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寄云观察 综合能源服务商转型之路
来源:尤文图斯官方合作江南    发布时间:2024-08-18 07:21:10
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  近期,2024第三届中国综合能源服务暨能源数字化大会在苏州盛大召开,北京寄云鼎城科技有限公司资深能源专家娄勇刚出席会议并作《聚合调度交易:能源服务商如何升级虚拟电厂服务商》的主题演讲。

  说起虚拟电厂,娄勇刚指出,综合能源服务商一定会向虚拟电厂服务商转型。并以此为基础,与来宾进一步探讨分享“工业互联网”和“源网荷储一体化虚拟电厂”等关键话题。

  新型电力系统下的能源产业新变革下,能源产业经历了四个时代,分别是传统化石能源时代、新能源时代、综合能源时代、能源互联网时代。前三个时代都是重投资的时代,而能源互联网时代是一个人人享有智慧清洁能源的时代。

  从2023年到2024年上半年,寄云科技与各类能源服务商进行了近200次的访谈。并从中总结发现,2023年各行各业会更看重综合能源服务侧源网荷储一体化的业务;到2024年,能源和工业类数科公司对VPP更有了比较明确的投入诉求。

  同时,能够正常的看到当前综合能源服务商仍然面临着诸多问题,例如同质化竞争加剧、专业性人才的缺乏、业务模式单一、融资渠道不足、政策与市场变化、产业链协作不足、数字化水平较低等等。面对这一些难题,寄云科技认为综合能源的尽头是负荷端,负荷端的核心是能耗可控,而能源可控的本质是工艺优化。

  工业体系包含装备智能、生产智能和运营智能,而工业体系的智能化和智慧能源的本质是相通的。寄云科技NeuSeer工业数据智能平台的发展路线恰恰与之不谋而合

  寄云科技是中国第一批自主信创工业互联网的头部企业,先后参与了《工业网络站点平台参考架构》、《工业网络站点平台 应用实施指南 第1部分:总则》、《工业互联网数据字典》等多项国家标准制定工作,以及《工业网络站点平台白皮书》、《工业大数据白皮书》、《工业App白皮书》、《工业网络站点平台创新应用白皮书》等行业白皮书的编制工作,加速推进工业网络站点平台创新发展。

  在NeuSeer 1.0时期,寄云科技有许多经典案例。比如基于工业网关,对石油钻机装备关键子系统自动化数据来进行实时监测,提供实时告警,并构建设备健康档案,提供预测性维护及常规维护保养的功能;基于采集的DCS实时数据,对关键的生产的基本工艺进行监测和告警,对关键的危化品按行业标准做管理,实时计算产能,并提供应急处置预案;基于采集CNC实时运行数据,与ERP、MES的生产计划和工艺路线数据来进行结合,精确的计算OEE、JPH、MTTR、MTBF等指标,实现生产效率的提升。

  基于行业的实践,根据实践过程中存在的问题,寄云科技对NeuSeer 1.0逐步优化。NeuSeer 2.0的目标是产品化,在产品化的过程中,寄云科技也逐渐打开视野。

  在NeuSeer 2.0阶段,寄云科技积累大量的应用案例,如基于寄云工业物联网产品和大数据产品,构建半导体装备的工艺监测、异常检测、配方和集群管理;基于寄云工业数据分析建模产品,开发数十个模型,构建车辆关键子系统的故障诊断和预测能力;其三是基于寄云工业物联网平台,构建污水处理实时生产管控和设备运维管理平台,通过自动加药和自动曝气过程实现无人化管理。

  实践过程中,寄云科技意识到NeuSeer 2.0要继续聚焦行业场景,进一步研发沉入行业的标准化产品;进一步实现IT数据与OT自动化的真正融合;构建开放生态,结合合作伙伴的优势,合力服务企业智能化升级。

  截止目前,寄云科技已用11年的时间在100余家工业公司实践沉淀了200余个工业场景。此次论坛上,娄勇刚着重分享了寄云在能源与工业深层次地融合的行业应用案例。例如,寄云科技调研了某石化企业某智能油井,调研工作持续15天,进一步探索了某油田采油厂、采气厂的井、场站、生产指挥中心、科研信息中心的生产和数字化情况,国内油气田生产耗能多,优化空间大,通过能效的评估和能耗的管控,能有效提升能效,降低能源成本。

  他指出,建立抽油机井柔性变速控制策略,通过在一个抽汲周期内快速改变电机驱动速度,能增加油井产液量,同时,能减小杆柱应力和电机能耗。

  在一个高耗能企业里,有很多场景能轻松实现工业智能化。而在工业智能化的过程中能够应用智能化手段完成能效管理的优化,让能源的管控变得更柔性。

  以天然气井精细控压生产为例,页岩气井在生产的全部过程中为提高单井EUR,生产压降需要从人工控制的 0.21MPa/d 精确到 0.01-0.1MPa/d,采用了寄云科技Neuseer智能控制器,部署了卡尔曼滤波、滑动平均等边缘算法,解决了传感器测量精度的问题,同时还通过ARIMA、LR等机器学习算法解决井筒储集效应,提前6-7小时实现预测控制,在没有增加任何硬件成本的基础上,将常规的手工笼套式调节阀通过边缘智能控制器变成智能调节装置,实现了单井EUR提高10%。

  娄勇刚表示,虚拟电厂一定是源网荷储一体化的虚拟电厂,虚拟电厂一定要从聚合开始,聚合之后再考虑调度,而交易是最终的目标。当下,能源不单单是能源,能源已经与工业实体高度融合,互联网有关技术的运用,让能源产业具备了指数性增长的无限可能。

  对于虚拟电厂的功能构成,我们大家可以看到工业互联网几乎覆盖了所有虚拟电厂的前端业务。

  虚拟电厂有集中的管控和分散的协同,集中管控是指VPP对于所属的资源具有集中优化控制的职能,分布式资源用户向VPP让渡了控制权,VPP 与用户间的控制权转让交易还需额外的交易机制安排;分散协同是指VPP仅为信息的汇聚和转发者,由所属的分布式资源自主申报容量、性能、意愿,VPP汇总后,并向市场申报,该过程中实际上已经融入了对资源经济层面的管理过程。

  以大型风-光-储-氢微电网投决容量模型为例,即针对风-光-氢多利益主体的微电网容量优化配置问题,以各博弈参与者的收益最大化为优化目标,建立基于非合作博弈的微电网容量优化配置模型,根据典型月的风速和光照强度数据,考虑各博弈参与者的综合成本,通过粒子群算法对模型进行了求解。

  算例仿线) 通过引入非合作博弈理论对风-光-氢多利益主体的容量来优化配置,与常规单一主体优化相比,同时保证各博弈参与者的利益最大化和系统供电的可靠性。利用制氢-储氢-发电系统作为能量缓冲单元,减小弃风弃光量,提高资源的利用率。

  未来,寄云科技将持续以数据智能为驱动,深化“云大物移智”新技术与虚拟电厂的融合,用数字化、智能化手段来全方面提高能效管理的精准性和全局性,赋能公司实现源网荷储一体化智慧能源发展,稳步推进能源绿色低碳转型,为构建清洁、高效、可持续的能源未来贡献力量。


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