能源大數(shù)據(jù)理念是將電力、石油、燃?xì)獾饶茉搭I(lǐng)域數(shù)據(jù)及人口、地理、氣象等其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集、處理、分析與應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)與思想。能源大數(shù)據(jù)不僅是大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源領(lǐng)域的深入應(yīng)用，也是能源生產(chǎn)、消費及相關(guān)技術(shù)革命與大數(shù)據(jù)理念的深度融合，將加速推進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展及商業(yè)模式創(chuàng)新。

目前，能源大數(shù)據(jù)理念尚處于逐步發(fā)展過程中。從國外主要實踐案例來看，已初步形成了三類應(yīng)用模式。

（一）能源數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺

該模式通過建設(shè)一個分析與應(yīng)用平臺，集成能源供給、消費、相關(guān)技術(shù)的各類數(shù)據(jù)，為包括政府、企業(yè)、學(xué)校、居民等不同類型參與方提供大數(shù)據(jù)分析和信息服務(wù)。該模式中，電網(wǎng)企業(yè)具有資金、技術(shù)、數(shù)據(jù)資源等方面優(yōu)勢，具備成為綜合服務(wù)平臺提供方的條件。

典型案例是美國得克薩斯州奧斯丁市實施的以電力為核心的智慧城市項目。該項目以智能電網(wǎng)設(shè)備為基礎(chǔ)，采集了包括智能家電、電動汽車、太陽能光伏等類型詳細(xì)用電數(shù)據(jù)以及燃?xì)?、供水?dāng)?shù)據(jù)，形成一個能源數(shù)據(jù)的綜合服務(wù)平臺（圖1）。

圖1:奧斯丁智慧城市項目商業(yè)模式示意圖

該項目已在節(jié)能環(huán)保、新技術(shù)推廣、研發(fā)測試等方面發(fā)揮了重要的平臺服務(wù)支撐作用。一是在消費者能源管理方面，為居民能源消費、住宅節(jié)能、交通出行等方面提供優(yōu)化建議，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。例如，識別環(huán)保住宅的能耗降低比例可達(dá)27%；對居民太陽能電池板安裝朝向進(jìn)行優(yōu)化，可使發(fā)電量增加49%等。二是為企業(yè)提供電動汽車、智能家電等產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)測試服務(wù)。例如，將電力數(shù)據(jù)與汽車?yán)锍?、分時電價、油價數(shù)據(jù)結(jié)合，可提供電動汽車性能分析、充電站布局優(yōu)化，并根據(jù)用戶習(xí)慣確定最佳充電時間等服務(wù)。

（二）為智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)提供支撐

該模式主要將能源大數(shù)據(jù)、信息通訊與工業(yè)制造技術(shù)結(jié)合，通過對能源供給、消費、移動終端等不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，設(shè)計開發(fā)出節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，為用戶提供付費低、能效高的能源使用與生活方式。以智能家居產(chǎn)品為例，該模式既可為居民用戶提供節(jié)能降費服務(wù)以及快捷便利的用戶體驗，也可對能源企業(yè)尤其是電力企業(yè)改善用戶側(cè)需求管理、減少發(fā)電裝機(jī)等方面發(fā)揮作用。該模式中，電網(wǎng)企業(yè)不一定具備產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢，但可利用電力數(shù)據(jù)采集與分析方面的優(yōu)勢，既可通過與設(shè)備制造商合作改進(jìn)用戶需求側(cè)管理，也可通過共同參與研發(fā)并在產(chǎn)品銷售中獲取收益。

該模式的典型案例是美國NEST公司研發(fā)的智能恒溫器產(chǎn)品的商業(yè)模式。該產(chǎn)品可以通過記錄用戶的室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，智能識別用戶習(xí)慣，并將室溫調(diào)整到最舒適狀態(tài)（圖2）。 

圖2 NEST產(chǎn)品商業(yè)模式示意圖

該模式可以實現(xiàn)產(chǎn)品制造商、電力企業(yè)、用戶三方共贏：作為產(chǎn)品制造商的NEST公司免費獲得合作企業(yè)提供的部分電力數(shù)據(jù)，借此完善預(yù)測算法，并通過多種方式（恒溫器設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、分析報告）展示分析結(jié)果；電力企業(yè)在智能恒溫器支持下，改進(jìn)需求側(cè)管理，節(jié)約發(fā)電裝機(jī)與調(diào)峰成本；用戶使用產(chǎn)品自動控制房間溫度，并節(jié)省用電費用。據(jù)報道，售價250美元的Nest恒溫器每年可在電費和供熱開支方面為家庭節(jié)省173美元，一年時間已節(jié)省了2.25億千瓦時的能量，相當(dāng)于2900萬美元費用。

該商業(yè)模式已得到谷歌公司的高度關(guān)注和認(rèn)可，目前NEST公司已被谷歌公司收購。谷歌公司力圖借該模式推動其在新能源領(lǐng)域的全方位戰(zhàn)略布局。

（三）面向企業(yè)內(nèi)部的管理決策支撐

能源大數(shù)據(jù)對能源企業(yè)自身同樣具有重要價值。通過將能源生產(chǎn)、消費數(shù)據(jù)與內(nèi)部智能設(shè)備、客戶信息、電力運行等數(shù)據(jù)結(jié)合，可充分挖掘客戶行為特征，提高能源需求預(yù)測準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)電力消費規(guī)律，提升企業(yè)運營效率效益。對于電網(wǎng)企業(yè)，該模式能夠提高企業(yè)經(jīng)營決策中所需數(shù)據(jù)的廣度與深度，增強(qiáng)對企業(yè)經(jīng)營發(fā)展趨勢的洞察力和前瞻性，有效支撐決策管理。

該模式的典型案例是法國電力公司智能電表大數(shù)據(jù)應(yīng)用（圖3）。法國電力在籌建大數(shù)據(jù)研究團(tuán)隊初期，選擇用戶負(fù)荷曲線為突破口，將電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)與氣象、電力消費數(shù)據(jù)、用電合同信息等進(jìn)行實時分析，以更為準(zhǔn)確地預(yù)測電力需求側(cè)變化，并識別不同客戶群的特點，通過優(yōu)化需求側(cè)管理，改進(jìn)投資管理與設(shè)備檢修管理，提升運營效率效益。其中通過優(yōu)化需求側(cè)管理，使電網(wǎng)日負(fù)荷率提高至85%左右，相當(dāng)于減少發(fā)電容量1900萬千瓦。

圖3 法國電力大數(shù)據(jù)支撐內(nèi)部決策應(yīng)用示意圖

綜合上述分析，未來能源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景主要是在已有模式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)揮“粘合劑”與“助推劑”作用，推動能源產(chǎn)業(yè)探索建立具有“平臺”特征的完整能源生態(tài)系統(tǒng)?！罢澈蟿敝饕侵笇ζ渌髽I(yè)的吸引力以及形成平臺模式后的協(xié)同效應(yīng)，“助推劑”主要是指對能源產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、消費革命以及企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的推動作用。

作者單位：國網(wǎng)能源研究院