英特尔智慧能源管理:从云到端,方可实现

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中国是能源消耗大国,但单位GDP能效利用率低,由此带来的环境问题日益突出。2014年“APEC蓝”概念的出现,说明首都的雾霾成因与北京周边地区高能耗的生产、运输活动直接相关。能源问题的罪魁祸首来自不合理的能源生产和利用方式,在《国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知》中,国家明确提出将节能环保与信息技术产业列为国家战略性新兴产业,重点加强推进节能监测平台建设,强化数据和信息交流能力,并开展重点用能单位能源消耗在线监测体系建设试点。而2014年中国智慧能源产业发展报告也指出,能源产业正在和包括物联网、云计算在内的信息技术产生深度融合。2015年,智慧能源产业的IT投资规模将达到615亿元,复合增长率为20%以上。

“中国在能源系统上的改造力度将超过其他国家。”英特尔中国物联网事业部高级行业经理赵宇说,在英特尔眼中,所谓智慧能源,是指从能源开发利用到生产消费—所有与能源相关且使用信息通信技术(ICT)的活动,通过系统集成、动态优化、智能互动,实现区域能源调度运行,从而优化能源管理和使用方式。

英特尔为什么关注智慧能源?

英特尔物联网事业部高级行业市场经理 赵宇

“智慧能源有非常大的概念,从生产到消费都在里面,作为第一步的切入点,英特尔选择从末端开始,也就是从能源消费的群体开始,我们叫做能源管理。”赵宇认为,节能第一步是帮助各用能单位解决能耗问题,但究其本质是要在区域内部实现能源供给平衡,因此了解能源消费端需求最为迫切。

他列举了当前能源管理领域四个比较显著的问题,包括:1. 现场能源消耗数据的采集和部署比较困难;2. 能源管理行业相对比较分散,导致没有标准化、产品化的方案可以推广复制,制约了能源管理的快速成长;3. 高初始投资成本、高运营维护成本;4. 能源管理系统目前仍属于封闭系统,很多比较有价值的能效数据或信息,没法做到汇聚共享,也无法支持进一步的数据挖掘、分析。

合同能源管理是当前能源管理行业的通行商业模式。也就是说,节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标,节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供必要的服务。但这样一来,节能服务公司就需要大量的信息技术投入,包括设备、网关、服务器、管理软件等;另一方面,能源管理需要长期运行,一般周期都在五到十年左右。

“实践证明,这种运营模式带来的节能效果非常有限。因为能源管理系统只能进行数据展示,却不能告诉企业某一具体环节能耗多少,能耗高的原因是什么,应该怎么去做节能……?”赵宇说。

基于此,英特尔希望从技术角度找到解决方案,可以比较轻松、低成本地采集数据,智能地进行数据分析、挖掘,最终通过系统自适应/控制,达到最佳节能效果。而这个理想的能源管理方案就是基于物联网技术的智慧能源管理。

英特尔中国物联网事业部总经理陈伟在接受本刊采访时表示,智慧能源管理将分为“云、管、端”三大部分:前端由智能网关和传感器组成。智能网关可以通过传感器采集到很多的前端能耗数据,甚至是更多设备运行状况信息;中间层是通信网络,将采集的数据传输至云。有运营商已经部署了针对物联网的专网通信,使得资源可以被分配到和物联网相关的业务单元中去;顶层将是云平台,可以是公有云、私有云,履行网关设备管理,故障检测和预测、设备运行监测、节能建议和管理、能耗监测与分析、数据管理服务、业务数据管理等功能。它帮助实现最顶层的业务数据的存储、管理、统计分析。

英特尔物联网事业部中国区总经理 陈伟

在此基础之上,一套新型的能源管理系统思路也呼之欲出——即通过部署传感器采集前端能耗数据,然后将能耗数据和设备运行数据传输至云,通过云平台实现数据分析和管理,最后改进节能效果或者实现设备运行的检测和故障预警。最终,整个智慧能源管理的方案不仅仅体现在能源消费端,还会和可再生能源等能源提供企业建立对接,更好地利用能源信息,帮助调配区域能源消耗情况。

“智慧能源管理的实现,非一家之力能完成,需要整合基于云平台的服务方案。”陈伟强调称,英特尔致力于扮演“虚拟解决方案提供商”的角色,愿意提供端到端物联网解决方案,愿意将数据服务API接口开放给行业合作伙伴,让大家在此之上开发不同的分析软件、应用软件,实现两类比较重要的业务:一种是对设备运行的监测及故障预警工作,可以通过数据分析实现;另一种是在能源管理方面通过数据分析,指示在什么地方可以改进节能效果,支持节能管理决策并自动发送到前端网关进行控制。

在日前召开的首届英特尔能源管理解决方案峰会上,英特尔推出了基于Quark处理器的能源管理网关解决方案,可提供全面的软件堆栈,涵盖了固件、操作系统、中间件和特定能源行业应用支持。赵宇认为,智慧能源网关要体现业务网络的安全性、稳定可靠、易于部署,同时它需要满足业务单元的智能化要求,不单单是简单的数据采集过程,很多数据处理、判断都要在网关进行。其次,要有比较好的远程管理、智能应用,易于维护。第三是数据传输归一化,因为网关在现场会汇集来自不同设备的数据。最后,网关性价比要高,这甚至决定了整体解决方案的扩展性前景。

“我们这种端到端的架构设计将更加利于传感器集成、数据传输和聚合、设备以及平台管理。借助这一解决方案,企业客户得以更快地开发、构建和部署应用服务,实现安全的通信信息采集、传输与统计分析。”赵宇表示,与第三方网络相比,英特尔智慧能源网关大大降低了合作伙伴研发成本,提升了他们的市场推进速度和方案效率,使其能够专注于整个能源管理方案设计。此外,英特尔在总成本上也进行了很好的控制,包括硬件、软件开发和后期维护成本。

陈伟则将智慧能源网关称之为“智慧能源的神经元节点”。他解释说,这是因为智慧能源管理最终会部署很多的网关设备。如果没有基于云的网关管理,任何一个与网关相关的业务升级,甚至于网关出了问题,都可能需要专人现场做调试维修,使得网关的运维成本非常高。在英特尔看来,一个完整的云平台里面,非常关键的一点是需要有对前端网关设备管理的后台,而安全则是需要重点考虑的因素。

与智慧能源产业技术创新战略联盟达成战略合作

为进一步推进与生态系统伙伴的协同创新,真正实现能源产业的智能化,在本届峰会上,英特尔还与智慧能源产业技术创新战略联盟达成战略合作,签署“关于智慧能源端到端方案合作和部署”备忘录,以加强在智慧能源领域的紧密合作,共同推动IEEE 1888标准的规模应用和行业进步。

智慧能源产业技术创新战略联盟发起人、常务副理事长兼秘书长刘东(左),英特尔中国物联网事业部总经理陈伟(右)代表双方共同签署“关于智慧能源端到端方案合作和部署”备忘录

“从我们掌握的不完全信息上来看,政府每年投向节能减排的资金达到近5000亿元人民币,主要进行结构调整。现在正在探索建立能源管控平台,希望利用物联网、云计算等技术对能源使用状况有所把握。”智慧能源产业技术创新战略联盟发起人、常务副理事长兼秘书长刘东说,此次签署备忘录,将有助于双方充分发挥各自优势,在四大领域深化合作:

●能源管理网关:基于英特尔架构和IEEE1888标准,共同推动能源管理网关软硬件解决方案定制化开发和推广;

●能源管理云平台:支持IEEE1888标准,开发物联网管理服务云平台架构和解决方案,完成方案搭建,开发与行业应用相关的后台软件,加速能源管理服务的云化;

●智慧能源实验室建设:英特尔提供软件和硬件环境,与联盟理事长单位、秘书长单位联合开展智慧能源实验室建设,对基于IEEE1888标准的行业技术和解决方案进行整合、展示和推广;

●合作推广:共同推广智慧能源网关、云平台和相关解决方案的普及和试点。

除此之外,英特尔在能源信息系统建设的应用合作伙伴还包括罗克佳华、施耐德电气等。其中基于英特尔技术的罗克佳华能耗监测端设备,已进入国家重点用能单位能耗在线监测系统,为政府对企业用能情况的集中监控、管理和决策提供系统支持;施耐德电气与英特尔合作开发的能效管理网关,实现了智能表计、通讯网关、能源管理云平台的整合,可加速以物联网为核心的建筑能效管理解决方案的落地。

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