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11月17日,兼任國家能源委員會主任的李克強總理主持召開國家能源委員會會議,審議通過《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,給能源行業(yè)的調(diào)整升級吹響了號角。在這號角聲里,一個看起來不為人所熟悉的新興行業(yè)——邊緣計算,已然聆聽到了機遇的召喚。未來它在行業(yè)數(shù)字化中的應(yīng)用,將使能源產(chǎn)業(yè)變得更“智慧”。

《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確,“十三五”前三年原則上不上新的煤炭、煉油項目,而煤電、煤化工的核準“冰凍期”則是前兩年,全國煤電裝機規(guī)模力爭控制在11億千瓦以內(nèi)。同時優(yōu)化風(fēng)電、光伏的布局,力爭用兩年時間將棄風(fēng)、棄光率控制在5%左右的合理水平。在此之下,水電、核電成為補齊結(jié)構(gòu)短板的新發(fā)力點,將超前規(guī)劃、適度加大開工規(guī)模。

李克強指出,能源生產(chǎn)既要優(yōu)存量,也要拓增量。能源消費要抓好總量和強度雙控制,聚焦工業(yè)、建筑、交通等重點領(lǐng)域切實推進節(jié)能減排,通過淘汰落后產(chǎn)能、加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造和培育新動能,提高能源效率,推動形成注重節(jié)能的生活方式和社會風(fēng)尚。

企業(yè)如何能在新一輪大浪淘沙中巋然不動甚至逆流而上,主要看三點:是否夠快,是否夠省,是否夠安全。也即企業(yè)生產(chǎn)運營效率是否夠高,成本節(jié)約是否夠多,本質(zhì)安全能否得到保障。這三個方面要實現(xiàn),數(shù)字化轉(zhuǎn)型是必經(jīng)之路。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型要實現(xiàn),邊緣計算是不可或缺的一環(huán)。

產(chǎn)業(yè)升級路在何方:數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2014年以前,傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)一片安樂景象。雖然新能源產(chǎn)業(yè)已然嶄露頭角、兩化融合的概念也不時被提起,但是表面上的繁花似錦掩蓋了一切隱疾。然而,從2014年6月開始,國際原油價格一路下跌,像導(dǎo)火索一樣引燃了產(chǎn)業(yè)變革風(fēng)暴,僅僅數(shù)月便重創(chuàng)了傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)格局。許多人在問:傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的出路在哪里?

我們不妨先看兩個案例。

甲:九江石化是一個有著35年歷史的老廠,也曾是中石化集團中效益排名倒數(shù)的“差生”。上世紀90年代后期大化肥項目投產(chǎn)后就連年虧損,最多的一年虧損19億元。這樣一個1噸原油只能煉出75%的成品油、檢測人員判斷設(shè)備溫度都要憑經(jīng)驗用手摸的企業(yè),如何扭虧為盈呢?

乙:非洲第一大經(jīng)濟體尼日利亞近年來在能源發(fā)電、輸電、配電和可再生能源四個領(lǐng)域進行重點投資。作為該國主要電力服務(wù)商,配電公司IKEJA Electric卻時常面臨著竊電監(jiān)管難(20%用戶曾竊電)、線損高(達40%以上, 遠高于歐美8%)、電費收繳難(繳費周期長達3~4個月)、拖欠嚴重等挑戰(zhàn),且主要依賴人工抄表,難以處理核算、報障、投訴等業(yè)務(wù)。如何強化監(jiān)管呢?

實際上,上述兩個案例的問題都得到了較好的解決。

九江石化通過智能工廠建設(shè),勞動生產(chǎn)率提高10%以上,操作平穩(wěn)率提高5.3%,操作合格率從90.7%提升至100%。噸原油除成品油率提高到82%,產(chǎn)出率提升7個百分點。管理效率也大幅提升,與2010年比,在裝置不斷增加、煉油能力翻番的情況下,員工總數(shù)、班組數(shù)量、外操室數(shù)量分別下降12%、13%和35%。如今的九江石化已經(jīng)躍升為中石化沿江企業(yè)的第一名,2015年利潤108億,實現(xiàn)了突破百億的目標。

而IKEJA Electric通過部署華為的智能抄表(AMI:Advanced Metering Infrastructure)解決方案來提升能源使用效益問題。方案部署后,日抄表成功率達到100%,實現(xiàn)抄表業(yè)務(wù)的實時雙向通信;線損從45%降低到14%,繳費用戶增加,電費回收大幅提升,資金回籠周期從3~4個月降為0個月;用戶滿意度也大幅提高。

能源行業(yè)發(fā)展的新動力在哪兒呢?答案呼之欲出:數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

云時代的新問題:分擔大數(shù)據(jù)

目前,互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息化技術(shù)正與工業(yè)化深度融合,新的商業(yè)模式也在不斷興起,帶來生產(chǎn)效率的大幅提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品已進入數(shù)字油田、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)測等多個能源領(lǐng)域,使能源行業(yè)的發(fā)展變得越來越“智慧化”,從而大大提高效率。

以油氣行業(yè)為例,通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化采集,可以大幅減少人力,實現(xiàn)油氣田智慧化運營。通過傳感網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,油氣井與管網(wǎng)設(shè)備的自動化控制,可以實現(xiàn)天然氣全網(wǎng)自動平衡與智能調(diào)峰。利用信息技術(shù),實現(xiàn)煉化、配送、油庫管理、加油站管理的最優(yōu)方案,提升煉化的智慧化水平。通過互聯(lián)網(wǎng)+銷售+便捷支付,可以大幅度提升銷售效率。

然而,新的問題出現(xiàn)了。在大數(shù)據(jù)時代,所有數(shù)據(jù)都依靠云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理的話,會給云端帶來很大的壓力。誰來分擔大數(shù)據(jù)呢?邊緣計算的概念由此提出。

想象一下這樣一個場景:一個智能工廠,它的許多生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施通過網(wǎng)絡(luò)連接到云平臺,通過云平臺的調(diào)度和指揮,按照優(yōu)化后的指令進行生產(chǎn)。可是,如果斷網(wǎng)斷電了怎么辦呢?實際上,當工廠里很多設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)之后,有些功能是通過云平臺控制,有些功能則是在本地設(shè)備就可以自動決策的。本地決策設(shè)備所執(zhí)行的,就是邊緣計算的功能。

舉個通俗一點的例子:手如果碰到了燃燒的火焰,會立刻下意識地縮回,然后大腦才意識到手碰到了火,產(chǎn)生后續(xù)應(yīng)對這個事件的應(yīng)對。邊緣計算功能就類似于這種“下意識”的存在。而按照目前的云計算模式,整個過程則是:手碰到火,將灼痛感傳到大腦,大腦做出縮手的反饋并將指令傳達到手,最后手縮回。這個處理過程,顯然要比人體實際的反應(yīng)要慢,還會因為時間的滯后造成更大的灼傷。

對物聯(lián)網(wǎng)而言,如果邊緣計算技術(shù)取得突破,那么許多控制將通過本地設(shè)備實現(xiàn)而無需交由云端處理反饋,其處理過程也將在本地邊緣計算層完成。這無疑將大大提升處理效率,同時大大減輕云端的負荷,由于更加靠近用戶,還可為用戶提供更快的響應(yīng),將用戶需求解決在邊緣。

邊緣計算的應(yīng)用:從效率到安全

IDC在日前發(fā)布的《中國制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場預(yù)測2016-2020》報告中預(yù)計,未來兩年,中國制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺競爭將日趨激烈,邊緣計算將成為下一熱點。

隨著物聯(lián)網(wǎng)終端的大量部署,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)幾何式的增長,通過分散的終端設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)過濾和處理,將是制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要發(fā)展方向。同時,數(shù)據(jù)將逐漸成為企業(yè)的重要資產(chǎn),邊緣的智能化,將在網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)異常時,保證數(shù)據(jù)的安全,幫助企業(yè)規(guī)避風(fēng)險。有理由相信,邊緣計算的興起,將為能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型插上更強有力的翅膀。

目前,邊緣計算已經(jīng)在公共基礎(chǔ)設(shè)施能效管理、智慧能源、智能制造等領(lǐng)域有了成功應(yīng)用的案例。以路燈為例,全球有3.52億盞路燈,傳統(tǒng)照明能耗巨大,運維管理成本高,能源浪費嚴重,不符合智慧城市的建設(shè)潮流。而在華為承接的捷克路燈改造項目中,邊緣計算技術(shù)的應(yīng)用,使節(jié)能效率達到80%,運營成本降低90%。

在能源裝備智能化過程中,邊緣計算技術(shù)的應(yīng)用也不可或缺,不僅可以提高生產(chǎn)效率,而且有助于裝備維護。有數(shù)據(jù)顯示,如果全球油氣行業(yè)應(yīng)用IT技術(shù)將泵的性能提高1%,原油產(chǎn)量每天就能增加50萬桶,從而每年為行業(yè)增加190億美元的額外收益。依靠預(yù)測性維護,企業(yè)還可避免不必要的事故,確保生產(chǎn)正常進行。油氣勘探和生產(chǎn)企業(yè)阿帕奇公司正以此預(yù)測油泵故障,以最大程度減少生產(chǎn)損失。

邊緣計算不僅能夠帶來效率的提升,還有望幫助企業(yè)實現(xiàn)本質(zhì)安全。過去,企業(yè)在安全上更多強調(diào)的是強化管理和責任。但在智能工廠時代,自動化水平越高,安全風(fēng)險也就越大,單純倚重人的責任意識和管理是無法保證本質(zhì)安全的。企業(yè)必須把安全對責任、管理的依賴轉(zhuǎn)向?qū)夹g(shù)的信任。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣管道的安全管理上發(fā)揮了重要作用,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于油氣管道設(shè)計、建設(shè)、運營、維護和管理的全過程,有利于促進管道的完整性管理和失效控制,提高管道運行的安全性和經(jīng)濟效益。而通過邊緣計算技術(shù)的應(yīng)用,能夠使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的反應(yīng)速度相比單一云端控制更快。

以九江石化為例,其各種煉化設(shè)備和管道布局復(fù)雜,管道一旦破裂將造成有毒物質(zhì)泄漏甚至爆炸。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智能化改造后,監(jiān)控中心通過對數(shù)據(jù)進行分析,進行預(yù)防性維護,可有效降低工作量,提升反應(yīng)速度。專業(yè)終端集成模組可以自檢測,保障安全。

技術(shù)推廣的需要:概念、伙伴和組織

目前,邊緣計算正在逐步興起,人們對邊緣計算的理解和認識還有待進一步深入和拓展,邊緣計算的大規(guī)模應(yīng)用尚未展開。對能源行業(yè)而言,一方面,概念的普及需要加強;另一方面,企業(yè)要懂得如何尋找一個好的合作伙伴。

就筆者近年來的走訪情況來看,許多企業(yè)雖然希望搭乘信息技術(shù)的快車,通過數(shù)字化改造實現(xiàn)效益的提升,但是他們既不清楚數(shù)字化包括什么,也不清楚怎樣才能達到數(shù)字化的目的,更不知道該如何具體實施。

這從一個側(cè)面說明,我國能源行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級之路剛剛起步,包括邊緣計算在內(nèi)的一些概念的普及和理念的推廣尤為重要。企業(yè)老總畢竟不是信息技術(shù)專家,他們對成熟技術(shù)的應(yīng)用或許比較熱衷,但對前沿信息技術(shù)的理解和接受常常要慢半拍。這就需要政府、規(guī)劃部門、解決方案提供商、專家學(xué)者以及能源企業(yè)一起搭建邊緣計算在能源行業(yè)的一體化應(yīng)用對接平臺,為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供新動力。

同時,數(shù)字化轉(zhuǎn)型無法一蹴而就,任何一套系統(tǒng)建成后都需要持續(xù)不斷地優(yōu)化和完善。因此企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程中,在明確戰(zhàn)略目標后,首先要在解決方案提供商中選擇一個志同道合的戰(zhàn)略合作伙伴。這一點是許多在智能化建設(shè)方面有經(jīng)驗的企業(yè)老總的共同心聲。

一個優(yōu)秀的合作伙伴有哪些特質(zhì)呢?一位企業(yè)老總曾說過:“我們對合作伙伴的期待是,他不僅要有自主核心技術(shù)、好的產(chǎn)品和服務(wù),還要有可持續(xù)發(fā)展能力,更重要的是要與我們有相同或相似的企業(yè)文化與發(fā)展理念,可以與我們結(jié)成長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,而不應(yīng)僅是一個產(chǎn)品供應(yīng)商。”

另外,對邊緣計算本身而言,目前業(yè)內(nèi)在技術(shù)領(lǐng)域需要更多的交流,未來也勢必需要統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范和標準。而這些東西目前仍然缺失,如果沒有這些,邊緣計算就很難形成一個獨立的行業(yè)。同時,邊緣計算技術(shù)的迅猛發(fā)展,也迫切需要一個行業(yè)組織來承擔這些工作,并在邊緣計算技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用推廣中扮演組織者的角色,在業(yè)內(nèi)政產(chǎn)學(xué)研合作中充當橋梁和紐帶。

來源：環(huán)球網(wǎng)