面向智能电网的用电增值服务及发展战略研究.doc

面向智能电网的用电增值服务及发展战略研究摘要:用电环节是智能电网发展的重要环节之一，研究发展用电增值服务是智能用电前进的必然方向。本文首先总结了国内外智能用电增值服务的发展概况以及其他行业增值服务的发展运营情况，然后从信息服务、网络交易服务、用电管理服务和设备管理服务四个方面描述了智能用电增值服务的具体内容，根据以上内容明确了我国智能用电增值服务的主要发展方向以及因地制宜、因时而异的可持续发展战略。关键词: 智能电网；智能用电；增值服务；发展战略0 引言智能电网作为人类21世纪最伟大的能源技术变革，已成为全球各国应对全球气候变化、保障能源安全、实现经济社会可持续发展的必然选择1-3。在2011年智能电网国际论坛上，专家指出智能电网将与电信网、广播电视网、互联网等紧密融合，成为功能强大、连接广泛的智能服务体系，成为现代社会和智能时代的重要物质基础，为高效利用能源、享受现代生活、推动社会发展提供有力支撑4。作为智能电网的重要环节之一，用电环节直接面向庞大的客户群，蕴含着极其丰富的商业价值。智能用电增值服务不仅是用电服务的延伸，还将是智能电网条件下，用电服务向智能服务转型的历史机遇5。因此，有必要站在战略的高度，超前研究智能用电增值服务这块巨大的产业，使智能用电增值服务产业可持续发展。本文总结了国内外智能用电增值服务的发展概况以及其他行业增值服务的发展运行情况，从信息服务、网络交易服务、用电管理服务和设备管理服务四个方面具体描述了智能用电增值服务的具体内容，根据以上内容明确了我国智能用电增值服务的主要发展方向以及因地制宜、因时而异的可持续发展战略。通过对世界各国智能用电增值服务发展的研究分析，旨在构建适合中国国情的发展框架，进一步推动我国智能用电工作的发展。1智能用电增值服务发展概况1.1 国外研究概况世界主要工业国家都很重视智能电网及其商业模式的研究。例如，欧盟于2006年发布了欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略，提出了智能用电服务方面的目标6；美国于2009年发布了复苏计划尺度报告，计划为4000万家庭安装智能电表，实现远程管理及读表；英国计划到2020年为每个英国家庭安装智能电表6。一些国家开展了电动汽车销售和充电服务的探索和尝试。美国的电动汽车厂商通常采用包月租赁的运营模式；法国正在探索电动汽车自助服务的运营模式，政府补贴是这种运营模式的主要动力7；英国石油公司在以色列实行“充换兼容、电池租赁”的运营模式8。1.2 国内研究现状我国国家电网公司在智能用电服务相关技术领域已展开了大量的研究和实践，一些研究应用已达到国际先进水平。自2008年以来，国家电网公司已经开展了用电信息采集系统、电动汽车充换电、智能社区/楼宇、95598互动网站、电力光纤到户等项目的技术研究和试点工程。2011年，国家电网公司又启动了智能营业厅、智能园区等试点工程，在智能用电服务领域进行了许多有益的探索和实践。在电动汽车方面，国家电网公司正在构建电动汽车充换电服务网络9，基本思路是“换电为主、插充为辅、集中充电、统一配送”。在北京市延庆县，已经出现了政府指导、供电企业和电动汽车厂家合办出租公司的商业运营模式。目前，我国已经建设108座充、换电站和7200多个充电桩，在青岛、杭州等城市建成了智能充、换电服务网络。在智能小区方面，开展了购电缴费、电动汽车充电管理、分布式电源管理、家庭能效管理等增值服务，利用电力光纤到户，还为用户提供信息服务。全国已安装应用智能电表5850万块；在中新天津生态城建成了智能电网综合示范工程；在华北廊坊、北京、重庆建成6个智能小区，在上海建成1个智能楼宇；在江苏、山西建成投运省级集中95598供电服务中心；电力光纤到户形成典型设计方案，完成2.3万户试点建设任务。1.3 其他行业增值服务随着信息和通信技术的高速发展，各行各业都在致力于通过信息化的融合来开拓新的增值服务，并探索和实践新的商业运营模式。国内电信、IT、设备制造等行业都在企业转型中，积极开展增值服务，探索新的商业运营模式。移动通信增值服务10-13：在移动通信领域，增值服务主要有短信、彩信、WAP、铃声、无线音乐等，并形成了巨大的产业链。中国移动以基础通信设施为依托，以通信与互联网融合为契机，推出了“无线城市”综合服务平台，开展面向政府、民众和行业的增值服务，形成了“政府主导、行业支撑、多方共赢”商业运营模式。互联网增值服务14：电子商务是互联网和商业贸易结合的增值服务。以阿里巴巴为代表的电子商务公司通过淘宝等免费网络交易平台来吸引商家入场开店，通过“免费入场，服务获利”的商业运营模式，为商家提供广告发布、定向推介、支付宝等增值服务。2智能用电增值服务的主要内容随着社会的进步和智能技术的发展，人们对个性化、多样化、便捷化的服务需求将急剧增加，社会增值服务将会呈现无限量的增长，具有巨大的市场潜力。本文将智能用电增值服务的内容分为信息服务、网络交易服务、用电管理服务和设备管理服务四个方面进行详细叙述，具体如表1所示。以上四种类型的服务都是基于网络服务平台和智能交互终端进行的。网络服务平台可在现有的95598互动网站基础上，进行功能扩展和完善，新增资讯发布功能、服务购买功能和网上支付功能。智能交互终端是一个能够获取、处理、存储和分析的计算机管理系统，并具备与其他信息系统进行交互使用的功能15。一方面，供电公司可通过智能交互终端获取用户用电信息，进行智能化数据分析，提高供电效率与供电质量，有效降低供电成本；另一方面，对于用户而言，智能交互终端相当于一位“管家”，监测用电设备运行状态，定期对设备进行用电能效评估和健康状况检查，协调控制用户侧分布式电源接入和用户侧储能设备，让拥有分布式电源的用户在合适的时段内向电网送电，在谷时段通过大容量电池等储能设备收集电网便宜电量。3我国智能用电增值服务发展方向我国在智能用电增值服务整体发展上与国外先进水平和我国建设坚强的智能电网的要求相比，还存在一定差距，一些问题也有待深入研究、分析和积极应对。在服务体系建设方面，各类系统的功能尚不充分，需要对客户个性化需求进一步深入研究，拓展服务内容的深度和广度，开发和细化系统功能。在基础设施装备方面，智能电表、智能交互终端等设备还需进一步扩大其覆盖率，完善其与服务内容相匹配的功能，全面实现数据的实时交互与共享。在信息通信方面，尽管我国的智能用电通信技术研究具有一定的技术优势，但在支撑用电服务体系运行的通信网络和信息网络建设方面，面向用户侧的通信网络资源不足，需要进一步加强多种通信技术手段的研究，解决相关技术瓶颈。在服务平台建设方面，技术构想和功能实现存在较大差异，信息服务平台、商店服务平台、支付服务平台等一系列功能还需进一步完善，尽早实现安装到户、服务万家。同时，海量信息传输技术和安全保障技术有待取得重大突破和实用化检验。表1智能用电增值服务的主要内容服务类型服务名称具体内容信息服务民生资讯发布服务将生活信息、商业信息和行业资讯等发送至智能交互终端传达给用户，以达到信息发布的作用。商业广告发布服务通过智能交互终端为各类广告商提供商业广告发布服务。社区资讯与物业管理中心交互实现安全防护、社区服务、物业管理、信息资讯等增值服务。网络交易服务商店服务以服务为产品，提供网上商店服务；用户根据自身需求直接在网上购买相应的服务。支付服务用户可通过网络支付平台实现网上进行电费缴纳、服务商店费用缴纳的功能。用电管理服务三表集抄为公用事业（电、自来水、燃气、热力）提供抄表服务。用电负荷查询分析用户可以通过网络服务平台随时查询以往或当前用电负荷状况，分析负荷走势及其在峰、谷、平各时段的分布，评估用电效益。分布式电源管理提供对分布式电源的发电设备数据监视、故障报警、远程遥控、电价信息管理和发布等服务。需求侧管理服务以服务用电客户安全、经济、节约用电为基本需求开展需求侧管理服务，为客户提供节能的用电策略，帮助客户减少耗能费用，客户消费时，根据性价比和消费取向，对能源使用做出明智的选择，同时也起到平衡负载，降低峰值的作用。服务功能还可扩展到对水、气、热等资源消费的管理服务。设备管理服务家庭安防建立集紧急求助、燃气泄露、烟感、红外探测、防盗报警、门禁对讲于一体的家庭安防系统。企业安防建立集紧急求助、烟感、红外探测、防盗报警、门禁对讲于一体的企业安防系统。智能家居服务实现电热水器、空调、电饭煲等家电的用电信息采集和控制。电器保护和控制对空调、电脑和生产设备进行用电超载保护或智能控制。能效评估服务根据用电设备的运行参数分析设备的电能使用效率，评估设备运行效率、单位时间耗电量、SO2排放量、CO2排放量。设备健康状况评估根据采集的用电设备数据信息，整合历史数据与在线监测数据，对用电设备健康状况进行评估、预测。电动汽车充放电管理服务提供对电动汽车的身份认证、充放电控制、充电站地理信息服务、支付服务等。在能效管理服务方面，由于政府配套政策不完善，专项资金投入不足，影响了实施进度。在用能系统能效评测、设备健康状况诊断、仿真技术和系统建设等应用方面，与国外还有一定的差距。在分布式电能服务方面，用户尚不能实现风能、太阳能等可再生能源的任意接入与使用，对分布式电源的监测及其对电网安全影响评估、自动控制尚处于理论研究和小规模试点阶段，大量关键技术还有待深入研究16；电动汽车与电网双向能量转换技术还不够成熟，仍需研究通用、智能、高效的充电方式17。4智能用电增值服务发展战略针对中国发展智能用电增值服务的特色以及方向，我国国家电网公司应该从单一能源提供商向综合服务提供商进行转型。国家电网公司应在保证安全可靠供电的同时，为用户提供优质服务和普遍服务，涉及网络交易、信息发布、用电管理等多方面内容，使人们生活更加便捷、高效、智能。4.1 差异化发展战略横向差异是指不同地区用户需求特性不同，根据需要解决的不同实际问题。纵向差异是指县、市、省、区域、国家五级智能用电增值服务层次不同，县、市地区面向用户，省、区域和国家是面向市场，各自功能职责要求的理论体系存在主导因素差异，需要建立适应地区需求差异的智能用电增值服务体系，并需易于分层实现。主要包括以下三个方面：负荷密集地区的增值服务拓展：负荷密集地区如长三角地区，集合了中国最先进的生产力量，电力需求迅速增长，消费模式快速转变，分布式能源到推广应用的可能性最大。增值服务侧重于分布式电源管理服务、智能家居服务、网络交易服务及需求侧管理服务等多元化复合型拓展模式。电源密集地区的增值服务拓展：电源密集地区以四川地区为例，自然灾害预警、监控等服务需要优先考虑；以山西地区为例，电力行业是煤耗最大行业，环境污染压力大，节能降耗任务重是迫切需要解决的问题；新疆地区则以发展风电和太阳能能源为主，鉴于新能源发电的不确定性，需要挖掘近源用户特性和潜在价值，激励用户潜能。不同用户类型的增值服务拓展：按用户类型划分，工业密集区如沈阳，商业密集区如上海，大型城市中居民密集区，都需要对用户深度挖掘，细分市场需求，区分高价值客户群体、次价值客户群体、潜在价值客户群体，研究不同需求的可视化界面展示和制定相应增值服务，如提供C/C服务（一对一营销）等。4.2 城乡一体化发展战略城乡一体化是我国现代化和城市化发展的一个新阶段，城乡一体化就是把城市与乡村、城镇居民与农村居民作为一个整体，统筹谋划、综合研究18。根据城乡电力需求的不同点，分别制定各自增值服务内容，推进城乡一体化发展战略，促进城乡智能用电增值服务系统共同发展，实现城乡在政策上的平等、国民待遇上的一致，让农民享受到与城镇居民同样的电能服务，使整个城乡经济社会全面、协调发展。4.3 循序渐进发展战略根据智能用电平台和其他高级量测技术的应用普及程度，进行循序渐进的增值服务发展。计划将增值服务发展分为三步走战略。第一步目标，到2015年，初步建成智能电网增值服务系统，增值服务平台可以提供简单必要的服务，例如电费查询、电卡充值、商店服务等功能；第二步目标，到2030年，增值服务系统进一步完善，所提供的服务更加多样化，包括分布式电源管理服务、智能家居服务、电器保护与控制和节能用电策略等；第三步目标，到2050年，建立完备的增值服务平台，电力公司所提供的增值服务不仅包括电力方面的服务，还包括其他一些扩展功能，例如家庭企业安全控制、三网合一功能等等。4.4 可持续发展战略可持续发展是指不需要借助其他力量的帮助，智能用电增值服务产业可以良好运作，达到“服务提供商供电公司客户”多方共赢的状态，形成一种长远发展的经济增长模式。为了促进智能用电增值服务产业的可持续发展，需制定相关的管理体系、法制体系、产业发展模式以及商业运行策略。5 结论进行智能用电增值服务及发展战略的研究有利于建设创新型国家，构建和谐社会。智能服务系统关键技术的研究，将有力促进智能电网及相关行业技术自主创新能力的提升，支撑经济增长方式转变，推动创新型国家建设。本文对国内外智能用电增值服务的发展情况进行了总结，详细阐述了智能用电增值服务的主要内容以及我国将进一步发展的方向，制定了差异化发展、城乡一体化发展、循序渐进发展和可持续发展的战略，为今后我国智能用电增值服务工作的开展提供参考和借鉴。6 参考文献1 刘振亚. 智能电网技术M. 北京: 中国电力出版社, 2010.LIU Zhenya. Smart Grid TechnologyM. Beijing: China Electric Power Press, 2010.2 许晓慧. 智能电网导论M. 北京: 中国电力出版社, 2009.XU Xiaohui. Smart Grid IntroductionM. Beijing: China Electric Power Press, 2009.3 韩晓平. 智能电网信息革命和新能源革命的整合J. 电力需求侧管理, 2009,11(2): 5-7.HAN Xiaoping. Intelligent grid, the integration of information revolution and new energy revolutionJ. POWER DSM, 2009,11(2): 5-7.4 刘振亚.建设坚强智能电网推动21世纪能源可持续发展EB/OL.2011-09-28. 786861.html.LIU Zhenya. Strong Smart Grid constructed, sustainable energy development in 21st century promoted EB/OL. 2011-09-28.5 魏加项，纪洪，刘小鹰，等. 浅析电网企业在当前经济形势下提升服务价值J. 电力需求侧管理, 2009,11(3): 58-59.WEI Jiaxiang, JI Hong, LIU Xiaoying,et.al. Analysis of power grids raising service value in the current economic situationJ. POWER DSM, 2009,11(3): 58-59.6 The European Union council. A European strategy for sustainable, competitive and secure energyEB/OL. 2006-03-08.http:/europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/l27062_en.htm.7 国家电网公司电动汽车考察团. 法国和意大利电动汽车考察报告J. 电力需求侧管理, 2008,10(1): 1-4.State Grid Corporation Investigation Group for Electric Vehicles. Investigation report of electric vehicles in France and ItalyJ. POWER DSM, 2011,13(2): 48-49.8 范玉宏, 张维, 陈洋. 国外电动汽车发展分析及对我国的启示J. 华中电力, 2010,23(6): 8-12.FAN Yuhong, ZHANG Wei, CHEN Yang, et al. Analysis of Foreign Electric Vehicle Development in Inspiration to ChinaJ. Central China Electric Power, 2010,23(6): 8-12.9 贾俊国. 电动汽车智能充换电服务网络建设与运营J. 电力需求侧管理, 2011,13(2): 50-51.JIA Junguo. Operation and construction of smart power charging network services for electric vehiclesJ. POWER DSM, 2011,13(2): 50-51.10 丁璐璐, 赖茂生. 移动通讯增值服务的运营模式研究J. 江西图书馆学刊, 2007,37(1): 65-67.DING Lulu, LAI Maosheng. Research on Operation Mode of Mobile Value-Added ServiceJ. The Journal of the Library Science in Jiangxi, 2007,37(1): 65-67.11 胡智海. 中国无线城市发展模式设计探讨J. 移动通信, 2010（23）: 29-32.HU Zhihai. Research on the development mode of wireless city in ChinaJ. Mobile Communication, 2010（23）: 29-32.12 傅海. 无线城市发展模式探讨J. 电信技术, 2009（7）: 10-12.FU Hai. Discussion on the development mode of wireless cityJ. Telecommunications Technology, 2009（7）: 10-12.13 岳宏远. 国外无线城市发展曲折模式多样N. 通信世界，2008-09-01（B6）YUE Hongyuan. Tortuous process and various patterns of foreign wireless city developmentN. Communication World, 2008-09-01（B6）.14 周志刚. 论电子商务中的增值服务J. 中小企业管理与科技, 2010（9）: 31.ZHOU Zhigang. Value-added services in the electronic commerceJ. Management and Technology of SME, 2010（9）: 31.15 高英南. 智能互动终端可行性及其发展展望J. 电力需求侧管理, 2011,13(2): 48-49.GAO Yingnan. The feasibility and its development prospect of smart interactive terminalsJ. POWER DSM, 2011,13(2): 48-49.16 肖鑫鑫，刘东. 分布式功能系统接入电网模型研究综述J. 华东电力, 2008,36(2): 76-81.XIAO Xinxin， LIU Dong. Review of grid-connection models of distributed energy supply systemsJ. East China Electric Power, 2008,36(2): 76-81.17 康继光，卫振林，程丹明，等. 电动汽车充电模式与充电站建设研究J. 电力需求侧管理, 2009,11(5): 64-66.KANG Jiguang, WEI Zhenlin, CHENG Danlin,et.al. Research on electric vehicle charging mode and charging stations constructionJ. POWER DSM, 2009,11(5): 64-66.18 景普秋, 张复明. 城乡一体化研究的进展与动态J. 城市规划, 2003,27(6): 30-35.JING Puqiu, ZHANG Fuming. Latest development in studies on the urban and rural integrationJ. City Planning Review , 2003,27(6): 30-35.