#南方电网[超话]# :#数字电网# 、#数字技术# 共同推动构建新型#电力# 系统

2021年4月24日,南方电网公司在广州发布《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》(以下简称白皮书)。
  “数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态。”在白皮书中,南方电网公司系统阐述了以新能源为主体的新型电力系统的背景和意义、新形势新要求以及“数字赋能、柔性开放、绿色高效”的三大显著特征。南方电网公司将依托数字电网建设,多措并举构建以新能源为主体的新型电力系统,服务碳达峰、碳中和战略目标实现。

数字赋能:为高效消纳新能源提供“核心算法”
  白皮书认为,新型电力系统将呈现数字与物理系统深度融合,以数据流引领和优化能量流、业务流。以数据作为核心生产要素,打通电源、电网、负荷、储能各环节信息,发电侧(发电厂等)实现“全面可观、精确可测、高度可控”,电网侧(电网企业)形成云端与边缘融合的调控体系,用电侧(用电用户)有效聚合海量可调节资源支撑实时动态响应。

南方电网公司做好新能源配套电网规划建设和发电电源上网接入。(央广网发 李志杰 摄)

  白皮书介绍,2019年南方电网公司研究提出数字电网建设的战略部署。数字电网是以新一代数字技术为核心驱动力、以数据为关键生产要素、以现代电力能源网络与新一代信息网络为基础的新型能源生态系统,其将成为承载新型电力系统的最佳形态。
  南方电网依托强大的“电力+算力”,实现电力系统安全稳定运行和资源大范围优化配置,这给广东、广西、云南、贵州、海南五省区的清洁能源消纳和消费按下了“快进键”。
  2020年底,五省区非化石能源装机和电量占比分别达到56%和53%,居世界前列,风电、光伏发电利用率均达99.7%,区域能源结构转型成效显著。
  白皮书指出,南方电网将充分利用电网企业在算力、算法和数据资源上的优势,促进政府、产业上下游和用户的密切互动,引导能量、数据、服务有序流动,推动能源生态系统利益相关方开放合作、互利共生、协作创新。

绿色高效:#大数据技术# 助用户挖掘节能潜力
  据预测,到2030年和2060年,我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%,电力供给将朝着逐步实现零碳化迈进。
  白皮书提出,南方电网公司以数字技术助推能源消费革命,推动绿色生产生活方式广泛形成。“十三五”期间,南方电网持续推进电能替代,累计实现替代电量约1000亿千瓦时,2020年五省区电能占终端能源消费比重达32%,比2015年提升4个百分点。同时,南方区域(以广东起步)电力现货市场和区域调频辅助服务市场,在全国率先开展结算试运行。

南方电网公司试运行全国首套自动化虚拟电厂系统 (央广网发 黄志伟摄)

  南方电网公司将利用数字技术构建适应新型电力系统的现代供电服务体系,提高服务效率和客户体验,支撑业务创新,帮助用户不断释放需求潜能;通过物联网和区块链技术聚合海量用户侧可调节资源,大力建设虚拟电厂,引导用户合理用电,促进发电侧与负荷侧双向互动。
  此外,公司还将通过大数据技术辅助用户挖掘节能潜力,促进能源消费从单一、被动、通用化的利用模式向融合多种需求、主动参与、定制化的高效利用模式转变,推动电动汽车、电能替代、节能减排、综合能源服务的发展;加快建设南方区域统一电力市场,丰富电力市场交易品种,探索灵活多样的市场化需求响应交易模式。

数字化转型,让可视化先行——物联网+#3D# 可视化+大数据打造三维立体化数据看板!
在这个大数据爆发的时代,数据可视化逐渐兴起,并且3D可视化相比于传统式大数据可视化更加直观,同时将3D与数据结合,让数据展示不再枯燥,反而生动有趣、灵活多彩。接下来就让我们来详细了解一下三维数据可视化吧。

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数据可视化案例

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意念控制走进现实:意念隔空打字成真,中国脑语者芯片获得突破。
这个不用双手、通过“意念”来进行文字录入的方式是如何实现的呢?
原来,需要佩戴一个布满灵敏电极的黑色脑电极帽,坐在一块布满字符和符号的屏幕前(黑色方块频繁闪烁)紧盯屏幕,就可通过意念“隔空打字”,将字符输入指定区域。
普通人用手在触屏手机上打字的速度,约为每分钟600比特。2019年8月,天津大学精密仪器与光电子工程学院神经工程与康复实验室研究生魏斯文,在2019世界机器人大会的“BCI脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”中,以最高每分钟691比特的脑控打字解码速度,摘取桂冠,在不用手、不用键盘的情况下,用“意念”每分钟解码输出69个汉字,已经超过普通人使用触屏手机打字的速度。
在科幻电影中,经常有这样的场景:残疾人可以用机械臂自如地弹唱,人类依靠意念指挥着庞大的机械……其实,这些神奇的场景都是以一种技术为基础的——脑机接口技术(Brain Computer Interface,简称BCI)。
脑控输入、意念打字,利用的正是脑-机接口技术。
脑机接口,是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,从而实现脑与设备的信息交换。当人类思考时,大脑皮层中的神经元会产生微小的电流。人类进行不同的思考活动时,激活的神经元也不同。而脑机接口技术便可以靠直接提取大脑中的这些神经信号来控制外部设备。
所以,脑机接口技术是一种涉及神经科学、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术。BCI系统可以把大脑发出的信息直接转换成能够驱动外部设备的命令,并代替人的肢体或语言器官实现人与外界的交流以及对外部环境的控制。BCI技术的核心是把用户输入的脑电信号转换成输出控制信号或命令的转换算法。
脑-机接口技术经历脑-机接口、脑-机交互和脑-机融合这三个发展阶段。当前,正由第一阶段向第二阶段发展过渡。当下,脑机接口技术可分为侵入式和非侵入式两大类:
1)侵入式脑机接口是指在大脑中植入电极或芯片。人的大脑中有上千亿个神经元,通过植入电极,可以精准地监测到单个神经元的放电活动。但这种方式会对大脑造成一定的损伤,电极的植入不但会损伤大脑神经元,也会有感染的风险。在大脑中植入电极后,周围的胶质细胞会逐渐将电极包裹起来,电极监测到的神经元活动会越来越少。
2)非侵入式的脑机接口是指头戴式的脑电帽,它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采集脑电信号。这种方式主要缺点是不够精准,每次使用都需要先洗干净头发,再往脑电帽的电极中注入导电胶,操作麻烦。
1924年,德国精神科医生汉斯·贝格尔发现了脑电波可以转化成电子信号被读取。此后,脑-机接口技术研究开始出现。
1969年,研究员埃伯哈德·费兹将猴子大脑中的一个神经元,连接到仪表盘进行接口实验。实验中,猴子通过某种思考方式触发该神经元,并让仪表盘指针转动,它就能得到一颗香蕉味的丸子作为奖励。猴子为了吃到丸子,渐渐学会如何控制神经元的触发。
1978年,视觉脑-机接口方面的先驱William Dobelle,在一位男性盲人的视觉皮层植入了68个电极的阵列,成功制造了光幻视。病人可以在有限的视野内,看到灰度调制的低分辨率、低刷新率点阵图像。
20世纪90年代末,脑-机接口技术迎来了发展高潮。奥地利格拉茨科技大学应用脑-机接口控制电刺激,帮助手部瘫痪病人完成了抓杯、举杯、倒水入口这一系列动作,被认为是脑-机接口应用于助残事业的里程碑事件。
2014年巴西世界杯足球赛开幕式上,得益于长期的虚拟训练与外骨骼技术的发展,一名腰部以下完全瘫痪的少年,通过脑-机接口技术控制下肢外骨骼,完成了开球表演,一时轰动全世界。
目前,国际上的脑机接口技术普遍存在四大瓶颈:传感精度低、集成计算效率差、编解码能力弱、互适应手段缺。要实现脑机融合技术的发展,就必须在脑-机传感、脑-机编解码、脑-机互适应等关键技术环节实现理论创新与技术突破。
中国研发的“脑语者”国产芯片,具有“精解码、高指令、快通讯、强交互“四大优势,突破了传统非侵入式BCI信号采集处理的诸多瓶颈,还研发了脑控外肢体、外骨骼等先进人机交互软硬件平台,可应用于特种医学、康复医学、脑认知、神经反馈、信号处理等领域。
在军事领域,多国已经开始涉足研制脑控武器原型装备,让武器装备按照人的大脑意念思维执行操作,如脑控战斗机、脑控装甲车等等。未来的武器装备将有极大概率实现“随心所动”的智能化操作,做到感知即决策、决策即打击,极大提升装备的打击效能。这将给武器装备操控模式带来翻天覆地的变化。
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闻泰科技交流纪要
闻泰今年以来很多方面布局和进展取得突破:ITEC 研发中心正式启动;IGBT 开始流片;控 股股东投的临港 12 寸晶圆厂,1 月份开工,目前进展良好;年内完成了对 NEWPORT 收购; 完成对德尔塔收购;昆明基地启动投产。
一、半导体业务
半导体业务业绩:整个半导体业务三季度的收入和利润维持在增长通道,受到汽车半导体景 气度、产品价格上涨的影响,公司毛利率仍然有提升。同时也证明了公司收购之后经营整合 的协同效应。 需求及产品价格方面:新能源汽车方面需求处于一个持续缺货的状态,云计算、AIoT 也同 样需求强劲。四季度来看产品价格目前也是上涨态势。但当前公司产能紧缺,战略上正在积 极布局(汉堡和曼彻斯特的工厂在进一步做技改和新设备投入;同时 NEWPORT 明年从代工模 式转为 IDM,对产能有积极影响;临港 12 寸晶圆厂预计到明年三季度投片,后年 40 万/年 的 12 寸产能)
产品拓展:IGBT 方面公司产品已经进入了第一批流片阶段(认为公司未来 IGBT 从工业、光 伏推向车规的速度快于一般厂商)
IGBT 规划发展:9 月低 IGBT 开始流片,预计明年一季度左右看到样品,送检,验证时间 6 个月左右。车规级 IGBT 是公司的战略重心。 第三代半导体:公司布局全面。氮化镓方面,公司处于全球第一梯队(全球 2-3 家车规氮化 镓厂商通过认证,包含安世半导体 650v 氮化镓技术。预计明年和后年推出第二代第三代产 品,900v 和 1200v 产品,2000v 产品会进一步和汽车厂商验证,进入今年汽车电驱认证中。 碳化硅方面:目前碳化硅二极管已经推出,明年可以大概导入 70 种左右的量,产品已经送 样,碳化硅 MOSFET 明年推出。
二、产品集成业务
产品集成业务业绩:三季度产品集成业务有不错的增长。对照二季度费用率有所下降,同时 上游总体涨价趋势缓解后,成本端也在优化。5G 手机相比 4G 手机贵一些,推动了公司收入 和利润正面发展。
过去两年 ODM 研发产品投入增加很多,19 年 14 个亿,去年 21 个亿,今年还会提高。
TWS 业务:明年出货量突破千万,一些重点 ODM 项目已经定下来了,同时通过 TWS 搭配 SiP 封装主板部件去拓展更多市场。
三、光学业务
光学业务:今年收购了特定客户模组资产的相关业务,半年报并表,大概亏损 8000 万元。 目前这个业务还未恢复,经营及投入情况与上半年相似。光学业务未来市场空间大,大概有 七八百亿市场规模,闻泰是唯一一家具备某些技术的国内厂商。
Q&A:
Q:代工产能?
A:目前 100 万片,newport 明年增加 15%~20%。外协 30 万片一年,另外技改每年产能提高 10%。现在整个闻泰的晶圆产能,能保证未来五六年每年 30%的需求增长。

Q:IGBT 流片?
A:9 月底留片,一月出样片。
Q:IGBT 和碳化硅的竞争关系?
A:要看技术发展,1200V 以下是氮化镓,1200V 以上是碳化硅,IGBT 用途场景和生态非常的 成熟,这种情况下,新产品出来后,生态并不好,需要一个过程。另外 IGBT 本身就有增量。
Q:闻泰的碳化硅?
A:走的是 IDM 一体化的模式,不能光从产品层面看,Cree 产能只有那么多。
Q:安世的产品组合和结构提升?
A:每年确保 30%的产能提升,产品组合方面,原来的产品 MOS30%,ESD15%~20%,晶体管 15%~20%。 newport 主要给英飞凌做代工,IGBT 产能我们没问题,明年下半年就开始出货,后年,大后 年量的弹性很大。博时已经找我们洽谈了。IGBT 是我们的一个大类。现在我们模拟团队的 总部就在上海,我们挖了 TI 的团队,是在国外挖的。模拟这块,先做电源,再做信号。这 两个大方向我们都会做,我们都会推的很快。我们今年一年,苹果出货一亿美金,明年翻倍 以上。我们做模拟,有很大的优势,要看有没有消费产品应用,我们先在自己手机上导入, 后面很快推出。圣邦微十年走过的路程,我们几年走完。其他的像碳化硅和氮化镓,我们的 很多方案,都已经出来了。碳化硅是一个很老的材料,氮化镓不一定不如碳化硅。 氮化镓才出来六七年。
Q:确认一下半导体在苹果的出货? A:今年一亿美金,明年二亿美金,比如说标准分立器件。
Q:IGBT 营收的规划?
A:到 25 年,肯定超过 10~20 亿美金。
Q:明年功率半导体涨价几次? A:四季度刚涨过一次价,明年价格预期还会涨,四季度涨幅比较可观的。车规的紧缺,两三 年内不会解决,消费电子是库存周期,新能源是需求周期。智能座舱的量也非常大。
Q:苹果的收入?
A:广州得尔塔去年 50 亿收入,利润 3.5 亿。明年参考去年,前摄看看一季度。今年第三季 度三个月亏了 1.5 亿。特定客户后摄的规模是前摄的八倍,珠海是五到十倍的规划。远期五 年得尔塔 100 亿美金的收入。#投资##价值投资日志[超话]#


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