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“三商转型”的数字化底座| 电网数字大航海(二)

信息来源:南方能源观察  发布时间2019-10-24

   南网传媒全媒体记者 周慧之 冯洁

  拥抱不确定性,从卖产品、卖服务到建平台、建生态

  南方电网战略决策层已经嗅到了变化中的危与机。

  2018年年末,南方电网内部举行了一场面向总部各部门、分子公司主要负责人的座谈会,“转型”是这场会议的关键词之一。会议强调,“能源新技术新模式新业态加速演进,公司转型升级势在必行。”

  电力工业站在了一个前所未有的十字路口:全球新旧动能转换期与国家“数字中国”战略并驱,数字技术和新能源、储能技术几乎同时来到拐点,能源互联网与ICT企业的产业互联网战略发生交织。加上能源体制改革的激活与催化,令电力行业的新模式、新玩法正在酝酿无限可能。

  对于处在能源产业链枢纽位置的电网而言,是考验也是机遇。电网形态正在发生变化,原有单向电力流、单一电力服务的模式已难持续;踩准新业态的步伐,在输配电价监管以及降电价的多重压力下,电网企业将有机会找到新的利润增长极。

  对电网而言,充电桩、车联网、光伏云、产业链金融等新兴业务领域,均吸引了诸多非传统玩家参与。在内涵更为广泛的综合能源服务市场,阿里、腾讯、华为以及海尔、格力等跨界巨头的身影,开始高频率亮相其中。

  一位业内人士评价,目前能源互联网还没有“巨无霸”出现。BATH在能源领域的实力还比较弱,主导产业互联网的往往是行业龙头或控制性强的企业。但如果行业龙头始终没有行动,坚持3—5年或许没问题,5—10年后一定会被颠覆。

  “什么都没做错,却被时代打败”的创新困境,在科技大爆炸的几十年里曾反复上演。留给“领头羊”们的教训是,唯一确定的只有不确定性。

  “我们必须直面一个抉择。”南方电网2019年年度工作会上,孟振平对台下的职工代表说,“失去了机即是危,克服了危即是机。”

  在孟振平看来,数字化、互联网、集成化、虚拟化以及循环共享经济,已经让物理意义上的世界扁平化,竞争优势越来越不单纯依靠压低成本,而是靠功能性和创新力,规模经济的相对优势将被削弱,掌握人工智能和大数据以及通过智能系统的引导来运行大型平台的能力,将决定企业的力量。

  抉择过后,南方电网确定了全新的“三商转型”战略, 即推动南网向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。三者逻辑关系递进又有所区别,打造电网“数字化底座”则贯穿其中。

  具体来说,“智能电网运营商”将延续完善过去智能电网建设时期的工作;“能源产业价值链整合商”注重对供给侧与需求侧、技术与市场的整合中寻求价值最大化;“能源生态系统服务商”则尝试发挥物理和虚拟平台资源的作用,创造推出新的平台,向生态系统迈进。

  由于电力流的传输要求实时平衡,电网的信息化、自动化有着不错的基础。有业内人士总结国内各行业信息化水平的基本格局:作为数字“原住民”,互联网科技企业无疑属于第一方阵;视数据为生命线的金融行业,处在信息化建设的第二梯队;电网企业则领衔各大央企,位于第三梯队的前列。这为电网企业下一步向数字化、智能化方向转型提供了积累。

  与“三商转型”一脉相承的,是南方电网竞争策略的同步变化,即从“产品、服务战略”转变为“平台战略、生态构建”。

  平台、整合、生态,已经成为南网新战略新思路的三个关键词。其内核逻辑在于,相对于传统的比较优势理论,南网今后将更为看重自身整合能力、集成能力的塑造。这是因为,无论是数字新技术,还是能源新技术的到来,都将改变原有生态系统,而新生态意味着新玩家的出现。以搭平台、建生态的方式,整合和集结优秀的玩家共创,已经成为各领域企业转型的共鸣。

  比如,一方面,电网可以考虑将自身的客户资源、体量规模、现金流以及数据资源等优势,赋能于产业链上下游,以实现要素优化组合;另一方面,电网也可以选择集成技术、集成渠道、集成产品的方式,来推动“开放合作、互利共生、协作创新”。

  为推进转型战略落地,南方电网已制定《向能源产业价值链整合商转型的意见》,其中就包括对数字技术的整合发展思路。早一步,南方电网还发布了《人工智能与业务深度融合转向规划》。

  牵一发而动全身。数字化转型是一场涉及技术、生产、管理、运营、组织结构、商业模式、企业文化等全方位变革的整体工程。站在全局高度统筹数字化转型颇为关键,为此,南方电网在顶层设计的棋盘上迈出了强化的一步。

  原南方电网网络安全和信息化工作领导小组升格为网络安全和数字南网建设领导小组,是执行南网数字化转型顶层设计、总体布署的最高决策机构。这一小组由南方电网董事长孟振平担任组长,南方电网总经理曹志安担任常务副组长。

  如此高规格配置,“数字南网”也进阶为南方电网“一号工程”。

  适配的组织结构调整,是传统企业发起数字化转型的必备环节。6月5日,南方电网进行总部组织机构优化调整。例如,取消原信息部,设立数字化部,作为南网数字化转型的牵头职能部门;根据业务属性与关联性,进行多个部门的整合重组;强调不搞事业部或准事业部,以理顺职能部门角色定位等等。

  在技术解决方案合作方的选择上,电网也一度感到纠结。与BATH等上述八家企业分别探讨沟通后得出的结论是,任何一家ICT企业都很难独立承担数字南网的建设。

  南方电网数字化部信息化处副处长梁锦照解释,电网与互联网科技企业不一样,互联网业务属于短链条业务,应用框架相对比较简单,可复制性强。但电网系统是复杂的动态系统,业务关联度比较大,业务链条很长,数字技术与传统业务的融合是比较大的难点。

  考虑到电网业务的复杂性,公司数字化转型需要和外部ICT企业在物联网、大数据和人工智能等技术领域广泛合作,形成合力推动“数字南网”建设。“没有太多经验可循,需要努力探索。”梁锦照说。

  7月,南方电网在原鼎信信息科技有限公司的基础上,整合南网科研院智能电网研究所、智能用电与计量技术研究所、信息通信研究所等力量,挂牌组建南方电网数字电网研究院有限公司(简称“数字电网研究院”),作为南网自有的一支数字化研发力量。

  自上而下的战略决心有了,解决问题的合作伙伴有了,组织结构的同步调整也在变动中。接下来,在搭建数字平台的过程中,如何围绕公司战略转型,以客户需求、业务痛点为导向,找到技术与业务的一个个价值闭环,用技术提升业务效率、业务反哺技术成长,则是数字化转型成败的关键所在。

  复杂业务、天然网络:电网是IoT时代优质场景

  电网数字化、运营数字化和能源生态数字化,是南方电网向外界释放的数字化转型三大重点方向。无论是管制性业务、竞争性业务,还是内部管理流程、对外协作模式,均是南方电网尝试数字化改造的内容。

  中国互联网技术的浪潮,已经走过PC互联网、移动互联网时期,进入万物互联(IoT)时期。当手持移动智能终端的网民红利几近透支时,中国进入“互联网下半场”,即从消费互联网转入产业互联网时代,过去人与人的连接也延展至人、机、物的连接。

  电网业务链条长而复杂,反而带来了极为丰富的应用场景,由此沉淀的数据和算法基础,将使电网企业成为数字技术应用的“种子选手”。

  在南方电网数字电网研究院有限公司副董事长方翎看来,电网是物联网应用的最佳场景,反观消费互联网繁荣的历程,可以推断产业互联网依然会遵循“连接—实时计算—智能协同”的发展路径。

  南方电网连接了数以亿计的用户和设备,拥有众多产业链上下游伙伴,是天然的网络平台,“但电网的网络连接价值没有完全体现出来。”方翎解释说,这是因为电网在连接、实时计算和智能协同三方面做得还不够,需要在万物互联的基础设施建设、平台建设、物联网应用等方面付出异常艰苦的努力。

  方翎表示,“未来我们将通过无处不在的网络,海量连接的人和设备,海量的实时数据,海量的计算,获得对电网和客户的精确感知,运用大数据和人工智能技术使电网达到智能协同和安全运营,让客户获得超值的服务体验。”

  电网数字化,是南方电网数字化转型的重点方向之一。

  有效连接电网设备的技术瓶颈正在突破当中,物联网及5G无线通讯技术的日臻成熟,能将电网的感知触角延伸到设备更细微的环境变化。“设备要能够自我表达和被管理,能够被平台之上的算法模型或智能大脑操作,并成为智能分析和应用的一部分,才是物联网意义上的连接。”一位业内人士解释。

  透过一张热敏温度贴卡,运维工人观察色卡变色程度,可以粗略判断变电站的温度,这是早期简便的巡检方法。接下来工具升级,运维工人手持红外测温枪,操作喷射动作就可以实现检测。再后来,红外测温仪取而代之。现在,机器人巡检技术已在多地替代人工操作。

  但这还不够。“如果能有一个智能化、小型化的传感器直接贴在上面就好了。”

  南方电网生产技术部配电处处长余文辉说,这样就能把采集到的各种设备数据,集中通过智能网关上传到物联网平台,可以查看实时数据,随时随地掌握设备状态,而不需要等待机器人巡检返回数据。“机器人巡检需要充电,而且有周期性。物联网技术将颠覆传统的作业模式,大幅提升生产力。”

  输电线路和海量设备的运维、巡检,常常遇到环境复杂、高危险却有高精度需求的操作情景。与此同时,客户停电时间、百万工时工伤意外率又是反映一家电力企业综合竞争力的重要指标。以物联网、AI芯片等技术替代人工操作,是应对极端情况颇为重要的选项。

  比如,云贵高原夏季凉爽,与其他省份需要迎峰度夏不同,云南、贵州两省的用电负荷高峰发生在冬季夜晚,“夜晚负荷高的时候谁来巡检?”一旦有能满足需求的传感器技术,就可以采集任何时段的数据,同时弥补晚间巡检精度不足的问题。

  技术进步在不断催生新的需求。据余文辉介绍,未来物联网技术将覆盖到输电线路的雷电、覆冰、山火监测等功能,配电环节则包括配电变压器、配电房监测等场景。算下来,需要使用的传感器数量将过亿。“预计3—5年之后将形成规模。”

  不过他也提示,“要考虑技术投入的成本产出比关系,既要试点,要注重技术发展趋势,更要注重对公司产生效益。”

  采用数字孪生技术,在数字世界复刻一张与物理世界一模一样的电网,是“数字南网”的核心基础。为什么要打造数字孪生电网?一方面,可以打破现实壁垒,在虚拟空间完成理想状态下的整体运作;另一方面,可以降低试错成本,例如变电站、变电房、高压房等规划选址,能否真正做到选址建设最优化,在数字孪生的环境下可以进行无数次验证,在实际投资前做到模拟仿真,直到改进至最优参数后才确定投资建设,投资成效将更有把握。

  权威机构Gartner的预测是,到2021年,全球一半的大型工业企业将采用数字孪生技术。这将通过构建统一数字电网模型,与各方数据的融合来实现。据了解,南方电网的模型管理中心正在筹备组建当中。

  数据驱动流程变革,业务实现共享开发

  运营数字化,是南方电网数字化转型的第二大重点方向。

  这将推动电网管理流程再造和组织结构变革,核心是由过去的“流程驱动”转变为“数据驱动”,即实现从“业务数据化”到“数据业务化”的切换,从而使得管理决策更为独立、科学。

  娄山表示,过去的信息系统是人的思维来主导业务流程;但在数字化时代,人可以提出需求,由大数据分析算法和人工智能技术辅助决策,通过快速的计算能力,提供一条最精准有效的路径。

  以配电网“网格化”规划为例,由于过去偏重输电网规划与建设,配电网规划方面管理相对粗放,决策依据主要是上级电网的安排。而“网格化”规划方法的关键,是基于数据化的指标做出判断。只需要将区域内采集到运营数据、设备数据、故障数据等等输入系统,就可以自动推算出网格内如何规划与改造。

  “过去的配电网规划,需要层层审批,再评审入库。有了系统之后,会自动推送入库,第二年新项目自动下达。而且改造的先后顺序,不会受到审批者主观判断的影响,而是根据实际数据推算而来。”南网相关人士解释说,“这对于传统的流程化方式是一个很大的突破。”

  类似的,许多企业开始将数字技术用在差旅报账、报表生产等办公环节。比如通过一台智能报账系统,可以实现7X24小时自动填单、票据扫描、智能分拣、智能审单等财务辅助工作。解放职能部门生产力的同时,也将极大程度地缩短审批流程,改变传统管理模式下的低效局面。

  业务单元间的高效连接与协同,几乎是所有传统企业亟待破解的难题。

  对此,原工信部信息化与软件司副司长安筱鹏有一个总结,数字化转型的基本矛盾是企业全局优化需求与碎片化供给之间的矛盾。解决这一个问题的核心,是跨越集成应用的陷阱。

  最典型的是电网资产管理业务,涉及电网规划、工程建设、物资采购、生产运维、调度运行和安全管理等各个方面的统筹。如何打通业务部门之间的壁垒,统一各项标准,建立真实有效的连接,从而达到通力协作、快速响应的效果,困扰着这项工作的牵头部门。

  比如,一通报修的客服电话接进之后,需要通过系统通知生产运维部门,负责抢修的工作人员在接单后,可能要调用营销部门掌握的客户信息,甚至可能要调用配电数据、气候数据等等。这一反馈链条要顺畅高效,有赖于能集成并协同各业务数据的信息系统做支撑。

  南方电网87%的资产管理由生技部门负责。余文辉告诉记者,从2012年开始,南网就已经开展资产管理系统建设。不过旧系统还存在一些问题,包括对用户需求响应不够及时,业务协同还需要流程再造的支持,数据挖掘不够充分及跨界应用不足等等。

  余文辉表示,即将推出的全新的电网资产管理平台,将基于云化、微服务化进行改造,并借助大数据、人工智能等技术,充分解决上述问题,从而形成电网资产管理内容的高度融合,以及跨部门、跨系统、跨界的综合应用。

  南方电网数字技术平台的推动,采用“自上而下”的思路,统筹规划并搭建底层架构后,业务部门将在统一的技术平台上创建新应用。

  在《行动方案》中,南方电网提出建设四大业务平台,其中就包括“电网管理平台”,另外三个分别是“客户服务平台”“调度运行平台”和“企业级运营管控平台”。

  据了解,在电网管理平台上,未来将提供空间负荷预测、智慧仓储、数字化巡检、设备台账管理等功能,以实现数据驱动的智能电网规划、建设、运营的全生命周期管理;在客户服务平台上,将逐步发展产业链金融、综合能源服务、电动汽车、电商服务等业务;调度运行平台则将支撑电网调度与现货市场两大业务的运营,保障新能源高效吸纳、电力市场有序运转等;企业级运营管控平台,则会实现与专业运营管理系统的对接。

  以上开发都将在统一的云平台之上完成。算力提升之外,从传统IT架构转变为自带“共享属性”的云平台架构,能将过去封闭的企业级信息管理系统,以及各业务平台林立的状况,逐步转变为产品开发更为敏捷、技术迭代更快、业务组合更丰富、互动性更强的交互型系统界面。形成一个简明的共享开发平台的同时,系统建设成本还将大大压缩。

  一位业内人士解释,过去应用开发过程“偏重”,往往一个应用绑定一台服务器,需要购买一整套基础软硬件系统,包括服务器、存储、交换机、数据库、操作系统、中间件等。上云之后,业务部门可以共享云平台的资源,这些通用型资源以组件、微服务的形式提供,在管理界面上一经分配即可使用,使用方只需专注于应用的实现。

  在此过程中,由于应用层以下的资源都由平台提供,数据自然而然就整合在一起了。“这其实就是共享开发的过程,可以形成一个新的生态。”

  “数字化转型的目标之一,是能够提供一个视野开阔、资源丰富又功能完善的技术、管理和服务平台。”娄山在接受记者采访时表示,实际上,“这是服务于公司战略转型改变最大、涉及面最广、影响最深的一次技术平台的转变。”

  飘浮在云端之上的功能组件、微服务,可以最大限度为各个部门共享。只需如搭建乐高积木般,将一块块通用组件拼接起来,就能以便捷、轻量的方式开发应用,定制化服务成为可能。

  娄山说,业务部门可以充分发挥想象力,实现想达到的服务模式和客户需求。业务越做越多,平台也会不断成长。