能源節約與生態環境保護信息化體系建設

章珂 李慶生 李震

(1.貴州電網有限責任公司戰略規劃部,貴州貴陽 550002;2.貴州電網有限責任公司電網規劃研究中心,貴州貴陽 550002;3.貴州電網有限責任公司電網規劃研究中心能源經濟研究室,貴州貴陽 550002)

0 引言

電網是國民經濟與人民生活的基礎,它的安全關乎國家能源的安全。隨著新能源技術的發展及應用,新能源在國家電網結構中比例不斷的增加。新能源的發展導致電網組網結構等級變得更加復雜,電網規模也更加的擴大化。此外,組網方式、結構設備及結構都較之過去更加復雜。這對電網組網技術及控制基礎提出了全新的要求。面臨復雜化、多樣化的電網信息和電網運營業務,傳統的電網運營管理系統已經無法適應國家能源的高效配置。近些年,國家加大了對智能電網的建設與投資,在電網建設中引入了計算機網絡技術、智能監控技術等信息技術,來提升電網的信息化水平[1]。

1 國家電網及業務需求

2006年4月29日,國家電網提出了全系統內實施SG186工程的戰略規劃。該規劃制定了以下四項戰略目標:(1)建成一體化企業信息集成平臺,實現上下級電網信息暢通與數據共享;(2)建設適應公司管理的業務管理能力;(3)建立健全規范有效的信息化保障體系,推行信息化可持續發展;(4)構建數字化電網和信息化企業。

SG186工程的提出指引著國家電網進行信息化體系的建設。從SG186工程戰略目標來看,國家電網及業務有擴大的需求,且業務信息化管理的需求較為明顯。可想而知,隨著新能源的發展,國家電網業務整合需求迫在眉睫。國家電網的業務覆蓋省、地市、區縣、供電所四季供電單位,在管理上對信息共享和協同管理的要求極高。此外,隨著電子支付手段的發展,在業務管理上,國家電網還面臨著電子支付、自助服務等方面的創新。在信息化時代,電網企業需要升級支付系統和業務服務系統,面臨著傳統業務線數字化業務轉型的緊迫需求。因此,國家電網需求針對主營業務構建一個系統化的管理平臺。

我國電能源結構主要以火力發電為主。火力發電過程不可避免的產生煙塵、二氧化碳、二氧化硫等污染物,造成環境污染。僅火力發電排放的二氧化硫就超過了40%。此外,供電過程中,從省到地市、縣區、供電所的電力傳輸過程中,不可避免的發生著電力損耗。電網線路中發生的電力損耗差異較大。這些問題都反應了電能源及電網管理中節能減排、環境保護的需求。國家電網的SG186工程貫徹落實了“節能減排”政策,通過信息化、智能化的業務管理,提升了國家電網傳輸的效率和精準性,通過強化系統化監測有效的確保了電力輸送中的安全,極大的降低了供電輸送過程中的電力損耗[2]。

2 能源節約與生態環境保護信息化體系建設的重要性

近些年,國內的新能源發展迅猛。以核電、太陽能、風能、生物質能、潔凈煤技術等為代表的新能源GDP快速增長,加劇了國內電能源行業的競爭與發展。新能源的發展促使國家組網結構的改變,使得國家電網組網結構及業務信息變得更加復雜。受國家電網等級多、組網方式多、接入設備多、組網結構多的影響,增加了電能源管理的難度。構建信息化體系對多組網結構下國家電網統一配置能源和提高能源利用率有著重要的作用[3]。

面臨著國家電能源結構與電網結構多樣化的趨勢,電網企業迫切需要進行電能資源的整合,來提高不同類型電能源資源入網和利用的效率。新能源、清潔能源并入電網結構中,將對電網企業的技術與業務提出更高的管理需求。新能源、清潔能源的并網要求電網企業必須提高電網的信息化與智能化水平。在多樣化的能源信息背景下,信息化體系的建設對推動電網企業實現資源高效整合,以及實現綠色環保的供電及業務運營管理有著重要的作用。

未來,國家電網可能需要在組網中并入更多的可再生能源,來提升電網的節能減排水平。在管理上,需要解決遠距離、超高壓、綜合化、低損耗、高效化的電能源傳輸。因此,電網企業必須充分利用信息化平臺來提升國家電網系統化的數字控制與信息管理,加強在線動態監控與控制,來預防供電網絡中存在的缺陷和故障,確保我國供電網絡高效、節能、環保的運行和發展。電網企業依靠通信與控制技術、現代信息技術等手段構建信息化體系,這對提升國家電網系統自動化、智能化的水平和促進電能源節能環保、可持續發展有著非常重要的作用。

3 能源節約與生態環境保護信息化體系的構建

3.1 信息化體系構建的要求

電網企業業務運營管理主要包括設施設備、工序、內容等方面的管理。能源節約與生態環境保護要求電網企業在業務運營管理過程中應該做好設備更好和環境影響因素的識別與評價。對設備能耗及環境影響因素的評價需要通過對日常檢查及維護保養記錄的分析來確定能耗與污染類型,以及能耗量與污染量。這既是電網企業傳統業務管理的需求,也是信息化管理的基本需求。為此,電網企業在信息化體系構建時必須滿足以下基本要求:(1)設施設備智能化;(2)耗能檢測信息化;(3)污染統計信息化;(4)環境保護與評價信息化;(5)能源配置綜合化。此外,能源節約與生態環境保護重點在于通過能耗、污染的識別與統計來調整管理方案,加強能耗與污染的處理及預防。這要求信息化體系構建中必須具備對能耗、污染的各部分系統監測及系統化預測的功能[4]。

3.2 信息化體系建設

為實現電網企業管理中對能耗、污染的高度信息化管理與控制,信息化體系框架需要在設備端引入智能監測設備,在PC端以設備監測信息記錄為基礎來建立設施設備能耗及污染臺賬。融合數據庫技術為不同的環境信息資源設置子系統,構建電網企業設施設備能耗與污染管理總系統及系統平臺。通過總系統和系統平臺來實現電網企業所有關于環境信息資源的高度整合。最后,利用PC端就可以實現對各部分環境信息體系中資源的管理與控制,在共享信息平臺的基礎上統一配置信息資源,協調各部門處理能耗與污染問題,來提高能源節約和生態環境保護的綜合效果。以下對信息化體系建設的各部分體系內容進行分析。

3.2.1 環境信息化目標體系

該體系是根據生態環境管理及可持續發展的需求,以信息化技術、智能技術為基礎,制定的生態環境保護信息化管理目標。

根據電網企業業務發展需求,環境信息化目標可以制定為近期目標和長遠目標。長遠目標可以根據電網企業戰略劃分為3～5年、5～10年、10～30年的目標。無論是近期目標,還是長遠目標,都應該僅僅圍繞設環境保護、信息資源共享、業務協同的原則,制定專網與數據傳輸通道,構建統一的數據存儲和管理平臺、統一的支撐和運行平臺、統一的安全體系和系統運行管理體系。對于中長期目標,還要加強對環境污染預測、環境質量改善及風險防范的管理。為此,需要融入智能傳感器設備、云計算技術等,加強對環境信息的全面監測,以數字保護為基礎,加強生態環境的精細化管理[5]。

3.2.2 環境信息化政策體系

該體系應包括與能源節約、環境保護信息相關的所有政策。如投資政策、質量檢查監督政策、數據安全與保密政策、價格政策等。還應該包括與能源節約、生態環境保護相關的業務管理制度。如環境信息保密安全條例、環境信息分級分類管理制度、環境信息共享與服務管理制度、義務與獎懲辦法等。通過制定和完善相關制度,為電網企業能源節約與生態環境保護信息化業務管理的執行提供指導依據[6]。

3.2.3 環境信息化組織體系

該體系主要服務于組織管理機構戰略目標的組織實施及相關工作的組織實施。如獲取信息的渠道與方式、制定環境基礎數據的投資、制定可行性政策與管理辦法、制定環境保護相關的數據共享制度、制定電網企業責任制度與監督管理制度、制定詳細的獎懲制度等。

3.2.4 環境信息化標準規范體系

該體系確保電網企業信息化建設官鬼的關鍵。主要包括管理標準、安全標準、技術支撐標準、資源管理標準等。通過制定相應的標準,來提升能源節約與生態環境保護信息化建設的規范性。

3.2.5 信息基礎設施體系

信息基礎設施體系是根據(NII)與(NSII)構架的用于信息獲取、處理、分析、存貯、傳輸及共享的全部硬件和軟件設施。它規定了信息化體系建設中基礎設施的要求。隨著新能源在國家電網中的并入,多樣化的電能源管理要求電網企業信息化系統應該具有用于信息處理、分析、貢獻服務的云計算中心,來支持跨區域、大范圍的數據共享和工藝配置。

3.2.6 環境信息獲取體系

該體系主要用于為能源節約與環境保護管理提供決策依據。主要內容有污染監督檢查、污染源自動化架空、環境質量檢測、生態質量檢測、衛星遙感加測、輻射監測等多樣化的信息獲取手段[7]。

4 結語

當前,國家能源發展過程中,節能減排和生態環境保護的需求日益增長。國家電網在進行信息化體系建設時,應緊緊圍繞能源節約與生態環境保護的總則,圍繞節能減排的業務發展需求,構建信息化體系框架。本文研究的能源節約與生態環境保護信息化體系框架的內容包括環境信息化目標體系、環境信息化政策體系、環境信息化組織體系、環境信息化標準規范體系、信息基礎設施體系、環境信息獲取體系、環境信息資源體系、環境信息評估監督體系幾個方面的內容。利用云計算技術、虛擬化技術等,將這些信息體系集中構建在一個完整的業務框架內,構建成一個綜合化信息共享的系統及平臺。在同一的系統框架下,國家能源企業在進行業務運營管理時,就可以實現對各級電網、各級部門之間信息資源的共享和統一協調配置、協同辦公。這種基于系統化的業務管理不僅有利于實現電網企業減排的需求,還能減少資源的量非,強化生態環境保護,提升電網企業運營管理的經濟效益。