能源大數據中心建設運營思路研究

2023年12月12日發(作者：林陰道)

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中國新技術新產品2021 NO.2（上）技 術 經 濟 與 管 理能源大數據中心建設運營思路研究王 磊

（遼寧電力能源發展集團有限公司，遼寧 沈陽 110065）摘 要：隨著國家“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的落地實施，順應國家“數字新基建”產業的大力布局和能源革命、數字革命融合發展的大趨勢，契合“網絡強國”、“數字中國”、“制造強國”戰略，聚焦數字基礎設施建設，能源大數據中心必將成為支撐能源互聯網發展的最重要的基礎設施之一，能源大數據中心將對所在區域能源規劃、經濟運行、節能減排以及統籌挖掘數據潛在價值等起到重要的支撐作用。關鍵詞：大數據；能源互聯網；數據中心中圖分類號： TK 01 文獻標志碼：A１　能源大數據中心建設理念能源大數據中心以“探索數字的無窮奧秘、挖掘數據的無窮價值”為宗旨，推進“平臺+數據+運營+生態”一體化發展，致力于支撐政府決策科學化、社會治理精準化、公共服務高效化，以大數據中心為基礎，匯集煤、油、氣和電等能源行業數據，發揮了電力數據在能源匯聚、轉換、消納過程中的樞紐作用，充分利用電網覆蓋和網絡資源的優勢，切實踐行新時代“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，在解決能源企業數字化平臺建設資源需求的同時，面向能源大數據中心區域內政府、能源、公共事業和社會企業等單位，打造數據廣泛匯聚、資源融通共享、服務優質高效、技術安全可靠的“能源云”體系。同時，在建設能源大數據中心的過程中，也要積極地響應國家綠色數據中心和能源資源監管要求，充分利用高壓直流供電和自然冷卻冷凍水技術等節能技術，實現數據中心能效比PUE<1.3，最終打造“地方政府-工業企業-技術單位-能源企業”多方參與的能源工業互聯網生態圈，賦能實體經濟推動產業轉型，助力建設國家數字戰略落地。設施等，在滿足能源企業數據中心基礎設施需求的前提下，對于園區總平、功能性建筑和周邊資源等應著眼未來，盡可能地考慮到未來的發展需求，保證基礎性主體設施一步到位，避免返工改建。２．２　適度超前能源大數據中心的總體承載能力應該至少按照10年進行測算，但是對于數據中心機房、支撐系統和輔助系統等基礎設施，應該根據各時間點的需求分析分期分批進行建設，在需求測算的基礎上適度超前，在滿足信息化快速增長的算力需求的同時合理利用建設資金，避免資源閑置造成資金浪費。２．３　控制投資能源大數據中心的建設需求應立足于實際，以目前能源企業信息化發展現狀為基礎，科學合理地進行定量測算，做到有理有據，保證測算的精確性，避免“假大空”，從根本上做到精準投資。３　能源大數據中心技術架構能源大數據中心總體技術架構主要由“一個基礎設施資源池，七大技術平臺，四大類業務服務，兩大管理體系”構成，技術架構藍圖如圖1所示。２　能源大數據中心實施原則２．１　關注主體能源大數據中心在規劃、設計等前期階段需要明確 “立足能源行業自身、服務地方政府、聚焦能源企業、開放服務共享”的定位，合理規劃能源大數據中心的功能及周邊配套３．１　１個基礎設施資源池IaaS層的基礎資源池為整個能源大數據中心提供網絡、存儲、計算物理機、虛擬化資源、云資源及協同調度服務。３．２　７個技術平臺在PaaS層為能源大數據中心提供大數據集成、管理、分析能力的5個平臺（dPaaS），提供數據服務開發技術框架和技術服務的微服務平臺（aPaaS），提供區塊鏈技術架構框架的區塊鏈技術平臺（BTaaS）。３．３　４類業務服務用戶面向能源行業、政府部門、社會企事業單位、社會公眾4類用戶提供的業務服務，以封裝好的數據服務圖1 技術架構藍圖- 126 -技 術 經 濟 與 管 理API和在線數據分析軟件模塊、云資源等服務形式向用戶提供服務。３．４　２個管理體系能源大數據中心運維管理體系和安全管理體系。４　能源大數據中心數據服務４．１　數據匯聚服務能源大數據中心將電力數據、政府類數據、能源相關企業類數據及其他數據，利用關系數據庫數據抽取服務、文件采集服務、實時消息隊列服務、數據庫實時復制服務、API接口服務等數據采集功能，通過專線網絡匯聚至能源大數據中心，同時保證數據穩定接入和數據質量的完整、真實、準確。４．１．１　電力數據匯聚電力公司將發電、輸電、變電、配電、用電、調度各生產運行環節及經營管理過程數據推送至數據中臺后，通過內外網隔離裝置利用加密傳輸的形式與能源大數據中心集成，為能源大數據中心提供電網運行、客戶服務、經營管理等數據。４．１．２　政府類數據匯聚通過政務大數據中心，利用專線網絡定期將發改委、統計局、工信廳、公安、稅務和工商等行政政府管理部門涉及的各省、市宏觀經濟運行、發展規劃、產業政策、體制改革、市場發展、工商管理等數據傳輸至能源大數據中心。４．１．３　能源相關企業類數據匯聚能源相關企業包括煤炭、石油、天然氣以及水能等一次能源企業，電力、煤氣、汽油、柴油等二次能源企業和能源上下游及裝備企業。能源相關企業按照約定通過專線網絡與能源大數據中心集成，為能源大數據中心提供能源相關行業數據。４．１．４　其他數據歸集能源大數據中心與金融機構、房地產等其他平臺簽訂了合作協議，對數據需求進行梳理分析，定期通過工具抽取、接口傳輸及離線采集等方式，將外部數據及分散在其他企業的相關數據歸集至能源大數據中心，實現其他數據分類、分批匯聚至能源大數據中心。４．２　數據管理服務基于能源大數據中心數據管理平臺，按照“盤-規-治-用”的數據管理要求，盤點能源相關數據資產，參考國際標準和借鑒先進成熟數據資源管理經驗，對所匯聚的數據資源按行業和主題域進行歸類，設計具有能源行業特點的數據資源目錄，提供完整的元數據管理、數據資源搜索、數據資源應用等“一站式”數據資源服務，并根據數據資源的變化情況及時更新目錄信息，保證數據資源目錄的真實、可靠、可用，確保能源大數據中心的數據資源“查得到、看得懂、用得上”，同時建立各類數據管理標準、數據監測機制和數據認責制度，嚴格控制數據質量，奠定數據基礎，以滿足政府、企業、社會大眾業的數據應用分析需求。４．３　數據共享服務數據共享服務包括數據資源、應用場景共享服務兩類。其中，數據資源共享是通過數據脫敏、清洗轉換、簡單統計2021 NO.2（上）中國新技術新產品分析等加工處理后向能源行業、政府部門、企事業單位和社會公眾的數據應用單位及個體提供數據資源的共享服務；應用場景共享是指能源大數據中心通過對跨領域、跨部門原始數據進行深度挖掘后形成的數據應用產品的共享服務[1]。４．３．１　開發典型數據應用場景匯總和梳理各有關部門、企業各數據應用單位需求，從政用、商用、民用視角，深入挖掘能源、經濟、環境、民生關聯關系，在服務社會治理、客戶用電、節能減排、新能源消納等方面開展“能源生態圈”的典型應用場景開發。４．３．２　構建數據共享超市能源大數據中心以數據共享超市的形式提供共享服務。數據資源、應用場景按照統一標準進行封裝，確定共享范圍和服務定價后，以數據共享服務目錄的方式進行發布。用戶可根據自身需求對照目錄選擇相應的服務產品。４．４　應用孵化服務數據應用孵化服務是通過整合模型算法庫、技術工具、公共組件等平臺資源，打造數據應用研究仿真實驗環境，建立健全容錯糾錯的數據應用孵化服務機制，充分調動各數據應用者的積極性、主動性、創造性，拓展應用場景，加速創新成果轉化應用，提升能源大數據中心的實用性和前瞻性，帶動“產”、“學”、“研”協同發展。４．４．１　搭建數據應用創新實驗環境數據應用創新實驗環境將構建1個具有統一入口的自助、開放的創新實驗環境，研發各類自助式數據開發支撐工具、算法模型庫及公共組件等，為技術服務單位開展大數據技術研究、數據仿真實驗、數據應用產品開發、創新探索提供開發環境。４．４．２　建立數據應用孵化機制為了推動能源應用共建共創，能源大數據中心將通過合作孵化及開放創新2種模式提供數據應用創新孵化服務[2]。合作孵化的模式用于滿足數據生產單位的創新孵化需求，相關方通過簽訂合作協議，明確職責、效益分配等內容，共同推進創新應用孵化及應用商業化，實現多方合作共贏。５　能源大數據中心運營思路能源大數據中心運營可參考國內成熟大型互聯網數據中心的模式，結合能源大數據應用特點，通過建立完善的運營機制，打造多領域、多層次的產品及服務體系。面向能源行業、政府部門、企事業單位以及社會公眾“4類用戶”，采用計時、計量、項目、合作“4種模式”，提供托管、數據、平臺、應用、創投“5層服務”，打造以客戶為核心、以模式為支柱、以服務為外觀的具有可持續發展能力的大數據應用生態平臺，催生能源互聯網領域新模式、新生態，實現數據中心增值增效，促進能源大數據產業發展。５．１　基礎設施服務充分利用能源大數據中心的基礎設施資源優勢，對行業開展數據中心基礎設施服務。基礎設施服務分為2類：1）托管服務。相關企業可以將企業的信息化運維和數據管理等IT業務委托給大數據中心管理。2）提供云計算基礎設施服- 127 -中國新技術新產品2021 NO.2（上）技 術 經 濟 與 管 理的客戶，可以采用項目模式，按照項目實施前商定的數額結算費用。應用服務的諸多場景中會大量采用此種模式。務，相關企業可以租用大數據中心提供的IaaS服務。５．２　數據服務依托能源大數據中心有利的能源數據資源條件，基于法律、法規許可和數據安全可控的前提下，通過數據管理、數據挖掘、數據共享和應用孵化等工作管控，構建統一的數據匯聚、態勢感知、質量管控、開放共享和產品研發的數據服務策略，逐步形成標準化數據服務能力，為能源行業、６．４　合作模式合作模式分為2類：1）為政府部門和社會大眾提供公益性服務或與合作伙伴進行探索性合作時，可以采用免費的合作模式。2）為提供創投服務時，與孵化企業之間采取的權益合作、利益共贏的模式。這種模式通常是在企政府部門、企事業單位以及社會公眾需求提供數據服務。５．３　平臺服務能源大數據中心為客戶提供應用開發、測試、部署運行所需要的平臺環境服務，即PaaS服務，包括：基于微服務架構和DevOps體系的綜合開發運維支撐服務，以開放平臺的形式為廣大能源大數據應用開發者賦能技術中臺能力；以及應用開發所需要的各類數據分析與數據挖掘的通用算法與模型，如關聯分析、分布式聚類以及分布式分類算法等，為開發者賦予人工智能開發能力。５．４　應用服務能源大數據中心憑借豐富的行業經驗積累，歸納整理典型應用場景，并將其以系統服務的形式提供給各類客戶。如面向政府部門的環保監測和治理服務；面向能源企業的設備故障預警分析服務；面向用能企事業單位的用能情況檢測與優化服務。可以為不具備大數據應用研發條件的單位、企業以及創業者提供數據應用服務，進一步激活能源大數據價值。５．５　創投服務能源大數據中心打造數字經濟生態鏈，并對有潛力的初創數字經濟企業進行投資與孵化，利用數據優勢與行業優勢，推動初創企業的快速成長，提高數字經濟創新型企業的存活率，推動區域數字經濟的快速發展。６　能源大數據中心運營模式能源大數據中心堅持“公益性+市場化”的原則，采用“計時模式+計量模式+項目模式+合作模式”的混合運營模式，針對不同種類、不同需求的客戶，提供差異化服務。６．１　計時模式客戶以包年、包月或按日計費的方式從數據中心獲取服務。基礎設施服務、數據服務、平臺服務、應用服務都可以采用此種運營模式[3]。６．２　計量模式通過客戶使用服務的次數或使用服務過程中產生的流量來計算費用的模式。常見的計量對象如使用基礎設施服務時產生的數據流量；使用數據服務時接收的數據量；使用平臺服務時調用算法的次數；使用應用服務時注冊用戶的個數等。６．３　項目模式針對具有一次性需求，并且需求范圍和實施周期明確- 128 -業孵化成功后，通過股權收益獲得盈利。７　能源大數據中心價值分析能源大數據中心作為能源行業信息化建設的樞紐，將對社會和經濟貢獻巨大的社會和經濟價值。７．１　在社會價值方面通過對能源行業及相關行業數據的綜合分析，可以從宏觀層面在能源規劃、環保標準、民生政策等方面提供統計數據和建議，為政府部門和相關企事業單位提供決策依據。通過整合能源數據，統一能源規劃，積極秉承數據驅動的業務理念采用先進技術，可以促進能源企業提高服務質量，提高企業客戶和普通用戶的客戶滿意度。通過對高耗能區域、行業、企業的用能監測、優化和管控，在提高整體能源使用效率的同時全面促進環境質量的提高。通過大數據中心的支撐，通過大數據分析和應用預測技術，有效提高能源供給的保障能力、能源事故的預防和應對能力，確保重大活動的穩定能源需求。７．２　在經濟價值方面能源數據中心可以向能源企業和用能企事業單位提供數據分析服務、優化咨詢服務、能力出租服務、研發指導服務以及用能現狀評估等各種增值服務，從而產生經濟收益。通過能源數據中心的大數據分析、優化能力，可以提高能源企業的產能供能成本和生產運營效率，給企業帶來即時的經濟效益。８　結論能源大數據中心將以能源數據為基礎，最終將逐步規劃和應用各種以節能、增效、降本、提質為目的的信息化系統，通過不斷深化的以數據驅動為主線的業務模式，結合人工智能、物聯網、區塊鏈等先進的技術，最終將會長期、持續地為社會創造更大的財富。參考文獻[1]楊正洪.智慧城市：大數據、物聯網和云計算之應用[M].北京：清華大學出版社，2018：16-19.[2]努爾·白克力.能源發展“十三五”規劃[M].北京：中國電力出版社，2017：221.[3]孫威，李建林，王明旺.能源互聯網：儲能系統商業運營模式及典型案例分析[M].北京：中國電力出版社，2018：108-109.

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