2019年10月27日 | 数字电网大航海

中国储能网讯：“什么都没做错，却被时代打败”的创新困境，在科技大爆炸的几十年里反复上演。留给“领头羊”们的教训是，唯一确定的只有不确定性。

电网巨人的公用事业属性，曾给外界以保守、刻板的印象。其实改变早已发生，电网企业正在全方位融合数字技术、重塑业态、开放合作，拥抱大变革时代。

eo记者 周慧之 冯洁

1、为什么说现在是电网自我革命的好时机

盛夏，七家国内主流信息通信（ICT）企业受邀前往位于广州科学城的南方电网总部，与电网展开了一场横跨能源、工业制造、通信、物联网、云计算、大数据服务、人工智能等多个领域的技术研讨。

正在To B/G端攻城略地的四巨头——百度、阿里、腾讯、华为（BATH）悉数到场。中兴通讯、航天云网和数梦工场分别代表通讯网络、工业互联网和数据服务新势力入场。再加上南方电网旗下的研发平台数字电网研究院（原鼎信科技），八支队伍花了两天时间，集中探讨了在技术上将如何实现南方电网数字化转型。

当然，与会者都清楚的是，技术只是电网转型的开端，将数字技术与电网的要素、业务、流程有机结合，重塑电网运行、管理和经营模式，并为产业链上下游、数字政府、国家工业互联网平台、粤港澳大湾区利益相关方赋能，才是南方电网数字化转型的愿景所在。

1月22日，南方电网董事长、党组书记孟振平在南方电网2019年工作会议上，第一次把数字化转型升级到公司战略高度，明确提出将数字化作为支撑南网向“三商”——智能电网运营商、能源价值链整合商、能源生态系统服务商——转型的战略路径之一。

随后，草拟四个月、修改数十版，承担南方电网数字化战略落地重任的《公司数字化转型和数字南网建设行动方案（2019年版）》（以下简称《行动方案》）正式出炉。《行动方案》计划到2025年，基本实现数字南网建设。伴随而来的，还有第一阶段（2019—2020年）85亿的投资预算，以及留给外界的巨大想象空间。

当下中国，消费需求升级，传统产业于存量竞争下急寻转型，实体经济增长驶入新旧动能换轨道。同时，在过去的三十年里，CPU运算、内存容量、通讯速度提升了百万倍。承接数据的算力、算法、存储、传输等基础设施，前所未有地变得同电网一样重要。

以AI为代表的数字技术，正在从曾经的“黑科技”变身为无处不在的新“生产力”，为传统产业带去更高的效率、更低的成本、更快的响应、更少的人力和更强的协同。继蒸汽时代、电气时代、信息时代后，数字技术作为源源不断、可再生的“新燃料”，正在全球掀起第四次工业革命浪潮。

根据中国信通院的统计，2018年数字经济规模已占中国GDP的三分之一。“数字中国”建设也上升为国家战略，数字经济成为中国经济增长的新引擎。

站在数字洪流面前，投身其中是电网企业的必然选择。作为国民经济基础部门，电力工业在历经数字化锻造后，重构的不仅是能源产业链的生态，还将影响并惠及整个实体经济。电网数字化，终将带动产业数字化。

不过，时代的机遇来临时，也伴随着巨大的挑战。对于电网而言，这一转型因为需要在几对矛盾中寻找平衡而显得尤为艰难：

在以安全、规范、执行为核心的文化土壤中，要孵化出创新、灵活反应的机制；在投资稳健业务的同时，要抓住发展新业态的机会；在主营业务为管制属性的限定下，要将竞争性新兴业务与管制性业务的脐带切断。

这是一道无解题吗？几乎所有接受记者采访的南方电网人士都表示：不，这是必须主动求解的必答题。而企业数字化转型的体制、机制演进过程，正是探寻破解方法的过程。

数字大航海时代已来，南方电网正在驶向一条兼具“企业级变革”与“社会级理念”共同生长的数字化转型航程。

时代变了，需求变了，电网求变

在广州的目录电价表中，电网的客户被划分为大工业、一般工商业、稻田排灌和脱粒、农业生产四大类。有了用户类型，再根据不同电压等级和城市用电的平谷峰时段，客户的购电价格会有所不同，这是监管部门为便于对公用事业价格统一规制而打下的简易标签。

但是，电网真正了解客户吗？

曾几次拜访阿里巴巴总部的南方电网数字化部综合处处长易勇强的感触很直接，“2012年阿里为其3亿用户画像贴上的标签数量大约是几千个。到了2015年，其6亿用户画像的标签数量飙升到数万个。”丰富的数据催生了精准搜索和个性化的商业推荐，例如2018年“双11”90%的交易额来自标签和推荐技术。

用户画像兴于电商领域，作为基于大数据的精准营销工具，已为金融、电信等诸多传统行业借鉴。其背后，是一个中国消费全面升级的时代。2018年政府工作报告中提到，“推进消费升级，发展消费新业态新模式。”

消费者的需求不再是一味追逐低价格，而将更加注重品质、体验与可持续性。谁能提供更具个性化、定制化的服务，换言之，谁更懂客户，谁就更能捕获客户的注意力。这一规律同样适用于能源行业。

电改呼吁电力回归商品属性，可再生能源平价上网加快到来，储能、电动汽车等交互式能源技术趋于成熟，分布式及多能互补等供能模式的多重变化，正在悄然塑造全新的坐标轴。展现在电网面前的需求象限，已经发生了改变。

南网内部对用户消费行为的判断是，“互联网带来用户需求的蜕变，未来用户将呈现出更为多元化的互联网特征，如个性、高效、便捷、智慧等。以用户对能源的需求为例，呈现了数字化、清洁化、个性化、便捷化、开放化五个特征。”

时代和客户需求的变化，已经挑战了电网企业输配售的传统业务模式。如果电网与客户的互动，仅限于报装、缴费、维修或电表更换，那么极有可能面临客户的流失。电网对这一变化有充分的认识。感受到危机的还有供气、供热等传统公用事业公司以及发电企业，大家不约而同选择的新方向是综合能源服务。综合能源服务正是从以产品为中心到以客户为中心的供能方式转变，而且看重为消费者提供定制化的供能服务。

根据中国科学院院士周孝信的总结，上世纪50年代以来，中国以化石能源以及水电、核电为主力的大机组、大电网的模式，正在走向以可再生能源发电为主、骨干电源与分布式电源结合、主干电网与局域配网和微电网结合的模式。与此同时，配电网的单向电力流正在转变为，分布式能源广泛接入的智能配电网、微网、双向能源电力流。单一电力服务正在发展为综合能源、电力和信息服务融合的多样化服务。

综合能源服务目前没有统一的定义，不过一般有两个层面的理解：一种是以重资产项目投资为主的能源供给模式，包括分布式新能源发电、冷热电三联供等；另一种是轻资产、平台化运营的服务供给模式，包括能效管理、故障诊断、用能检测、智能调控、需求响应，还有交易预测、金融衍生服务等等。后者根植于数据基础，需要借助ICT技术处理大量的数据访问，并进行算法建模和智能协同。

类似的，在金融和电信领域，分别有综合金融服务商、综合智能信息服务运营商的提法。从思路上看，与综合能源服务的第二种理解颇为相似，都是通过创造场景、增加互动，实现数据积累，以达到为客户量身打造服务的策略。

1月14日，南方电网印发的《关于明确公司综合能源服务发展有关事项的通知》提到，“供电+综合能源服务”是电网的业务方向之一。除此之外，电网还将利用能源大数据研究客户消费行为特征，预测宏观经济走势和行业发展，为客户经营发展、能源交易提供有效的决策支撑服务。

这一业务方向并非无源之水。电网企业手握大量用电、缴费、设备等数据，具备提供多元服务的基础。但如何将数据转化并细分，从而能针对不同特征的客户群体提供定制化的能源服务解决方案，才是更关键的一步。

事实上，电网的数据外延性很强，不仅能用于自身客户，也能为税务、海关、公安等政府机构所用，产生服务社会的公共价值。

比如，电网曾通过持续监测某区域夜间低谷时段用电量波动情况，锁定用电反常增加的用户，最终协助公安机关破获制毒案。电力数据对于判断住房空置率，以及协助社区掌握独居老年人的安全状况等，都有先天优势。

2016年开始，广东省工信厅会同南方电网传媒有限公司构建广东省制造业大数据指数，通过海量数据和大数据手段对广东省制造业开展监测和预警。这一大数据指数汇集了电力、交通、出口、金融等多种数据，同时运用机器学习、神经网络等方法，得到了一套能够反映广东省制造业状态并对未来进行分析预测的经济指数。通过可视化技术，这套指数还能直观反映广东省全省层面、区域地市区县层面、行业层面、企业层面运行情况画像。

此外，电动车车主的充电行为，电力市场参与者的购售电行为，各类用电主体的信用记录等，反过来能丰富电网用户画像的标签，并蕴含着新的应用可能，跨界已经发生且势不可挡。

因此，要跟上客户需求，并服务于“数字中国”建设的大图景，电网需要创造出更具吸引力的场景体验，以数字技术为工具，与产业链上下游的设备制造商、能源生产商、配售电商、能源增值服务商、终端用户甚至政府，发生更为深刻的互动，从中洞察生态圈玩家的用户特征和需求痛点。

从构想到现实，数字技术成为新生产力

“云大物移智链”的底层技术架构，将撑起电网的数字化进阶。

除平台型服务之外，大规模新能源、充电桩、储能、分布式新能源电站的接入必将增强电网与外部的互动性，其广泛连接之下的“源网荷储”的智能调控在传统IT架构下将难以实现，云架构提供的高速运算能力，以及弹性存储空间成为必然选择。

“过去是上千个站点接入电网，随着可再生能源占比提升，以及未来各类新型终端的布局，会有上百万甚至更多站点接入，原有信息系统无法支撑如此海量的数据访问，运算速度也会很缓慢。”一位南网人士解释说，“必须依托于云计算的强大算力提升计算速度，并实现横向拓展存储能力以节约系统建设成本。”

与此同时，在成熟数字技术的协助下，“隔行如隔山”的旧律正被电网领域打破。

鼠标轻击、耗时数秒，梁寿愚使用AI负荷预测模型，能够迅速生成一条电网负荷曲线。《2018年基于深度学习算法的负荷预测结果与年方式对比分析》报告表明，2018年广东年度最高统调负荷，通过深度学习预测得到的准确率接近99%，超过传统年方式预测方法。

梁寿愚是南方电网系统运行部自动化处的技术专家。2015年，由“谷歌大脑”开发的“第二代深度学习系统”TensorFlow平台开源后，他开始进入AI领域研究与电网业务的结合。

利用电网近九年的历史负荷数据样本，以及广义货币M2、气温、节假日等宏观数据训练后得到的AI模型，在对广东统调2018年前三个季度月度最高负荷预测中的战绩是：准确率7个月超过传统预测方法，1次持平，1次落后。

唯一低于常规方法预测结果的是2018年5月。原因是，按照历史气温数据，每年的最高气温一般出现在7、8月，而2018年广东的最高气温月却反常地发生在5月。除了这次气候异常，AI的表现不俗。

“现在AI预测负荷曲线与人工建模并调整后的结果相差无几了，但是效率非常高。”

梁寿愚解释，传统中长期负荷预测是使用相似日、回归等方式建模，而且需要人工预测下一年最高、最低负荷以及电量，再根据人的经验进行调整，工作过程很长。但是AI可以迅速自动生成下一年、下一季度、下个月以及每天的96点曲线，也就自然有最高、最低负荷和电量，用时极短，大大提高工作效率。“一旦有数据更新，交给AI自动训练即可。”

人机对弈的天平正在倾斜。即使没有传统负荷预测工作经验，也可以采用成熟的AI技术做负荷预测工作。传统业务的知识壁垒正在消解，跨界竞争不再遥不可及。

这只是AI在电网应用场景的冰山一角。图像识别、语音识别、语义分析、人脸识别、视频识别等诸多成熟的AI技术，已经在输电巡检、设备缺陷识别、客服热线等场景小试牛刀。

更为重要的是，自新中国成立以来，中国劳动力供给首次在2012年遭遇拐点并连年下滑。伴随经济增长和生活质量提升而来的，是人力成本和平均工资的不断攀升。作业环境不佳、重复性劳动的工种常常面临“用工荒”困境。人工智能技术加速商业落地，将为劳动密集型岗位提供替代解决方案。

在经历上世纪70年代以来的技术瓶颈期后，如今人工智能技术焕发了新生，依托于算力的突破以及大数据的发展，史无前例地迎来投资爆发期，并开始迈向AI产业化，为实体经济带来经济产值。有数据显示，2018年初，中国人工智能相关产业产值规模已超过5000亿人民币。普华永道的预测是，到2030年，AI将为中国带来200万亿人民币的经济规模。

一个清晰的信号是，继“人工智能”连续三年写进政府工作报告后，“智能+”又首度在2019年“两会”上出现。从2019年开始，不少高校开始开设人工智能、大数据等专业，以满足即将井喷的人才需求。

一种新的社会共识正在形成。人工智能技术已经不再高不可攀，而是开始作为基础工具、泛在技术，加速融入到传统产业的升级改造之中。正如人工智能在医疗、零售、金融业的广泛应用一样，电网企业也必须迎浪而上。

尽管人类还处于弱人工智能时代，但AI技术已经在电网生产运行、管理决策的应用中崭露头角。如何更系统地、更大规模地推动大数据、人工智能技术与电网业务需求相结合，并将其作为电网战略转型的新动能，迫切性正在凸显。

一方面是消费需求侧的行为模式改变，另一方面是技术供应侧的生产效率倍增，在南方电网数字化部主任娄山看来，过去以流程为主导进行管控的模式已经落后，乃至于传统的专业分工也落后了。传统的系统建设是把业务流程设计好再由信息系统去实现，未来数字化带来的业务模式是开放的，是数据驱动下的业务流程。有了丰富的数据资源，就能拓展不一样的业务模式。

娄山告诉记者，数字技术的应用已经泛在化、普遍化，跨界融合将成为常态，传统专业分工之下的管理、工作模式完全变了。

“电网需要运用数字技术重新思考管理模式、服务模式，并重塑企业的价值创造方式。”娄山说。

2、互联网下半场，电网成“种子选手”

拥抱不确定性，从卖产品、卖服务到建平台、建生态

南方电网战略决策层已经嗅到了变化中的危与机。

2018年年末，南方电网内部举行了一场面向总部各部门、分子公司主要负责人的座谈会，“转型”是这场会议的关键词之一。会议强调，“能源新技术新模式新业态加速演进，公司转型升级势在必行。”

电力工业站在了一个前所未有的十字路口：全球新旧动能转换期与国家“数字中国”战略并驱，数字技术和新能源、储能技术几乎同时来到拐点，能源互联网与ICT企业的产业互联网战略发生交织。加上能源体制改革的激活与催化，令电力行业的新模式、新玩法正在酝酿无限可能。

对于处在能源产业链枢纽位置的电网而言，是考验也是机遇。电网形态正在发生变化，原有单向电力流、单一电力服务的模式已难持续；踩准新业态的步伐，在输配电价监管以及降电价的多重压力下，电网企业将有机会找到新的利润增长极。

对电网而言，充电桩、车联网、光伏云、产业链金融等新兴业务领域，均吸引了诸多非传统玩家参与。在内涵更为广泛的综合能源服务市场，阿里、腾讯、华为以及海尔、格力等跨界巨头的身影，开始高频率亮相其中。

一位业内人士评价，目前能源互联网还没有“巨无霸”出现。BATH在能源领域的实力还比较弱，主导产业互联网的往往是行业龙头或控制性强的企业。但如果行业龙头始终没有行动，坚持3—5年或许没问题，5—10年后一定会被颠覆。

“什么都没做错，却被时代打败”的创新困境，在科技大爆炸的几十年里曾反复上演。留给“领头羊”们的教训是，唯一确定的只有不确定性。

“我们必须直面一个抉择。”南方电网2019年年度工作会上，孟振平对台下的职工代表说，“失去了机即是危，克服了危即是机。”

在孟振平看来，数字化、互联网、集成化、虚拟化以及循环共享经济，已经让物理意义上的世界扁平化，竞争优势越来越不单纯依靠压低成本，而是靠功能性和创新力，规模经济的相对优势将被削弱，掌握人工智能和大数据以及通过智能系统的引导来运行大型平台的能力，将决定企业的力量。

抉择过后，南方电网确定了全新的“三商转型”战略， 即推动南网向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。三者逻辑关系递进又有所区别，打造电网“数字化底座”则贯穿其中。

具体来说，“智能电网运营商”将延续完善过去智能电网建设时期的工作；“能源产业价值链整合商”注重对供给侧与需求侧、技术与市场的整合中寻求价值最大化；“能源生态系统服务商”则尝试发挥物理和虚拟平台资源的作用，创造推出新的平台，向生态系统迈进。

由于电力流的传输要求实时平衡，电网的信息化、自动化有着不错的基础。有业内人士总结国内各行业信息化水平的基本格局：作为数字“原住民”，互联网科技企业无疑属于第一方阵；视数据为生命线的金融行业，处在信息化建设的第二梯队；电网企业则领衔各大央企，位于第三梯队的前列。这为电网企业下一步向数字化、智能化方向转型提供了积累。

与“三商转型”一脉相承的，是南方电网竞争策略的同步变化，即从“产品、服务战略”转变为“平台战略、生态构建”。

平台、整合、生态，已经成为南网新战略新思路的三个关键词。其内核逻辑在于，相对于传统的比较优势理论，南网今后将更为看重自身整合能力、集成能力的塑造。这是因为，无论是数字新技术，还是能源新技术的到来，都将改变原有生态系统，而新生态意味着新玩家的出现。以搭平台、建生态的方式，整合和集结优秀的玩家共创，已经成为各领域企业转型的共鸣。

比如，一方面，电网可以考虑将自身的客户资源、体量规模、现金流以及数据资源等优势，赋能于产业链上下游，以实现要素优化组合；另一方面，电网也可以选择集成技术、集成渠道、集成产品的方式，来推动“开放合作、互利共生、协作创新”。

为推进转型战略落地，南方电网已制定《向能源产业价值链整合商转型的意见》，其中就包括对数字技术的整合发展思路。早一步，南方电网还发布了《人工智能与业务深度融合转向规划》。

牵一发而动全身。数字化转型是一场涉及技术、生产、管理、运营、组织结构、商业模式、企业文化等全方位变革的整体工程。站在全局高度统筹数字化转型颇为关键，为此，南方电网在顶层设计的棋盘上迈出了强化的一步。

原南方电网网络安全和信息化工作领导小组升格为网络安全和数字南网建设领导小组，是执行南网数字化转型顶层设计、总体布署的最高决策机构。这一小组由南方电网董事长孟振平担任组长，南方电网总经理曹志安担任常务副组长。

如此高规格配置，“数字南网”也进阶为南方电网“一号工程”。

适配的组织结构调整，是传统企业发起数字化转型的必备环节。6月5日，南方电网进行总部组织机构优化调整。例如，取消原信息部，设立数字化部，作为南网数字化转型的牵头职能部门；根据业务属性与关联性，进行多个部门的整合重组；强调不搞事业部或准事业部，以理顺职能部门角色定位等等。

在技术解决方案合作方的选择上，电网也一度感到纠结。与BATH等上述八家企业分别探讨沟通后得出的结论是，任何一家ICT企业都很难独立承担数字南网的建设。

南方电网数字化部信息化处副处长梁锦照解释，电网与互联网科技企业不一样，互联网业务属于短链条业务，应用框架相对比较简单，可复制性强。但电网系统是复杂的动态系统，业务关联度比较大，业务链条很长，数字技术与传统业务的融合是比较大的难点。

考虑到电网业务的复杂性，公司数字化转型需要和外部ICT企业在物联网、大数据和人工智能等技术领域广泛合作，形成合力推动“数字南网”建设。“没有太多经验可循，需要努力探索。”梁锦照说。

7月，南方电网在原鼎信信息科技有限公司的基础上，整合南网科研院智能电网研究所、智能用电与计量技术研究所、信息通信研究所等力量，挂牌组建南方电网数字电网研究院有限公司（简称“数字电网研究院”），作为南网自有的一支数字化研发力量。

自上而下的战略决心有了，解决问题的合作伙伴有了，组织结构的同步调整也在变动中。接下来，在搭建数字平台的过程中，如何围绕公司战略转型，以客户需求、业务痛点为导向，找到技术与业务的一个个价值闭环，用技术提升业务效率、业务反哺技术成长，则是数字化转型成败的关键所在。

复杂业务、天然网络：电网是IoT时代优质场景

电网数字化、运营数字化和能源生态数字化，是南方电网向外界释放的数字化转型三大重点方向。无论是管制性业务、竞争性业务，还是内部管理流程、对外协作模式，均是南方电网尝试数字化改造的内容。

中国互联网技术的浪潮，已经走过PC互联网、移动互联网时期，进入万物互联（IoT）时期。当手持移动智能终端的网民红利几近透支时，中国进入“互联网下半场”，即从消费互联网转入产业互联网时代，过去人与人的连接也延展至人、机、物的连接。

电网业务链条长而复杂，反而带来了极为丰富的应用场景，由此沉淀的数据和算法基础，将使电网企业成为数字技术应用的“种子选手”。

在南方电网数字电网研究院有限公司副董事长方翎看来，电网是物联网应用的最佳场景，反观消费互联网繁荣的历程，可以推断产业互联网依然会遵循“连接—实时计算—智能协同”的发展路径。

南方电网连接了数以亿计的用户和设备，拥有众多产业链上下游伙伴，是天然的网络平台，“但电网的网络连接价值没有完全体现出来。”方翎解释说，这是因为电网在连接、实时计算和智能协同三方面做得还不够，需要在万物互联的基础设施建设、平台建设、物联网应用等方面付出异常艰苦的努力。

方翎表示，“未来我们将通过无处不在的网络，海量连接的人和设备，海量的实时数据，海量的计算，获得对电网和客户的精确感知，运用大数据和人工智能技术使电网达到智能协同和安全运营，让客户获得超值的服务体验。”

电网数字化，是南方电网数字化转型的重点方向之一。

有效连接电网设备的技术瓶颈正在突破当中，物联网及5G无线通讯技术的日臻成熟，能将电网的感知触角延伸到设备更细微的环境变化。“设备要能够自我表达和被管理，能够被平台之上的算法模型或智能大脑操作，并成为智能分析和应用的一部分，才是物联网意义上的连接。”一位业内人士解释。

透过一张热敏温度贴卡，运维工人观察色卡变色程度，可以粗略判断变电站的温度，这是早期简便的巡检方法。接下来工具升级，运维工人手持红外测温枪，操作喷射动作就可以实现检测。再后来，红外测温仪取而代之。现在，机器人巡检技术已在多地替代人工操作。

但这还不够。“如果能有一个智能化、小型化的传感器直接贴在上面就好了。”

南方电网生产技术部配电处处长余文辉说，这样就能把采集到的各种设备数据，集中通过智能网关上传到物联网平台，可以查看实时数据，随时随地掌握设备状态，而不需要等待机器人巡检返回数据。“机器人巡检需要充电，而且有周期性。物联网技术将颠覆传统的作业模式，大幅提升生产力。”

输电线路和海量设备的运维、巡检，常常遇到环境复杂、高危险却有高精度需求的操作情景。与此同时，客户停电时间、百万工时工伤意外率又是反映一家电力企业综合竞争力的重要指标。以物联网、AI芯片等技术替代人工操作，是应对极端情况颇为重要的选项。

比如，云贵高原夏季凉爽，与其他省份需要迎峰度夏不同，云南、贵州两省的用电负荷高峰发生在冬季夜晚，“夜晚负荷高的时候谁来巡检？”一旦有能满足需求的传感器技术，就可以采集任何时段的数据，同时弥补晚间巡检精度不足的问题。

技术进步在不断催生新的需求。据余文辉介绍，未来物联网技术将覆盖到输电线路的雷电、覆冰、山火监测等功能，配电环节则包括配电变压器、配电房监测等场景。算下来，需要使用的传感器数量将过亿。“预计3—5年之后将形成规模。”

不过他也提示，“要考虑技术投入的成本产出比关系，既要试点，要注重技术发展趋势，更要注重对公司产生效益。”

采用数字孪生技术，在数字世界复刻一张与物理世界一模一样的电网，是“数字南网”的核心基础。为什么要打造数字孪生电网？一方面，可以打破现实壁垒，在虚拟空间完成理想状态下的整体运作；另一方面，可以降低试错成本，例如变电站、变电房、高压房等规划选址，能否真正做到选址建设最优化，在数字孪生的环境下可以进行无数次验证，在实际投资前做到模拟仿真，直到改进至最优参数后才确定投资建设，投资成效将更有把握。