直面大數(shù)據(jù)
不久前，互聯(lián)網(wǎng)巨頭馬云在一封內(nèi)部郵件中提到的，以控制為出發(fā)點的IT時代正在走向激活生產(chǎn)力為目的的DT（Data Technology）數(shù)據(jù)時代。這不僅僅是技術的升級，更是思想意識的巨大變革，大數(shù)據(jù)應用已經(jīng)成為各行各業(yè)的前沿領域。作為正向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的能源電力行業(yè)，大數(shù)據(jù)時代的到來為能源電力行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇，有可能產(chǎn)生革命性的影響。
其實，在能源電力行業(yè)，數(shù)據(jù)的分析利用并非新鮮事物，在油氣領域，地面上的作業(yè)者對于地下幾千米處的油氣藏的情況只有通過數(shù)據(jù)分析才能判斷，在鉆探和開采的過程中，也只能通過過程數(shù)據(jù)來推測井下情況。在電力領域，由于電力“發(fā)輸變配用”系統(tǒng)的緊耦合性和生產(chǎn)消費的即時性，電網(wǎng)公司和管理機構也只能通過各項電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的分析來解讀電網(wǎng)的運行情況。
但過去能源電力行業(yè)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析手段的本質(zhì)還是統(tǒng)計學分析，總是試圖按照分析者過去的經(jīng)驗來解讀未知并且多變的世界，總希望用盡可能簡單的模型來歸納現(xiàn)實世界中無比復雜的各種現(xiàn)象。這背后的原因，既有過去數(shù)據(jù)采集、儲存、分析能力不足的原因，也有傳統(tǒng)統(tǒng)計學本身的巨大瑕疵。傳統(tǒng)統(tǒng)計學的本質(zhì)其實就是基于過去經(jīng)驗尋找普適規(guī)律，但是知道規(guī)律并不代表能預見將來。舉個能源電力行業(yè)的例子，風電所適用的空氣動力學的物理規(guī)律并不復雜，牛頓力學足以解釋。但要計算整個風場的最佳效率，卻是難上加難。
首先，雖然理論上，如果知道每臺風機的準確布局，就能精確計算出每臺風機的最佳效率。但是由于風場的風機數(shù)量眾多，每臺風機除了捕獲風能發(fā)電外，對附近的氣流還會產(chǎn)生一定影響，每臺風機都會對后面的風機造成影響，之間所有的影響的疊加實在難以預計，理論上的計算是可行的，但實際中并不方便，這就是多個主體相互影響帶來的復雜性。
其次，由于地表特征、熱蒸汽和天氣變化，地表氣流變幻莫測，因此，風不僅是每天在變化，而是每時每刻都在變化。換句話說，風場這個動力系統(tǒng)對于微小的擾動是非常敏感的，這遠比理想狀態(tài)復雜得多。類似這樣的系統(tǒng)，就是非線性的混沌系統(tǒng)，原來遵循簡單規(guī)律的有序形態(tài)，在某種條件下突然偏離預期的規(guī)律性而變成了無序的形態(tài)。其實整個自然界包括人類社會到處都是非線性系統(tǒng)，但人類總是希望用線性系統(tǒng)來簡單歸納這個非線性的世界，這其實是人類懶惰和無能的表現(xiàn)，也是人類面對無窮的混沌未知一種自我安慰和自我保護的鴕鳥手段。
過去，整個能源電力價值鏈還算比較簡單，可以用簡單的線性系統(tǒng)來近似模擬真實的非線性系統(tǒng)。但是，未來我們要面對的將是一個無比復雜的能源電力行業(yè)，到處都是非線性系統(tǒng)。在油氣領域，傳統(tǒng)油氣生產(chǎn)正在轉(zhuǎn)向各種勘探開采都十分艱難的非傳統(tǒng)油氣，比如頁巖油氣、海上油氣、甲烷水合物、極地油氣等。在電力領域，波動性極強的各種可再生能源正在全球范圍內(nèi)代替化石能源和核能，能源消費的隨機性也在迅速增加。此外，由于互聯(lián)網(wǎng)和信息通信技術的發(fā)展，未來電力整條價值鏈上的所有主體都能夠積極參與互動，這和過去自上而下，消費者完全被動接受電力的電力系統(tǒng)完全不一樣，因此數(shù)十億主體之間的互相影響將形成一個超級混沌系統(tǒng)。而這種超級混沌系統(tǒng)的復雜性將讓執(zhí)著于因果的傳統(tǒng)統(tǒng)計學分析手段完全無能為力。更重要的是，拜互聯(lián)網(wǎng)所賜，不僅僅是能源電力價值鏈上各環(huán)節(jié)正在端到端融合，整個世界各行業(yè)之間也正在前所未有的快速融合，整個世界將變成一個數(shù)千億智能主體互動的超級混沌系統(tǒng)。面對這種混沌，傳統(tǒng)統(tǒng)計學手段已經(jīng)力不從心，而關注相關性的大數(shù)據(jù)手段將是解釋和預測的最佳手段。因此，大數(shù)據(jù)對于能源電力行業(yè)來說，不是個可選項，而是一條邁向下一代能源系統(tǒng)必須的道路。
相對于其他行業(yè)，能源電力行業(yè)的具有其特殊的數(shù)據(jù)特點。首先，能源電力行業(yè)數(shù)據(jù)類型繁雜，數(shù)據(jù)維度多。以配電網(wǎng)為例，不僅包括各節(jié)點的電壓、電流、頻率、有功和無功功率等，還包括大量的消費者的能源消費數(shù)據(jù)。此外，采集的數(shù)據(jù)既有結(jié)構化數(shù)據(jù)，又有非結(jié)構化數(shù)據(jù)。而且非結(jié)構化數(shù)據(jù)越來越多，包括網(wǎng)絡日志、氣象圖片、地理位置信息等，這些多類型的數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)的處理能力提出了更高要求。
其次，能源電力行業(yè)價值密度低。由于能源電力數(shù)據(jù)多為常規(guī)性數(shù)據(jù)，一個風力發(fā)電機運行的過程中，在連續(xù)不間斷的監(jiān)控過程中，有用數(shù)據(jù)可能僅有一兩個，價值密度的高低與數(shù)據(jù)總量的大小成反比。
另外，能源電力行業(yè)對數(shù)據(jù)處理速度要求高。電力行業(yè)要求實時的電力電量大平衡和瞬時性，因此巨量的用電數(shù)據(jù)和巨量的發(fā)電數(shù)據(jù)，必須在非常快的時間內(nèi)處理完畢，才能確保整個電力系統(tǒng)的安全和高效。
