近日，国能大渡河大数据公司副总经理、高级工程师刘金全在2025科普中国说·河北场带来演讲《云端大脑：搜索水电数智化发展新范式》。

以下是刘金全的演讲节选：

提到水电站，很多人首先想到的是三峡、白鹤滩这样的超级工程，但实际上，它们只是中国庞大水电体系中的冰山一角。我国超过99%的水电站是装机30万千瓦以下的中小电站。它们分布在山川河谷之间，默默发电、调水、防洪，是能源体系中最广泛也最坚实的基础。

全国45,000条河流，就像文明的脉络，而遍布其间的上万座水电站，是绿色发展的动力源泉。它们每年减少的二氧化碳排放量，相当于地球上新添了10亿棵树。在中国清的洁能源结构中，每10度电，就有6度来自水电。它们不仅是绿色引擎，也是洪水的调节器，是资源的分配者。

然而，这个庞大的系统中，大型电站早已迈入智能化、数字化时代，而大量中小电站依然各自为战，被贴上“老、旧、散、弱”的标签。有的仍在使用十几年前的系统，有的厂区之外的数据根本无法监测。很多中小电站没有条件建设自己的数据中心，也缺乏高水平的数字化管理能力。

如果能通过数字技术提升这些中小电站的效率，只需发电量提升10%，就足以满足一个新一线城市的年用电需求。因此，我们希望通过“云上水电”平台，为这些数量庞大的工业老兵搭建一条低成本、高效率的数字化道路。建设水电工业互联网，让小电站能花小钱也能用上大技术，让分散的数据能够安全流通，让中小电站真正连成一张网。

“云上水电”的核心理念，是让数据能流、会算、有用。我们用三层架构搭建了智慧的金字塔。

（图片来源于刘金全PPT）

底层的边缘层相当于守在电站门口的“数据快递员”。通过智能边缘网关识别60种通信协议，不论设备新旧，都能安全传输数据。每条数据都带有独特的PMS身份编码，让数据在云端更能够精准地找到目的地，传输效率提升40倍。过去建实时监控系统需要几百万元，如今只要三万元就能实现。

数据被送到平台层后，我们实行数据标准化，用统一规则处理不同年代、不同设备的数据，进行有序归类和分级管理。再通过隐私计算，让上下游电站能够协同调度而不暴露核心信息，关键数据“可用不可见”。我们还安装了加速器，使15座以上电站能同时实现安全的“加密聊天”，效率提升14%，完全实现了数据“一处采集、多处使用”的高效利用。

在最上层的应用层，我们建了一个“水电超市”，提供八大板块、五十多种数字化服务工具。建模时间从一周缩短到半天，效率提升15倍。智能报表系统能自动生成日报、月报，极大减轻了人力负担。

平台还能根据不同角色提供千人千面的界面，让管理者看到全流域数据，值班员则专注自己机组的运行状态。我们设计了三种灵活的服务模式。一种是SaaS订阅，像看视频会员一样，按月付费即可使用全部功能，比自己建系统至少节约2/3的成本。第二种是专家答疑服务，为小电站提供7×24小时远程预警与诊断。第三种是数据元件模式，把脱敏后的数据转化为可交易的数字商品，实现流域内的协同调度。

“云上水电”打破了传统“单机作业”的局限，让建设者、运维者、研究者能够在同一个平台上共享数据，共研模型，共破难题。技术专家可以上传算法模型，让全国电站共享使用；一线工程师可以用低代码工具开发小程序，提高工作效率；平台上的“水电社区”，则像水电人的社交媒体，让大家分享经验、互帮互助。

目前已有百余名开发者入驻，百余个模专业型上架，123座电站加入平台。参与者越多，平台越强，治水的智慧也能跨越流域，形成协同进化的新生态。

2024年7月，大渡河发生十年一遇的特大洪水，与岷江洪峰同时到来，形成“双龙碰头”的危险局面。关键时刻，“云上水电”平台启动联动机制，通过隐私计算让上下游电站在不泄露数据的情况下实现协同调度。

当系统检测到上游铜街子电站洪峰将达1万立方米每秒时，自动启动“错峰调度”策略，上游提前泄洪、下游提前预留库容，洪峰被削减40%，避免了下游三万群众的紧急转移。整个过程完全自动完成，没有打一个电话进行沟通。

这背后是平台三大核心能力的体现。一是秒级预警，能提前7小时发出预警，准确率达92%。二是跨主体协同调度，能够同时管理多个流域、主体的水电数据。三是智能决策支持，平台内置了洪水预报等100多个专业模型。在预测洪峰的路径的时候，系统会综合考虑河道的地形、植被的覆盖，人类的活动，给出最精准的洪峰到达时间。

未来，我们希望让“云上水电”成为能源行业的通用平台。通过与光伏、风电等新能源联动，发挥水电的调节作用，接入电力市场，让水电站知道“什么时候发电最赚钱”。甚至帮助偏远地区的小水电组成“虚拟电厂”，共同参与市场竞争。就像互联网改变了零售业，我们相信“云上水电”也将重塑能源行业的生态。

更重要的是，我们希望通过云上水电，找到一条人与自然和谐共处的新路径。大坝不再是冷冰冰的控制者，而成为能听懂河流脉搏的智慧调停者。当算法中有对生命节律的敬畏，当调度既能满足电网需求，又能守护鱼群洄游的周期，我们就在技术中重建了人与自然的契约。

策划制作

演讲人丨刘金全 国能大渡河大数据公司副总经理、高级工程师

责编丨艾静

审校丨徐来、林林

来源: 科普中国说

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