能源大數據理念是將電力、石油、燃氣等能源領域數據及人口、地理、氣象等其他領域數據進行綜合采集、處理、分析與應用的相關技術與思想。能源大數據不僅是大數據技術在能源領域的深入應用，也是能源生產、消費及相關技術革命與大數據理念的深度融合，將加速推進能源產業發展及商業模式創新。

目前，能源大數據理念尚處于逐步發展過程中。從國外主要實踐案例來看，已初步形成了三類應用模式。

（一）能源數據綜合服務平臺

該模式通過建設一個分析與應用平臺，集成能源供給、消費、相關技術的各類數據，為包括政府、企業、學校、居民等不同類型參與方提供大數據分析和信息服務。該模式中，電網企業具有資金、技術、數據資源等方面優勢，具備成為綜合服務平臺提供方的條件。

典型案例是美國得克薩斯州奧斯丁市實施的以電力為核心的智慧城市項目。該項目以智能電網設備為基礎，采集了包括智能家電、電動汽車、太陽能光伏等類型詳細用電數據以及燃氣、供水數據，形成一個能源數據的綜合服務平臺（圖1）。

圖1:奧斯丁智慧城市項目商業模式示意圖

該項目已在節能環保、新技術推廣、研發測試等方面發揮了重要的平臺服務支撐作用。一是在消費者能源管理方面，為居民能源消費、住宅節能、交通出行等方面提供優化建議，促進節能環保。例如，識別環保住宅的能耗降低比例可達27%；對居民太陽能電池板安裝朝向進行優化，可使發電量增加49%等。二是為企業提供電動汽車、智能家電等產品開發與技術測試服務。例如，將電力數據與汽車里程、分時電價、油價數據結合，可提供電動汽車性能分析、充電站布局優化，并根據用戶習慣確定最佳充電時間等服務。

（二）為智能化節能產品研發提供支撐

該模式主要將能源大數據、信息通訊與工業制造技術結合，通過對能源供給、消費、移動終端等不同數據源的數據進行綜合分析，設計開發出節能環保產品，為用戶提供付費低、能效高的能源使用與生活方式。以智能家居產品為例，該模式既可為居民用戶提供節能降費服務以及快捷便利的用戶體驗，也可對能源企業尤其是電力企業改善用戶側需求管理、減少發電裝機等方面發揮作用。該模式中，電網企業不一定具備產品研發優勢，但可利用電力數據采集與分析方面的優勢，既可通過與設備制造商合作改進用戶需求側管理，也可通過共同參與研發并在產品銷售中獲取收益。

該模式的典型案例是美國NEST公司研發的智能恒溫器產品的商業模式。該產品可以通過記錄用戶的室內溫度數據，智能識別用戶習慣，并將室溫調整到最舒適狀態（圖2）。 

圖2 NEST產品商業模式示意圖

該模式可以實現產品制造商、電力企業、用戶三方共贏：作為產品制造商的NEST公司免費獲得合作企業提供的部分電力數據，借此完善預測算法，并通過多種方式（恒溫器設備、互聯網、分析報告）展示分析結果；電力企業在智能恒溫器支持下，改進需求側管理，節約發電裝機與調峰成本；用戶使用產品自動控制房間溫度，并節省用電費用。據報道，售價250美元的Nest恒溫器每年可在電費和供熱開支方面為家庭節省173美元，一年時間已節省了2.25億千瓦時的能量，相當于2900萬美元費用。

該商業模式已得到谷歌公司的高度關注和認可，目前NEST公司已被谷歌公司收購。谷歌公司力圖借該模式推動其在新能源領域的全方位戰略布局。

（三）面向企業內部的管理決策支撐

能源大數據對能源企業自身同樣具有重要價值。通過將能源生產、消費數據與內部智能設備、客戶信息、電力運行等數據結合，可充分挖掘客戶行為特征，提高能源需求預測準確性，發現電力消費規律，提升企業運營效率效益。對于電網企業，該模式能夠提高企業經營決策中所需數據的廣度與深度，增強對企業經營發展趨勢的洞察力和前瞻性，有效支撐決策管理。

該模式的典型案例是法國電力公司智能電表大數據應用（圖3）。法國電力在籌建大數據研究團隊初期，選擇用戶負荷曲線為突破口，將電網運行數據與氣象、電力消費數據、用電合同信息等進行實時分析，以更為準確地預測電力需求側變化，并識別不同客戶群的特點，通過優化需求側管理，改進投資管理與設備檢修管理，提升運營效率效益。其中通過優化需求側管理，使電網日負荷率提高至85%左右，相當于減少發電容量1900萬千瓦。

圖3 法國電力大數據支撐內部決策應用示意圖

綜合上述分析，未來能源大數據的應用前景主要是在已有模式的基礎上，進一步發揮“粘合劑”與“助推劑”作用，推動能源產業探索建立具有“平臺”特征的完整能源生態系統。“粘合劑”主要是指對其他企業的吸引力以及形成平臺模式后的協同效應，“助推劑”主要是指對能源產業生產、消費革命以及企業發展轉型的推動作用。

作者單位：國網能源研究院