聚焦能源科技創(chuàng )新，探索綠色轉型攻守之道
在氣候變化、能源危機問(wèn)題愈加凸顯的今天，能源使用率依然低下。如何推動(dòng)能源技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合，加快新型電力系統關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng )新應用，成為達成“雙碳”目標的關(guān)鍵。施耐德電氣認為，電力的低碳、數字化轉型是能源脫碳的核心環(huán)節。然而，作為減碳主力軍的企業(yè)，當如何實(shí)現數字化轉型，在實(shí)際減碳過(guò)程中，又面臨哪些痛點(diǎn)?從供給側到消費側，當如何激發(fā)合力，達成對能源和資源的最大化利用，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈邁向綠色低碳轉型?
對此，施耐德電氣與能源領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)知識服務(wù)平臺能見(jiàn)·麒麟學(xué)院聯(lián)手推出2022年 “綠色能源管理會(huì )客廳”第二季，以實(shí)踐為支點(diǎn)，深度探討在能源轉型進(jìn)程中，企業(yè)個(gè)體與能源產(chǎn)業(yè)面臨的痛難點(diǎn)。相較第一季，季系列探討，更注重對一線(xiàn)企業(yè)需求痛點(diǎn)的洞察與把握，并在此基礎上聚焦“能源科技創(chuàng )新”與“源網(wǎng)荷儲”各個(gè)環(huán)節，助力各類(lèi)型企業(yè)在端到端的能源管理中實(shí)現安全可靠和高效管理，為“雙碳”目標的最終達成提供助力。
立足新能源，應變新型電力系統
隨著(zhù)新能源大規模接入千行百業(yè)，能源結構轉向和新能源替代趨勢加速。但過(guò)程中所凸顯的問(wèn)題不容小覷。中國電力科學(xué)研究院有限公司高級專(zhuān)家朱凌志指出：“新能源發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性將極大增加電網(wǎng)的穩定性風(fēng)險。此時(shí)，如何解決電力系統的平衡問(wèn)題是關(guān)鍵。”
對此，施耐德電氣能源管理低壓業(yè)務(wù)行業(yè)應用與創(chuàng )新總監張翼認為：“發(fā)展新型電力系統的過(guò)程，本質(zhì)是適應新能源大規模接入的過(guò)程。伴隨清潔能源大比例并網(wǎng)，以單向能量流為特征的傳統電力網(wǎng)絡(luò )，正在向多能互補、產(chǎn)消融合的新型電力系統轉變，數字化軟件將在其間發(fā)揮重要作用。”
張翼介紹，新能源的“源”并非僅指傳統意義上最開(kāi)始的源端，當下以分布式能源為核心推進(jìn)微電網(wǎng)建設，已成為平衡能源資源需求、充分挖掘分布式能源價(jià)值的重要手段。而直接以新能源生產(chǎn)的綠電與直流負載對接的“直流微電網(wǎng)”應用，也將為電力系統帶來(lái)更多效率及擴展性。在構建新型電力系統方面，施耐德電氣憑借對研發(fā)的高度重視和持續投入，以互聯(lián)互通的電力設備，實(shí)現精確采集能源消耗數據，以端到端軟件，使采集的數據可見(jiàn)、可衡量、可管理，實(shí)現主動(dòng)智慧運維和安全可靠、綠色高效的用戶(hù)體驗。
三把“利器”，助推配電網(wǎng)數字化轉型
在構建以新能源為主體的新型電力系統背景下，電網(wǎng)運行和調度需適應“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動(dòng)的非完全實(shí)時(shí)平衡模式，尤其配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的重要組成部分，更是保證供電質(zhì)量、提高電網(wǎng)運行效率、創(chuàng )新用戶(hù)服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節。
中國電科院系統所前瞻室主任、中國電機工程學(xué)會(huì )電力系統專(zhuān)委會(huì )秘書(shū)長(cháng)馬士聰認為，隨著(zhù)新能源占比的提高，電力系統所需面對的擾動(dòng)也隨之增強，且客觀(guān)存在(體現在電源側、電網(wǎng)側、負荷側)，由傳統法規、標準和技術(shù)構建的電力系統難以在如此擾動(dòng)下可靠供電。而城市配電網(wǎng)將面臨更加嚴峻的挑戰：不僅要持續提升供電保障能力，而且要加快提高接入高比例清潔能源與電力電子裝置的能力，更應重視關(guān)鍵產(chǎn)品的創(chuàng )新。
對此，施耐德電氣電網(wǎng)解決方案資深架構師楊立璠指出，“整個(gè)城市配電網(wǎng)的應用非常復雜，亟需解決配電網(wǎng)運營(yíng)管理效率低、故障難定位、研判恢復效率低、部分城市配電網(wǎng)抵御自然災害設防水平偏低等系列難題。在此背景下，人工智能、數字孿生、交直流混合電網(wǎng)，將是重塑配電網(wǎng)的三把‘利器’。”人工智能技術(shù)可以在規劃設計、保護控制、運行管理等不同層面發(fā)揮重要作用;數字孿生技術(shù)，通過(guò)建模和數據映射，可顯著(zhù)提升電網(wǎng)數據的可視性、互動(dòng)性和智能性;交直流混合電網(wǎng)技術(shù)，能更有效地提升分布式能源接入能力和效率。
智慧型演進(jìn)，消費側價(jià)值提升
隨著(zhù)能源結構優(yōu)化升級、電力體制改革深化，配電網(wǎng)逐漸向安全可靠、綠色智能、友好互動(dòng)、經(jīng)濟高效的智慧型演進(jìn)，以強化需求為導向，圍繞“供需-網(wǎng)架-信息-價(jià)值”主線(xiàn)，以信息支撐運行，實(shí)現價(jià)值創(chuàng )造。
中國能源研究會(huì )配售電中心副主任上海交通大學(xué)中英低碳學(xué)院產(chǎn)業(yè)導師吳俊宏指出，近幾年，整個(gè)能源結構供應的變化形勢，以及跟電力市場(chǎng)互動(dòng)的需求，加速了數字化在配電網(wǎng)應用的力度，配電網(wǎng)數字化轉型日益提速。配電數字化的主要目標體現在支持電力資產(chǎn)安全與高效提升、支持新能源并網(wǎng)消納、支持源網(wǎng)荷儲協(xié)調互動(dòng)、支持綠色電力交易與認證、支持用戶(hù)經(jīng)濟高效使用電力等五大方面。
施耐德電氣智能配電及電能管理業(yè)務(wù)總經(jīng)理徐棟介紹：“聚焦智能配電，施耐德電氣通過(guò)加大本地研發(fā)投入，深耕本地用戶(hù)核心需求和應用場(chǎng)景，以持續迭代的軟件創(chuàng )新，為配電系統的安全運行、資產(chǎn)健康管理、能效管理提升、電能質(zhì)量穩定護航，助企業(yè)構建低碳、可持續發(fā)展的未來(lái)。” 基于EcoStruxure架構，施耐德電氣智能配電解決方案，可提供安全可靠且互聯(lián)互通的硬件產(chǎn)品，更加細分的邊緣控制軟件，以及更加深入的應用分析和服務(wù)，最大限度發(fā)揮數字化價(jià)值。
能源低碳轉型是一項復雜的長(cháng)期工程，企業(yè)間需要高密度配合，通過(guò)互聯(lián)、協(xié)作和創(chuàng )新，為能源轉型加速助力。在施耐德電氣EcoXpert合作伙伴計劃支持下，成立于2013年的蘇州思闊電氣便實(shí)現了快速發(fā)展。蘇州思闊電氣有限公司聯(lián)合創(chuàng )始人、江蘇科技大學(xué)講師熊為介紹：“配電數字化為客戶(hù)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處，數字化結果反過(guò)來(lái)又促進(jìn)客戶(hù)需求的日益提升。” 在某醫院數字化項目中，通過(guò)運用施耐德電氣安全、高效可持續的數字化解決方案，蘇州思闊幫助該醫院實(shí)現了關(guān)鍵電力設施的預防性維護以及分布式配電房的高效運維。
撬動(dòng)新支點(diǎn)，以柔性?xún)δ苄盍Χ鄨?chǎng)景應用
新型儲能是建設新型電力系統、推動(dòng)能源綠色低碳轉型的重要技術(shù)和基礎裝備，也是實(shí)現“雙碳”目標的重要支撐。當前，因有望解決“電網(wǎng)有電，但各級網(wǎng)架存在卡脖子設備導致高峰期電能無(wú)法安全輸送到用戶(hù)”的矛盾，用戶(hù)側儲能被業(yè)內視為最有潛力的儲能發(fā)展領(lǐng)域。
施耐德電氣關(guān)鍵電源業(yè)務(wù)部首席技術(shù)顧問(wèn)石葆春介紹，聚焦用戶(hù)側儲能，主要有三種典型應用場(chǎng)景：場(chǎng)景一，用于廠(chǎng)區和光伏配套，通過(guò)光儲一體化，實(shí)現自發(fā)自用、余電存儲，進(jìn)而節費降碳;場(chǎng)景二，以增容扛峰為主要需求;場(chǎng)景三，在增容的基礎上滿(mǎn)足電能質(zhì)量治理需求，如，在數據中心、半導體行業(yè)的應用，或在醫藥和高端制造業(yè)中的應用。以上三個(gè)用戶(hù)側儲能應用場(chǎng)景，從簡(jiǎn)單到復雜可依次定義為：光儲一體化、增容扛峰、電能質(zhì)量的治理。
華北大學(xué)電力教授鄭華表示，作為荷側的儲能，主要分為單體模式和聚合模式兩種類(lèi)型。從整體看，在聚合方式條件下，能更好地煥發(fā)資源的可靠性和調節的靈活性，其中涉及很多核心技術(shù)，包括通訊計量，以及仿真預測協(xié)同和動(dòng)態(tài)均衡等，這些是真正構成荷側聚合資源的核心力量。
企業(yè)安裝用戶(hù)側儲能項目，雖然可以大幅減少用電成本，但隨之而來(lái)的是，要持續完善用戶(hù)側儲能參與電力市場(chǎng)化交易的能力，以提高儲能系統利用率。石葆春表示，施耐德電氣一直堅持進(jìn)行用戶(hù)側儲能解決方案的技術(shù)改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐。比如，施耐德電氣儲能柜，由鋰電池系統、BMS電池管理系統、功率變換器、控制系統、輔助系統等構成。其中，功率變換器也包括兩種，一種是常見(jiàn)的PCS構成標準儲能柜，另一種是針對有電能質(zhì)量治理或不間斷增容需求的施耐德電氣儲能型UPS高端方案，最終搭配形成用戶(hù)所需儲能柜的體系。
聚焦能源創(chuàng )新，賦能千行百業(yè)。在全球碳中和大背景下，施耐德電氣作為綠色能源管理的領(lǐng)導者，將持續秉持綠色能源管理理念，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)伙伴，深度融合數字化、清潔能源和傳統電力技術(shù)，助力供給側和需求側降碳增效，構建綠色能源生態(tài)安全，為“雙碳”目標和中國經(jīng)濟的高質(zhì)量可持續發(fā)展貢獻力量。
