面向“十四五”我国电力行业信息化建设的思考

2021-11-13 04:25吴可汗
关键词:电力行业十四五网络安全

唐 毅, 陈 猛, 吴可汗

(国网安徽省电力有限公司培训中心, 安徽 合肥 230022)

0 引言

马克思主义哲学认为,科学技术是历史上对社会发展起巨大推动的进步力量,科学技术的发展提高了社会生产效率、改变了社会环境、提升了人类的认知能力,所以,科学技术是社会发展的第一生产力。纵观人类社会的发展过程,每一次科技进步所引发的社会变革都极大程度地提高了人类社会的生产力水平,也在不断改变着人们的生活方式。尤其是进入21世纪的今天,以5G、人工智能、大数据、云计算、物联网等为代表的新技术正在以前所未有的力度介入到人们的生产生活中,也不断影响着全球产业分工和经济格局。也正因如此,从美国的“工业互联网”到德国的“工业4.0”再到日本的“社会5.0”,世界上各主要工业主体都在从国家战略层面抢占未来信息技术发展的高地。

党的十八届五中全会提出实施网络强国战略,为我国信息化建设发展指明方向。整个“十三五”期间,我国信息化发展从技术进步到产业升级,再到经济发展各方面都取得了显著成绩。不仅如此,在党的十九届五中全会上通过的“十四五”规划中再次明确提出,要坚定不移地建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国。我国信息化建设再次被提到一个新的历史高度,同时也意味着网络信息产业将在人们生产生活中扮演越来越重要的角色,将在我国未来全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军的过程中发挥越来越重要的作用。

自第二次工业革命以来,经过近200年时间的发展,电力的应用已经渗透到我们生产生活的每个角落,电力不仅为其他产业提供着发展所需的基本动力,其本身也是国民经济中重要的基础性产业。也正因如此,电力工业的发展水平往往被作为衡量一个国家发达程度的重要指标。面向“十四五”,国民经济要通过信息化建设不断提高生产效率和发展质量。作为国民经济战略发展中的重要先行产业,电力工业非但不能置身于信息化建设之外,更应当首先拥抱信息化建设,以自身信息化发展的成果助力国民经济整体的发展。

1 信息化建设对于电力行业发展的必要性

信息管理是为有效地开发和利用信息资源,以现代信息技术为手段,对信息资源进行计划、组织、领导和控制的社会活动。信息管理在现代企业中发挥着越来越重要的作用。企业信息工作主要是挖掘先进的管理理念,应用先进的计算机网络技术,对生产经营、执行决策等所需的资料数据进行收集、加工、传递、存储、更新、维护等管理,及时为企业提供准确而有效的数据信息,以便对需求做出迅速反应,其本质是提高企业核心竞争力。

电力行业信息化就是指在电力工业中运用电子信息技术,使电力工业的生产、运营过程逐步转向技术化、科学化和集约化转变,最终实现电力生产的自动化和管理的信息化。

随着社会发展和科技进步,人类社会生产生活的方方面面都在变得越来越智能化。对于任何行业来说,信息化建设都是必要的。电力行业是国民经济的基础能源产业,随着社会经济发展,各行业对电力的依赖明显增强,对供电可靠性及电能质量的要求日益提高,电力行业通过信息化建设不断提高运营的科学性、提高服务质量显得尤为重要。

1.1 优化企业机构,降低运营成本

信息交流的效率直接影响企业组织的效率,组织效率的提高,离不开简单的信息传递渠道,简单的信息传递渠道能够降低信息的成本。电力企业因其自身业务属性问题,在发展的过程中,随着企业规模不断扩大,业务范围不断拓展,企业不可避免地会出现机构冗余、信息传递不畅等问题。电力企业通过信息化建设,一方面可以让内部的结构可视化,使企业管理更加简单,提高办事效率;另一方面,信息化技术和软硬件设备的使用也提高了沟通效率,在一定程度上也降低了企业的管理运营成本。

1.2 提升服务效率,提高服务质量

随着整个社会科技发展和信息化水平的不断提高,无论是面向日常生活,还是工业生产,或者公共服务,消费者对电力服务质量的要求越来越高。面对越来越多样化的用户需求,电力企业只有紧跟发展趋势,不断提高自身的服务能力才能赢得市场认可。电力企业利用信息技术手段建立统一的信息化门户系统,可以实现内部财务、人力、研发、运营、销售等关键信息的整合,保证所有信息及时、准确、共享,达到简化信息化管理与操作流程、提高信息化管理效率及效果的目的,有利于提高信息资源利用率,提高企业服务水平。

1.3 加强信息安全,促进企业创新

随着国家数字经济和“新基建”战略的推进,数据在社会发展中的作用日益突出,党的十九届四中全会首次提出数据是新的重要生产要素,将数据提升到了前所未有的战略高度。电力行业作为国民经济重要的基础性产业,数据信息的安全保护成为最重要的工作之一,也是电力企业稳定持续发展的基础所在。通过信息化系统的管理,利用大数据、人工智能、云计算等新技术,企业可以从既有的海量生产数据中获取有价值的信息,从而更好地指导企业运营。此外,信息更是一个企业进行创新的基础,企业要想提高生产效率,不断适应市场发展趋势,就要实现信息化建设,通过信息化建设赋能技术创新。

2 近年我国电力行业信息化发展现状

整体上看,自“十三五”以来,我国电力行业全面贯彻落实《能源发展“十三五”规划》,以信息化、数字化、智能化驱动发展为主线,积极开展前沿科技研究,深度推进技术与产业融合,建立起了相对完善的电力工业发展体系,有效推动了电力工业的安全稳定发展。

尤其是近年来我国基础设施建设的不断加速发展,工业制造水平的不断提高,电力行业整体也得到了突飞猛进的发展。加之云计算、大数据、5G、AI、区块链等新技术的快速发展和应用,在“网络强国”“数字中国”等信息化发展战略的整体推动下,我国信息化建设迈上一个新台阶,我国电力行业发展整体处在世界领先的水平,电力行业信息化建设也正在加速推进。

2.1 政策驱动创新,新技术不断加速应用

早在2006年我国就提出“创新型国家”发展战略,从国家战略高度推动创新发展。十八大以来,在“网络强国”战略的指引下,在一些创新政策的推动下,我国科技创新事业取得了长足进步。正是在这样的背景下,我国电力行业不断深入贯彻落实国家信息化创新相关政策,坚持不断开展电力信息化战略转型探索,拓宽数字化发展新思路,使我国电力行业信息化、数字化水平稳步提升。

2.1.1 政策推动,能源创新加速发展

自2016年2月24日,国家发改委、能源局、工信部印发《关于推进互联网+智慧能源发展的指导意见》以来,能源科技创新不断加速,新一轮能源技术变革加速爆发,以智能化、信息化为特征的能源生产和消费新模式开始迅速出现和普及。

智能电网建设加速发展。分布式智能供能系统开始应用于工业生产、个人消费、公共服务等多个典型场景,新能源汽车产业化进程加快推进,越来越多的用能主体参与能源生产和市场交易,智慧能源新业态初现雏形。

电力技术革命加速推进。加强科技创新能力建设,推动技术与产业融合,着力落实电力工业领域国家重大工程建设;推进重点技术与装备研发,坚持战略导向,以增强自主创新能力为着力点,围绕智慧能源、能源清洁高效转化、可再生能源高效开发利用等开展集中攻关,实施科技创新示范工程,加大资金政策扶持力度,推动能源电力先进产能建设。

智能信息系统加速建设。能源产业生产、管理、销售全领域全环节智慧化发展加速,新型基础设施建设和传统生产设施智能化改造不断推进,能源监测、计量、调度运行和管理智能化系统不断完善,智能变电站智能调度系统加速建设,智能电表等智能计量设施,智能信息系统智能用能设施应用范围不断拓展,电网与发电侧、需求侧交互响应能力不断提高。行业整体规划层面,智能电网、电力物联网建设不断突破。

2.1.2 网络信息技术加速应用

党的十九大报告明确提出要加快建设制造强国,《中国制造2025》指出“将智能制造作为两化融合的主攻方向,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平”。

电力企业积极贯彻中央决策部署和上级部委有关工作安排,抢抓信息化发展的历史机遇,以数字化转型为主线,持续推动新一代信息技术与电力专有技术和业务结合,提升网络安全保障水平,完善网络信息化基础架构,持续推进传统发电、新能源、电网运营管控,优质客户服务等数字化、智能化建设,积极拓展能源互联网、延伸综合能源服务等新业态,推进管控信息化力度,助力电力企业高质量发展。

(1)5G+电力,创新服务应用。5G作为信息通信领域最热门的技术被寄予了“改变社会”的历史使命。5G+电力的创新应用可以为电力行业及时高效的信息通信提供保障,同时可以满足电力行业对网络安全性、可靠性、灵活性等各项指标的要求,可以帮助电力行业实现从发电到送电到用电全流程的信息互通,极大提高电力行业的服务质量和信息化水平。

(2) 工业互联网+电力,创新工作模式。电力企业通过大数据、物联网等技术,对生产环节各版块进行智能化、信息化处理,各借助互联网平台和手段实现生产资料自动配置,员工办公云上协同。华润集团的“润工作”互联网平台集成了139个移动办公应用,可以支持集团30余万员工移动办公,日活跃用户超过6万人。

(3) 大数据+电力,掘金数据价值。我国电力行业属于国家垄断行业,企业规模大,集中性强,可以充分发挥大数据的优势,利用信息技术手段将现有的数据信息统筹分析处理,可以产生极高价值。同时,加强企业间的数据共享,打破数据壁垒,激活数据价值,可以更好地指导行业发展。“国网大数据中心”“东北能源大数据中心”“中国华电大数据平台”“中核集团信息中心”等一系列以大数据为依托的信息化平台建设投入使用,极大提高了电力行业数字化水平。

2.2 均衡发展,行业整体协同创新有待提升

毋庸置疑,经过近20年时间的发展,我国电力行业信息化建设在借鉴国内外先进经验,结合自身发展需求和特点的基础上,取得了巨大成就。近年来更是大量开展“大云物移智链”等新一代信息技术与电力业务融合发展探索,无论是在电力行业关键基础设施建设,还是在企业信息化资源管理和网络安全综合保障能力建设方面都走在世界前列。但不可否认的,由于我国电力行业的特殊性,我国电力行业信息化建设发展过程中仍然暴露出一些问题。

2.2.1 行业体量大,发展协同性有待提高

众所周知,我国电力行业是一个“头部效应”十分明显的行业,头部企业体量大、发展快,成熟度高,而处于产业链边缘的小企业则往往是跟随的状态,这十分不利于一个行业的整体壮大。根据有关数据显示,截止到2020年底,我国共有133.76万家电力相关企业。随着数字化技术的应用发展,市场对电力行业需求质量的不断提高。电力能源生产运营、上下游产业发展深度融合,整体协同发展,成为新时代电力信息建设需要面临的问题。

2.2.2 技术应用广,融合深度性有待加强

电力行业是涉及领域非常广,同时也是科技含量非常高的行业。尤其是电力作为社会基础产业越来越受到重视的今天,大量先进科技越来越多地被运用到电力行业,而且电力行业也逐渐开始向科技化转型。根据国家知识产权局相关数据显示,近五年发明专利排名企业中,国家电网有限公司以2.33万件的成绩排名第一,电网企业的科技含量水平由此可见一斑。如今,世界各国、全球各行业都在加速向新一代信息技术为主导的数字化转型,5G、“大云物移智链”等新技术不断与各产业深度融合,推动着不同行业生产方式、产品形态、商业模式和行业格局不断变化。

然而,新技术大量应用也在一定程度上造成了电力系统网架结构复杂化、边界模糊化、数据集中化。面对每天产生的海量数据,电力行业现有技术和管理模式对数据的集成、分析和管理应用相对落后,突出表现为:一方面电力行业内各企业之间的信息交流太少,大量信息不能有效共享,行业内的信息“孤岛效应”依然明显。另一方面,企业内部不同部门、跨业务之间也存在一定程度的数据壁垒,不同业务类别的数据之间缺乏互联共享,很难发掘大数据价值。其次就是对于大多数电力行业的企业来说其数据管控能力还偏弱,缺乏对自身内部数据群的有效统一集中管理。大数据时代,数据管理能力的高低,数据处理能力的强弱在某种程度上直接决定了企业通过大数据分析得出结论的准确性和科学性。最后就是现有信息未能有效充分利用,缺乏对数据的深入挖掘和有效利用,发挥大数据技术优势任重道远。

2.2.3 业内协调差,规划统一性有待提高

经过几十年发展,随着技术的进步和发电方式的不断丰富,电力系统内部结构也发生重大变化。传统发电方式正在逐渐被新能源、可再生能源取代,这也造成了不同生产方式之间信息化建设技术差异、标准差异。不同企业、不同发电方式、不同运作模式之间的信息化建设方式和水平都各有差异,行业内、企业间的交流分享频率、协调发展水平有待提高。增量业务与存量业务之间的融合跨越,传统架构向新型架构转换发展等,都需要进一步协调统一,整体规划。

前面有提到,在我国电力行业,头部企业规模大,发展水平高,科技先进,相比于大多数中小企业,在信息化建设方面走在相对靠前的位置。尤其在各类数据中心、资源池管理等数字化基础平台建设方面积累了一定的经验。但电力行业也存在规模太大、涉及面广、业务复杂等特点,信息化应用系统的建设要不断适应现有的业务特征,需要不断整合、深化技术融合,协调跨部门、跨业务的信息应用系统开发建设,尤其在数据标准化、数据共享、应用贯通、软硬件资源统筹等方面还需进一步统筹整体规划。

2.2.4 保障体系弱,网络安全性有待加强

随着移动互联网时代的到来,网络已经渗透到人类生产生活的各个角落。随着网络与工业生产结合得越来越紧密,网络安全性问题也越来越关乎国家安全、社会发展命脉的问题。电力行业作为关乎国计民生的基础性产业,其网络安全性历来被放在相当高度。然而,当前全球网络安全形势依然严峻,各国在网络空间对抗态势进一步加剧,这给正在发展过程中的工业互联网安全蒙上一层阴影。

在我国,十八大以来网络发展问题越来越受到重视,尤其是网络安全问题,国家层面的安全治理力度不断加强,网络安全顶层设计不断完善,《中华人民共和国网络安全法》《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》《数据安全管理办法》《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》等多项网络安全相关法律法规、配套制度及有关标准陆续向社会发布。

随着网络应用不断深入,尤其对我国来说,电力行业头部企业都是掌握国家电力命脉的央企、国企,企业安全问题已不再单纯是企业自身的问题,更关乎国家安全问题。随着工业互联网时代的到来,未来电力行业发展和信息化建设的走向要求建设覆盖电力系统生产、管理、销售等各环节的电力物联网,并最终发展成可以感知包括电源侧、电网侧、客户侧和供应链侧等全产业链的超级物联网。这就使得电力行业的信息通信网络边界更广泛、技术种类更丰富、接入点更多、企业内外网络信息交互需求更旺盛,这样无疑也将对电力信息通信网络安全带来新的压力和挑战。

因此,电力行业信息化建设宜未雨绸缪,提前布局规划网络安全保障工作。从网络安全法律法规体系不断完善,到网络安全人才体系建设,再到网络安全产业生态培育,从顶层设计开始,把网络安全建设当做一个全新产业来做,只有这样才能从根本上筑牢网络安全防线。

3 面向“十四五”我国电力信息化发展的思考

电力在人们生产生活中扮演的角色越来越重要,尤其面向未来“工业4.0”时代,作为关系国民经济命脉的基础行业,电力行业更需要信息化、数字化业务超前谋划并全面支撑电力发展。

“十三五”期间,我国整体信息化建设成效明显,在党的十九届五中全会上审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》再次明确提出要“加快数字化发展。发展数字经济,推进数字产业化和产业数字化,推动数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。”这也为包括电力行业在内的所有行业、企业未来的信息化建设发展指明方向。

根据“十四五”规划指明的战略方向,未来一段时间内我国电力行业仍然需要坚定不移地推动落实大数据、互联网+等信息化建设大战略,以企业战略愿景与信息化融合,创新发展为战略导向,将信息化作为企业发展战略进行贯彻落实,广泛应用“大云物移智链”等新技术,推动信息通信技术与新一代电力系统深度融合,贯通“云、网、端”全链条流程,提升数字化运营能力、管理能力和服务能力,引领综合能源服务创新发展,加快满足各业务旺盛的新需求,驱动整体电力工业现代化发展。

3.1 强化“十四五”政策指引,谋划电力行业信息化发展顶层设计

我国电力行业头部效应明显,在可以创新推动信息化建设方面应该充分发挥行业头部企业带头引领作用。推行一体化云平台、一体化业务应用系统与统一数据中心等重大工程建设。自上而下推动信息化领域重大基础设施建设,有效支撑面向未来发展的电力行业多样化的业务需求,为“十四五”数字化转型奠定坚实基础。

为此,电力企业尤其是头部的央企国企等需要率先进行“十四五”信息化发展规划的编制工作,谋划好电力信息化发展指引,围绕电力信息化发展战略,立足解决存在的问题和满足发展需求,充分借鉴国内外同行信息化建设经验,使指引有一定的先进性和前瞻性,加强顶层设计,明晰行业未来5年的信息化建设蓝图路线,促进行业信息化发展和数字化转型。

3.2 把握“新基建”历史机遇,促进电力行业信息化水平整体提升

统筹推进基础设施建设。构建系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。系统布局新型基础设施,加快第五代移动通信、工业互联网、大数据中心等建设。当前,随着国家数字经济和“新基建”战略的推进,数据在社会发展中的作用日益突出,各大电力企业正在加快从信息化向数字化发展转变,通过建设集团级、企业级云平台,数据中台和物联网管理平台,提供数据计算,存储和分析应用服务。提出数字能源发展战略,试点建设企业中台、数据中心,云计算中心,人工智能典型应用等。企业对数据的理解不断深入,数据管理稳步提升,在此基础上通过技术加持,不断拓展新的数据应用,发掘数据价值,为行业高质量发展打下坚实的基础。

3.3 搭建数字化交流平台,推动电力行业信息化协同发展

信息化时代,行业之间的信息交流速度和信息共享效率往往决定了行业的发展高度和水平。电力行业信息化建设过程中需要搭建统一有效的行业分享交流平台,促进行业间和行业内部企业间的信息传递和信息共享。推动信息标准化建设工作,建立统一的电力数据资源目录和标准化数字服务机制,建立健全数字资源协调共享机制,推动资源供需自适应的平衡匹配机制建设,提升数字化建设的基础技术水平和资源利用效率。提升共性数据的服务能力,以应用需求为导向,增强数据可见性,面向电力行业各企业、各专业及行业外部合作伙伴提供数据分析和共享服务,促进行业内部企业间的协同发展。

3.4 围绕全生命周期建设,强化电力行业网络安全保障

安全是所有行业发展的前提和底线,对于电力行业来说更是如此。随着行业数字化水平的提高以及电力物联网建设的不断深入,电力行业信息建设涉及到的目标也逐渐从行业内的生产、管理、销售各环节拓展到产业链上下游的消费者、合作伙伴、供应商等对象。因此,电力行业未来网络安全的防护目标、防护策略、防护手段和防护能力也同步发生转变。

面向未来的信息化体系建设中,网络安全防护的思路也需要从被动防御、单点防御、发现问题、解决问题发展为提前谋划、统一规划、立体防御、全生命周期的防御体系。需要不断提升安全防御和攻防实战能力,为面向“十四五”时期的电力行业信息化建设和数字化转型保驾护航。

(1)加强整体防控体系建设。结合业务需求和发展现状,通过等级评测、检查评估、战棋推演、实战攻防等手段,综合排查、分析数字化转型过程中新业态下面临的网络安全新风险,制定网络安全防控整体策略。优化网络安全管理体系,以管理体系优化应对数字化转型带来的组织和管理架构变化。完善技术防护体系,优化网络安全分区,降低能源互联网建设中的技术性安全风险,拓展网络安全威胁的技术应对手段。

(2)加强基础安全自主可控。研究制定电力关键信息基础设施标准体系,推进行业自主可控认定和保护措施落地。建立电力行业密码应用标准和检测体系,试点开展统一密码基础设施和密码服务平台应用,推动重要业务系统国产密码算法应用改造。强化数字化安全技术应用落地,开展区块链、多方计算、人工智能安全、拟态安全等技术研究及应用。

(3)推进生命周期安全防护。构建电力信息系统及数据安全管理体系,落实国家法律法规要求,建立安全合规管理体系,强化安全合规风险防控。制定电力数字共享和数字安全合规准则与技术规范,健全数字共享安全保护机制,规范数据共享应用安全,提升电力信息系统建设全生命周期安全质量水平。

4 结语

“十四五”时期是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年,也是我国由全面建成小康社会向基本实现社会主义现代化迈进的关键时期。在“十四五”规划建议中,“网络强国”“数字中国”等信息化发展战略再次被提到了新的历史高度,在大数据、云计算、人工智能、5G、区块链等新一代信息技术的推动下,信息化建设正在各个领域加速布局。电力行业作为我国国民经济发展重要的基础性和先导性产业,同时也是国民经济重要的组成部分,有着极为重要的战略地位。

面向“十四五”时期,电力行业利用自身优势,提前布局,统筹行业整体发展,加快信息化建设和数字化转型,不仅能够优化我国能源行业产业结构,有效促进行业的可持续发展,更能推动我国经济的高质量发展,为我国社会主义现代化工业建设贡献力量。

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