专家视角：智能化管理推动能源新升级
[中国石油新闻中心2015-09-24]9月18日，美国霍尼韦尔公司与华为公司正式签署合作框架协议，双方将建立全球合作关系，共同探索在智慧城市、智慧能源和工业互联网领域的合作，推动传统产业向数字化、智能化、自动化转型升级。
信息化助推传统能源再跨越
能源智能化管理的基础是能源设施的智能化和能源管理的信息化。信息技术在能源管理的全过程中都发挥着不可替代的作用，它既涉及传统能源如化石类能源的管理，又逐步发展为新能源、可再生能源服务；既包括企业信息化管理，又包括生产过程、能源传输过程的管理。
在传统能源中，石油产业的信息化管理取得了长足进步。“十一五”期间，石油工业大踏步走上信息化道路。就中国石油而言，信息化在其优化资源配置、强化过程管控、支持管理创新、提高经营管理水平和劳动生产率等方面的支撑作用越来越显著。
目前，中国石油累计建成应用51个集团公司级统一的信息系统平台，将生产经营管理按统一的流程和标准搬到网上运行，替代分散系统1758个，实现信息化从分散建设向集中建设的阶段性跨越。
ERP系统的全面应用是中国石油信息化建设核心，目前已按计划建成并在132个企事业单位上线运行。其覆盖业务范围之广、涉及企业和用户数量之多、系统集中度之高，都开创了国内企业信息化建设的先河，极大提高了业务运营水平和管控能力。
同时，中国石油加油站管理系统也已在1.6万座加油站实施，成为全球油品零售业规模最大的集中式信息系统平台，实现了油品、非油品和卡业务的集成统一管理。加油站管理系统全面建成应用，显著增强了销售业务管理能力和市场竞争力。
此外，中国石油还建成了勘探与生产技术数据管理系统、油气水井生产数据管理系统、勘探与生产调度指挥系统，炼油与化工运行系统、炼化物料优化与排产系统，管道生产管理系统，工程技术生产运行管理系统，以及车辆卫星定位系统和原油成品油库存管理系统。一批生产运行管理系统的建成应用，大幅提升了集团整体的生产运行效率和精细化管理水平。
精密调控需智能电网补短板
2008年，北美电力系统的能源使用效率约为1/3，发电和输配电的能源损耗却占到2/3。解决这些问题，需要智能电网改进现有电网的运行结构。基于新能源的分布式发电设施将被大量引入电网系统，电力终端的用电模型也将更有弹性。
随着现代通信、计算、网络和控制技术的发展，以及信息技术运用领域的不断开拓，信息技术与能源的深入融合已是事实，同时催生出一个新概念——智慧能源，即利用先进的信息技术，提升能源管理水平，进一步实现能源的精密化调控。
电网系统规模大、节点多，特别是智能电表得到的数据需要实时规划和调度，这需要大量的计算资源进行分析处理，智能电网数据处理与云计算技术的结合也就成为必然。
然而，采用云模型的不足之处在于，其处理算法要求数据子集之间互不相关，每个数据子集可以独立进行运算处理。虽然智能电网中的某些应用符合这种运算模式，比如实时电价计算，但还有一类应用需要跨区域的数据分析才能得出结果，仅数据子集之间不能解耦，如调度、发电负荷平衡、电网应急报警。此时，简单的云计算模型无法处理。电网的物理特性是系统本身的关联性较强（电力系统之间存在电气连接），这意味着数据存在关联性。因而，能否通过改进并行算法来降低传输和计算的资源消耗，是未来智能电网研究的一个方向。
分布式发电是新能源并入电网系统的主要形式，而微网是实现分布式发电合理有效并网的基础。
在微网系统中，由风力发电系统、光伏发电系统、燃料电池、天然气和沼气等的冷/热/电联供系统（CCHP）提供的电能，通过微电网可同时满足用户供热、供冷和供电需求。这种综合用能方式比常规方式效率要高。一般不考虑余热利用的发电效率为30%左右，而充分利用余热可使总效率提高到70%至80%，推动进一步节能和合理用能。
强化智慧能源稳定性安全性
通过对现有能源智能化管理的分析与描述不难看出，未来能源智能化管理的发展趋势仍然是以信息化为依托，采用先进的物联网技术及云计算平台，通过智能电网对新能源进行合理有效的应用；同时通过信息化手段提高传统能源的使用效率。
就智能电网的发展而言，分布式发电和微网系统将是未来几年发展的重点，但是分布式新能源发电和微网系统引入之后，电网的稳定运行控制将更加复杂。综合来看，未来智能电网的管理主要包括以下几个方面。
首先，通过信息技术及物联网技术提高智能电网的稳定性和安全性，提高智能电网抵御攻击的能力。
其次，通过云计算平台及数据建模与存储技术，解决电网应用数据的异构性、海量性和实时性问题，提供按需服务的数据建模和存储方式，云存储技术和覆盖网技术将得到应用。
再次，通过分布式人工智能技术提供电网稳定分析及智能调度，以解决分布式发电、储能与微网环境下的能量调度问题及大电网系统的鲁棒性问题——系统的健壮性，即在异常和危险情况下系统仍能维持运行。智能电网研究涉及领域众多，还有大量传统电力系统升级带来的相关问题。数据安全性和隐私性等问题，同样是智能电网发展过程中需要重视的问题。（作者：孙博华，为华北电力大学国家能源发展研究院教授，南非科学院院士）