍋爐資源的聚合接入。這些電鍋爐資源接入后，將成為京津唐電網(wǎng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的聚合主體。
電動汽車、儲能等在內(nèi)的負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源具備的四大明顯特性——用電時間有彈性、用電行為可引導(dǎo)、用電規(guī)律可預(yù)測、用電方式智能化。但就個體可控、可調(diào)節(jié)負(fù)荷側(cè)資源而言，其容量大多為幾百到幾萬千瓦，且點多面廣、運營主體復(fù)雜。如何感知、聚集、引導(dǎo)并精確調(diào)度這些負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源，是需要通過技術(shù)路徑與商業(yè)模式創(chuàng)新來破解的一大難題。
從"源隨荷動"到"源-網(wǎng)-荷-儲"協(xié)同互動。要解決調(diào)度對負(fù)荷集群的連續(xù)控制這個國內(nèi)乃至國際難題，需要發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)思維、應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不斷推動電網(wǎng)朝數(shù)字化、智慧化方向發(fā)展。在破解這一難題時，負(fù)荷資源聚合商可以發(fā)揮積極作用。資源聚合商擁有電動汽車充電樁、分布式儲能、可控負(fù)荷等大量負(fù)荷側(cè)資源，且建有自己的聚合商平臺，能將分散的可控負(fù)荷聚合形成規(guī)模相對較大的"聚合體"。
源網(wǎng)荷儲多元協(xié)調(diào)調(diào)度控制平臺，制定負(fù)荷側(cè)資源接入、信息上傳等規(guī)范，實現(xiàn)了電網(wǎng)側(cè)與"聚合體"之間的安全高效互聯(lián)互通，實現(xiàn)對負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)資源的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、分析及展示。聚合商平臺接收調(diào)度機構(gòu)發(fā)出的控制指令，并分解到所聚合的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源終端，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
負(fù)荷資源聚合商能引導(dǎo)公交公司、儲能電站運營商、換電站、電蓄熱負(fù)荷用戶，利用充電立減、服務(wù)費打折等營銷手段引導(dǎo)其聚合的部分資源，根據(jù)電網(wǎng)需求逐步改變用戶原有充用電時間和習(xí)慣，在電網(wǎng)調(diào)峰困難時增加充用電功率，擴展新能源消納空間。
梳理設(shè)備要點、客戶痛點、服務(wù)盲點。成功將電動汽車、儲能等資源納入電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度之后，如何構(gòu)建負(fù)荷側(cè)資源商業(yè)運營模式，保持負(fù)荷側(cè)資源參與電網(wǎng)調(diào)峰的積極性，是激發(fā)負(fù)荷側(cè)資源活力、提高電力資源配置效率的關(guān)鍵因素。
以張家口東源熱力公司為例，在參與華北調(diào)峰市場以前，該公司用能管理相對粗放，主要是利用晚8點到早8點的低谷電價時段生產(chǎn)。4個可控電鍋爐總功率6萬千瓦，其中3萬千瓦用于直接供熱，3萬千瓦用于儲蓄熱能，以滿足白天供熱需要。參加華北調(diào)峰市場后，東源熱力優(yōu)化了蓄熱功率和時間，在不影響供熱質(zhì)量和用戶感受的基礎(chǔ)上，在電網(wǎng)調(diào)峰困難時段最大限度提高蓄熱功率參與調(diào)峰，獲得市場收益。
基于一致性算法的源網(wǎng)荷儲協(xié)同優(yōu)化方法
隨著分布式算法的迅速發(fā)展，源網(wǎng)荷儲協(xié)同優(yōu)化調(diào)度問題可以通過分布式算法進行高效求解。分布式算法具有保護用戶隱私，減少與中央控制器的通信量，避免單點故障造成系統(tǒng)崩潰等優(yōu)點。常見的分布式算法有交替乘子迭代法，輔助問題原理，最優(yōu)性條件分解，一致性算法等。其中，一致性算法可以應(yīng)用于任何級別的分區(qū)，一個單獨的節(jié)點或者一個大的區(qū)域都可以成為一個分區(qū)。
綜合考慮電源之間、源網(wǎng)之間、網(wǎng)荷儲之間的協(xié)調(diào)互動特性，采用“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)互動，從而實現(xiàn)能源資源最大化利用的運行模式和技術(shù)，源網(wǎng)荷儲協(xié)同優(yōu)化調(diào)度問題通過一致性算法進行高效求解。
建立“源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化調(diào)度模型：首先建立電網(wǎng)有功功率平衡約束，再建立電源模型、建立負(fù)荷模型、建立儲能模型，最后建立“源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化調(diào)度模型；
建立基于一致性算法的協(xié)同優(yōu)化策略：更新各代理的邊際成本、更新各代理的輸出功率、局部失配量本地更新、獲得鄰居信息后，局部失配量再次更新。
綜合能源服務(wù)中心
綜合能源服務(wù)中心包含能源供應(yīng)、能源配置、能源消費、能源服務(wù)四大類共15項創(chuàng)新示范項目，分別展現(xiàn)了新能源從采集、分配、消費和服務(wù)的一條龍服務(wù)，最大程度地發(fā)揮了能源的利用效率。
1、多能互補綜合利用項目：多能互補綜合利用系統(tǒng)由光伏、風(fēng)機、地?zé)岬榷喾N分布式能源供應(yīng)，可實現(xiàn)在微網(wǎng)內(nèi)能源的自發(fā)自用、互相補充、就地平衡。
2、高溫相變光熱發(fā)電：光熱發(fā)電裝置是太陽能利用示范項目，太陽能轉(zhuǎn)化效率可達43.5%，高于一般的太陽能發(fā)電裝置。
3、預(yù)制艙式儲能系統(tǒng)：預(yù)制艙式混合儲能系統(tǒng)所在端口不同，功能也不一樣。在電源側(cè)，裝置能夠提升電網(wǎng)接納新能源能力；在電網(wǎng)側(cè)，裝置能夠提升電網(wǎng)平衡能力；在用戶側(cè)，裝置能夠提高用戶的供電可靠性。同時，裝置還能夠改善電網(wǎng)尖峰負(fù)荷特性，提高電網(wǎng)和電源整體運行效率。
4、高溫相變儲熱：高溫相變儲熱系統(tǒng)采用陶瓷基復(fù)合相變材料，實現(xiàn)對熱量的高密度存儲，協(xié)同光熱發(fā)電系統(tǒng)，供電的同時進行供熱。
5、壓縮空氣儲能：微網(wǎng)路由器學(xué)名電力電子變壓器，是國家重點研發(fā)計劃項目，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電壓等級與交直流電源之間的自由變換。
6、微網(wǎng)路由器：微網(wǎng)路由器學(xué)名電力電子變壓器，是國家重點研發(fā)計劃項目，能夠?qū)崿F(xiàn)多種電壓等級與交直流電源之間的自由變換。
7、低壓直流配電環(huán)網(wǎng)：低壓直流配電環(huán)網(wǎng)采用直流配電系統(tǒng)運行控制與保護、靈活直流電壓變換、直流變壓隔離等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)±750V直流配電網(wǎng)絡(luò)合環(huán)運行，支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。
8、中低壓交直流配套：中低壓交直流配套可保證分布式電源和負(fù)荷的即插即用，實現(xiàn)各種分布式電源的互相轉(zhuǎn)換，就地消納，對轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)供電模式和促進綜合能源體系轉(zhuǎn)型具有重要意義。
9、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)：源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可實現(xiàn)"電源-電網(wǎng)-負(fù)荷-儲能"多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)運行控制，具備"需求響應(yīng)""主動孤網(wǎng)""應(yīng)急支撐"三大能力，讓電網(wǎng)運營更經(jīng)濟，大電網(wǎng)安全更有保障。
10、"三合一"電子公路："三合一"電子公路是世界首套綜合電子公路，它集"光伏發(fā)電、無線充電、無人駕駛"于一體，道路無線充換電效率達80%以上，同時還具備融雪與LED智能導(dǎo)航功能。
11、綠色充換電站：綠色充換電站由光伏發(fā)電、充電、換電等系統(tǒng)組成，站內(nèi)機器人可為公交車、乘用車提供全自動換電和快速充電服務(wù)，站頂?shù)墓夥姲暹€可實現(xiàn)站能源"自發(fā)自用"。站內(nèi)搭配的廢舊電池梯次利用電站可進行舊電池回收，還可為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻和功率調(diào)節(jié)等服務(wù)。
12、負(fù)荷側(cè)虛擬同步機：虛擬同步機是一種基于先進同步變流和儲能技術(shù)的電力電子裝置，它可參與大電網(wǎng)的調(diào)頻與調(diào)壓，增強電網(wǎng)的頻率及電壓穩(wěn)定性，虛擬同步機路燈具備雙調(diào)光、智能環(huán)境監(jiān)測、霧化降霾、信息發(fā)布和智能充電樁等功能。
13、被動房改造項目：被動式建筑是中國首個被動式住宅項目，獲得中國住建部科發(fā)中心與德國能源署的雙重認(rèn)證，住宅實現(xiàn)建筑自發(fā)自用電的"零能耗"，住宅還具備被動儲能、室溫調(diào)節(jié)與智能語音控制家居等功能.
14、綜合能源服務(wù)平臺：綜合能源服務(wù)平臺，是具有數(shù)據(jù)采集、存儲、服務(wù)功能的軟件系統(tǒng)，還能提供水、電、氣、熱、冷等能源服務(wù)，滿足不同用戶的能源需求。
15、綜合能源展示中心：綜合能源展示中心，以"能源變革、未來已來"為主題，圍繞探索構(gòu)建"電網(wǎng)為平臺，再電氣化為重點，多能協(xié)同互補"的新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，重點展示在綜合能源服務(wù)中心落地實踐的15項世界首臺首套能源創(chuàng)新示范項目。
