“钢铁是怎样炼成的” EnOS™全球领先的智能物联操作系统
近日，全球首个零碳产业园——远景鄂尔多斯零碳产业园开园。园区采用远景智能领先的EnOS™智能物联操作系统，来实现对能源系统的有效管理。新能源行业高质量发展的理想照进现实。未来五年，是新能源从辅助能源到成长为支柱性能源的重要发展期，高度碎片化又随机波动的新能源迫切需要最新的数字化技术，为其在成长为主体能源的道路上解决一些重大挑战。
新能源量变引发系统质变
远景智能新能源软件产品总监赵清声向「能见」表示：“在以新能源为主体的新型电力系统中，源网荷储各个环节发生了显著的变化。
首先，高波动性的风光电源，给电力的实时供求关系的平衡带来了前所未有的挑战。电力市场以价格信号，引导电源与负荷行为，调整供需关系的平衡，正在如火如荼地展开。
其次，新能源的主体地位意味着风机和光伏电站要实现从具备并网能力到具备组网能力的转变。一次调频，惯量响应，次同步振荡抑制等提升系统稳定性的能力将在风储，光储协同中逐步具备。
第三，县域光伏、千乡万村驭风行动的大量建设，使配电网从无源变为有源。尽管有源配网潮流和短路电流的变化带来了挑战，但将与零碳产业园类似的整体看作可控负荷，也使得源荷双动成为可能，为系统提供了更多的灵活性。
无论发电侧、输电侧、用电侧为有效应对这些变化，需要对新能源设备进行全面的感知和控制，需要将电力市场、电网调度、用户负荷、风速辐照的一次能源信息与发电侧设备和生产人员联系起来，因此，数字化具备了广阔的需求基础。
但是，在新型电力系统中，从发电设备到用电设备都高度碎片化。例如，原来全国电网对发电侧的控制只要控制约数万个节点，原来全国220千伏以上的节点3万余个，但现在全国约15万台风机，300多万台光伏设备。因此，无论是对发电企业还是电网，都在积极建立新一代新能源集控中心，通过将数据集中起来，以实现互联互通，将碎片化的设备，高度分散的人员，在数字世界中联系起来。
对于新一代的新能源集控中心，生产营销一体化将是最主要的特点。
赵清声补充说：“目前平价新能源仍存在降本压力，当新能源的电量成本被电力市场显性化出来的的灵活性成本，以及可预测性差导致的随机性成本相加后，仍然比传统能源的度电成本加上绿色成本还要便宜时，新能源的发展将不受经济性的制约。”
如何在这个过程中有效管控电力市场带来的降价风险？如何有效利用碳市场带来的绿色属性收益？这是未来几年大家都在关注解决的问题。因此，整个集控中心的建设也在从传统的对生产风险的管控，也慢慢向市场风险的管控转型，建立起生产营销一体化的数智化运营中心。
赵清声强调：“新能源本身离散性和碎片化就决定了未来的新能源管理会以集控中心为特点的方式出现。”他介绍称，远景整个智能物联操作系统覆盖“源网荷储“各个环节，可以为集控中心提供全面解决方案。
新能源资产的数字管家
众所周知，想打造一款优秀的工业应用软件并不容易。世界上知名的工业软件都是十几年、二十年基于行业积累慢慢开发出来的，这就需要企业长时间的投入、坚持和钻研。
在功能设计上，做好工业软件对要求团队整体水平的要求很高，新能源产品团队需要“四懂”。一是懂代码。有高水平的架构师基于软件行业，特别是互联网发展出来的各类最新的组件，开发出产品。二是要懂设备，要有精通风机、光伏、储能、升压站等设备机械、电气结构和功能的设备专家。三是懂管理，要有懂新能源发电企业的生产和营销组织与流程机制，知道软件如何才能支持起需求和未来变革的管理专家。特别是，现在新能源开始全电量参与电力市场交易，风光的价格机制和财务模型发生了改变，对这块也需要不断地跟进。
最后，赵清声强调：“最关键的是懂数据，为一个企业做软件，要从其业务架构出发，推出功能架构，再从功能架构出发，推出数据架构，最后才是从数据架构出发，推出技术架构。过去十年，大家建设了100多个集控中心，但成功的并不多，通病是数据质量差用不起来，是因为整个行业缺乏懂新能源数据的人才，做不出合理的数据架构，往往是业务口说要什么功能，技术口从传统的火电和升压站领域移植一套技术架构过来，就把产品上线了。实际整个数据架构是不合适新能源行业的。”
此外，“基于远景智能EnOS™智能物联操作系统打造的企业套件，部署在能源企业的私有云里，不方便进行远程的维护、升级，因此对可靠性要求非常高。一般最新的互联网上的组件无法满足如此高的可靠性要求，需要对其做工业级可靠性的改造。
“十年磨一剑”，远景智能经过多年不断的研发和积累，今年为新一代能源企业推出新一代生产营销一体化解决方案。
赵清声介绍：“基于EnOS™智能物联操作系统的‘新集控’构成主要有五个模块：一是实时监控，实现资产全面感知；二是分析，实现运营绩效透明、设备健康度的诊断；三是功率预测，对未来电站出力的预测；四是交易，电力市场上交易报价报量辅助决策；最后是协同，源网储荷的园区电力协同、电碳互补的交易协同。”
这些模块配合上传统的工单两票系统，可以实现新能源的“以销定产”模式，交易员和运行班和检修班的三班协同，实现新的风光发电的控制闭环和管理闭环，从而将发电收入损失减少10%以上，生产成本降低30元/千瓦*年左右。
举个例子，从前风电年度定检都是安排在小风时段进行，但是现在小风天由于新能源供给变小，往往是电价最高的时候，什么时候计划停机就需要将价格信号传递到运行班，为每台风机计算工作窗口期内的电价×电量的收入损失，选择损失最小的窗口进行工作。同时，面对日内实时波动的电价，储能要能预测未来的发电情况和电价，低冲高放响应价格信号。到月底，原来考核实发电量与应发电量之比，现在要考核基数+中长期+现货的实收比应收，目前按远景的测算，在电力市场开展的省市，实收比应收普遍只在80%左右，还有20%的巨大提升空间。
“截至目前，基于EnOS™智能物联操作系统已管理着全球超过400GW的能源资产，连接约2亿个终端智能设备，是全球第一能源管理系统。在国内，基于EnOS™，各大发电集团为190GW风电资产，80GW的光伏资产建立集控中心，占全国约60%的风电资产，约25%的光伏资产，客户涵盖绝大部分的央、国企能源企业。”赵清声说。
EnOS™的未来
面向未来，赵清声直言：“远景EnOS™套件会继续成长壮大，发挥更加强大完善的功能”。
“过去的风机、光伏，变电站都是采集SCADA的‘四遥‘数据，今天视频、声音、载荷、雷达更多的智能传感器被安装到了设备上，未来我们会做更加全面的感知；新的感知到这些非结构化的数据需要新的大脑，通过EnOS™套件形成机端采集，站端预处理，云端进化，三端联动就是未来新的大脑。在新的大脑里，我们会对世界产生新的认知，比如远景现在做的风机的载荷孪生，能够实时感知风机上每个部位的载荷与应力，有了新的认知后，产生新的行为；再比如基于载荷孪生可以做到对风机机械设备预警的全覆盖，如果是远景的风机通过不对称变桨，还能做到故障的预防。”赵清声解释说。
“另外一个重点就是加强市场风险管控，在电力交易环节怎么做到生产营销一体化，新能源企业需要以销定产，尽量最大化企业收益，如何跟随电力市场的规则变化做生产和管理调整，如何通过数字化有效支撑，将是大家需要思考的问题。”
“还有就是在用户侧遇到的最大挑战。原来的配电网只是用电的，现在千家万户的屋顶上面都装了光伏面板，是有源配电网。从无源变成有源之后，就涉及到配电网很多改造的事情。原来配电负荷是没有办法控制的，电力系统的调度模式都是‘源随荷动‘，现在有了有源配电网之后，电网既可以调节电源，也可以调节负荷，本地互相先平衡一下，再和上级电网去多退少补。在对有源配电网的调节过程当中，远景开发了很多软件，如源网荷储的软件、虚拟电厂的软件。我们把它先汇总起来，做一个集控，或者做一个园区的集中控制，统一响应电网。这也是未来的发展趋势。”
未来，远景EnOS™智能物联操作系统将继续助力能源企业实施数字化产业升级，打造新一代生产营销一体化运营系统，加速实现企业低碳与数字化转型，也为未来智慧能源发展探明方向。
