華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心 曾鳴

“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的提出與內(nèi)涵

2019年1月17日，國家電網(wǎng)公司三屆四次職代會暨2019年工作會議提出，聚焦建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，守正創(chuàng)新、擔(dān)當(dāng)作為，打造“樞紐型，平臺型，共享型”企業(yè)，建設(shè)運營好“堅強智能電網(wǎng)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，即“三型兩網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略，“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的概念開始興起。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet Of Things，IOT）最早由麻省理工學(xué)院的凱文·阿什頓（Kevin Ashton）教授提出，其理念和內(nèi)涵不斷進化和發(fā)展，當(dāng)前普遍接受的定義為：基于互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)即稱為物聯(lián)網(wǎng)，其核心技術(shù)體系包括設(shè)備編碼技術(shù)、設(shè)備識別技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)和加密解析技術(shù)等方面。

我國在2010年就已經(jīng)開始了關(guān)于電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究，電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)（傳輸）層、平臺（數(shù)據(jù)）層和應(yīng)用層四層架構(gòu)。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。其中，感知層的末端感知節(jié)點規(guī)模更大，采集的數(shù)據(jù)更全面，涵蓋電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、儲、用各環(huán)節(jié)、各設(shè)備乃至各元件；網(wǎng)絡(luò)（傳輸）層將通過5G等新技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸效率；平臺（數(shù)據(jù)）層將所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯集管理，數(shù)據(jù)壁壘將被打通；應(yīng)用層則協(xié)同智慧服務(wù)體系的建設(shè)，向用戶提供更加智能化、人性化的電力普遍服務(wù)，數(shù)據(jù)價值得以體現(xiàn)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)需要先明確應(yīng)用層的模式，再引領(lǐng)、布局其他三層的發(fā)展。

堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)的具體實現(xiàn)形式，堅強智能電網(wǎng)是“骨骼肌肉”，支撐電力系統(tǒng)“能源流”的安全穩(wěn)定傳輸，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，實現(xiàn)電力系統(tǒng)“源—網(wǎng)—荷—儲”各環(huán)節(jié)“信息流”的末梢采集和歸集處理。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)不再是傳統(tǒng)的“二次系統(tǒng)”，其既要支撐輸配電管制業(yè)務(wù)也要支撐綜合能源服務(wù)等競爭性業(yè)務(wù)。因此，在物理上數(shù)據(jù)信息要共享，構(gòu)建“兩網(wǎng)”融合的統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享平臺，在經(jīng)營上管制業(yè)務(wù)和競爭業(yè)務(wù)要分開，通過不同的價值回收途徑實現(xiàn)投資、成本的回收。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)價值分析與價值回收路徑是制定行動計劃的前提。

國家電網(wǎng)公司建設(shè)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”旨在：對內(nèi)實現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個源、電網(wǎng)一張圖、業(yè)務(wù)一條線”，“一網(wǎng)通辦、全程透明”，對外實現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)外部、上下游的信息和業(yè)務(wù)互通，打造能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，支撐“三型兩網(wǎng)”和世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建設(shè)。

國家電網(wǎng)公司建設(shè)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”具有顯著的社會價值、經(jīng)濟價值和環(huán)境價值，具體體現(xiàn)在三方面：一是社會價值。通過建設(shè)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”帶動通信、互聯(lián)網(wǎng)等周邊產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展；同時，通過信息、技術(shù)和價值共享，建設(shè)互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。二是經(jīng)濟價值。以“云大物移智”、區(qū)塊鏈、邊緣計算等技術(shù)應(yīng)用，支撐更便捷、智能、高效供電服務(wù)和綜合能源服務(wù)的開展，創(chuàng)新電網(wǎng)數(shù)據(jù)共享服務(wù)等新型服務(wù)模式，開辟新的盈利渠道。三是環(huán)境價值。以系統(tǒng)“源—網(wǎng)—荷—儲”各環(huán)節(jié)的泛在互聯(lián)和協(xié)調(diào)運行，保障大規(guī)模集中式、分布式清潔能源順利消納，降低碳及污染物排放。

綜合能源服務(wù)是能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈中的重要業(yè)務(wù)形態(tài)

能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈涵蓋能源“發(fā)—輸—配—用”各環(huán)節(jié)的企業(yè)、用戶以及上下游的設(shè)備制造商、互聯(lián)網(wǎng)公司、政府部門、科研院所、金融公司等主體。建設(shè)互惠共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈就是發(fā)揮各主體優(yōu)勢，打通各主體間的業(yè)務(wù)流、信息流、資金流，提升要素資源配置效率，為能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展創(chuàng)造良好平臺。

綜合能源服務(wù)是能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈中的重要業(yè)務(wù)形態(tài)，具體包括能源銷售服務(wù)、能源規(guī)劃建設(shè)及運維服務(wù)、能效服務(wù)、信息服務(wù)、市場交易及金融服務(wù)五大類內(nèi)容。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下的綜合能源服務(wù)發(fā)展趨勢:提質(zhì)增效、互聯(lián)共享、技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)共建。

近年來，各類能源企業(yè)、服務(wù)機構(gòu)已紛紛開始布局綜合能源業(yè)務(wù)，參與綜合能源服務(wù)市場競爭，例如國家電網(wǎng)與南方電網(wǎng)均已分別成立綜合能源服務(wù)公司、發(fā)電企業(yè)積極參與能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目建設(shè)、阿里云的綜合能源服務(wù)云方案等?？梢灶A(yù)見，未來綜合能源市場將主要包括大型能源企業(yè)、售電公司、節(jié)能服務(wù)技術(shù)公司和擁有客戶資源的非能源行業(yè)服務(wù)機構(gòu)等4類競爭主體。

大型能源企業(yè)一類是傳統(tǒng)能源企業(yè)轉(zhuǎn)型，如電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、天然氣公司等；另一類以產(chǎn)業(yè)鏈延伸為主，如協(xié)鑫、新奧等。他們具有雄厚的服務(wù)資質(zhì)、技術(shù)資源、資本資源、客戶資源、電源資源、線下服務(wù)能力，但業(yè)務(wù)范圍集中于單一能源領(lǐng)域，跨領(lǐng)域轉(zhuǎn)型難度大。電改后新成立的售電公司，管理靈活，業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型較快，但投資能力及技術(shù)資質(zhì)相對較弱。能源行業(yè)的小微企業(yè)或非能源行業(yè)的專業(yè)技術(shù)企業(yè)，如小型節(jié)能企業(yè)、小型負荷集成商、電力設(shè)計院、互聯(lián)網(wǎng)公司等，運用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)提供用能優(yōu)化和管理方案，他們在節(jié)能服務(wù)、工程設(shè)計、信息化開發(fā)等方面良好的技術(shù)基礎(chǔ)，但投資能力較弱。非能源行業(yè)單位大量客戶提供能源相關(guān)服務(wù)的機構(gòu)，如大型互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)等，他們具有優(yōu)質(zhì)的客戶資源、線上服務(wù)能力，但缺乏能源行業(yè)技術(shù)資源與服務(wù)資質(zhì)。

大型能源企業(yè)和擁有大量客戶資源的非能源行業(yè)服務(wù)機構(gòu)具有豐富的客戶資源和較強的服務(wù)能力，將成為未來綜合能源服務(wù)市場中最具有競爭力的兩類主體，而其他主體將通過戰(zhàn)略聯(lián)盟、項目合資、供應(yīng)商合作等模式與其發(fā)展合作伙伴關(guān)系，形成互惠共贏的商業(yè)生態(tài)圈，未來綜合能源市場的競爭態(tài)勢預(yù)計將由單個企業(yè)間的競爭轉(zhuǎn)變成為商業(yè)生態(tài)圈之間的競爭。

然而，由于物理技術(shù)及體制機制原因，各類能源分別由不同系統(tǒng)主體供應(yīng)、運營，行業(yè)壁壘難以打破。在此背景下，如何推動互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的建設(shè)，為用戶提供綜合能源服務(wù)解決方案？

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“能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈”

思路一：跨界融合

從頂層設(shè)計出發(fā)，由石油、天然氣、熱力、電力供應(yīng)商與互聯(lián)網(wǎng)運營商合作組成綜合能源服務(wù)解決方案供應(yīng)商或成立商業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)對各類能源的綜合供應(yīng)、調(diào)控。

思路二：終端創(chuàng)新

從能源利用的終端入手，各獨立的綜合能源服務(wù)商從各類能源供應(yīng)商處購買能源，避開能源生產(chǎn)、傳輸端的行業(yè)壁壘，通過綜合能源服務(wù)智慧管理平臺，為用戶提供綜合能源解決方案。

新形勢下綜合能源服務(wù)的實施路徑

提升綜合能源服務(wù)水平是能源電力企業(yè)增強市場競爭力的重要途徑，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)和綜合能源系統(tǒng)是能源電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展目標(biāo)。具體可以從以下兩方面入手，以提升企業(yè)的綜合能源服務(wù)水平。

第一步，以點到面，提升綜合能源服務(wù)水平。一是突破企業(yè)管理桎梏，勇于創(chuàng)新綜合能源服務(wù)商業(yè)模式，可以嘗試以BOT、PPP等模式參與綜合能源服務(wù)項目；二是選取典型區(qū)域，打造綜合能源服務(wù)試點示范，形成可推廣的綜合能源服務(wù)運營經(jīng)驗；三是多種手段結(jié)合，積極開拓綜合能源服務(wù)市場，逐步形成完善的綜合能源服務(wù)體系。

突破企業(yè)管理桎梏，勇于創(chuàng)新綜合能源服務(wù)商業(yè)模式，調(diào)研分析公共建筑、工業(yè)園區(qū)、工業(yè)企業(yè)等不同客戶特點，準(zhǔn)確掌握客戶能源服務(wù)需求，細分客戶類別。因地制宜地使用能源托管、多能互補等商業(yè)模式，大膽開展PPP、EMC、EPC、BOT等多種工程項目實踐，強化“云大物移智”等相關(guān)技術(shù)的推廣應(yīng)用，為客戶提供定制化的綜合能源解決方案。

選取典型區(qū)域，打造綜合能源服務(wù)試點示范，發(fā)揮企業(yè)自身資源優(yōu)勢，結(jié)合“云大物移智”等技術(shù)應(yīng)用，發(fā)掘企業(yè)開展綜合能源服務(wù)的潛在市場、用戶，掌握客戶內(nèi)部能效數(shù)據(jù)資源，深入挖掘數(shù)據(jù)價值，建設(shè)一批規(guī)模較大、效益良好、技術(shù)先進的綜合能源服務(wù)示范項目。主動提煉項目運營經(jīng)驗，形成具有可推廣性和可復(fù)制性的模式。

多種手段結(jié)合，積極開拓綜合能源服務(wù)市場，緊緊抓住體制機制改革機遇期，做好市場營銷服務(wù)，緊盯優(yōu)質(zhì)園區(qū)、用戶，采用捆綁營銷、信息化營銷等多種手段，積極開拓綜合能源服務(wù)市場。

第二步，推動綜合能源系統(tǒng)落地，共同建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)。一是開展綜合能源系統(tǒng)仿真，驗證綜合能源系統(tǒng)的可行性；二是開展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)試點示范，以綜合能源服務(wù)重點區(qū)域為依托，部署“云大物移智”等軟硬件設(shè)施，創(chuàng)新商業(yè)模式，打造基于泛在電力物聯(lián)的綜合能源服務(wù)樣板；三是結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，最終打造能源流與信息流融合的綜合能源系統(tǒng)，即能源互聯(lián)網(wǎng)。

圍繞“兩高三低”目標(biāo)，開展綜合能源系統(tǒng)仿真。綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃、運行、市場交易等各環(huán)節(jié)都要圍繞“兩高三低”目標(biāo)的實現(xiàn)，即實現(xiàn)系統(tǒng)綜合能效的提高、系統(tǒng)運行可靠性的提高、用戶用能成本的降低、系統(tǒng)碳排放的降低和系統(tǒng)其它污染物排放的降低。開展綜合能源系統(tǒng)仿真是推動綜合能源系統(tǒng)落地的重要基礎(chǔ)性理論研究工作，仿真的功能模塊應(yīng)該涉及規(guī)劃方案的優(yōu)化、運行計劃優(yōu)化、市場交易模擬及綜合效益評估等四個方面，以理論仿真指導(dǎo)實際項目的設(shè)計，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的“兩高三低”目標(biāo)。

開展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)試點示范，加強“云大物移智”等信息通信技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，并選取重點區(qū)域，落實各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理的軟硬件部署方案及商業(yè)模式，打造以泛在電力物聯(lián)為特色的綜合能源服務(wù)樣板。

打造能源流與信息流融合的綜合能源系統(tǒng)——能源互聯(lián)網(wǎng)。加強電網(wǎng)、發(fā)電、能源服務(wù)公司、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等上下游主體間的互聯(lián)合作，共建能源流與信息流深度融合的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

各類主體如何支撐互惠共贏生態(tài)圈建設(shè)？

電網(wǎng)企業(yè)。打造數(shù)據(jù)共享平臺，開展信息共享服務(wù)，通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)全面采集系統(tǒng)運行信息和用戶用能信息，在保障用戶隱私的前提下，向用戶自身、科研機構(gòu)、政府部門及發(fā)電企業(yè)等其他主體共享相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，支撐用戶用能行為優(yōu)化、科研工作開展、政府監(jiān)督管理、可再生能源順利并網(wǎng)，最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。

打造業(yè)務(wù)融合平臺，開展價值共享服務(wù)，在智能電網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，以PPP、BOT、BT等模式引入其他主體、資本，共同開展綜合能源服務(wù)相關(guān)業(yè)務(wù)，建設(shè)互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，帶動產(chǎn)業(yè)上下游主體協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)價值共享。

發(fā)電企業(yè)。三轉(zhuǎn)變：定位轉(zhuǎn)變（由電力供應(yīng)起始端轉(zhuǎn)變?yōu)槎囝愋湍茉戳骱托畔⒘鲄f(xié)同供應(yīng)起始端）；角色轉(zhuǎn)變（由發(fā)電商轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合能源供應(yīng)商）；業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變（由發(fā)電上網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電、售電及綜合能源服務(wù)等多樣化業(yè)務(wù)）。

三搭建：搭建多元能源發(fā)電協(xié)調(diào)控制平臺（實現(xiàn)橫向多元能源互補）；搭建綜合能源系統(tǒng)仿真平臺（模擬并測算各類能源生產(chǎn)、傳輸、消納的互補潛力）；搭建在線互動的綜合能源服務(wù)平臺（實現(xiàn)各類能源供應(yīng)與用戶用能的良性互動）。

三發(fā)展：發(fā)展多類型主體能源流和信息流的互聯(lián)互通技術(shù)、智慧發(fā)電技術(shù)以及分布式發(fā)電技術(shù)。

綜合能源服務(wù)公司。把握泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)機遇期，創(chuàng)新綜合能源服務(wù)模式。就當(dāng)下我國綜合能源服務(wù)公司的發(fā)展現(xiàn)狀而言，由于公司規(guī)模、組織體系、人才隊伍、投資能力、技術(shù)儲備等方面的限制，使得其在系統(tǒng)建設(shè)、風(fēng)險管理、核心技術(shù)等方面都存在較為明顯的短板。為此，綜合能源服務(wù)公司必須把握泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)機遇期，一方面，整合資源，與政府背景投資企業(yè)、電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、信息通信企業(yè)等主體形成利益共同體，爭取稀缺業(yè)務(wù)資源，建設(shè)良性競爭、合作共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈；另一方面，以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為支撐，發(fā)掘各類用戶深層次服務(wù)需求（如能源信息服務(wù)、能源定制服務(wù)等），制定靈活的市場營銷策略，滿足客戶差異化能源服務(wù)需求。

電力、通信設(shè)備制造商。提升智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所需設(shè)備生產(chǎn)水平和供應(yīng)能力。堅強智能電網(wǎng)涵蓋特高壓、主網(wǎng)、配電網(wǎng)等各層級，包含交流、直流等不同技術(shù)類型，建設(shè)工程量大、技術(shù)攻關(guān)難、質(zhì)量要求高，部分核心設(shè)備仍完全依賴于進口。因此，電力設(shè)備制造商應(yīng)加強與高校、科研機構(gòu)合作，盡快實現(xiàn)智能電網(wǎng)核心設(shè)備的國產(chǎn)化和規(guī)模化生產(chǎn)，在保證設(shè)備質(zhì)量的同時降低設(shè)備成本，支撐堅強智能電網(wǎng)建設(shè)。提升電力系統(tǒng)終端信息采集裝置、信息傳輸裝置、數(shù)據(jù)中心處理器等核心裝備的生產(chǎn)水平和供應(yīng)能力。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo)是要實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，需要大量的、面向各類設(shè)備的信息采集裝置，適應(yīng)各種信號和地理環(huán)境的信息傳輸裝置以及大規(guī)模、高效快速數(shù)據(jù)處理器，這些都是通信設(shè)備制造商需要關(guān)注的領(lǐng)域。

信息服務(wù)公司。推進相關(guān)試點工作，打造互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈發(fā)展樣板。目前，我國的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)工程示范尚未達到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)要求的系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機互動的發(fā)展目標(biāo)。信息服務(wù)公司應(yīng)利用自身通信、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢，牢牢抓住建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略突破期，與高校、科研機構(gòu)、設(shè)備制造商加強合作，選取合適的試點區(qū)域，開展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)試點工作，打造互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈發(fā)展樣板，形成可推廣的示范經(jīng)驗和可推廣應(yīng)用的技術(shù)產(chǎn)品。

高校、科研機構(gòu)?；セ莨糙A能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的頂層設(shè)計、規(guī)劃與業(yè)務(wù)布局研究。開展能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈建設(shè)，涉及整個產(chǎn)業(yè)鏈條的融合發(fā)展，需要做好政策機制的頂層設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的合理規(guī)劃和業(yè)務(wù)體系的提前布局。高校、科研機構(gòu)在電力系統(tǒng)規(guī)劃、綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃、政策研究與決策支持方面具有強大的研究團隊和深厚的研究基礎(chǔ)，能夠為互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的頂層設(shè)計與規(guī)劃布局提供科研支撐。

能源電力領(lǐng)域云大物移智技術(shù)的研發(fā)。作為能源電力行業(yè)技術(shù)研發(fā)的支撐單位，能源電力高校及相關(guān)科研機構(gòu)在能源電力領(lǐng)域云大物移智技術(shù)的研發(fā)與試點應(yīng)用方面均具有深厚的技術(shù)儲備和試點應(yīng)用經(jīng)驗。高校、科研機構(gòu)應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢，圍繞電力云構(gòu)建、大數(shù)據(jù)分析、電力數(shù)據(jù)移動傳輸及智慧用電等領(lǐng)域關(guān)鍵科學(xué)問題進行攻關(guān)研發(fā)，以推動互惠共贏能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的建設(shè)發(fā)展。

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『泛在電力物聯(lián)網(wǎng)』的內(nèi)涵