互联网思维审视能源转型的矛盾三角，助力“碳中和”

文 | 阿里云电力行业解决方案总架构师 黄兵

电力系统是人类史上最复杂的人造系统，电能被广泛利用，将人类生活水平提高到前所未有的高度，同时也开创了近代史上第二次技术革命。

但过去由于受限感知与智能技术、数字化技术的发展，电力系统建设主要以源随荷动的单向调度为主、以冗余方式保障电网安全，因此存在能源效率转换不高等问题。数据表明，我国单位GDP能耗约为世界平均值的四倍，工业电价成本相比发达国家仍处于高位。能源转型也正面临着“保证能源安全”、“推动能源低碳”、“降低能源成本”发展三角悖论，如何借助数字化的方式以最经济的手段支撑能源转型，助力实现“碳中和”目标，是当前需思考解决问题。

能源转型面临矛盾的铁三角

当前国家能源在转型，在今年全国两会上，“碳达峰”和“碳中和”成为热议的话题。“碳达峰”、“碳中和”成为我国“十四五”污染防治攻坚战的主攻目标，并首次写入政府工作报告。

既要保证能源安全，又要能源绿色发展，还得解决经济投资效率上可承担，三者同时满足，人们称其为能源转型中“矛盾三角”。

以互联网思维与实体电力电网相结合，有望平衡能源转型面临的“矛盾三角”。

第一，安全与效率的矛盾，通过互联网思维与技术手段实现“保安全降效率转变为安全效率双提升”。传统扩张式电网的发展模式下，只能依靠提高冗余来保安全，电网安全与效率难以同比提升。如何让用户参与到电网负荷调节，享有电网调节溢价，降低用电成本。如何通过互联网技术手段实现个性化用能质量，鼓励用户参与至电网负荷调节，降低用能成本，是当前需思考解决问题之一。

第二，安全与绿色的矛盾，通过数据智能技术实现“源随荷动转变为源荷互动”。以浙江电力公开数据为例，截至2019年底，全省清洁能源装机1690万千瓦，是2015年装机规模的5倍之多，其中分布式能源装机容量占比超过50%，未来还将以100%的速度增长。但绿色低碳能源的分布式电源是双向电源，同时也是不稳定电源，不可控消纳分布式能源给电网带来安全风险。如何实现高比率清洁能源的消纳，引导分布式能源健康发展，需要在电网供给侧，通过数据智能技术实现让电网具备有实时计算平衡能力，也是需解决的核心问题之一。

第三，绿色与效率的矛盾，如何通过数据智能技术实现“以冗余保安全转变为降冗余促安全”。还是以浙江电力公开数据为例，2020年夏季，浙江全社会最高用电负荷达到9268万千瓦，服务用户数45000万，已超过英国、法国、德国等发达国家的规模，将进入亿千瓦级时代，平均每年保持10%的增长。如何保障电力安全可靠供应？如继续采用粗犷的电网冗余建设来保证电网安全，难以降低能源成本。

可以说，过去10年能源电力发展就是在解决安全可靠、清洁低碳、质优价廉的矛盾中前进。在如今国家提出“碳中和”的背景下，电力系统更急需能源与互联网相结合，通过数据智能的技术手段，平衡不可能三角的矛盾。

以互联网思维重新审视转型中的矛盾

阿里对零售行业数字化重构亦是在平衡“多快好省”矛盾中螺旋向前发展。其沉淀的数字化转型经验对其他行业亦有借鉴意义。回望整个阿里发展历程，是通过对行业数字化、构建协同网络、借助数据智能技术技术手段，以最经济方式解决了供需平衡问题。零售领域矛盾体称之为“多快好省”，“多”指的是商品供给的丰富多样性，“省”是指消费者心理感受到低价购买了高质量商品，“快”指的是高效仓储与物流满足用户体验，“好”指的是满足客户个性化要求的正品。在2003年到2009年淘宝和支付宝以“多省”为切入，并逐步实现新零售时代“多快好省”的平衡，其沉淀的互联网思维、数据智能技术的转型经验，同样适用于能源企业转型。

数字化是行业转型的基础

数字化指的是零售全要素的数字化，淘宝实现了零售100%数字化。在消费侧中，2019年双11当天共有5亿用户通过天猫和淘宝APP完成商业活动，当天共产生物流单12.92亿个，以及12万笔/秒的支付峰值笔数。在供给侧，全国500万门店中，使用移动支付占比90%，电子价签普及率80%以上，短短3年内，全国物流电子面单的使用率超过95%，因此数字化是行业转型的基础。

但在能源行业，全要素数字化指数有较大提升空间，需加大对消费侧超级APP、及供给侧数智孪生电网的投入建设。

网络协同是扩充数字商业的影响边界，吸纳更宽和更深的多方参与

在淘宝的智能网络建设过程中，通过业务中台技术构建一张多角色的协同网络，共吸纳7.8亿买家、2000万卖家、100万网红、10万店铺ISV等参与至数字网络建设中。早期淘宝仅有买家和卖家2类角色参与，随着消费者和商家逐步扩大，衍生出“模特”和“店铺装修ISV”角色，初步形成了网络扩张效应。再随着平台壮大出现“淘宝客”、“网红直播”这类角色，整个生态逐步衍生成经济体。这种网络协同思维，亦适用于能源互联网转型。

在能源数字化转型历程中，核心元素搬移至网上是相对容易实现的。但如何在平台上吸引或衍生更多角色进行协同是转型核心关键点。2018年建设网上国网初步完成这部分工作，且当前网上国网月活达到3000万，如何吸引或衍生多种角色共同参与并形成网络扩展效应？能源行业已经在尝试第一波协同网络建设，但在需求侧响应，尚未形成规模，亦尚未完成数据智能体系雏形建设。

在能源数字化转型中，构建超级APP，不是难事。但是如何建设一张具有扩张有张力的协同网络，如何找到能源行业的关键螺旋上升卡位点，是能源企业数字升级建设的重点。

数据智能是让商业活动更精准的手段，提升商业竞争效率

在淘宝的智能网络建设过程中，累计超过5000+P数据，数十万个算法，通过数据中台技术为商业活动提供精准服务，最终每天为月活7.8亿淘宝用户从2000万商家呈现的15亿件的推荐商品，淘宝通过数据智能实现精准的商业。这种数据智能的思维，亦适用于能源互联网转型。

在能源数字化转型过程中，如何实现高比率清洁能源的消纳，引导分布式能源健康发展，实现在电力的供需匹配，需要在多角色参与的网络协同下，思考数据智能产品的构建。同时，如何找到非冗余性建设电网，来保障电力安全可靠供应，需思考从单个“面”的智能化，升级到“体”的智能化。

平衡能源转型矛盾三角的落地步骤

在我们借用网络协同和数据智能对零售、金融、物流行业进行数字化转型升级过程中，沉淀了一套可落地的实践步骤，可以为平衡能源转型的“矛盾铁三角”提供参考。

IT基础设施全面云化

100%云化率带来并非只是IT层面运营和运维效率的提升。而是其将对组织协同、数据归集进行再造。当前电网企业平均云化率尚不足20%，距离十四五末100%全面云化目标还有很长路要走。在IT部门的云化管理要求上，建议基于云原生再造系统，以此推动组织和数据归集的流程再造。

核心技术的互联网化

基于网络协同和数据智能的商业智能，技术实现上基于超级APP+业务中台实现网络协同，基于数据中台实现数据智能。业务中台可构建多角色协同网络，通过超级APP打通业务链条，沉淀数据，通过数据中台进行毫秒级处理，而后由人工智能与算法反哺服务，让服务更加精准。

结合电网信息化特色，我建议，可以构建超级双APP+双中台+双主站，进行元素重组和流程再造。

a)   构建对外超级APP和对内超级APP，将商业和管理过程数字化

以电网为例，近百万员工对外服务5.6亿用电户。通过再造两款超级APP，构建多角色协同网络，吸纳关键节点参与其中。比较好的方式是，建设一款对外服务APP，如现有的网上国网；建设一款对内协同APP，可以尝试使用钉钉构建。

重构3个核心主业的业务中台，为多角色协同提供稳定中台支撑

两款超级APP在多角色网络边界拓张时，需要稳定的业务中台提供支撑。电网的三大核心主营业务——营销、设备、企业管理，通过业务中台可对元素、流程再造。以营销为例，通过中台可实现3个升级：从过去以电表为中心、升级为以客户为中心；从过去以单一商品为中心，升级为综合商品为中心；从过去被动式服务，升级为主动式服务。其他业务领域基于中台建设，亦可达到此效果。

 b)   再造2大核心主站基于数据中台重构

电力系统数据一部分来自电网商业活动，更大一部分主要来自设备。建议两大主站系统完全基于数据中台重构（暂不考虑在二区的调度系统）。传统主站系统建设方式存在数据搬移两次的问题，也无法满足商业上对设备数据15分钟、1分钟高密集采集等需求。基于数据中台重构两套主站系统，可避免数据的多次搬移，为下一步数据智能提供一手数据原料。

关键应用的数据智能化

在做好IT基础设施云化、2+2+2的核心技术互联化后，基于数据智能建设数字孪生电网，就相当于再造一张数智电网。通过智能感知、实时数仓、知识图谱等技术，把所有电网数据进行数智化、可共享化。

借助两款超级，多方可在数智电网完成协同，实现高比率清洁能源的弹性消纳，引导分布式能源健康发展，建设具备有实时计算平衡能力的电网就成为可能。

同时，由于超级APP可直接触达客户，通过提供差异化的用能服务，有望实现电网安全和效率的双提升。

一张数智电网

互联网思维通过数字化、网络协同、数据智能唤醒了各行业沉睡的资源。电网公司过去10年的发展在解决安全可靠、清洁低碳、质优价廉的矛盾中前进。未来10年，互联网科技公司在零售、金融、物流数字化转型的实践经验，可以帮助电力行业发展能源互联网，平衡能源安全、能源低碳、能源经济的三角矛盾，助力实现“碳中和”目标。