最近，國網(wǎng)上海、四川、重慶電力等多家省級電力公司陸續(xù)與當?shù)卣炇饝?zhàn)略合作協(xié)議，合作的內容是電力大數(shù)據(jù)服務生態(tài)環(huán)境治理。
政企合作早已不是新鮮事兒。但這一波浪頭釋放了信號：環(huán)境治理又打開了一條通路，而且頗有拔本塞源之勢。
如何平衡好環(huán)境效益與經(jīng)濟效益，一直都是橫在經(jīng)濟社會發(fā)展前的一道題，找出合理的裁判標準才是關鍵。對此，電力大數(shù)據(jù)可以提供一些靈感。
用電側數(shù)據(jù)：透露生產狀況
用電量能夠反映經(jīng)濟社會的運行狀況，不久前的“企業(yè)復工電力指數(shù)”就體現(xiàn)了這樣的邏輯。在環(huán)境治理中，道理也是一樣的。
先來看這樣一個例子。
2019年12月11日至15日是成都市重污染天氣橙色預警管控期。根據(jù)成都市環(huán)保部門的管控要求，部分污染源企業(yè)應采取停產減排措施。如何判斷這些企業(yè)到底有沒有落實管控政策?在四川電科院開發(fā)的成都市智慧環(huán)保用電監(jiān)測平臺上，情況一目了然。
據(jù)四川電科院的工作人員介紹，通過監(jiān)測污染源企業(yè)在管控期間的用電負荷，并將這一數(shù)據(jù)與基準用電水平(黃色曲線)進行對比，就可以看出企業(yè)在管控期間的生產狀態(tài)。
▲A企業(yè)用電負荷曲線(2019.12.11~2019.12.15)
▲B企業(yè)用電負荷曲線(2019.12.11~2019.12.15)
如圖所示，A企業(yè)在11日至15日期間的生產用電負荷接近于零，這表明該企業(yè)嚴格執(zhí)行了環(huán)保管控政策。而B企業(yè)在管控期間每天的用電負荷都比較高，和基準用電水平相差不大，顯然存在違規(guī)生產情況。
用電負荷反映出的問題會被反饋給環(huán)保部門，作為環(huán)保部門下一步工作的依據(jù)。這是電網(wǎng)企業(yè)與政府聯(lián)手進行環(huán)境治理的基本模式。
為什么是電網(wǎng)企業(yè)?
答案是角色使然。電網(wǎng)企業(yè)從發(fā)電廠購電，然后將電能輸送給各用電方。經(jīng)過大電網(wǎng)的輸配變，誰用了電、用了多少電一目了然，這也是數(shù)據(jù)分析的基礎。電網(wǎng)企業(yè)作為電能的輸送者兼數(shù)據(jù)采集者，具有從電力大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價值的先天條件。
雖然道理簡單，但做起來并不容易。用電側數(shù)據(jù)的原始結構較為單一，想進一步發(fā)掘數(shù)據(jù)的價值，還需從中探索出更為多元的分析維度。
以成都市智慧環(huán)保用電監(jiān)測平臺為例。基于用電側數(shù)據(jù)，該平臺可以對污染源企業(yè)的持續(xù)用電情況、用電波動情況、生產活躍情況等進行分析，從而為環(huán)保部門提供可靠的決策依據(jù)。在這一平臺搭建的過程中，有兩個發(fā)現(xiàn)指標的方法至關重要：一是數(shù)據(jù)的“轉化”，二是“標準”的選擇。
拿污染源企業(yè)的持續(xù)用電情況來說，想以月度為單位看企業(yè)是否正常開工，要怎么做?解決這個問題，還是要從企業(yè)用了多少電入手。根據(jù)污染源企業(yè)的日用電量數(shù)據(jù)，可以判斷該企業(yè)當日是否正常開工;根據(jù)污染源企業(yè)的月度正常開工率，可以判斷該企業(yè)當月是否正常開工。經(jīng)過巧妙的“轉化”，用電量在時間維度上的意義得以拓展，監(jiān)測平臺就可以實現(xiàn)具有一定時間跨度的數(shù)據(jù)分析。
在“標準”的選擇上也有門道。污染源企業(yè)的生產經(jīng)營情況時有波動，怎么判斷波動是否在正常范圍內?我們知道，標準差可以反映數(shù)據(jù)的離散程度，而行業(yè)用電量標準差可以作為一個參照標準。比照著這條線，就可以看出污染源企業(yè)的用電波動程度相對于行業(yè)一般水平來說是否更為劇烈，從而幫助環(huán)保部門對污染源企業(yè)的真實生產狀態(tài)做出準確判斷。
發(fā)電側數(shù)據(jù)：直指清潔源頭
說完用電側，再來說說發(fā)電側。根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年我國全口徑發(fā)電裝機容量為201006萬千瓦，其中火力發(fā)電的裝機容量占比為59.2%。對火電的強依賴性促使有關部門開始思考，如何在不影響經(jīng)濟社會正常運轉的前提下減少發(fā)電對環(huán)境造成的污染。
對于這個問題，上海電科院已經(jīng)有所行動。
在發(fā)電量上網(wǎng)的過程中，電網(wǎng)企業(yè)可以掌握并網(wǎng)機組運行參數(shù)、一次調頻等數(shù)據(jù)。同時，發(fā)電過程中煙塵、硫氧化物、氮氧化物等污染物的排放量也可以被采集。概括來說，從發(fā)電側入手開展環(huán)境治理，本質上是對上述各類指標進行綜合評價。
循著這樣的思路，上海電科院搭建了電能綠色管理平臺，以電能綠色指數(shù)為載體，對傳統(tǒng)火電、新能源發(fā)電等接入上海電網(wǎng)的電力數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析。
▲上海市某火電機組電能綠色指數(shù)
以上海市某火電機組為例，0.814的總得分表示該機組電能供給整體表現(xiàn)較好。其中，發(fā)電清潔因子、可靠性支撐因子的權重較高，分別為31%和30%。從清潔因子指數(shù)來看，可以發(fā)現(xiàn)該機組的氮氧化物、二氧化硫、煙塵績效排放速率指標值都很高。據(jù)上海電科院的工作人員介紹，這說明該機組發(fā)電時所排放的氮氧化物、二氧化硫、煙塵等污染物較少，環(huán)保程度較高。
此外，該機組的電能綠色指數(shù)在受監(jiān)測的并網(wǎng)機組中排名前三。在這些數(shù)據(jù)的指導下，電網(wǎng)調度可以優(yōu)先安排該機組發(fā)電，以減少發(fā)電對空氣造成的污染。
構建電能綠色指數(shù)的意義，一方面在于能夠從整體上對機組情況做出評價;另一方面在于，只有了解每個機組的“長板”與“短板”，才能有的放矢。相應的反饋機制不僅不會影響到正常的發(fā)電和用電，還可以實現(xiàn)對電網(wǎng)日常調度的優(yōu)化。
不過在這個過程中，也有幾個需要解決的技術問題：
一是數(shù)據(jù)的采集、傳輸與存儲。對此，可以在各設備端安裝傳感器進行基礎數(shù)據(jù)采集，再通過數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)倉庫。
二是從海量數(shù)據(jù)中提取有效信息。這就需要定義冗余、異常、錯誤等數(shù)據(jù)邏輯，通過對數(shù)據(jù)的清洗和加工形成有效數(shù)據(jù)集，構建各個系統(tǒng)的基礎分析數(shù)據(jù)庫。
三是不同平臺、不同標度數(shù)據(jù)的打通與整合。需要用到的手段包括開放數(shù)據(jù)接口、創(chuàng)建消息隊列等，并采用專家打分法確定各級指標的權重系數(shù)。
硬件的進化、理念的升級，賦予了電網(wǎng)企業(yè)與環(huán)保部門進行環(huán)境治理合作的先決條件。直指源頭的監(jiān)測與調控，也為政企合作提供了一種十分獨特的視角。
此番合作，新在哪?
一是指標新。無論是發(fā)電側還是用電側，電力大數(shù)據(jù)的分析指標都在向更綜合、更全面的方向發(fā)展。只有不斷拓展數(shù)據(jù)分析維度、打破各類數(shù)據(jù)之間的壁壘、促進不同數(shù)據(jù)的融合，才能真正激發(fā)出電力大數(shù)據(jù)的活力與能動性。
二是模式新。利用電力大數(shù)據(jù)開展環(huán)境治理，將政府、電網(wǎng)企業(yè)和污染源企業(yè)三個方面緊密聯(lián)系在了一起。電網(wǎng)企業(yè)負責數(shù)據(jù)采集并提供分析平臺，是政府和污染源企業(yè)之間的連接點;在電力大數(shù)據(jù)的支持下，環(huán)保部門可以快速了解污染源企業(yè)是否執(zhí)行了生產排放指標任務;對污染源企業(yè)而言，其生產經(jīng)營過程所產生的數(shù)據(jù)帶動了整個分析系統(tǒng)的運行，同時它又是生產排放指標任務的最終落實者。這樣一來，電力大數(shù)據(jù)在能源生態(tài)系統(tǒng)中的多個環(huán)節(jié)之間都起到了聯(lián)動作用。通過不斷地對各方進行反饋，環(huán)境治理工作得以形成一個閉環(huán)。
電網(wǎng)企業(yè)可以在傳統(tǒng)角色的基礎上被賦予更多想象，電力數(shù)據(jù)也可以凝聚出更大的價值。
4月9日，中共中央、國務院印發(fā)《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》，提出要提升社會數(shù)據(jù)資源價值，包括支持構建農業(yè)、工業(yè)、交通、教育、安防、城市管理、公共資源交易等領域規(guī)范化數(shù)據(jù)開發(fā)利用的場景。自上而下，都在強調數(shù)據(jù)價值的發(fā)現(xiàn)。而此次與環(huán)保部門合作，正是電網(wǎng)企業(yè)以實際行動對數(shù)字經(jīng)濟時代社會治理需求作出的又一次響應。
隨著一個個環(huán)保用電監(jiān)測平臺的成熟落地，環(huán)境治理領域也有了應用電力大數(shù)據(jù)的生動樣板，這或許能夠為未來電力大數(shù)據(jù)價值的進一步發(fā)掘注入新的生命力。
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