能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化體系建設

章珂 李慶生 李震

(1.貴州電網(wǎng)有限責任公司戰(zhàn)略規(guī)劃部,貴州貴陽 550002;2.貴州電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心,貴州貴陽 550002;3.貴州電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心能源經(jīng)濟研究室,貴州貴陽 550002)

0 引言

電網(wǎng)是國民經(jīng)濟與人民生活的基礎,它的安全關乎國家能源的安全。隨著新能源技術的發(fā)展及應用,新能源在國家電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中比例不斷的增加。新能源的發(fā)展導致電網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)等級變得更加復雜,電網(wǎng)規(guī)模也更加的擴大化。此外,組網(wǎng)方式、結(jié)構(gòu)設備及結(jié)構(gòu)都較之過去更加復雜。這對電網(wǎng)組網(wǎng)技術及控制基礎提出了全新的要求。面臨復雜化、多樣化的電網(wǎng)信息和電網(wǎng)運營業(yè)務,傳統(tǒng)的電網(wǎng)運營管理系統(tǒng)已經(jīng)無法適應國家能源的高效配置。近些年,國家加大了對智能電網(wǎng)的建設與投資,在電網(wǎng)建設中引入了計算機網(wǎng)絡技術、智能監(jiān)控技術等信息技術,來提升電網(wǎng)的信息化水平[1]。

1 國家電網(wǎng)及業(yè)務需求

2006年4月29日,國家電網(wǎng)提出了全系統(tǒng)內(nèi)實施SG186工程的戰(zhàn)略規(guī)劃。該規(guī)劃制定了以下四項戰(zhàn)略目標:(1)建成一體化企業(yè)信息集成平臺,實現(xiàn)上下級電網(wǎng)信息暢通與數(shù)據(jù)共享;(2)建設適應公司管理的業(yè)務管理能力;(3)建立健全規(guī)范有效的信息化保障體系,推行信息化可持續(xù)發(fā)展;(4)構(gòu)建數(shù)字化電網(wǎng)和信息化企業(yè)。

SG186工程的提出指引著國家電網(wǎng)進行信息化體系的建設。從SG186工程戰(zhàn)略目標來看,國家電網(wǎng)及業(yè)務有擴大的需求,且業(yè)務信息化管理的需求較為明顯。可想而知,隨著新能源的發(fā)展,國家電網(wǎng)業(yè)務整合需求迫在眉睫。國家電網(wǎng)的業(yè)務覆蓋省、地市、區(qū)縣、供電所四季供電單位,在管理上對信息共享和協(xié)同管理的要求極高。此外,隨著電子支付手段的發(fā)展,在業(yè)務管理上,國家電網(wǎng)還面臨著電子支付、自助服務等方面的創(chuàng)新。在信息化時代,電網(wǎng)企業(yè)需要升級支付系統(tǒng)和業(yè)務服務系統(tǒng),面臨著傳統(tǒng)業(yè)務線數(shù)字化業(yè)務轉(zhuǎn)型的緊迫需求。因此,國家電網(wǎng)需求針對主營業(yè)務構(gòu)建一個系統(tǒng)化的管理平臺。

我國電能源結(jié)構(gòu)主要以火力發(fā)電為主。火力發(fā)電過程不可避免的產(chǎn)生煙塵、二氧化碳、二氧化硫等污染物,造成環(huán)境污染。僅火力發(fā)電排放的二氧化硫就超過了40%。此外,供電過程中,從省到地市、縣區(qū)、供電所的電力傳輸過程中,不可避免的發(fā)生著電力損耗。電網(wǎng)線路中發(fā)生的電力損耗差異較大。這些問題都反應了電能源及電網(wǎng)管理中節(jié)能減排、環(huán)境保護的需求。國家電網(wǎng)的SG186工程貫徹落實了“節(jié)能減排”政策,通過信息化、智能化的業(yè)務管理,提升了國家電網(wǎng)傳輸?shù)男屎途珳市?通過強化系統(tǒng)化監(jiān)測有效的確保了電力輸送中的安全,極大的降低了供電輸送過程中的電力損耗[2]。

2 能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化體系建設的重要性

近些年,國內(nèi)的新能源發(fā)展迅猛。以核電、太陽能、風能、生物質(zhì)能、潔凈煤技術等為代表的新能源GDP快速增長,加劇了國內(nèi)電能源行業(yè)的競爭與發(fā)展。新能源的發(fā)展促使國家組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變,使得國家電網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及業(yè)務信息變得更加復雜。受國家電網(wǎng)等級多、組網(wǎng)方式多、接入設備多、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)多的影響,增加了電能源管理的難度。構(gòu)建信息化體系對多組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下國家電網(wǎng)統(tǒng)一配置能源和提高能源利用率有著重要的作用[3]。

面臨著國家電能源結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)多樣化的趨勢,電網(wǎng)企業(yè)迫切需要進行電能資源的整合,來提高不同類型電能源資源入網(wǎng)和利用的效率。新能源、清潔能源并入電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,將對電網(wǎng)企業(yè)的技術與業(yè)務提出更高的管理需求。新能源、清潔能源的并網(wǎng)要求電網(wǎng)企業(yè)必須提高電網(wǎng)的信息化與智能化水平。在多樣化的能源信息背景下,信息化體系的建設對推動電網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)資源高效整合,以及實現(xiàn)綠色環(huán)保的供電及業(yè)務運營管理有著重要的作用。

未來,國家電網(wǎng)可能需要在組網(wǎng)中并入更多的可再生能源,來提升電網(wǎng)的節(jié)能減排水平。在管理上,需要解決遠距離、超高壓、綜合化、低損耗、高效化的電能源傳輸。因此,電網(wǎng)企業(yè)必須充分利用信息化平臺來提升國家電網(wǎng)系統(tǒng)化的數(shù)字控制與信息管理,加強在線動態(tài)監(jiān)控與控制,來預防供電網(wǎng)絡中存在的缺陷和故障,確保我國供電網(wǎng)絡高效、節(jié)能、環(huán)保的運行和發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)依靠通信與控制技術、現(xiàn)代信息技術等手段構(gòu)建信息化體系,這對提升國家電網(wǎng)系統(tǒng)自動化、智能化的水平和促進電能源節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的作用。

3 能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化體系的構(gòu)建

3.1 信息化體系構(gòu)建的要求

電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務運營管理主要包括設施設備、工序、內(nèi)容等方面的管理。能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護要求電網(wǎng)企業(yè)在業(yè)務運營管理過程中應該做好設備更好和環(huán)境影響因素的識別與評價。對設備能耗及環(huán)境影響因素的評價需要通過對日常檢查及維護保養(yǎng)記錄的分析來確定能耗與污染類型,以及能耗量與污染量。這既是電網(wǎng)企業(yè)傳統(tǒng)業(yè)務管理的需求,也是信息化管理的基本需求。為此,電網(wǎng)企業(yè)在信息化體系構(gòu)建時必須滿足以下基本要求:(1)設施設備智能化;(2)耗能檢測信息化;(3)污染統(tǒng)計信息化;(4)環(huán)境保護與評價信息化;(5)能源配置綜合化。此外,能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護重點在于通過能耗、污染的識別與統(tǒng)計來調(diào)整管理方案,加強能耗與污染的處理及預防。這要求信息化體系構(gòu)建中必須具備對能耗、污染的各部分系統(tǒng)監(jiān)測及系統(tǒng)化預測的功能[4]。

3.2 信息化體系建設

為實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)管理中對能耗、污染的高度信息化管理與控制,信息化體系框架需要在設備端引入智能監(jiān)測設備,在PC端以設備監(jiān)測信息記錄為基礎來建立設施設備能耗及污染臺賬。融合數(shù)據(jù)庫技術為不同的環(huán)境信息資源設置子系統(tǒng),構(gòu)建電網(wǎng)企業(yè)設施設備能耗與污染管理總系統(tǒng)及系統(tǒng)平臺。通過總系統(tǒng)和系統(tǒng)平臺來實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)所有關于環(huán)境信息資源的高度整合。最后,利用PC端就可以實現(xiàn)對各部分環(huán)境信息體系中資源的管理與控制,在共享信息平臺的基礎上統(tǒng)一配置信息資源,協(xié)調(diào)各部門處理能耗與污染問題,來提高能源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護的綜合效果。以下對信息化體系建設的各部分體系內(nèi)容進行分析。

3.2.1 環(huán)境信息化目標體系

該體系是根據(jù)生態(tài)環(huán)境管理及可持續(xù)發(fā)展的需求,以信息化技術、智能技術為基礎,制定的生態(tài)環(huán)境保護信息化管理目標。

根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務發(fā)展需求,環(huán)境信息化目標可以制定為近期目標和長遠目標。長遠目標可以根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略劃分為3～5年、5～10年、10～30年的目標。無論是近期目標,還是長遠目標,都應該僅僅圍繞設環(huán)境保護、信息資源共享、業(yè)務協(xié)同的原則,制定專網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸通道,構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲和管理平臺、統(tǒng)一的支撐和運行平臺、統(tǒng)一的安全體系和系統(tǒng)運行管理體系。對于中長期目標,還要加強對環(huán)境污染預測、環(huán)境質(zhì)量改善及風險防范的管理。為此,需要融入智能傳感器設備、云計算技術等,加強對環(huán)境信息的全面監(jiān)測,以數(shù)字保護為基礎,加強生態(tài)環(huán)境的精細化管理[5]。

3.2.2 環(huán)境信息化政策體系

該體系應包括與能源節(jié)約、環(huán)境保護信息相關的所有政策。如投資政策、質(zhì)量檢查監(jiān)督政策、數(shù)據(jù)安全與保密政策、價格政策等。還應該包括與能源節(jié)約、生態(tài)環(huán)境保護相關的業(yè)務管理制度。如環(huán)境信息保密安全條例、環(huán)境信息分級分類管理制度、環(huán)境信息共享與服務管理制度、義務與獎懲辦法等。通過制定和完善相關制度,為電網(wǎng)企業(yè)能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化業(yè)務管理的執(zhí)行提供指導依據(jù)[6]。

3.2.3 環(huán)境信息化組織體系

該體系主要服務于組織管理機構(gòu)戰(zhàn)略目標的組織實施及相關工作的組織實施。如獲取信息的渠道與方式、制定環(huán)境基礎數(shù)據(jù)的投資、制定可行性政策與管理辦法、制定環(huán)境保護相關的數(shù)據(jù)共享制度、制定電網(wǎng)企業(yè)責任制度與監(jiān)督管理制度、制定詳細的獎懲制度等。

3.2.4 環(huán)境信息化標準規(guī)范體系

該體系確保電網(wǎng)企業(yè)信息化建設官鬼的關鍵。主要包括管理標準、安全標準、技術支撐標準、資源管理標準等。通過制定相應的標準,來提升能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化建設的規(guī)范性。

3.2.5 信息基礎設施體系

信息基礎設施體系是根據(jù)(NII)與(NSII)構(gòu)架的用于信息獲取、處理、分析、存貯、傳輸及共享的全部硬件和軟件設施。它規(guī)定了信息化體系建設中基礎設施的要求。隨著新能源在國家電網(wǎng)中的并入,多樣化的電能源管理要求電網(wǎng)企業(yè)信息化系統(tǒng)應該具有用于信息處理、分析、貢獻服務的云計算中心,來支持跨區(qū)域、大范圍的數(shù)據(jù)共享和工藝配置。

3.2.6 環(huán)境信息獲取體系

該體系主要用于為能源節(jié)約與環(huán)境保護管理提供決策依據(jù)。主要內(nèi)容有污染監(jiān)督檢查、污染源自動化架空、環(huán)境質(zhì)量檢測、生態(tài)質(zhì)量檢測、衛(wèi)星遙感加測、輻射監(jiān)測等多樣化的信息獲取手段[7]。

4 結(jié)語

當前,國家能源發(fā)展過程中,節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護的需求日益增長。國家電網(wǎng)在進行信息化體系建設時,應緊緊圍繞能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護的總則,圍繞節(jié)能減排的業(yè)務發(fā)展需求,構(gòu)建信息化體系框架。本文研究的能源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護信息化體系框架的內(nèi)容包括環(huán)境信息化目標體系、環(huán)境信息化政策體系、環(huán)境信息化組織體系、環(huán)境信息化標準規(guī)范體系、信息基礎設施體系、環(huán)境信息獲取體系、環(huán)境信息資源體系、環(huán)境信息評估監(jiān)督體系幾個方面的內(nèi)容。利用云計算技術、虛擬化技術等,將這些信息體系集中構(gòu)建在一個完整的業(yè)務框架內(nèi),構(gòu)建成一個綜合化信息共享的系統(tǒng)及平臺。在同一的系統(tǒng)框架下,國家能源企業(yè)在進行業(yè)務運營管理時,就可以實現(xiàn)對各級電網(wǎng)、各級部門之間信息資源的共享和統(tǒng)一協(xié)調(diào)配置、協(xié)同辦公。這種基于系統(tǒng)化的業(yè)務管理不僅有利于實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)減排的需求,還能減少資源的量非,強化生態(tài)環(huán)境保護,提升電網(wǎng)企業(yè)運營管理的經(jīng)濟效益。