能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用的特征、架構(gòu)及場景探析

楊金龍 高騫

摘要：作為能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)的電網(wǎng)，所采集和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長，形成電力大數(shù)據(jù)并衍生出諸多新課題。文章通過梳理智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)以及電力大數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)資料，歸納能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)，解析電力大數(shù)據(jù)的基本特征?；诩軜?gòu)探究電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用類型，并以江蘇省電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用為例，分類討論電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景。電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用必將促使能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迎來新的高度，期望該研究能為能源互聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);電力大數(shù)據(jù);能源市場化;智能電網(wǎng);應(yīng)用場景

近年來，隨著全球變暖、能源危機(jī)等問題的日益凸顯，可再生能源領(lǐng)域的技術(shù)、理念得到重視并迅速發(fā)展。但是，由于可再生能源具有分散性、隨機(jī)性、波動(dòng)性和小規(guī)模等特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)集中管理的模式提出了挑戰(zhàn)，將能源網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深入融合將可能成為有效利用可再生能源的重要方式。2011年美國學(xué)者Rifkin在其著作《第三次工業(yè)革命》中，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)與新能源，提出了建立“能源互聯(lián)網(wǎng)”（Energy Internet System，EIS）的構(gòu)想。能源互聯(lián)網(wǎng)愿景的提出，立即引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，其理念逐漸被廣泛接受。

以電網(wǎng)為核心的大能源體系建設(shè)正式成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略。相應(yīng)地，電力、能源及廣義環(huán)境的多源、多態(tài)及異構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長，需要有相應(yīng)的廣域采集、高效存儲(chǔ)和快速處理等大數(shù)據(jù)技術(shù)予以支撐。從這些大量、多源、多態(tài)、異構(gòu)的數(shù)據(jù)中快速挖掘出深層知識(shí)及應(yīng)用價(jià)值的現(xiàn)實(shí)需求，使電力大數(shù)據(jù)相關(guān)領(lǐng)域成為研究熱潮。

電力大數(shù)據(jù)相關(guān)研究實(shí)踐，日益顯現(xiàn)其作用與價(jià)值。電力大數(shù)據(jù)可輔助能源互聯(lián)網(wǎng)的多源系統(tǒng)運(yùn)行決策，支持能源互聯(lián)網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，催化能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的形成，促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)信息資產(chǎn)的管理、共享，進(jìn)而提高其管理水平。電力大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用，逐步成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。本文在系統(tǒng)梳理能源互聯(lián)網(wǎng)背景下電力大數(shù)據(jù)的概念和研究現(xiàn)狀的前提下，綜合分析了電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用情況，探討了能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用類型與場景。以期能更好地提升電力大數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部、外部以及價(jià)值鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值，助力各界建立更加高效、安全與可持續(xù)的能源利用模式。

一、能源互聯(lián)網(wǎng)與電力大數(shù)據(jù)研究現(xiàn)狀

分別以“智能電網(wǎng)”、“能源互聯(lián)網(wǎng)”和“電力大數(shù)據(jù)”為關(guān)鍵詞，在WoS（WoS為Web of Science縮寫）和CNKI上進(jìn)行搜索，使用關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)各年份的文獻(xiàn)量反映關(guān)鍵詞相關(guān)研究在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注趨勢，如圖1所示，下文將結(jié)合此圖論述能源互聯(lián)網(wǎng)與電力大數(shù)據(jù)的研究現(xiàn)狀。

（一）能源互聯(lián)網(wǎng)

基于對(duì)中國電力和能源行業(yè)未來發(fā)展的思考，國家電網(wǎng)（簡稱“國網(wǎng)”）公司董事長劉振亞提出了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展構(gòu)想，延伸和拓展了Rifkin有關(guān)“能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念。劉振亞認(rèn)為，能源互聯(lián)網(wǎng)是指綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)，將大量由分布式能量采集裝置，分布式能量儲(chǔ)存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來，以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。類比互聯(lián)網(wǎng)，曹軍威等把能源互聯(lián)網(wǎng)定義為“以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型‘信息—能源融合的‘廣域網(wǎng)，它以大電網(wǎng)為‘主干網(wǎng)，以微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元為‘局域網(wǎng)，以開放對(duì)等的‘信息—能源一體化架構(gòu)真正實(shí)現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動(dòng)態(tài)平衡使用”?？梢?，能源互聯(lián)網(wǎng)很好地融合了“開放、平等、互聯(lián)、共享”等互聯(lián)網(wǎng)的基本特征。

值得一提的是，從電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，智能電網(wǎng)是重要基礎(chǔ)，是能源互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)架。劉振亞認(rèn)為全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架（通道），以輸送清潔能源為主導(dǎo)，全球互聯(lián)泛在的智能電網(wǎng)。不難理解，全球能源互聯(lián)網(wǎng)是特高壓電網(wǎng)、智能電網(wǎng)與清潔能源的共同開發(fā)建設(shè)的結(jié)果。董朝陽等根據(jù)Rifkin在《第三次工業(yè)革命》中的能源互聯(lián)網(wǎng)愿景，將能源互聯(lián)網(wǎng)分解為四個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即為電力系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、天然氣網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)的緊密耦合，各個(gè)系統(tǒng)之間通過一個(gè)強(qiáng)大的信息網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)）進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制。由此可見，能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)體主要是智能電網(wǎng)系統(tǒng)，其能量只能以電能形式傳輸和使用，對(duì)于分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和可控負(fù)荷等分布式設(shè)備主要采取局部消納和控制，其信息系統(tǒng)以傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)為主體。因而，智能電網(wǎng)構(gòu)成了能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)骨架，能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)向泛在能源網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。

由圖1可以看出，國外有關(guān)能源互聯(lián)網(wǎng)的研究可追溯到1997年，而更為廣泛的研究與實(shí)踐則興起于2008年。2008年，美國提出了能量路由器的概念，并搭建了可進(jìn)行智能控制與交互的FREEDM系統(tǒng)，為能源網(wǎng)融入了更多互聯(lián)網(wǎng)的特質(zhì)。能量路由器通過遠(yuǎn)程可控制的快速智能開關(guān)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)或者線路的智能通斷控制，用戶可通過小型模塊化的分布式發(fā)電單元控制其能量需求。同年，德國提出E-Energy技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃，選擇6個(gè)地區(qū)進(jìn)行能源互聯(lián)網(wǎng)的示范試點(diǎn)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施與家用電器之間的通信和協(xié)調(diào)，提高電網(wǎng)的智能化程度。日本則把同步電網(wǎng)細(xì)分成異步自主但相互聯(lián)系的不同電網(wǎng)，通過分配“IP地址”給發(fā)電機(jī)、電源轉(zhuǎn)換器、風(fēng)力發(fā)電場、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及其他電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等，建立了基于電力路由器的數(shù)字電網(wǎng)。其中電力路由器實(shí)現(xiàn)了能源分配，可使電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)與Internet一樣，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞和交互。

2011年3月，IEEE正式批準(zhǔn)發(fā)布了由中國企業(yè)主導(dǎo)的IEEE 1888泛在綠色網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。從2012年開始，能源互聯(lián)網(wǎng)在中國開始廣泛討論和研究，如圖1（2）。2016年2月，國家發(fā)改委、國家能源局和工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，著力推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)多元化、規(guī)模化發(fā)展，規(guī)劃建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，引領(lǐng)世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。2016年3月30日，全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在北京召開。能源領(lǐng)域首個(gè)由中國發(fā)起推動(dòng)的全球性組織——能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織宣告成立。2017年11月9日，第三屆能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇舉行，會(huì)議指出我國將構(gòu)建以系統(tǒng)扁平化、設(shè)備智能化、能量互補(bǔ)化、供需分散化等為主要特征，能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化能源定制，提高用戶用能體驗(yàn)的清潔、高效的能源互聯(lián)網(wǎng)作為開啟我國能源革命的重要戰(zhàn)略支點(diǎn)。2018年4月29日，“高效能源互聯(lián)網(wǎng)”高峰論壇在上海舉行，上海將首先展開能源行業(yè)數(shù)據(jù)安全交易和流通體系的研究，推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的“三個(gè)實(shí)現(xiàn)”工程，一是實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)可聯(lián)可用，二是實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù)可行可信，三是實(shí)現(xiàn)綠色項(xiàng)目可投可融。中國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)階段的任務(wù)是從更加靈活的配電調(diào)度，到智能組網(wǎng)，再到以大數(shù)據(jù)和人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)為技術(shù)支撐的自組織網(wǎng)絡(luò)，是能源互聯(lián)網(wǎng)的中級(jí)形態(tài);而其終極目標(biāo)是去網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)端到端的直接溝通和調(diào)節(jié)，最終使能源和信息在供給端和需求端之間雙向自由流動(dòng)。

本文根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)專家研究成果與實(shí)踐，從能源生產(chǎn)消費(fèi)的維度，總結(jié)歸納出了能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)，如圖2所示。它覆蓋能源生產(chǎn)、傳輸、交易、消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以能源路由器為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的控制、調(diào)度、轉(zhuǎn)換和交易。就能源生產(chǎn)而言，電網(wǎng)系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心，實(shí)現(xiàn)燃?xì)狻崃?、光伏、風(fēng)力和沼氣等能源到電能的轉(zhuǎn)換并互聯(lián)互通。就能源消費(fèi)而言，能源用戶包括企業(yè)、居民、能耗設(shè)施（如電動(dòng)汽車）等，通過能源路由器獲取所需的電能，再通過電能與熱能、動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換滿足生產(chǎn)生活需求。從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)流通環(huán)節(jié)，能源路由器借助信息傳輸和能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行直流/超導(dǎo)能源傳輸，和能源消費(fèi)環(huán)節(jié)進(jìn)行分布式能源傳輸，能源路由器及能源流通各個(gè)環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通構(gòu)成了一個(gè)開放、共享、互聯(lián)、分布式的能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

縱觀能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展實(shí)踐，目前已積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，也出現(xiàn)了一些成功的案例，但各國發(fā)展路徑各異。其中，美國更重視信息通信技術(shù)的應(yīng)用，使“信息網(wǎng)”與“能源網(wǎng)”相結(jié)合，構(gòu)建以信息為中心的能源網(wǎng)絡(luò);歐洲國家則先實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化，再實(shí)現(xiàn)信息化;日本與美國發(fā)展理念類似，已初步完成了硬件基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，并可以通過電力路由器實(shí)現(xiàn)能源和信息的同時(shí)分配與傳遞。目前我國的實(shí)踐主要處于智能電網(wǎng)發(fā)展階段，以智能化、電氣化特征為主，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展尚處于概念與試點(diǎn)階段。

（二）電力大數(shù)據(jù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到每一個(gè)行業(yè)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域，并逐漸成為重要的生產(chǎn)因素，“大數(shù)據(jù)”也成為各個(gè)行業(yè)的熱點(diǎn)概念?！半娏Υ髷?shù)據(jù)”的概念則是2011年由麥肯錫全球研究院（McKinsey Global Institute，MGI）提出，它認(rèn)為電力大數(shù)據(jù)是以業(yè)務(wù)趨勢預(yù)測、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘?yàn)槟繕?biāo)，利用數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算、分析挖掘等方面核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)面向典型業(yè)務(wù)場景的模式創(chuàng)新及應(yīng)用提升。

學(xué)術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明（見圖1），從2013年開始國內(nèi)外有關(guān)電力大數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)大量增加。圖1（2）則清晰展示了我國有關(guān)電力大數(shù)據(jù)、能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)三者研究起步與進(jìn)展上的先后關(guān)系。圍繞電力大數(shù)據(jù)的概念與作用，領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行了多種視角的思考。Mayer認(rèn)為電力大數(shù)據(jù)是智能電網(wǎng)的重要資源，是通過網(wǎng)絡(luò)將用戶的用電習(xí)慣等信息回傳給電網(wǎng)企業(yè)的信息中心進(jìn)行分析處理，并對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和服務(wù)等提供更可靠的實(shí)施依據(jù)。趙云山認(rèn)為對(duì)于電力行業(yè)而言，電力生產(chǎn)涉及的運(yùn)行工況參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場總線系統(tǒng)所采集的設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)以及發(fā)電量電壓穩(wěn)定性等方面的數(shù)據(jù)，電力企業(yè)運(yùn)營和管理數(shù)據(jù)如交易電價(jià)、售電量用電、客戶信息、綜合數(shù)據(jù)等共同構(gòu)成了“電力大數(shù)據(jù)”。中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)相關(guān)專家認(rèn)為電力大數(shù)據(jù)是能源變革中電力工業(yè)技術(shù)革新的必然過程，而不是簡單的技術(shù)范疇。電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用不僅是技術(shù)進(jìn)步，更是涉及整個(gè)電力系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)時(shí)代下發(fā)展理念、管理體制和技術(shù)路線等方面的重大變革，是下一代智能化電力系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)時(shí)代下價(jià)值形態(tài)的躍升。鄧松等人建了電力大數(shù)據(jù)智能化高效分析挖掘技術(shù)框架，同時(shí)從面向計(jì)算密集型電力大數(shù)據(jù)的特征分析技術(shù)、基于內(nèi)存計(jì)算的高性能數(shù)據(jù)分析技術(shù)、電力大數(shù)據(jù)并行化分析框架及服務(wù)體系以及基于數(shù)據(jù)挖掘的母線超短期負(fù)荷預(yù)測技術(shù) 4 個(gè)方面詳細(xì)描述了電力大數(shù)據(jù)智能化高效分析挖掘的關(guān)鍵技術(shù)。徐源等人通過歷史負(fù)荷序列的增長趨勢、波動(dòng)性等變化特性的參數(shù)化表達(dá)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理能力設(shè)計(jì)了基于MapReduce 并行編程模型的改進(jìn)模糊 K-means 聚類方法，建立了電力系統(tǒng)中長期負(fù)荷預(yù)測模型。曲朝陽等人提出了一種基于 Spark 框架的能源大數(shù)據(jù)清洗模型，并引入知識(shí)項(xiàng)關(guān)聯(lián)度的協(xié)同過濾推薦算法AR-Items CF。重塑電力核心價(jià)值和轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式是電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用的兩條核心主線。

實(shí)踐上，美國AutoGrid公司應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了發(fā)電企業(yè)端發(fā)電情況、電網(wǎng)負(fù)荷及用電企業(yè)端用電量的預(yù)測，利用其能源數(shù)據(jù)平臺(tái)可了解電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)營狀態(tài)，并能更好地與用戶互動(dòng)。美國Opower公司與公用電氣公司合作，整合行為科學(xué)理論、房齡信息、周邊天氣等，運(yùn)用自身軟件系統(tǒng)進(jìn)行用能分析，建立家庭耗能檔案。美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）、加州可持續(xù)發(fā)展社區(qū)中心、洛杉磯水電部及政府規(guī)劃研究辦公室共同開發(fā)了洛杉磯電力地圖（LA電力地圖），該地圖結(jié)合人口調(diào)查信息、用戶實(shí)時(shí)用電信息和地理、氣象等信息，可展示每個(gè)街區(qū)的實(shí)時(shí)用電量。法國電力公司EDF已經(jīng)在全法安裝了3500萬個(gè)智能電表，電表產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將在5～10年內(nèi)達(dá)到PB級(jí)。這些電表數(shù)據(jù)，與氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過基于大數(shù)據(jù)的用電采集應(yīng)用系統(tǒng)支撐決策。丹麥Vestas Wind公司在全球65個(gè)國家安裝了43000臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并采用IBM的BigInsights大數(shù)據(jù)平臺(tái)解決海量數(shù)據(jù)分析與處理問題，優(yōu)化了風(fēng)力渦輪機(jī)配置方案，實(shí)現(xiàn)了最高效的能量輸出。

在我國，2006年國網(wǎng)與埃森哲公司攜手啟動(dòng)實(shí)施“SGl86工程”，旨在構(gòu)建由信息網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用集成和企業(yè)門戶5部分組成的一體化企業(yè)級(jí)信息集成平臺(tái)。2009年國電集團(tuán)啟動(dòng)了信息化“193工程建設(shè)”，建設(shè)國電集團(tuán)信息一體化信息平臺(tái)。2013年年底，國網(wǎng)公司建成總部、省（市）、地市三級(jí)運(yùn)營監(jiān)測（控）中心，通過依托信息支撐系統(tǒng)和運(yùn)營數(shù)據(jù)，對(duì)運(yùn)營產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)電力大數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含趨勢與規(guī)律的研判。同時(shí)國網(wǎng)在北京亦莊、上海、陜西建立了三大電力大數(shù)據(jù)中心，覆蓋了我國北方、南方以及西部內(nèi)陸地區(qū)。另外，國網(wǎng)江蘇省電力公司于2013年率先開展?fàn)I銷大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)“電力看經(jīng)濟(jì)、電力看民生、用戶用電行為分析”三方面的應(yīng)用，系統(tǒng)采用Hadoop分布式批處理技術(shù)處理數(shù)據(jù)，半個(gè)小時(shí)可計(jì)算全省每日用電量;目前已建立包括電量、電力負(fù)荷、地理信息、氣象數(shù)據(jù)、行業(yè)類別、變壓器容量、電壓等級(jí)在內(nèi)的多維度數(shù)據(jù)分析模型。本文也是該項(xiàng)目的研究成果之一。2013年3月中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)信息化專委會(huì)發(fā)布《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，掀起了國內(nèi)電力大數(shù)據(jù)的研究熱潮。2013年開始，國家電網(wǎng)逐步進(jìn)行大數(shù)據(jù)研究與應(yīng)用推進(jìn)工作，開展7大領(lǐng)域17個(gè)方向的大數(shù)據(jù)試點(diǎn)應(yīng)用研究，并與中國電科院、南瑞集團(tuán)等合作完成大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)。同時(shí)利用先進(jìn)計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)成果，探索先進(jìn)計(jì)算體系及高性能計(jì)算技術(shù)，研究電力大數(shù)據(jù)分析挖掘算法、優(yōu)化策略和可視化展現(xiàn)技術(shù)，以及電力大數(shù)據(jù)仿真、測試與評(píng)價(jià)技術(shù)等，開展面向智能電網(wǎng)的各業(yè)務(wù)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用。另外，國家科技部2014年下達(dá)了3項(xiàng)863項(xiàng)目，支持智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)研究。“十三五”初，國家電網(wǎng)提出“一平臺(tái)、一系統(tǒng)、多場景、微應(yīng)用”的信息化建設(shè)理念，建設(shè)SG-ERP3.0（國家電網(wǎng)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)），建設(shè)以生產(chǎn)控制云、企業(yè)管理云和公共服務(wù)云三朵云構(gòu)成的一體化“國網(wǎng)云”，支撐各項(xiàng)業(yè)務(wù)的升級(jí)轉(zhuǎn)型。

綜上所述，電力大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法在電力行業(yè)的實(shí)踐。電力大數(shù)據(jù)涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié)，是從電力監(jiān)測、生產(chǎn)運(yùn)行、營銷管理直到服務(wù)用戶環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集合，是跨單位、跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)收集、儲(chǔ)存、管理、分析與可視化等。目前，大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)得到了初步應(yīng)用，主要集中在配電、用電等領(lǐng)域基于智能電表用戶的采集分析、配電網(wǎng)的管理等方面，也出現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)集成和分析、處理的平臺(tái)、模型與工具。但大數(shù)據(jù)平臺(tái)的研究還比較零散，大量的研究集中在大數(shù)據(jù)的挖掘分析方法上，還沒有形成支撐大數(shù)據(jù)平臺(tái)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)體系。未來電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)的研究與應(yīng)用將是電網(wǎng)發(fā)展中的主導(dǎo)趨勢，也是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)。

二、能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力大數(shù)據(jù)的特征與應(yīng)用架構(gòu)

（一）電力大數(shù)據(jù)特征

能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給電力大數(shù)據(jù)賦予了新的內(nèi)涵，使其呈現(xiàn)出多源、量大、異構(gòu)、高速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和價(jià)值大的特征，如表1所示。

從電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用的視角，以上特征可通過三個(gè)方面體現(xiàn)。

一是從生產(chǎn)運(yùn)營環(huán)節(jié)的角度，電力大數(shù)據(jù)打破了電力發(fā)、輸、配、售不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘，數(shù)據(jù)范圍涵蓋電力生產(chǎn)運(yùn)營全過程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、企業(yè)間的開放共享。

二是從數(shù)據(jù)利用的角度，電力大數(shù)據(jù)更加注重綜合運(yùn)用內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)，進(jìn)行電力電網(wǎng)的綜合分析預(yù)測，對(duì)不同類型能源消耗、用電行為特征、電力供需形勢、用電企業(yè)經(jīng)營趨勢等問題進(jìn)行綜合預(yù)判，能夠顯著提高電力生產(chǎn)消費(fèi)預(yù)測的準(zhǔn)確性與及時(shí)性。

三是從數(shù)據(jù)服務(wù)的角度，更加注重能源領(lǐng)域商業(yè)模式創(chuàng)新，充分挖掘能源數(shù)據(jù)價(jià)值，從信息服務(wù)、數(shù)據(jù)分析等方面在智慧城市、智能電網(wǎng)、智能家居等領(lǐng)域創(chuàng)造新的盈利模式。

從電力大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)電力數(shù)據(jù)比較的視角，能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的電力大數(shù)據(jù)特征已呈現(xiàn)出巨大的改變。

1.傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)源幾乎產(chǎn)生在電力采集系統(tǒng)里，主要是電能。而電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源非常廣泛，強(qiáng)調(diào)多種角色和多種能源的參與。由于數(shù)據(jù)多源，采集渠道廣泛，電力大數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)出前所未有的體量，而其結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出復(fù)雜多元的特征，加大了數(shù)據(jù)前期處理的難度。

2.電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求與多源量大的特征，就需要運(yùn)用電力大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算服務(wù)、多源異構(gòu)電力大數(shù)據(jù)融合模型與統(tǒng)一數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)高速、實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確地處理。

3.傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)量較少，同時(shí)異常數(shù)據(jù)少，很難通過數(shù)據(jù)進(jìn)行電力企業(yè)決策支持。而電力大數(shù)據(jù)體量大，異常數(shù)據(jù)多，呈現(xiàn)出價(jià)值大的特征，通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、異常數(shù)據(jù)分析等，可促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展。

（二）電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)

能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其開放共享的特性包含了來自系統(tǒng)內(nèi)部與外部的信息，其中的電力大數(shù)據(jù)亦包含了來自系統(tǒng)內(nèi)部與外部的數(shù)據(jù)集。在國網(wǎng)江蘇省電力公司“營銷大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)”基礎(chǔ)上，結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)（見圖2）與電力大數(shù)據(jù)基本特征，構(gòu)建了能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用架構(gòu)，如圖3所示。該架構(gòu)包括五個(gè)應(yīng)用層次，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)及數(shù)據(jù)應(yīng)用等功能，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.數(shù)據(jù)源層。能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的電力大數(shù)據(jù)具有多源的數(shù)據(jù)特征，為便于數(shù)據(jù)采集處理，分為內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)。其中內(nèi)部數(shù)據(jù)來自能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，由電力數(shù)據(jù)、燃?xì)鈹?shù)據(jù)、熱力數(shù)據(jù)、智能交通數(shù)據(jù)等構(gòu)成，這些數(shù)據(jù)又可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等;外部數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)外部，影響能源互聯(lián)網(wǎng)及電網(wǎng)的規(guī)劃、管理、運(yùn)行與服務(wù)，涉及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、地理氣象數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)人口數(shù)據(jù)、節(jié)假日數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)采集可采用特征標(biāo)識(shí)、傳感器和本地系統(tǒng)等方式，各類數(shù)據(jù)可從對(duì)象、記錄和特征等層面構(gòu)建電力大數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行初步應(yīng)用。

2.數(shù)據(jù)集成層。該層為數(shù)據(jù)分析與利用提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載能力。適配多種數(shù)據(jù)源（數(shù)據(jù)庫/文件/日志/數(shù)據(jù)流）與多種數(shù)據(jù)抽取方式（離線/實(shí)時(shí)），可配置采集策略，支持集群方式運(yùn)行，可對(duì)采集過程進(jìn)行監(jiān)控和詳細(xì)的日志記錄。對(duì)于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成處理，可采用奇異點(diǎn)探測、參數(shù)訓(xùn)練、空間計(jì)量分析、No SQL技術(shù)、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的全文索引技術(shù)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的降維、清洗、修正，并采用線性與非線性方法進(jìn)行特征提取，獲得電力大數(shù)據(jù)的時(shí)空維度和關(guān)聯(lián)規(guī)則屬性特征。數(shù)據(jù)降噪主要使用平滑濾波技術(shù)，包括維納濾波，卡爾曼 濾波、擴(kuò)展卡爾曼濾波和粒子或粒子群濾波等，分別針對(duì)平穩(wěn)系統(tǒng)、線性或類似線性系統(tǒng)和非平穩(wěn)非線性系統(tǒng)。

3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理層。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能上，該層分為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分布式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)兩種方式，提供低成本、高擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，支持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)需求;支持結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)低延遲即時(shí)查詢，可以大吞吐量高效地批量加載與處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理上，該層提供海量異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、批量處理分析功能，利用大數(shù)據(jù)的批量計(jì)算、內(nèi)存計(jì)算等技術(shù)，結(jié)合各類業(yè)務(wù)邏輯和算法，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的離線分析與處理。該層使用技術(shù)包括分布式計(jì)算方式，如應(yīng)用最廣泛的Hadoop的Map/Reduce。流計(jì)算框架如Yahoo！S4，Twitter Storm，F(xiàn)acebook Data Free-way and Puma等。同時(shí)采用內(nèi)存計(jì)算的方式，CPU直接在內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，可提高數(shù)據(jù)處理效率。

4.數(shù)據(jù)服務(wù)層。該層為數(shù)據(jù)應(yīng)用層提供了跨業(yè)務(wù)的分析模型和數(shù)據(jù)挖掘算法，建有大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析模型庫和算法庫，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析模型和算法的靈活配置和擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)價(jià)值。對(duì)于常用的數(shù)據(jù)分析算法可實(shí)現(xiàn)并行化，提升數(shù)據(jù)分析性能。支持靈活可定制的可視化展現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及分析可視化。支持移動(dòng)終端（含手機(jī)、pad）、桌面終端、監(jiān)控大屏等多種終端展示。其中統(tǒng)計(jì)分析主要包括分類、聚類、關(guān)聯(lián)等，同時(shí)通過數(shù)據(jù)挖掘，達(dá)到數(shù)據(jù)利用的目標(biāo)，進(jìn)而可視化展現(xiàn)，如基于GIS的三維顯示圖等。

5.數(shù)據(jù)應(yīng)用層。能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用更加廣泛，電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)外部發(fā)展需求的提升也凸顯了大數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。數(shù)據(jù)應(yīng)用層就是通過數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值，從而催生新業(yè)態(tài)、創(chuàng)造新模式。該層主要包括四個(gè)部分，即為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、電網(wǎng)企業(yè)管理決策支持（電網(wǎng)規(guī)劃、電力調(diào)度規(guī)劃等）、電網(wǎng)運(yùn)行綜合服務(wù)（運(yùn)行監(jiān)控、負(fù)荷預(yù)測、用電行為分析、經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析預(yù)測和政策評(píng)估等）和智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)。

三、能源互聯(lián)網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景

基于電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用特征與應(yīng)用架構(gòu)（圖3），結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)踐，從電力大數(shù)據(jù)不同的應(yīng)用角度及由淺入深的應(yīng)用層次，其應(yīng)用主要可分為四類：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、電網(wǎng)企業(yè)管理決策支持、電網(wǎng)運(yùn)行綜合服務(wù)和智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)。以上應(yīng)用是電力大數(shù)據(jù)“高價(jià)值”特征的直接反映，而其應(yīng)用場景也展示了電力大數(shù)據(jù)在能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的應(yīng)用形式、技術(shù)、方法和價(jià)值等。

（一）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理交易平臺(tái)

電力大數(shù)據(jù)多源量大，而且異構(gòu)數(shù)據(jù)日漸增多，給數(shù)據(jù)的交換與共享帶來了很大困難。因而需要建設(shè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，以共享、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、高效等為原則，采用清洗、脫敏、建模等技術(shù)手段，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理并結(jié)構(gòu)化整合，解決數(shù)據(jù)堆砌而雜亂的問題，保證數(shù)據(jù)更好、更快地加以利用。進(jìn)而結(jié)合電力市場在電力數(shù)據(jù)上的新需求，實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新，開發(fā)出更豐富、更具個(gè)性化的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

以國網(wǎng)江蘇省電力公司為例，2013年建立了全覆蓋“發(fā)輸配用”電能信息數(shù)據(jù)中心，囊括營銷系統(tǒng)、用電信息采集、調(diào)度“省地縣一體化”電量系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、非統(tǒng)調(diào)發(fā)電量采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)外部數(shù)據(jù)的采集，并使用一整套數(shù)據(jù)抽取、清洗、計(jì)算分析、挖掘及可視化技術(shù)，對(duì)電力大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與應(yīng)用。就可視化技術(shù)而言，江蘇省電力公司采用的是全方位、多維度、多形式可視化技術(shù)，包括圖形展示引擎、Web版本可視化技術(shù)及GIS展示等，可展現(xiàn)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也可通過實(shí)時(shí)計(jì)算找出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，有效防范和化解安全風(fēng)險(xiǎn)。2015年4月掛牌成立的貴陽大數(shù)據(jù)交易所，截至目前交易額已經(jīng)突破1億元，接入100多家數(shù)據(jù)源公司，可交易數(shù)據(jù)達(dá)50PB，其中包括水電煤大數(shù)據(jù)和能源大數(shù)據(jù)，成為國內(nèi)率先開展電力大數(shù)據(jù)交易的機(jī)構(gòu)。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，對(duì)電力大數(shù)據(jù)進(jìn)行初級(jí)的管理與開發(fā)，可開發(fā)出用戶行為、企業(yè)營銷等數(shù)據(jù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值。

（二）電網(wǎng)企業(yè)管理決策支持平臺(tái)

電力大數(shù)據(jù)對(duì)能源企業(yè)自身具有重要價(jià)值。通過將能源生產(chǎn)、消費(fèi)數(shù)據(jù)與內(nèi)部智能設(shè)備、客戶信息、電力運(yùn)行等數(shù)據(jù)結(jié)合，可充分挖掘客戶行為特征，提高能源需求預(yù)測準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)電力消費(fèi)規(guī)律，提升企業(yè)管理運(yùn)營效益，實(shí)現(xiàn)精益管理。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)，此類應(yīng)用能夠提高企業(yè)經(jīng)營決策中所需數(shù)據(jù)的廣度、深度與精準(zhǔn)度，增強(qiáng)對(duì)企業(yè)經(jīng)營發(fā)展趨勢的洞察力和前瞻性，有效支撐管理決策。

以國網(wǎng)江蘇省電力公司為例，建立了基于大數(shù)據(jù)的中長期負(fù)荷預(yù)測模型，如圖4。該模型以行業(yè)開工率、復(fù)工率，業(yè)擴(kuò)趨勢預(yù)測、大宗商品期貨價(jià)格、宏觀經(jīng)濟(jì)、預(yù)測氣象信息和節(jié)假日信息為基礎(chǔ)，結(jié)合電量與氣象的關(guān)聯(lián)影響模型、電量與節(jié)假日的關(guān)聯(lián)影響模型以及業(yè)擴(kuò)周期影響模型，實(shí)現(xiàn)分地區(qū)、分行業(yè)的電量中長期預(yù)測;并根據(jù)中長期電量預(yù)測結(jié)果，利用相似日負(fù)荷占比模型，實(shí)現(xiàn)多氣象（極端、正常）條件下的中長期負(fù)荷預(yù)測。該模型綜合考慮宏觀經(jīng)濟(jì)、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝以及氣象預(yù)測信息等因素，數(shù)據(jù)全面，保證了電網(wǎng)企業(yè)中長期負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度，提升了企業(yè)管理決策的效率。

（三）電網(wǎng)運(yùn)行綜合服務(wù)平臺(tái)

通過建立一個(gè)分析與應(yīng)用平臺(tái)，集成能源供給、消費(fèi)與相關(guān)技術(shù)的各類數(shù)據(jù)，可為包括政府、企業(yè)、學(xué)校、居民等不同電力用戶提供大數(shù)據(jù)分析和信息服務(wù)，如數(shù)據(jù)咨詢服務(wù)等。此類應(yīng)用中，電網(wǎng)企業(yè)具有資金、技術(shù)、數(shù)據(jù)資源等方面優(yōu)勢，具備成為綜合服務(wù)平臺(tái)提供方的條件。

以國網(wǎng)江蘇省電力公司為例，其大數(shù)據(jù)平臺(tái)在2014年全面完成了全省3600多萬用戶的用電信息實(shí)時(shí)采集工作，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、多種先進(jìn)算法和數(shù)理理論，以全樣本的用戶每日實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)為依托，結(jié)合十多年用電、業(yè)擴(kuò)、氣象和產(chǎn)品單耗等歷史數(shù)據(jù)，建立起涵蓋全部30萬高壓用戶和45萬臺(tái)公用變壓器的包括溫度、濕度、節(jié)假日和周末等要素的多維度用電特性模型。同時(shí)結(jié)合經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)思維和技術(shù)，建立了適合江蘇實(shí)際的用電量與宏觀經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系的模型（如圖5），構(gòu)建了一套以用電趨勢、實(shí)時(shí)開工率為依據(jù)的各行業(yè)景氣指數(shù)。該模型可用以監(jiān)測預(yù)警經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，助力政府在第一時(shí)間正確掌握經(jīng)濟(jì)運(yùn)行動(dòng)態(tài)，即時(shí)進(jìn)行“精確制導(dǎo)”調(diào)控。能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行，更加關(guān)注基于 PMU（Power Management Unit）信息的系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)感知，并進(jìn)而運(yùn)用流計(jì)算、內(nèi)存計(jì)算等方式，實(shí)時(shí)高速精準(zhǔn)地為能源消費(fèi)者服務(wù)。

（四）智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)平臺(tái)

此類應(yīng)用主要將電力大數(shù)據(jù)、信息通信與工業(yè)制造技術(shù)結(jié)合，通過對(duì)能源供給、消費(fèi)、移動(dòng)終端等不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)開發(fā)出節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，為用戶提供付費(fèi)低、能效高的能源使用與生活方案。如智能家居產(chǎn)品，既可為居民用戶提供節(jié)能降費(fèi)服務(wù)和快捷便利的用戶體驗(yàn)，也可對(duì)能源企業(yè)改善用戶側(cè)需求管理、調(diào)節(jié)發(fā)電裝機(jī)量等發(fā)揮作用。

目前國網(wǎng)每年在智能電網(wǎng)上的投資達(dá)3000億元，2016年實(shí)際投資將超過5000億元。從各環(huán)節(jié)來看，變電、配電和用電三個(gè)環(huán)節(jié)的智能化投入金額最多，未來五年年均投資分別約為70億元、75億元和110億元。2015年6月，國網(wǎng)商城開始對(duì)外營業(yè)，開始售賣智能家居、電動(dòng)車、家用電器等智能產(chǎn)品。其中以智能開關(guān)為例，如果將所有的家電都連接至智能開關(guān)，再將智能開關(guān)與路由器連接，就可以使用手機(jī)軟件遠(yuǎn)程、定時(shí)控制所有的家用電器，包括燈具、空調(diào)、電視等。智能化節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)，已成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要一環(huán)，而智能化節(jié)能產(chǎn)品也將大大提高人們生活的便利度與能源節(jié)約水平。