本書全面介紹了能源大數(shù)據(jù)的基本概況、技術發(fā)展和應用場景。全書共分為五篇,第一篇為概述篇,包括能源大數(shù)據(jù)的演進、概念、內(nèi)涵和總體框架;第二篇為技術篇,包括能源大數(shù)據(jù)的模型、關鍵技術、安全防護技術;第三篇為運營篇,包括能源大數(shù)據(jù)中心的建設與運營、要素市場和商業(yè)模式;第四篇為應用篇,包括新型電力系統(tǒng)應用、碳達峰、碳中和應用、能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用和能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品及應用;第五篇為展望篇,包括未來能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢和前景。
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獲國家發(fā)明專利14項,曾獲省部級科技獎5項,國家電網(wǎng)科技進步獎5項,擔任國家863項目課題負責人,獲得推動中國信息化進程突出貢獻獎、優(yōu)秀創(chuàng)新企業(yè)家、思科公司榮譽CIO等榮譽。
目錄
序一
序二
前言
第一篇 概述篇
第1章 概述 3
1.1 能源大數(shù)據(jù)概念與內(nèi)涵 3
1.1.1 能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展背景 3
1.1.2 能源大數(shù)據(jù)的概念與特征 10
1.1.3 能源大數(shù)據(jù)與能源互聯(lián)網(wǎng) 15
1.2 能源大數(shù)據(jù)應用及發(fā)展 17
1.2.1 典型能源企業(yè)大數(shù)據(jù)應用現(xiàn)狀 17
1.2.2 能源大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢 24
1.3 能源大數(shù)據(jù)關鍵要素與作用機理 25
1.3.1 能源大數(shù)據(jù)的關鍵要素 25
1.3.2 能源大數(shù)據(jù)的作用機理 27
1.4 能源大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn) 30
1.4.1 能源大數(shù)據(jù)的機遇 30
1.4.2 能源大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn) 33
1.5 本書框架 34
參考文獻 35
第2章 能源大數(shù)據(jù)總體框架 36
2.1 能源大數(shù)據(jù)的基本框架 36
2.1.1 物理層 37
2.1.2 基礎設施層 38
2.1.3 平臺層 39
2.1.4 應用層 39
2.2 能源大數(shù)據(jù)的采集與傳輸 40
2.2.1 能源大數(shù)據(jù)采集 40
2.2.2 能源大數(shù)據(jù)傳輸 41
2.3 能源大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)治理體系 42
2.3.1 國內(nèi)外數(shù)據(jù)治理現(xiàn)狀 42
2.3.2 能源數(shù)據(jù)治理體系 45
2.3.3 數(shù)據(jù)安全治理體系 48
2.4 能源大數(shù)據(jù)標準體系 53
2.4.1 能源大數(shù)據(jù)標準現(xiàn)狀分析 53
2.4.2 能源大數(shù)據(jù)標準體系研究 56
2.4.3 能源大數(shù)據(jù)標準體系框架 57
2.5 本章小結(jié) 60
參考文獻 60
第二篇 技術篇
第3章 能源大數(shù)據(jù)模型 63
3.1 數(shù)據(jù)模型基本概述 63
3.2 能源大數(shù)據(jù)模型基本概述 64
3.2.1 能源大數(shù)據(jù)模型的概念及分類 64
3.2.2 業(yè)務模型 64
3.2.3 應用模型 69
3.3 能源大數(shù)據(jù)模型構(gòu)建過程 73
3.3.1 數(shù)據(jù)預處理 73
3.3.2 算法選擇 73
3.3.3 模型訓練 74
3.3.4 模型評估 76
3.3.5 模型應用 77
3.3.6 模型優(yōu)化 78
3.4 能源大數(shù)據(jù)模型的應用 78
3.4.1 模型遵從度核查 79
3.4.2 反竊電監(jiān)控 80
3.5 本章小結(jié) 80
參考文獻 81
第4章 能源大數(shù)據(jù)關鍵技術 83
4.1 能源大數(shù)據(jù)關鍵技術總體框架 83
4.2 能源大數(shù)據(jù)多源匯聚與計算存儲技術 83
4.2.1 多源數(shù)據(jù)融合技術 84
4.2.2 能源數(shù)據(jù)計算分析技術 92
4.2.3 能源數(shù)據(jù)存儲管理技術 96
4.3 能源大數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)化和資產(chǎn)管理技術 105
4.3.1 能源行業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理技術 106
4.3.2 能源企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理技術 111
4.4 能源大數(shù)據(jù)共享與分析技術 120
4.4.1 能源大數(shù)據(jù)共享服務技術 120
4.4.2 能源大數(shù)據(jù)分析可視化技術 123
4.5 能源大數(shù)據(jù)中心高效綠色化新技術 128
4.5.1 資源池化技術 128
4.5.2 液冷服務器技術 130
4.5.3 新型網(wǎng)絡技術 131
4.5.4 調(diào)度與精確能源管理技術 132
4.5.5 其他關鍵技術 134
參考文獻 134
第5章 能源大數(shù)據(jù)安全 136
5.1 能源大數(shù)據(jù)安全形勢與挑戰(zhàn) 136
5.1.1 能源大數(shù)據(jù)安全形勢 136
5.1.2 能源大數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn) 142
5.2 能源大數(shù)據(jù)安全防護技術 146
5.2.1 基礎數(shù)據(jù)安全技術 146
5.2.2 能源數(shù)據(jù)全生命周期安全防護 153
5.3 能源大數(shù)據(jù)安全防護體系構(gòu)建 160
5.3.1 目標與思路 160
5.3.2 安全防護體系 163
5.3.3 全生命周期安全防護 167
5.3.4 能源大數(shù)據(jù)安全運營 169
5.4 典型場景數(shù)據(jù)安全保護 170
5.4.1 客戶服務數(shù)據(jù)安全場景 171
5.4.2 能源大數(shù)據(jù)中心安全場景 172
5.4.3 車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全場景 174
5.4.4 無人機數(shù)據(jù)安全場景 176
5.5 本章小結(jié) 179
參考文獻 179
第三篇 運營篇
第6章 能源大數(shù)據(jù)中心 183
6.1 能源大數(shù)據(jù)中心概述 183
6.1.1 能源大數(shù)據(jù)中心起源 183
6.1.2 國內(nèi)外建設情況 184
6.2 能源大數(shù)據(jù)中心規(guī)劃 193
6.2.1 中心定位 193
6.2.2 建設目標 194
6.2.3 發(fā)展路徑 194
6.3 能源大數(shù)據(jù)中心建設 195
6.3.1 組織模式 196
6.3.2 平臺建設 198
6.3.3 應用場景建設 200
6.3.4 數(shù)據(jù)能力建設 208
6.3.5 運營服務管理 212
6.4 能源大數(shù)據(jù)中心實踐案例 218
6.4.1 浙江省能源大數(shù)據(jù)中心 218
6.4.2 湖南省能源大數(shù)據(jù)中心 220
6.4.3 重慶能源大數(shù)據(jù)中心 223
6.4.4 云南省能源大數(shù)據(jù)中心 224
6.5 本章小結(jié) 227
參考文獻 228
第7章 能源大數(shù)據(jù)要素市場和商業(yè)模式 229
7.1 能源大數(shù)據(jù)要素市場概述 229
7.1.1 能源大數(shù)據(jù)要素的分類分級解剖 229
7.1.2 能源大數(shù)據(jù)要素市場特征 230
7.1.3 能源大數(shù)據(jù)要素的產(chǎn)生、演變及作用 231
7.1.4 數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展現(xiàn)狀及問題 233
7.2 能源大數(shù)據(jù)要素確權(quán)體系 235
7.2.1 能源大數(shù)據(jù)要素確權(quán)機制的構(gòu)建 235
7.2.2 能源大數(shù)據(jù)確權(quán)路徑 240
7.3 能源大數(shù)據(jù)要素市場體系 244
7.3.1 市場主體 244
7.3.2 市場客體 245
7.3.3 市場載體 246
7.3.4 定價機制 248
7.3.5 運行規(guī)則 252
7.3.6 市場監(jiān)管 255
7.4 能源大數(shù)據(jù)要素商業(yè)模式 260
7.4.1 模式探索 260
7.4.2 商業(yè)形式 263
7.4.3 交易中心 266
7.4.4 盈利模式 268
7.5 數(shù)據(jù)要素市場發(fā)展趨勢 270
7.6 本章小結(jié) 271
參考文獻 271
第四篇 應用篇
第8章 新型電力系統(tǒng)應用 275
8.1 能源大數(shù)據(jù)在新型電力系統(tǒng)中的應用概述 275
8.2 電力系統(tǒng)主動支撐能源轉(zhuǎn)型與“雙碳”變革 277
8.2.1 能源的信息—物理—社會系統(tǒng)理念 277
8.2.2 混合動態(tài)仿真方法 277
8.2.3 跨領域交互仿真平臺 279
8.2.4 能源—電力—環(huán)境的協(xié)同優(yōu)化 280
8.3 大電網(wǎng)安全運行風險評估分析 280
8.3.1 大電網(wǎng)風險評估的數(shù)據(jù)基礎 281
8.3.2 電網(wǎng)運行方式樣本擴展 282
8.3.3 考慮穩(wěn)定模式的運行方式樣本聚類 283
8.3.4 基于人工智能技術的在線安全穩(wěn)定分析 285
8.3.5 大電網(wǎng)斷面限額智能評估決策 288
8.4 輸變電設備全景感知和健康診斷分析 289
8.4.1 輸變電設備全景感知和健康診斷的數(shù)據(jù)基礎 290
8.4.2 輸變電設備故障診斷技術 293
8.4.3 輸變電設備風險預警技術 297
8.5 新能源功率精準預測 299
8.5.1 新能源功率預測的數(shù)據(jù)基礎 299
8.5.2 新能源功率預測方法 302
8.5.3 新能源功率預測誤差特性分析 306
8.5.4 新能源功率預測系統(tǒng) 309
8.6 新能源云 312
8.6.1 新能源云概述 312
8.6.2 新能源云供需預測 314
8.6.3 新能源云消納計算 319
8.6.4 未來應用展望 323
8.7 多元負荷管理與用戶服務 323
8.7.1 多元化資源可調(diào)能力評估 324
8.7.2 規(guī);`活資源動態(tài)聚合 327
8.7.3 多時空維度精準協(xié)調(diào)控制 329
8.7.4 靈活性資源協(xié)同互補運行 331
8.7.5 多品種市場機制優(yōu)化決策 334
8.7.6 一站式綜合能源智慧服務 335
8.8 智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺 335
8.8.1 數(shù)據(jù)采集和傳輸 336
8.8.2 場景應用 336
8.9 本章小結(jié) 337
參考文獻 337
第9章 碳達峰、碳中和應用 339
9.1 碳達峰、碳中和應用背景 339
9.1.1 碳達峰、碳中和概念 339
9.1.2 國際形勢 340
9.1.3 國內(nèi)形勢 341
9.1.4 能源大數(shù)據(jù)的“雙碳”應用價值內(nèi)涵 343
9.2 碳排放核算與碳排放監(jiān)測服務平臺 343
9.2.1 碳排放統(tǒng)計核算常用方法分析 343
9.2.2 碳排放核算模型研究 347
9.2.3 碳排放監(jiān)測服務平臺 354
9.3 碳減排和碳制度應用 355
9.3.1 能源供給清潔替代應用 355
9.3.2 能源消費低碳轉(zhuǎn)型應用 360
9.3.3 碳制度體系建設應用 367
9.4 能源大數(shù)據(jù)“雙碳”典型應用 373
9.4.1 能源大數(shù)據(jù)支撐碳排放核算監(jiān)測 373
9.4.2 能源大數(shù)據(jù)助力碳減排 375
9.4.3 能源大數(shù)據(jù)助力碳制度體系建設應用 377
9.5 本章小結(jié) 379
參考文獻 379
第10章 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用 381
10.1 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 381
10.1.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念及特征 381
10.1.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 383
10.1.3 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念及特征 383
10.1.4 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 384
10.2 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體框架 385
10.2.1 平臺框架 385
10.2.2 建設思路 387
10.2.3 技術體系 387
10.2.4 運營體系 390
10.2.5 實踐路徑 392
10.3 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術 393
10.3.1 標識解析 393
10.3.2 物聯(lián)接入與邊緣計算 395
10.3.3 5G技術 396
10.3.4 數(shù)字孿生 396
10.3.5 可信數(shù)據(jù)空間 397
10.4 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用實踐 398
10.4.1 國家電網(wǎng)—能源工業(yè)云網(wǎng) 398
10.4.2 華能集團-AIdustry工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 402
10.4.3 中煤科工—煤科云平臺 403
10.4.4 中國石化—石化智云平臺 405
10.5 能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢 407
10.5.1 機遇和挑戰(zhàn) 408
10.5.2 未來發(fā)展趨勢 409
10.6 本章小結(jié) 410
參考文獻 410
第11章 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品及應用 412
11.1 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品概述 412
11.1.1 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品概念 412
11.1.2 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品分類 413
11.1.3 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用現(xiàn)狀 414
11.2 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品構(gòu)建與運營 415
11.2.1 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系設計 416
11.2.2 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品構(gòu)建方法 418
11.2.3 能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品運營模式 419
11.3 電力大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用實踐 421
11.3.1 小微企業(yè)運行監(jiān)測分析 421
11.3.2 電力消費指數(shù) 422
11.3.3 “以電折水”農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測 428
11.3.4 用電負荷特征分析 429
11.3.5 物資供應鏈運營分析 431
11.3.6 客戶服務能力提升 433
11.4 煤炭大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用實踐 436
11.4.1 智慧礦山生產(chǎn)運營分析 436
11.4.2 煤炭設備健康分析 438
11.4.3 安全監(jiān)測分析 440
11.4.4 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同 442
11.5 石油大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用實踐 443
11.5.1 石油天然氣生產(chǎn)指揮管控大數(shù)據(jù)應用 443
11.5.2 油氣田智能勘探開發(fā)大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用 444
11.5.3 智慧管網(wǎng)生產(chǎn)運行大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用 447
11.5.4 石化智能煉化工廠大數(shù)據(jù)應用 450
11.5.5 石化工程服務大數(shù)據(jù)分析 452
11.6 燃氣大數(shù)據(jù)產(chǎn)品應用實踐 453
11.6.1 燃氣負荷預測技術 453
11.6.2 氣藏數(shù)值模擬技術 457
11.6.3 天然氣管網(wǎng)輸配氣量優(yōu)化 459
11.6.4 鍋爐采暖用戶用氣分析 460
11.6.5 公服營業(yè)餐飲用戶用氣分析 462
11.7 本章小結(jié) 463
參考文獻 463
第五篇 展望篇
第12章 未來展望 467
12.1 能源大數(shù)據(jù)的價值空間 467
12.1.1 能源大數(shù)據(jù)與其他生產(chǎn)要素耦合互動將催生全新價值空間 467
12.1.2 能源大數(shù)據(jù)在賦能能源轉(zhuǎn)型中的作用將越來越大 467
12.1.3 能源大數(shù)據(jù)在賦能經(jīng)濟社會發(fā)展中將發(fā)揮多重價值 469
12.1.4 能源大數(shù)據(jù)推動能源數(shù)字經(jīng)濟的培育、發(fā)展與壯大 470
12.1.5 能源大數(shù)據(jù)在推動“雙碳”目標落實中的作用將進一步放大 471
12.2 能源大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與風險 472
12.2.1 能源大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 472
12.2.2 能源大數(shù)據(jù)發(fā)展面臨的風險 474
12.3 能源數(shù)字新技術的發(fā)展方向 476
12.3.1 能源數(shù)聯(lián)網(wǎng) 477
12.3.2 能源元宇宙 478
12.3.3 能源智能化 480
12.3.4 能源量子計算 480
12.4 能源大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢 481
12.4.1 將與能源互聯(lián)網(wǎng)深度融合應用,加速激發(fā)更大價值潛能 481
12.4.2 驅(qū)動優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)與改善能源服務,促進能源安全發(fā)展行穩(wěn)致遠 482
12.4.3 推動基礎設施網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)“三網(wǎng)融合”,促進能源行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型 483
12.4.4 促進供應者或消費者轉(zhuǎn)變產(chǎn)消者,促進能源數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展 484
參考文獻 484