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(diǎn)的IT時(shí)代正在走向激活生產(chǎn)力為目的的DT（Data Technology）數(shù)據(jù)時(shí)代。這不僅僅是技術(shù)的升級(jí)，更是思想意識(shí)的巨大變革，大數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)成為各行各業(yè)的前沿領(lǐng)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(shí)代的到來(lái)為能源電力行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，有可能產(chǎn)生革命性的影響。

　　其實(shí)，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(lǐng)域，地面上的作業(yè)者對(duì)于地下幾千米處的油氣藏的情況只有通過(guò)數(shù)據(jù)分析才能判斷，在鉆探和開(kāi)采的過(guò)程中，也只能通過(guò)過(guò)程數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)井下情況。在電力領(lǐng)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(fèi)的即時(shí)性，電網(wǎng)公司和管理機(jī)構(gòu)也只能通過(guò)各項(xiàng)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析來(lái)解讀電網(wǎng)的運(yùn)行情況。

　　但過(guò)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(jì)學(xué)分析，總是試圖按照分析者過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解讀未知并且多變的世界，總希望用盡可能簡(jiǎn)單的模型來(lái)歸納現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)比復(fù)雜的各種現(xiàn)象。這背后的原因，既有過(guò)去數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析能力不足的原因，也有傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)本身的巨大瑕疵。傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的本質(zhì)其實(shí)就是基于過(guò)去經(jīng)驗(yàn)尋找普適規(guī)律，但是知道規(guī)律并不代表能預(yù)見(jiàn)將來(lái)。舉個(gè)能源電力行業(yè)的例子，風(fēng)電所適用的空氣動(dòng)力學(xué)的物理規(guī)律并不復(fù)雜，牛頓力學(xué)足以解釋。但要計(jì)算整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的最佳效率，卻是難上加難。

　　首先，雖然理論上，如果知道每臺(tái)風(fēng)機(jī)的準(zhǔn)確布局，就能精確計(jì)算出每臺(tái)風(fēng)機(jī)的最佳效率。但是由于風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)數(shù)量眾多，每臺(tái)風(fēng)機(jī)除了捕獲風(fēng)能發(fā)電外，對(duì)附近的氣流還會(huì)產(chǎn)生一定影響，每臺(tái)風(fēng)機(jī)都會(huì)對(duì)后面的風(fēng)機(jī)造成影響，之間所有的影響的疊加實(shí)在難以預(yù)計(jì)，理論上的計(jì)算是可行的，但實(shí)際中并不方便，這就是多個(gè)主體相互影響帶來(lái)的復(fù)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(cè)，因此，風(fēng)不僅是每天在變化，而是每時(shí)每刻都在變化。換句話說(shuō)，風(fēng)場(chǎng)這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)于微小的擾動(dòng)是非常敏感的，這遠(yuǎn)比理想狀態(tài)復(fù)雜得多。類(lèi)似這樣的系統(tǒng)，就是非線性的混沌系統(tǒng)，原來(lái)遵循簡(jiǎn)單規(guī)律的有序形態(tài)，在某種條件下突然偏離預(yù)期的規(guī)律性而變成了無(wú)序的形態(tài)。其實(shí)整個(gè)自然界包括人類(lèi)社會(huì)到處都是非線性系統(tǒng)，但人類(lèi)總是希望用線性系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)單歸納這個(gè)非線性的世界，這其實(shí)是人類(lèi)懶惰和無(wú)能的表現(xiàn)，也是人類(lèi)面對(duì)無(wú)窮的混沌未知一種自我安慰和自我保護(hù)的鴕鳥(niǎo)手段。

　　過(guò)去，整個(gè)能源電力價(jià)值鏈還算比較簡(jiǎn)單，可以用簡(jiǎn)單的線性系統(tǒng)來(lái)近似模擬真實(shí)的非線性系統(tǒng)。但是，未來(lái)我們要面對(duì)的將是一個(gè)無(wú)比復(fù)雜的能源電力行業(yè)，到處都是非線性系統(tǒng)。在油氣領(lǐng)域，傳統(tǒng)油氣生產(chǎn)正在轉(zhuǎn)向各種勘探開(kāi)采都十分艱難的非傳統(tǒng)油氣，比如頁(yè)巖油氣、海上油氣、甲烷水合物、極地油氣等。在電力領(lǐng)域，波動(dòng)性極強(qiáng)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(fèi)的隨機(jī)性也在迅速增加。此外，由于互聯(lián)網(wǎng)和信息通信技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)電力整條價(jià)值鏈上的所有主體都能夠積極參與互動(dòng)，這和過(guò)去自上而下，消費(fèi)者完全被動(dòng)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(gè)超級(jí)混沌系統(tǒng)。而這種超級(jí)混沌系統(tǒng)的復(fù)雜性將讓執(zhí)著于因果的傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段完全無(wú)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(jià)值鏈上各環(huán)節(jié)正在端到端融合，整個(gè)世界各行業(yè)之間也正在前所未有的快速融合，整個(gè)世界將變成一個(gè)數(shù)千億智能主體互動(dòng)的超級(jí)混沌系統(tǒng)。面對(duì)這種混沌，傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)手段已經(jīng)力不從心，而關(guān)注相關(guān)性的大數(shù)據(jù)手段將是解釋和預(yù)測(cè)的最佳手段。因此，大數(shù)據(jù)對(duì)于能源電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，不是個(gè)可選項(xiàng)，而是一條邁向下一代能源系統(tǒng)必須的道路。

　　相對(duì)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(diǎn)。首先，能源電力行業(yè)數(shù)據(jù)類(lèi)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(diǎn)的電壓、電流、頻率、有功和無(wú)功功率等，還包括大量的消費(fèi)者的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)。此外，采集的數(shù)據(jù)既有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，又有非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。而且非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)越來(lái)越多，包括網(wǎng)絡(luò)日志、氣象圖片、地理位置信息等，這些多類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)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(jià)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(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，在連續(xù)不間斷的監(jiān)控過(guò)程中，有用數(shù)據(jù)可能僅有一兩個(gè)，價(jià)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(duì)數(shù)據(jù)處理速度要求高。電力行業(yè)要求實(shí)時(shí)的電力電量大平衡和瞬時(shí)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?？斓臅r(shí)間內(nèi)處理完畢，才能確保整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和高效。