随着中国持续能源转型,中国能源体系正在发生变化。这些变化将为能源及公用事业行业带来全新的商业模式和业务模式,为企业开辟新的利润来源。数字化转型正是加速能源转型重要的驱动力,同时数字化转型的核心,数据共享也由企业内部转向了整个行业价值链共享,也是下阶段数字化转型的关键。因此,数据空间建设应运而生。本文将从数据空间背景、能源数据空间应用场景以及 SAP 在能源数据共享的方案三方面,解读能源数字化转型下一个热点。
进入数字化时代,毫无疑问数据是创新的推动力,这就使得数据成为企业重要的战略资产。能源转型,数据共享价值达到新的高度。如:分布式能源中的能源社区、虚拟电厂等,这些新的商业模式都需要参与者跨域共享数据。然而实现数据共享面临四大挑战,安全、可信,数据自主权,互操作性,质量保障,其中最重要的就是对数据自主权的保障。中国在2020年,工信部印发《关于工业大数据发展的指导意见》,首次提出了建设工业数据空间的重点任务。
数据空间与传统数据平台最大的区别在于传统数据平台是集中式的,而数据空间是去中心化、分布式的。因此,在数据持久层,传统数据平台由平台所有者集中拥有。数据空间则是去中心化数据持久性,数据驻留在数据所有者处,可以授予其他人访问权限。
在网络拓扑结构上,传统数据平台是集中的网络服务。数据空间则是由运营公司(多家公司的合资企业)提供的联合运营环境。网络参与者之间分散/直接的数据交换。
在应用层面,传统数据平台由平台所有者提供全部集成。数据空间则是来自不同供应商的多种(相互竞争的)解决方案。每个供应商都提供并运营自己的解决方案。
分布式能源的出现,新商业模式、新业务模式,传统能源价值链被打破,整个能源价值链各方都可以参与其中,通过共享和协同提高生产效率,其中包括,如:
能源提供者:生产和储存各种非碳化能源、能效和新服务的能源;
承包商、合作伙伴和工程服务提供商:改善能源生产和工程的所有公司和合作伙伴;
天然气、电力和热网络运营商(DSO/TSO):提供能源运输和配送数据;
聚合商:收集和打包数据,将数据提供给消费者;
能源消费者,如家庭、商业、工业(智能计量数据);
电动车充电桩运营商:提供车辆和充电站数据;
安全和认证机构:有安全和认证数据;
开放服务:具有公共地图、气象、城市或运输数据等。
如何保障各方参与者的数据安全,同时,能享受到借助由数据驱动的解决方案带来价值收益。基于能源数据空间构建合适的协同平台及应用,能有效解决此类问题,并有助与加速能源转型,如:构建风能和太阳能资产模型,联结其所有业务及生态系统,围绕从“设计、建设、运维到其他更新”形成唯一真实的数据源。此框架是一种以资产为中心的共享主数据形式。资产的数据模型在其整个生命周期中都是一种新的范式,从建造和运营,能够将两个“世界”联系起来。其他诸如,电动车的能源漫游、环保认证的可追溯性等场景,都需要跨企业、跨区域及行业间的数据共享,并借此进行业务协同及优化。
借助数据空间概念,SAP 从三个层面提供能源数据共享整体解决方案,平台层、数据层以及应用层。
在平台层面,SAP Business Technology Platform (SAP BTP) 是一个综合性的解决方案,通过一系列工具和服务帮助企业进行数字化转型和创新。其能力包含了集成性、互操作性、API和微服务的应用、物联网 (IoT) 和边缘计算、安全性和合规性、分析和大数据等特征。其中针对去中心化网络或者说对数据空间提供强有力的支撑,包括:
数据连接性:SAP BTP 平台在集成套件中增加了数据空间集成(Data Space Integration),实现 EDC(Eclipse Data Space Connector)功能。让不同数据空间之间的数据共享能够遵从共同的标准和协议;
数据治理:对于数据的管理不仅仅是接入控制(Access Control)还包含数据接入的策略、数据合同管理以及使用策略等;
数据协调:通过统一不同来源或格式的数据,以确保数据一致性、准确性和可比较性。采用 AAS(Asset Administration Shell)标准方法管理,建立资产的数字孪生,这也是工业4.0中的一个关键概念;
身份管理:联邦身份管理,可以在两个或多个信任域之间进行的互通,以允许这些域的用户使用相同的数字身份访问应用程序和服务。根据身份代理在联合身份管理中所扮演的角色,关联上下文中指定这些名称,身份代理可能扮演多个角色。
在数据层面,SAP 新一代产品 Datasphere 是一个专为数据管理和数据分析设计的现代化平台,旨在整合和管理来自多个来源的数据。它不是单纯的数据库,而是一个数据集成和分析平台,能够处理各种类型的数据,包括结构化和非结构化数据。提供了数据虚拟化、联邦查询和数据编目等功能,可以无缝集成和管理来自多个数据源的数据,而无需将数据物理地复制到一个新位置。尤其与传统数据库集中管理不一样,Datasphere 强调数据民主化,允许用户在确保数据合规使用前提下,更轻易地访问和利用数据。平台提供协作工具,使跨部门的数据使用和分析更加便捷。在分布式能源场景下,有大量来自不同地方的外部数据协同应用,传统方式越来越难以应对业务发展需求。SAP Datasphere 从数据层面支撑了当下的分布式场景。
在应用层面,我们以新能源为例,围绕着新能源的建设和运维就需要和不同角色协同和共享信息。SAP提供了建设、运维及资产模型的协同平台。
建设期涉及业主、设计院、总承包商、分包商、供应商、施工商、监理等多方的协同合作,如要高效、高质的完成项目,各方在平台上按规则共享文档、信息是有效协同重要举措。SAP PIN(Project Intelligent Network)提供了项目平台,连接项目中各方合作伙伴,在设计、规划和建设阶段共同参与资本项目。并提供:在规划和建设阶段提供通用的公司间数字孪生模型;提供控制流程,管理跨公司共享、提交和收集文档和模型;与SAP解决方案集成,例如用于采购、成本估算。采购、预制和物流流程;使用信息交换标准(如ISO 16950和16739)和合作伙伴产品与非 SAP 应用程序集成。
运维期,涉及业主、运营商、运维商、制造商之间的信息共享及合作运维。SAP AIN(Asset Intelligent Network)提供了围绕着数字孪生的资产,连接资产运营中各方合作伙伴提供数据共享环境。比如:制造商共享设备基本信息、参数和指标等,并根据运行情况给出诊断建议,运营商提供设备运行数据及生产计划,而运维商则根据综合信息安排维修计划和资源,通过基于网络协同改善设备的设计及资产运维水平。
资产模型,SAP 新一代资产模型,资产中心。是新能源生态、产业链协同以及数据共享的基础。SAP 资产中心基础提供了资产管理的基础信息,以数字化的方式对资产进行了全面的定义,是对实体资产的全方位数字表达,是实体资产的数字双胞胎。资产中心基础提供的信息包括:资产分类、资产建模、资产表示、资产信息、组织机构等。资产中心基础不是一个单独出售的产品,资产中心基础的功能包括在资产绩效管理解决方案的其它所有产品(资产智能网络/资产策略和绩效管理/预测性维护和服务)之中,资产中心基础与S/4HANA 中的维护管理核心功能完全集成。
最后,能源转型不仅仅是产业结构的调整,同时伴随着业务模式、工作流程及方式的转型及创新。数字化转型是推动能源转型的重要驱动力之一,基于数据的赋能、驱动及协同是核心,而能源数据空间则是这一过程中的关键基石。通过能源数据空间建立可信的、可控的数据共享机制,推动产业链和生态圈共享进程,最终实现可持续的能源转型目标。在这一背景下,构建和优化能源数据空间将成为能源行业的重要战略任务,必将为未来的绿色发展提供坚实的基础。