黃保樂，李鵬，邢政，高波，趙竟

（1.國電南京自動化股份有限公司，南京 210032；2.中國華電集團清潔能源有限公司，北京 100070）

0 引言

隨著我國能源轉(zhuǎn)型的提速和電力體制改革的不斷深入，能源生產(chǎn)和用戶之間深度耦合，能源生產(chǎn)消費方式發(fā)生深刻變革，綜合能源服務成為有效縮短能源產(chǎn)業(yè)鏈、提高能源利用效率、降低用能和運營成本、推動能源系統(tǒng)綠色低碳發(fā)展的新業(yè)態(tài)［1］。綜合能源服務平臺作為服務于綜合能源服務產(chǎn)業(yè)的樞紐，其本質(zhì)是以用戶為中心，通過線上線下的數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建起數(shù)字化、智能化驅(qū)動的業(yè)務創(chuàng)新，實現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”友好互動、綜合能源服務全流程線上運作［2］。

在綜合能源服務藍海市場驅(qū)動下，作為能源和互聯(lián)網(wǎng)跨界融合中樞產(chǎn)品，綜合能源服務平臺取得了較大進展，國內(nèi)外市場呈現(xiàn)出了較高的綜合能源服務平臺建設熱潮。國外能源企業(yè)在能源數(shù)字和平臺建設方面紛紛采取積極舉措，東京電力以滿足客戶綜合服務需求為導向，構(gòu)建集輸配電平臺、基礎設施平臺、能源平臺、數(shù)據(jù)平臺于一體的信息系統(tǒng)，全力支撐其綜合能源服務業(yè)務發(fā)展［3］；意大利國家電力公司通過收購EnerNOC、eMotorWerks 和聯(lián)合研發(fā)等方式推動各類專業(yè)技術(shù)平臺建設，以提升自身專業(yè)平臺創(chuàng)新能力和服務能力，實現(xiàn)對電動汽車、儲能、靈活性能源需求的智能管控；法國Engie集團通過收購ECOVA 和C3 Resources，以提升數(shù)據(jù)挖掘及平臺建設能力，不斷支撐能源管理等新的業(yè)務模式。

國內(nèi)能源企業(yè)也紛紛布局開展平臺建設研究，積極搶占綜合能源服務市場高地［4-5］，反映出未來綜合能源服務市場的競爭不僅是單個產(chǎn)品與服務的競爭，而是平臺與平臺之間的競爭［6］，因此建設綜合能源服務平臺，對于能源企業(yè)來說具有極高的重要性和必要性，通過平臺構(gòu)建新的能源生態(tài)、實現(xiàn)彎道超車、形成市場競爭新優(yōu)勢。

分析當前綜合能源服務市場需求、技術(shù)支撐、政策環(huán)境［7］等因素，綜合能源服務平臺發(fā)展不僅要依托以“云-大-物-移-智-鏈”等為代表的信息技術(shù)，打造綜合能源數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡，掌握和運營用戶數(shù)據(jù)，挖掘和創(chuàng)新綜合能源服務產(chǎn)品，更好地滿足客戶需求，提升市場核心競爭力［8］，還需要能夠在線連接能源供應與消費各環(huán)節(jié)的人、機、物，成為能源流、業(yè)務流以及價值流的承載者。本文在研究國內(nèi)外綜合能源服務平臺發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，提出發(fā)電企業(yè)綜合能源服務平臺建設路徑和架構(gòu)設計。

1 價值鏈重構(gòu)下的平臺設計

1.1 綜合能源服務價值鏈

價值鏈是企業(yè)一系列戰(zhàn)略性相關活動所構(gòu)成的業(yè)務流程，通過企業(yè)內(nèi)部資源的整合創(chuàng)造價值［9］。不同于傳統(tǒng)能源服務體系中能源品種獨立、消費結(jié)構(gòu)單一的“豎井式”發(fā)展模式，綜合能源服務面向能源系統(tǒng)終端，充分應用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進信息技術(shù)，打破不同能源品種間的數(shù)據(jù)壁壘，推動能源和信息產(chǎn)業(yè)的深度融合，促進能源生產(chǎn)、市場交易、用戶服務的良性循環(huán)，實現(xiàn)綜合能源各主體間能源流、信息流、價值流的共享融合。綜合能源服務價值鏈如圖1所示。

圖1 綜合能源服務價值鏈Fig.1 Integrated energy service value chain

可以看出，綜合能源服務產(chǎn)業(yè)價值鏈涵蓋能源供應、市場交易、用戶服務等多個方面，涉及發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、能源服務商、能源設備商、用能客戶等多業(yè)務主體［10］，價值鏈上的任何一家企業(yè)都不再是單打獨斗，也不只是業(yè)內(nèi)競爭，不同競爭者之間由于受制于傳統(tǒng)行業(yè)壁壘、技術(shù)升級瓶頸等客觀因素，在不同的細分市場都具有“比較優(yōu)勢”［11］。發(fā)電企業(yè)掌握電力生產(chǎn)資源，具有發(fā)電成本低、發(fā)售一體化優(yōu)勢，電網(wǎng)企業(yè)具有網(wǎng)、荷雙資源，互聯(lián)網(wǎng)公司具有先進的信息技術(shù)和海量的客戶群體、設備制造公司掌握設備生產(chǎn)安裝運維一體化的優(yōu)勢。因此發(fā)電企業(yè)開展綜合能源服務，應充分利用自身在能源生產(chǎn)端的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，重構(gòu)綜合能源服務價值鏈，通過綜合能源服務平臺構(gòu)建一個連接用戶與產(chǎn)品服務、整合各類服務商與用戶的平臺價值型網(wǎng)絡，在產(chǎn)業(yè)鏈和價值網(wǎng)中實現(xiàn)“互補互利”，促進價值網(wǎng)上各環(huán)節(jié)優(yōu)勢資源的組合匹配和高效對接，實現(xiàn)能源全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的覆蓋，增進各業(yè)務主體間的能源流、信息流、技術(shù)流和價值流的全方位融合，促進數(shù)據(jù)價值的有效挖掘［12］，最終實現(xiàn)綜合能源效率最優(yōu)、資產(chǎn)利用價值最大化、客戶體驗最佳等目標，從而構(gòu)建“清潔低碳、安全友好、智慧高效”的現(xiàn)代能源體系。

1.2 發(fā)電企業(yè)綜合能源服務平臺價值定位

綜合能源服務平臺將“云-大-物-移-智-鏈”等信息通信技術(shù)與傳統(tǒng)能源供應消費相互滲透和深度融合，推動能源技術(shù)與信息技術(shù)的融合發(fā)展，其特征主要包含以下4個方面，如圖2所示。

圖2 綜合能源服務平臺價值鏈重構(gòu)Fig.2 Reconstruction of an integrated energy service platform's value chain

（1）打造供需撮合平臺。協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴，通過平臺聚合能源服務商與用戶，為其提供撮合入口，并結(jié)合客戶畫像、市場精準畫像技術(shù)對不同細分市場、服務產(chǎn)品的發(fā)展前景進行評估，綜合進行服務的供需匹配與推薦，實現(xiàn)平臺的業(yè)務引流，搶占市場份額。

（2）提供多元用戶服務。利用自身產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，分析用戶需求信息，把握用戶多元用能需求，通過平臺探索多樣化的服務，為客戶設計、定制綜合能源服務產(chǎn)品和智慧用能解決方案，為內(nèi)外部用戶提供綠色、安全、經(jīng)濟、高效、增值的綜合能源服務。

（3）挖掘市場共性需求。通過平臺積累有效數(shù)據(jù)，挖掘市場主體共性需求，形成標準化、模塊化資源提供給用戶，從而實現(xiàn)社會資源集約化，并在解決方案設計等環(huán)節(jié)中由能源服務商結(jié)合實際場景進行整合以滿足用戶的個性化需求，從而最大限度地體現(xiàn)價值。

（4）賦能企業(yè)精細管理。發(fā)電企業(yè)作為能源供應與能源服務的樞紐，應借助平臺不斷提升自身能源規(guī)劃與能源調(diào)度能力，支撐綜合能源供應與運營的精益化管理需求，實現(xiàn)能源的有效供給，滿足各類用戶個性化、多樣化的能源需求。

2 綜合能源服務平臺架構(gòu)設計

2.1 平臺整體架構(gòu)

為更好支撐綜合能源服務業(yè)務發(fā)展，滿足綜合能源服務業(yè)務快速變化的發(fā)展要求，發(fā)電企業(yè)綜合能源服務平臺建設整體采用微服務的技術(shù)架構(gòu)，遵循“靜態(tài)平臺+動態(tài)應用”設計原則，整體按照感知層、邊緣層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層、展現(xiàn)層和生態(tài)層七層架構(gòu)設計，以標準規(guī)范體系為基礎，以安全防護體系為保障，架構(gòu)柔性可靠易擴展，實現(xiàn)業(yè)務功能積木式搭建，重點解決綜合能源服務業(yè)務快速發(fā)展的要求，滿足不同用戶差異化需求。平臺總體架構(gòu)設計如圖3所示。

圖3 綜合能源服務平臺整體架構(gòu)Fig.3 Overall structure of an integrated energy service platform

感知層通過標準化通信規(guī)約和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)電熱冷氣水等多種能源智能終端采集與智能控制，全面感知“源-網(wǎng)-荷-儲-用”各類能源設備數(shù)據(jù)信息，推動能源與信息通信基礎設施深度融合。

邊緣層作為物理世界與數(shù)字世界的橋梁，就近提供邊緣智能服務，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

網(wǎng)絡層利用移動通信技術(shù)（4G、5G）、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將各類終端采集的數(shù)據(jù)傳輸至平臺層的數(shù)據(jù)處理層，滿足綜合能源服務業(yè)務海量數(shù)據(jù)高速可靠傳輸，實現(xiàn)控制指令的下達和數(shù)據(jù)全面貫通。

平臺層借助大數(shù)據(jù)、人工智能、中臺技術(shù)智能分析海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)綜合能源服務業(yè)務數(shù)據(jù)高效處理和實時響應，完整支撐綜合能源服務業(yè)務開展。

應用層采用多租戶、微服務［13］架構(gòu)設計，滿足終端用戶多元化能源生產(chǎn)與消費的業(yè)務邏輯實現(xiàn)，靈活構(gòu)建適配多元化業(yè)務需求的應用場景。

表現(xiàn)層在電腦（PC）端、移動應用、媒體終端、車輛作業(yè)、其他第三方應用等終端，實現(xiàn)功能和數(shù)據(jù)的交互，以及終端服務支持。

生態(tài)層通過平臺建設與科研院所、能源服務商、設備制造商、技術(shù)供應商、金融機構(gòu)等加強合作，建設互惠共贏綜合能源服務生態(tài)圈，帶動產(chǎn)業(yè)上下游主體協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)價值共享。

2.2 平臺核心功能

綜合能源服務平臺作為服務于整個綜合能源服務產(chǎn)業(yè)的樞紐［14］，面向不同用戶群體的多樣性能源需求，在實現(xiàn)多種能源協(xié)同供應的基礎上，應當以“服務”為中心，以用能企業(yè)業(yè)務應用場景為基礎，為用能企業(yè)提供能源運行監(jiān)控、智慧用能服務、能源交易服務、能源規(guī)劃等多種形態(tài)的平臺服務，支撐綜合能源供應與運營的精益化管理需求，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、交易、消費全環(huán)節(jié)的智慧化服務，滿足各類用戶個性化、多樣化的綜合能源服務需求。

（1）能源運行監(jiān)控。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多能源多表抄收、優(yōu)化調(diào)控算法，通過對“電熱冷氣”橫向貫通、能源“產(chǎn)-輸-儲-用”縱向延伸，實現(xiàn)綜合能源平臺多角度、全方位的數(shù)據(jù)采集、綜合監(jiān)測、多能源協(xié)同調(diào)度和全景能源監(jiān)管，保證能源安全、穩(wěn)定、高效運行。

（2）智慧用能服務。以用能企業(yè)實際業(yè)務應用場景為基礎，開展用能企業(yè)的基礎信息、能源消費信息和實時用能信息的收集分析，優(yōu)化能源供給運行策略，提供能效管理服務、節(jié)能服務、能源規(guī)劃和能源數(shù)據(jù)服務等多種形態(tài)的增值服務，滿足用能企業(yè)多元用能需求。

（3）能源交易服務。緊跟國家電力市場化改革進程，逐步構(gòu)建電能量、輔助服務等能源交易體系，提供購售電管理、電價套餐及費用管理等功能，支持海量市場成員在線交易電力服務，能夠?qū)崿F(xiàn)能源營銷、計費結(jié)算、客戶服務和賬務管理，推進能源交易市場可持續(xù)運營。

（4）企業(yè)經(jīng)營管理。通過集中化、信息化、智能化的方式實現(xiàn)對綜合能源服務業(yè)務的全流程管控，提供包括項目管理、經(jīng)營管理、客戶管理等平臺管理功能，從客戶挖掘、服務跟蹤、項目建設、項目運營、結(jié)算交易全過程流轉(zhuǎn)到資產(chǎn)管理、客戶關系、合作伙伴、生態(tài)圈等業(yè)務的輔助管控，提高公司經(jīng)營管理能力。

3 關鍵技術(shù)

隨著綜合能源服務業(yè)務的深入推進，平臺將集成海量用戶的用能數(shù)據(jù)，需要有一定的信息處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為基礎［15］，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、消費、交易各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)價值挖掘，滿足用戶差異化需求、提升能源企業(yè)水平。

（1）數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)。綜合能源涉及能源生產(chǎn)、消費、傳輸、加工轉(zhuǎn)換、存儲和交易等全生命周期及其他相關領域的海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主體眾多、數(shù)據(jù)類型多樣、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復雜，故首先需要對數(shù)據(jù)進

行清洗、修正和篩選，形成基礎數(shù)據(jù)庫；然后從時間維度、類屬維度、響應維度對數(shù)據(jù)進行多維度信息提?。?6-17］，結(jié)合聚類分析［18］、統(tǒng)計學方法［19］、模糊處理及機器學習等數(shù)據(jù)挖掘方法對海量數(shù)據(jù)進行精細化分析和處理，初步實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型標準化，生成標準評價體系庫；最后，構(gòu)建靶向性目標客戶評價指標體系，為不同客戶提供高效準確的數(shù)據(jù)分析服務。數(shù)據(jù)挖掘邏輯架構(gòu)如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)挖掘邏輯架構(gòu)Fig.4 Logical architecture of data mining

（2）服務套餐推薦技術(shù)?；趯τ脩粲媚苄畔?、資產(chǎn)信息和用戶信息等資源進行深度挖掘，可進一步探討服務推薦策略。平臺可以根據(jù)分析用戶的供用能特性，細分客戶群體和類別，設計綜合能源套餐、單項能源套餐、應急能源套餐、電動汽車充電服務等基礎綜合能源套餐，采用組合服務理論［20］、關聯(lián)規(guī)則挖掘［21］、內(nèi)容關聯(lián)推薦［22］、協(xié)同過濾推薦［23］等多準則決策方法，為客戶提供廣泛、全面的能源套餐，積極與客戶簽訂長期能源供應合同，滿足客戶不同的用能需求，粘連客戶。

4 結(jié)論

本文在深度分析綜合能源服務業(yè)務發(fā)展和綜合能源服務平臺建設現(xiàn)狀基礎上，研究綜合能源價值鏈重構(gòu)下的發(fā)電企業(yè)綜合能源服務平臺發(fā)展模式，提出了基于感知層、邊緣層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層、展現(xiàn)層和生態(tài)層7 層平臺架構(gòu)和能源運行監(jiān)控、智慧用能服務、能源交易服務、能源規(guī)劃等四大核心業(yè)務功能，并分析數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)、服務套餐推薦技術(shù)等關鍵技術(shù)在平臺的技術(shù)應用，為能源企業(yè)綜合能源服務平臺的設計、開發(fā)和應用提供了一種可行方案。