前不久，荷蘭科學(xué)家研發(fā)出一種新技術(shù)，可從生長(zhǎng)的植物中不斷獲取電力，在夜晚點(diǎn)亮城市的LED街燈。聽起來不錯(cuò)?其實(shí)早就不是什么新鮮事了。從光合作用發(fā)電，到病毒發(fā)電、空氣發(fā)電，甚至還有人體發(fā)電，科學(xué)家發(fā)明出各式各樣的奇葩方式，只是為了彌補(bǔ)電力產(chǎn)業(yè)供需之間日益擴(kuò)大的空缺。

為了省電省能源，各國政府、企業(yè)和老百姓可沒少下功夫，新能源是不斷探索的一個(gè)領(lǐng)域。幾個(gè)月前，荷蘭在不斷發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的基礎(chǔ)上，又啟動(dòng)了潮汐能源項(xiàng)目的建設(shè);印度能源部長(zhǎng)近日表示，計(jì)劃將建設(shè)一座世界上最大的太陽能發(fā)電站。

當(dāng)然還有第二種比較流行的優(yōu)化方式，政府從電力的需求側(cè)發(fā)力，教育人們要省電，注重電力需求側(cè)的管理。這方面美國做得比較突出，先后實(shí)施了1300多個(gè)電力需求側(cè)管理項(xiàng)目，在需求方面實(shí)現(xiàn)節(jié)流。

但是這兩種流行的電力產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方法存在一個(gè)共同的問題：它放任電力生產(chǎn)繼續(xù)以一種低效的方式運(yùn)行。

不可否認(rèn)，電力產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)還在化石能源，在發(fā)電廠內(nèi)。不論是新能源還是需求側(cè)，都是一種舍本逐末的做法。電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境的癥結(jié)，現(xiàn)階段其實(shí)集中在生產(chǎn)側(cè)。因此電力產(chǎn)業(yè)優(yōu)化需要換個(gè)思路，從生產(chǎn)側(cè)入手。

電力生產(chǎn)包括發(fā)電廠內(nèi)的電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及輸配電環(huán)節(jié)。這兩個(gè)環(huán)節(jié)的低效導(dǎo)致電力產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能難以提高，事故時(shí)有發(fā)生。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題主要集中在糟糕的基礎(chǔ)設(shè)施上。設(shè)備陳舊，所以能源轉(zhuǎn)化效率低，事故也常常發(fā)生。今年5月，美國紐約州一座核電站發(fā)生起火爆炸事故，原因就是電廠變壓器設(shè)備障礙，而這類事故近年來在美國屢有發(fā)生。

美國紐約北部的印第安角核電站變壓器起火

輸配電環(huán)節(jié)也是問題的高發(fā)區(qū)。配電時(shí)無法做到按需分配，使得需要用電的地方?jīng)]電用，而電量富余的地方產(chǎn)生浪費(fèi)。另外，本身的技術(shù)問題導(dǎo)致輸電過程中多有損耗和浪費(fèi)。

隨著技術(shù)發(fā)展特別是互聯(lián)網(wǎng)逐漸進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，針對(duì)這兩個(gè)問題，近年來出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì)。

首先，在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)幫助發(fā)電廠提高運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

原理上說，優(yōu)化電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)就是利用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)及狀態(tài)傳輸互聯(lián)，提高電力轉(zhuǎn)換效率。例如，GE在每個(gè)渦輪機(jī)內(nèi)都安裝了超過100個(gè)物理感應(yīng)器，這就好比在發(fā)電的各個(gè)環(huán)節(jié)裝上電子眼，哪里有異動(dòng)就及時(shí)出擊。

GE風(fēng)力渦輪機(jī)概念圖

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供的就是這樣一個(gè)實(shí)時(shí)感應(yīng)、連接融合的平臺(tái)。GE通過引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在電廠優(yōu)化上，已經(jīng)有了很多成功的例子。

在金陵燃機(jī)電廠，GE作為燃機(jī)項(xiàng)目設(shè)備提供商和技術(shù)支持，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式引入提高機(jī)組運(yùn)行管理，讓金陵燃機(jī)電廠的機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)能夠按照各自機(jī)型進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)分析，做出相應(yīng)預(yù)警。這大大提高了電廠運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，還能同時(shí)滿足對(duì)于二次防護(hù)的要求。而中石油的昌平技術(shù)中心，安裝了GE的顏巴赫內(nèi)燃機(jī)，成為中國的第一座達(dá)到工業(yè)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場(chǎng)制冷和供熱要求的熱電廠。

其次，在輸配電環(huán)節(jié)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力壓縮儲(chǔ)備，按需供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)智能化輸配電。

目前，運(yùn)營(yíng)商正在積極推進(jìn)的是智能化整個(gè)電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)輸配電環(huán)節(jié)的信息互通，讓輸配電更加高效。這在各國都有推廣，美國Xcel Energy公司在伯德爾建設(shè)全美第一個(gè)“智能電網(wǎng)”城市，英國建設(shè)了100多座小型分布式發(fā)電站，而在中國，國家電網(wǎng)同樣在北京、杭州等城市進(jìn)行智能電網(wǎng)的試點(diǎn)。

 Xcel Energy公司在伯爾德建設(shè)的發(fā)電站

中國西電和GE達(dá)成戰(zhàn)略合作。中國西電借助GE在輸配電二次設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升在輸配電一、二次設(shè)備領(lǐng)域提供全方位系統(tǒng)解決方案的能力，研發(fā)制造符合客戶未來發(fā)展對(duì)供電安全性、可靠性、智能化需求的產(chǎn)品，促進(jìn)智能化電網(wǎng)的建設(shè)，減少輸配電環(huán)節(jié)的能源浪費(fèi)。

2014年一年，GE利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)幫助世界各地的電廠節(jié)約了7000萬美元。位于亞特蘭大的全球數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心全體候?yàn)閬碜?8個(gè)國家的客戶服務(wù)，在2014年提供幫助超過8000次。

愛爾蘭電廠是GE用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)的一個(gè)典型案例。位于愛爾蘭科克郡的懷特蓋特電廠(Whitegate)啟用全新GE軟件——“卓越可靠”(Reliability Excellence)。該軟件基于GE Predix企業(yè)平臺(tái)，可對(duì)運(yùn)營(yíng)問題發(fā)出預(yù)警，在任何異常變成嚴(yán)重問題前將其檢測(cè)出來，包括燃燒動(dòng)態(tài)變化和零件老化等。

優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)也需要做到數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化，指哪兒打哪兒。不同于開發(fā)新能源和側(cè)重需求端的解決方案，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)直接著力于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，搭建工業(yè)云環(huán)境。通過不間斷監(jiān)測(cè)電廠的硬件運(yùn)轉(zhuǎn)，按照各自機(jī)型進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)分析，做出相應(yīng)部署，提高電力產(chǎn)業(yè)的安全性和效益，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)找到了一條有效的路。