在国家“双碳”战略的驱动之下,各行各业都在积极探索节能减排与绿色发展的双赢目标。以“创造美好生活,降低社会综合成本”为己任,智信远景携手亚马逊云科技,为供热企业如何利用云计算、人工智能等新兴技术,实现供热精细化、智能化管理,提供了一个非常好的样板。
决心以数字化赋能供热行业,技术迭代遇到瓶颈
在我国寒冷的北方地区,由一个区域内唯一的热源向内所有居民区进行供热服务的集中供热是最经济性的供暖方式。
据智信远景CEO 张小迎介绍,供热行业在中国目前是一个能耗非常高的行业,数据显示,2018年,我国北方城市采暖的所有能耗相当于英国全年所有能耗的总和。采暖管理粗放,浪费严重是主要原因,但同时也说明,节能减排的空间很大。
在进入供热行业的时候,张小迎分析认为,需要通过数字化转型解决该行业所面临的挑战:
首先,供热企业要面对热源、热站、用户端等多场景,还包括客服、收费等服务,这些系统往往是很多独立软件公司的产品,没有实现数据的互联互通。
其次,国家住建部希望供热应该采用像水电一样的结算方式,激发大家自主的节能意识,耗资上千亿热计量设备,但这些设备产生的大量数据,没有好好利用起来,如果迁移部署到云端,利用大数据和人工智能赋能,可以提高整个行业的管理水平。
第三,传统供热方式各个环节的设备都配有一些自控软件,部署的服务器会有独立的IP,企业如果没有强大的维护能力,就会面临病毒、木马等风险,每年3月停暖把服务器关闭,到来年供暖季到来,服务器可能面临中了病毒无法启动,数据恢复不了等难题。
张小迎指出,智慧供热是智慧城市中一个重要的环节,随着设备智能化、物联化的建设,海量设备需要采用云的方式来进行管理和调控。
在智信远景研发人员的努力之下,2016年7月,为供热行业客户提供平台化智慧能源服务的揽月云平台浮出水面。初步的成功,鼓舞了研发人员的斗志,决心不断引入物联网、云原生、人工智能等最新技术进一步打造出更好的平台。然而,随着智信远景在云计算研发投入方面的不断增加,开始在技术迭代方面感到有些力不从心。此时,亚马逊云科技的出现,使问题得到迎刃而解。
亚马逊云科技赋能智信远景应对云上挑战
智信远景CTO 张选潮从技术层面介绍了亚马逊云科技所带来的助力。
在迁移到亚马逊云之前,智信远景主要面临着两大挑战:
一是研发和运维的双重压力。智信远景为客户提供的是SaaS云服务,稳定性和连续性是客户对产品信心的重要保障。为了提升系统的稳定性,智信远景选择了云原生、微服务架构的技术路线,但是随着业务的发展,系统负载不断增大,研发团队在系统的部署、优化和运维方面要投入很大的精力。另外,对现有423个代码仓库进行快速迭代,研发人员也承受着不堪重负的研发和运维压力。
二是新技术学习引进的挑战。针对供热行业目前绝大部分客户基于经验的调控方式,智信远景希望引入机器学习模型对其进行优化,但是要跨越算法研究、组织特征数据等技术门槛,如何能够快速有效地引入新技术也是面临的挑战。
而作为亚马逊云科技技术合作伙伴,依托亚马逊云科技广泛、成熟、深入的技术和服务,以及全球领先的架构设计方法和实践,智信远景很轻松地通过不断优化云原生揽月云平台,很快成为了中国热力行业首家能够提供SaaS解决方案的供应商,实现了自身应用创新和业务转型的升级,可以更优化的解决方案赋能热力行业客户转型。
据介绍,揽月云平台完全构架到亚马逊云上之后,首先是提高了揽月云平台的稳定性和业务连续性。由于大量使用了Amazon EKS、Amazon RDS、Amazon Athena等产品,智信远景的研发人员不需要再操心于基础架构的运维方面,所以有更多的精力投入到研发之中。
其次,利用亚马逊云科技的产品和服务,智信远景构建、优化云原生揽月云平台的应用创新得以加速。利用Amazon EKS容器服务对原有应用进行云原生改造,大幅缩短了版本迭代和上线时间,而且版本发布上线完全不需要系统维护人员参与,代码提交后3分钟内即可自动完成构建和发布,使迭代速度得到了很大提升。
第三,在数据价值方面,智信远景原来一直发愁采集的供热行业各个环节数据怎么发挥价值,现在可以用Amazon S3存储供热数据,通过Amazon Glue、Amazon Athena构建数据仓库,还用到了Amazon Lambda这样优秀的Serverless服务来做各层数据仓库的数据转换和计算。目前,采用了亚马逊云科技智能湖仓架构,只需4周时间就可以搭建起数据分析服务,Amazon S3中已经接入1.1TB供热数据,700+数据标签,覆盖了供热系统从热源、热网直至房间所有环节的数据,与BI技术结合,能够快速提供数据分析服务挖掘数据洞察,辅助业务决策。
张选潮指出,因为使用了成熟的托管服务产品,所以智信远景只需要把精力花在构建数据仓库的逻辑架构和数据转换的程序上,然后利用Amazon SageMaker,仅用两周的时间就上线了三个最主要的模型,实现了机器学习模型的快速构建,使得揽月云平台实现了毛刺数据的识别与剔除,保证了对换热站负荷的准确预测与智能调控,大幅提升了揽月云平台在市场上的竞争力。
另外,亚马逊云科技众多开箱即用的托管服务帮助智信远景降低了运维成本,使得智信远景可以将更多精力投入到核心业务研发中,将产品功能发布周期由3个月缩短至1个月,有利于打造智能、便捷、易管理的平台,更好地服务客户。
合力为客户创造更大价值,助力“碳达峰、碳中和”的实现
智信远景与亚马逊云科技的合作,很快在行业应用中产生了立竿见影的效果。
石家庄市正定县某小区要改造一期9栋楼共计18万平米建筑面积的换热系统。在改造之前,小区单位能耗是0.42吉焦(GJ)每平方米,比北方城市0.35GJ每平方米的平均热单能耗高。
经过2019年小区智慧化改造,实现了在每个建筑单元入口前安装NB-IOT单元阀门进行调控,同时把换热站的数据和用户家中的供热效果数据接入到平台,还收集到用户交费时得到的户型面积、朝向、楼层等数据,使得平台可以通过智能调控算法,根据天气预报变化进行热供给调节。
一年下来,该小区改造项目所产生的节能效果非常客观,节热率达到了44%,单位能耗从0.42GJ降到了0.27GJ,节约供热费57万元人民币,同时保证循环泵处于合理的运行频率,节约了5万电费,整体节约效果达到了62万,节能带来的减排效果相当于减少了1550吨的碳排放。
目前,智信远景SaaS 服务平台上已经接入了超过2000个换热站,覆盖的供热面积超过1.2亿平方米,累计节能4000千瓦时,折合节省标准燃煤5万吨。
如果按照北方城市单位能耗平均0.35GJ计算,0.27GJ相当于做到了20%以上的节能效果和节能率。如果每年在供热上消费的近2亿吨燃煤达到20%的节约,所产生的经济效益将大为可观。
作为首家在供热行业提供SaaS服务平台的供应商,智信远景通过云赋能方式在供热服务领域大有可为,为行业数字化树立了新标杆。
目前,很多小型供热公司,有的仅服务两三百万平方米的范围,采用传统的线下服务器部署模式投资大、成本高,而且缺乏相关的专业维护人员。而采用云服务模式,一方面可以降低小型供热企业在IT方面的投资成本,同时也使维护成本大大降低。
智信远景智能能源SaaS服务平台,在安全方面为从热源、换热机组到末端用户涉及的所有设备通过互联网进行赋能,建立了包括系统的安全监测、报警功能、预测性运维等技术保障;还采用了独特的针对供热二次网调节的技术,解决了传统供热行业中长期存在的水力平衡失调的问题;尤其是借力亚马逊云科技成熟的技术与最佳实践,使ISV在行业中的理想加速落地。未来,智信远景将携手亚马逊云科技共同为客户创造更大价值,助力“碳达峰、碳中和”的实现。