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如何推动数字经济与能源行业的深度融合发展

时间:2020-03-09来源:未知 作者:admin点击:
20世纪中叶,以原子能、电子计算机、空间技术等为标志的第三次工业革命爆发,至今仍深刻影响全球社会。2011年,德国政府提出工业4.0,代表着以大数据、云计算、人工智能等为核心

  20世纪中叶,以原子能、电子计算机、空间技术等为标志的第三次工业革命爆发,至今仍深刻影响全球社会。2011年,德国政府提出“工业4.0”,代表着以大数据、云计算、人工智能等为核心的新科技革命,正在全球范围掀起新一轮竞赛。

  新科技革命的核心是数字革命。与以往机械替代人工不同,数字革命不仅是替代性的,以软件替代硬件、以人工智能替代人;更是颠覆性的,将改变现有生产方式、生活方式、思维方式,乃至重塑生产关系。在数字革命时代,大数据是资产更是战略性生产资料,云计算、人工智能大力提升生产力,物联网优化组合生产资料,而区块链则重塑生产关系。

  当前,数字革命正从信息技术在传统行业和领域推广应用的IT(Information Tech)时代,向数字世界与运营技术的物理世界连接,即IT和OT(Operational Tech)逐步融合的过程。

  具体看,大数据应用尚处于初级阶段,根据大数据分析预测未来、指导实践的深层次应用将成为发展重点;工业互联网正处在产业格局未定的关键期和规模化扩张的窗口期,我国的工业互联网加速发展正逢其时;人工智能已融入多个应用场景,未来有望引爆新一轮技术革命,成为全球经济增长的新引擎;全球云计算革命快速推进,“云”替代加速,但量子计算仍处于初生阶段;物联网、5G、区块链等新技术处在研发和应用“奇点”,集成创新和融合应用充满想象力。

  未来,数字革命将进一步向服务大众、激发生产力为主的DT(Data Tech)发展,即以数据为价值中心的万物智能互联新时代,其趋势表现在以下几个“化”上面,具体为:

  数据化,数据成为驱动商业模式创新和发展的核心力量,数据资产化步伐加快,数据将成为新的关键生产要素。

  生态化,未来将逐步构建价值共生、网络协同的数字化生态系统,形成全联接的企业数字生态。

  智能化,基础设施加速数字化、网络化、智能化升级,技术开源化和组织去中心化加速。普惠化,数据普惠化程度提升,数字技能和素养推动消费者能力升级,数字治理大力提升国家和社会治理水平。

  数字革命背景下,传统能源的生产和服务方式将被极大改变。目前,世界各国纷纷采取措施,推动数字化转型,将大数据分析及机器学习、区块链、分布式能源管理和云计算等数字技术,应用到能源生产、输送、交易、消费及监管等各个环节。

  大数据和物联网成为核心基础设施。能源大数据和智能互联的物联网,作为能源行业新的基础设施,将为新一代能源系统控制及运行等技术的突破,为横向的多能互补与纵向的“源网荷储用”优化组合的实现,能源互联网发展瓶颈的突破等,提供重要支撑。

  人工智能和云计算改变系统运行和控制方式。工业级机器自主学习可以实现能源流的智能分析与管理,云计算则提供实时在线监控和动态优化与匹配,将对未来能源系统运行控制方式和运营模式带来颠覆性影响,智慧电厂、智能电网、智能家居、智能合约和智慧环保等将加速发展。

  5G技术改变能源生产和传输模式。随着5G技术和物联网的成熟应用,能源行业将能够构建起数百亿能源设备和终端互联互通、数据毫秒级实时传输的工业物联网,5G和新型储能的融合应用,有助于解决分散式可再生发电发展,更将促进分布式电网、微网、虚拟电厂等在更大范围的发展。

  区块链技术将极大改变能源生产、交易、消费模式。能源交易主体可以点对点实现能源产品生产、交易、能源基础设施共享,未来将能够延伸到微电网、能源交易与结算、能源金融、碳排放及V2G(电动汽车入网)等互联场景。利用区块链技术可以追踪可再生能源发电,满足市场监管需求。

  未来,数字革命与能源技术革命相融并进,数字技术成为引领能源技术及产业变革、实现创新驱动发展的源动力,能源行业加快向数字化、网络化和智能化转型。

  对能源行业来说,数字技术与能源技术融合,关键在于算法的研究。算法成为企业核心竞争力的关键,更是抢占行业发展制高点成为引领者的关键所在。

  新科技革命并不仅于新技术的突破,更多是向与数字革命相关的新生态系统的过渡。随着数字经济与能源行业的深度融合,能源行业传统生态面临重大挑战。

  企业生态面临重构。数字革命将重构每一个行业生态,能源行业也概莫能外。未来是智能商业的主战场,也就是网络协同与数据智能的有机结合,更进一步是企业生态系统的重构。

  但简单的技术与商业集成无法形成核心竞争力,更无法支撑企业的可持续发展,GE的产业互联网平台建设受挫就是最好的例证。更为重要的是,与互联网企业的2C业务的规模效应不同,能源行业更多是2B业务体系,规模效应难以发挥,能源行业也将面临更大的转型挑战。

  商业思维需要换挡。伴随着IT与OT的逐步融合,商业系统变得越来越复杂,传统僵化开发模式和陈规桎梏需要打破。首先是从内部协同到生态系统,从封闭系统到开放系统的认知体系和概念体系的解构和重组。

  其次要逐步建立“互联网思维”,包括:从提供能源产品转向用户和市场需求的用户至上思维,在分布式、碎片化的基础上形成的一个个“微服务”;聚合共生思维,BAT企业以及新进入者不能简单看作是威胁,更应该纳入合作共赢的范畴;共生生态思维,企业不能只站在自身企业角度考虑问题;赋能赋权思维,更多为组织和员工赋能赋权。

  创新生态需要拓展。面对全面感知、全程在线、全要素互联的能源新业态的要求,能源企业当前的组织形式将发生深刻变革,创新活动不断突破地域、组织和技术的界限,需要进一步吸纳和整合各方资源,建立跨领域、开放型、协同化的产业创新网络。

  对能源行业来说,数字技术与能源技术融合应用是技术攻关和创新的难点和方向,但跨企业跨系统的数据互联互通互操作避免“集成应用陷阱”更是重点,推动能源系统各环节的互联、互动,变革多要素的参与模式,带动上下游产业链的共商共建,激发多元创新业态模式,围绕供应链和产业链,布局创新生态链,更是重点与方向。

  组织面临去中心化。数字革命下,基于细化生产分工的生产链可能将被改变,代之而起的是网络分工;基于一体化的大工业生产和消费,将被具有个性化、分散化特征的需求供给“区块链接”所替代。特别地,区块链将引领生产关系的变革,缘于数字资产需要新的产权制度来界定边界,以及市场边界逐渐模糊,企业和用户相融相生。

  对能源行业来说,数字技术和能源消费环节的深度融合,将为消费者提供偏好灵活性更高、经济性更好的能源服务,把握创造消费升级的商业机遇是趋势,但快速响应市场需求的组织体系的变革更是基础。

  对能源行业来说,数字革命不仅冲击传统的发输配售模式,更将渐进式推进并崩塌式重构旧有模式、构建未来生态。未来,需要以大数据、云计算、人工智能为技术支撑,将业务、人、知识、物更好地联接到客户、伙伴、供应商,形成全联接的数字生态,向开放、共享、共赢的能源生态圈发展。

  习总书记在致2019中国国际大数据产业博览会贺信中强调,共同把握好数字化、网络化、智能化发展机遇,处理好大数据发展在法律、安全、政府治理等方面挑战,对大数据发展从理论到实践都提出了新的重大课题。

  机遇方面。一是催生新的经济形态,数字经济日益成为全球经济发展的新动能,新业态、新模式层出不穷,数字经济、平台经济、分享经济、服务经济逐渐成为重要经济形态,这为以资产投资、成本收益、购销差价为主要模式的能源行业发展进一步拓展了空间。

  二是重塑产业分工格局,新科技革命时代中,土地、劳动力、资本和数据等不同生产要素之间的相对重要性会发生明显变化,这也导致在不同国家之间、不同行业之间、行业不同环节之间的资源禀赋优势发生相应变化,最终影响着全球范围内能源产业分工格局的调整重塑和新布局的形成。

  三是提高企业竞争力,数字技术的不断应用和平台经济、共享经济、生态经济的崛起,为商业模式重塑、经营管理变革带来了前所未有的机遇,通过采用数字技术,提高生产力、降低成本、创造新收益,可以大幅提高能源行业企业竞争力。

  四是有助于推进治理能力现代化,大数据融合创新运用,可以助推能源行业企业科学、高效决策,可以优化政府对市场主体的服务和监管,可以为人民群众提供更加优质、便捷的能源公共服务。当前正处于“数据智能化”和“治理现代化”的交融交汇阶段,充分发挥大数据的驱动和支撑作用,有利于除障破篱、有利于形成科学系统制度体系,有效发挥各方资源优势,加速推进和实现行业治理能力现代化。

  挑战方面。一是风险防控难度加大。一方面,世界各国之间的数字鸿沟不断拉大,另一方面,数据几何级增加,以及数字技术的变化增加了系统的“网络攻击面”;更多的“云”化和开放的网络协议降低了攻击的门槛;新的数字技术拓宽了时间和空间的疆域,同时也拓宽了攻击面和影响面。数字化开启了一种新的脆弱性形式,如电力行业面临“电力战”+“网络战”的威胁,系统性风险防控难度加大。

  二是标准的通用性缺乏成为新制约。数字经济的发展加大了对技术标准的需求,一刀切(one-size-fits-all)的标准过于繁琐且适配性差,相反则会减慢创新和技术部署。最优的标准应该建立在不同参与者之间的协同上,而不是导致市场的“碎片化”和工作的重复。当前,美国、德国正在合作探讨工业互联网参考架构(IIRA)和工业4.0参考架构模型(RAMI4.0)的一致性,我国也在积极制定国际物联网顶层架构标准。对我国能源行业来说,数字化基础和应用端都难以互联互通的尴尬,引导和主导国际标准制定和国际合作更是亟待加强。

  三是技术和组织变革的要求前所未有。数字革命下,技术迭代速度前所未有,基于技术的高频创新导致现代商业竞争的加剧,传统企业的规模优势在快速颠覆式变革面前不堪一击,必须要通过不断颠覆式的自我革新,来应对数字经济时代的指数型增长。数字革命下,市场边界逐渐模糊,需要新的产权制度来界定边界,这就对组织创新提出更高要求。

  四是对企业人才队伍提出更高要求。数字革命的关键要素是人、技术和实现过程,而拥有数字化思维、通晓数字技能且具备工业专业技能的通用数字化人才是关键。相关统计数据分析表明,在企业数字化进程中,数字化人才缺乏成为数字化转型乃至数字革命最大的阻碍。另一方面,数字化企业对运维人员也提出了更高要求,以确保智设备能准确、快速响应需求,运维人员和技术之间的良好交互也是人工智能的作用发挥和创新优化的关键。

  新兴企业可以随数字革命风口而生而兴,而对承载了巨大历史底蕴和责任的传统企业来讲,数字革命并不能那么轻而易举,但是“大象”仍然能够起舞,有的已经开始领舞。国际领先能源企业顺应数字革命大势,纷纷制定数字化转型战略和方案,加大研究和利用大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等新技术,并将这些技术进行组合应用于不同的场景,驱动自身转型升级和可持续发展。

  工业互联网方面。工业互联网平台是连接工业生产现场和开发软件应用的中枢。GE的工业互联网软件平台Predix,是全球第一个专为工业数据与分析而开发的操作系统,针对整个工业领域的基础性系统平台,可以应用在工业制造、能源、医疗等各个领域,Predix发展虽有反复,但像划过黑夜的照明弹,激发起全球工业无限的憧憬。中国石化自主研发了ProMACE工业互联网平台,旨在打造覆盖石油和化工全产业链的价值圈;国家能源和国家电投规划建设工业互联网平台,已经分别在水电和火电领域应用;远景能源意图以能源物联网平台EnOS为核心,整合全球垂直领域最顶尖的合作伙伴。

  大数据与人工智能方面。GE成立了人工智能公司,致力于利用数据分析、机器人和人工智能技术为油气、运输和能源行业等提供先进的检测服务。西门子主动网络管理(ANM,active network management)实时跟踪电网如何与不同能量负载相互作用进行优化。西班牙初创公司Nnergix利用天气数据和机器学习技术进行能源预测。人工智能公司DeepMind与英国国家电网合作,将人工智能技术添加到英国的电力系统预测模型中。英国石油公司BP开始配置使用名为“里程”的人工智能系统的加油泵。美国石油生产商Pioneer Natural Resources使用人工智能来优化钻孔场所。

  物联网方面。国家电网提出泛在电力物联网(SG e-IoT),并指出建设泛在能源物联网是能源互联网的重要举措。南方电网在“数字南网4321”建设方案中,提出建设公司全域物联网。德国意昂集团E.ON与美国Sight Machine公司合作创建物联网平台,并使用人工智能、机器学习和高级分析来帮助解决质量和生产力方面的关键挑战;施耐德电气推出了面向楼宇、数据中心、工业和电网四大终端市场的EcoStruxure能效管理架构和平台。

  区块链方面。国家电网打造了基于区块链的电子合同、能源结算、供应链金融、电费金融、大数据征信等金融科技全产业链产品,适应担保、融资、交易等多类型应用场景,形成了“1+5+N”区块链金融风控架构体系。美国能源公司LO3 Energy,建立了布鲁克林微电网基于区块链系统的可交互电网平台TransActive Grid。德国能源巨头Innogy和物联网平台企业Slock.it合作推出基于区块链的电动汽车点对点充电项目。BP、壳牌和挪威国家石油公司Equinor等大型石油公司已与大型银行和贸易公司联合推出了一个基于区块链的能源大宗商品交易平台VAKT。

  对发电行业来讲,大数据是战略性生产资料,更是企业的核心资产和夺取未来竞争制高点的基础;算法则是支撑数据技术的核心,更是企业的核心竞争力,未来围绕算法的创新是重点;人工智能提升生产力,工业互联网优化组合生产资料,将极大改变发电行业的生产方式;区块链则重塑生产关系,其去中心化等特点将改变行业生态,更将改变能源工业格局。总体评判,数字革命为苦苦寻求高质量发展和转型的能源行业企业提供了一个千载难逢的逆袭突破良机,需要更大智慧、更大勇气主动拥抱新变化。

  一是要突出数字战略引领。数字化大浪潮席卷全球的今天,数字化转型已成为企业的核心战略。要着眼能源革命和数字革命相融合、国家战略和企业战略相结合、国家数字领域优势和企业优势相匹配,加强数字战略顶层设计,加快制定数字化战略,以数字战略引领企业发展,统筹部署数字转型路径,打造新型网络基础设施,创新数字应用新模式,加大云平台和“云化”部署,持续提升大数据、工业互联网和物联网应用水平,加快区块链技术应用,基于新型数字化架构完善公司治理。

  二是要营造良好数字生态。数字革命时代,处处是战场。要积极争取政策对加大数字经济发展的倾斜力度,与政府密切沟通,以工业互联网示范试点为突破口,推动企业数字转型向纵深发展。整合供给侧和需求侧的各类资源,以数据开放共享、创新开发、开源合作为手段,引入各方优质资源,推动多领域融合型技术研发与产业化应用。更为重要的是,要特别重视标准在引领数字革命中的“话语权”和“制高点”作用,注重标准的互联和互通,注重标准的演进和更替,注重标准的竞争和合作。

  三是要培育核心竞争能力。在全球信息领域,创新链、产业链、价值链整合能力越来越成为决定成败的关键。能源企业要以数字革命为契机,引领关键核心技术创新,产业模式和盈利模式创新,推动建设现代产业体系,以及提高治理能力现代化水平。特别要重视工业互联网和人工智能等数字领域开发和应用的核心算法,将算法上升到企业核心竞争力的高度。在强化原始创新,加快推进由跟踪型研究向开创性、引领性研究转变的基础上,引入和加强开放式创新,实施“双轮驱动”创新战略,充分发挥以能源企业为主体、产学研用协同的创新体系,加强软硬件核心技术攻关,推动关键网络设备和智能网联装备的研发及产业化应用,推动长期卡脖子的各类能源工业软件研发加快突破。

  四是要加快人才培育培训。算法是核心竞争力,掌握核心竞争力的是人才是关键。对外要积极与政府、企业、高校、科研机构加强联合,建设数字人才培训基地,加快培养符合产业需求的各类人才。对内要加快对数字经济发展有敏锐感知能力、对新技术有洞见甑别能力、对产业发展有准确把控能力“关键人才”的发现、培养和使用。积极推动建设完善工业互联网、人工智能等高端数字创新人才库,为数字与能源的深度融合,以及企业持续发展引进和储备领军人才。

  五是要筑牢安全底线思维。随着越来越多的生产和决策依托于网络与数据,安全保障问题也越发凸显。数字化发展安全不仅是软硬件的问题,也是产业健康发展的问题,更是国家经济社会稳定的问题。要牢记安全是底线和基础,在标准制定、设备和数据防护、测试验证和公共服务等各方面,围绕数字规划、建设、运行等全生命周期,加快构建责任清晰、制度健全、技术先进的安全保障体系,为能源企业数字经济的蓬勃发展保驾护航。

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