【施耐德電氣：預(yù)見(jiàn)能源新世界，未來(lái)配電網(wǎng)需要關(guān)注5大領(lǐng)域】數(shù)字化趨勢(shì)下，電網(wǎng)效率得到大幅提升，為城市發(fā)展注入新活力。為進(jìn)一步推進(jìn)中心城市的智能配電網(wǎng)建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)宣布計(jì)劃通過(guò)4年左右的時(shí)間，在北京、天津、上海等10個(gè)大型城市，全面提高城市配電網(wǎng)的可靠性和供電質(zhì)量，打造世界一流城市配電網(wǎng)。此項(xiàng)規(guī)劃以提高網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備技術(shù)、精益運(yùn)維和智能互動(dòng)服務(wù)水平為重點(diǎn)，對(duì)配電企業(yè)的整體互聯(lián)性智能技術(shù)提出明確要求。未來(lái)配電網(wǎng)建設(shè)已提上日程，部署路線逐漸清晰。

能源行業(yè)處于關(guān)鍵時(shí)刻

為實(shí)現(xiàn)這一互聯(lián)互通、高效運(yùn)行的未來(lái)能源世界，施耐德電氣對(duì)未來(lái)配電網(wǎng)需要關(guān)注的五大關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，并做出了預(yù)測(cè)。

當(dāng)前，人類(lèi)正進(jìn)入一個(gè)數(shù)字互聯(lián)的世界，從配電企業(yè)的控制室到消費(fèi)者家中的電源插座，科學(xué)技術(shù)正幫助我們以更智能、更高效的方式利用能源。

解碼未來(lái)電網(wǎng)

在一些預(yù)測(cè)者來(lái)看，未來(lái)公用事業(yè)或因面臨“死亡螺旋[1]”的風(fēng)險(xiǎn)，而不算明朗。但施耐德電氣始終選擇大膽創(chuàng)想，并努力將之變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我們可以設(shè)想這樣一個(gè)全球能源網(wǎng)絡(luò)：在這里，電力成本和二氧化碳排放量很低，無(wú)論地理區(qū)域和財(cái)務(wù)狀況，所有人均可享受高可靠、高安全、高效率的電力供應(yīng)。在這個(gè)世界，能源供應(yīng)充足、價(jià)格便宜，并且可再生；在這個(gè)世界，配電企業(yè)可通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，降低管理難度并實(shí)現(xiàn)盈利。

為實(shí)現(xiàn)這一互聯(lián)互通、高效運(yùn)行的未來(lái)能源世界，施耐德電氣對(duì)五大關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，并做出了以下預(yù)測(cè)：

（一）可靠性

如今，95%的企業(yè)業(yè)務(wù)涉及數(shù)字化應(yīng)用，為在全球范圍內(nèi)保持競(jìng)爭(zhēng)力，他們對(duì)“永不停機(jī)”的電力環(huán)境提出迫切要求。然而，相比歐洲電網(wǎng)，當(dāng)前新興經(jīng)濟(jì)體的電網(wǎng)可靠性普遍低于應(yīng)有水平。

公用事業(yè)部門(mén)的停機(jī)事件由內(nèi)部和外部因素共同驅(qū)動(dòng)。內(nèi)部因素引起的停機(jī)事件通常由人為錯(cuò)誤或技術(shù)故障造成；外部因素驅(qū)動(dòng)的停機(jī)事件則通常由惡劣天氣、隨機(jī)事故和蓄意破壞（通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或物理手段）引起。而對(duì)內(nèi)部停機(jī)因素的控制能力，要比外部因素相對(duì)容易。目前，在“易于控制”內(nèi)部防控方面，公用事業(yè)部門(mén)正努力改進(jìn)流程，消除單點(diǎn)故障并強(qiáng)調(diào)內(nèi)部安全。

施耐德電氣認(rèn)為，“永不停機(jī)”的未來(lái)世界，需要整個(gè)維護(hù)領(lǐng)域?qū)⒂僧?dāng)前的被動(dòng)性實(shí)踐轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳A(yù)測(cè)性和基于條件的維護(hù)。嵌入式傳感器將觀察到整個(gè)配電線路中所有設(shè)備的行為，并對(duì)安裝實(shí)踐、布線技術(shù)、機(jī)器連接和負(fù)載配置方面出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)告，提醒業(yè)主可能的組件過(guò)早磨損。此外，還將對(duì)系統(tǒng)可用性可能發(fā)生的負(fù)面影響因素（比如可能的人為誤操作、溫度過(guò)高、酸度過(guò)高、腐蝕和功率波動(dòng)）進(jìn)行標(biāo)記，并會(huì)告知操作人員該采取何種措施。

（二）效率

當(dāng)前高度集中化的發(fā)電系統(tǒng)中，輸配電損耗較大，而公用配電事業(yè)的高度定制化與獨(dú)特性也會(huì)導(dǎo)致效率低下和運(yùn)營(yíng)成本的增加。為實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的同時(shí)降低碳排放，公用事業(yè)需要變得更加高效，否則面臨被驅(qū)逐的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著行業(yè)由集中發(fā)電轉(zhuǎn)移到采用越來(lái)越多的區(qū)域性發(fā)電，物理基礎(chǔ)設(shè)施可以盡可能地以其最高極限運(yùn)行。因此，公用事業(yè)部門(mén)可以通過(guò)較低的前期投資，維持相同的服務(wù)水平，以減少采購(gòu)成本。此外，基于施耐德電氣對(duì)變電站變壓器進(jìn)行的密切監(jiān)測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)，如果變壓器在遠(yuǎn)低于其負(fù)載極限環(huán)境下運(yùn)行，其壽命可以得到延長(zhǎng)。

公用事業(yè)原來(lái)以銷(xiāo)售額驅(qū)動(dòng)的增長(zhǎng)戰(zhàn)略，并非維持業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的可持續(xù)戰(zhàn)略。施耐德電氣看到，全球趨勢(shì)正在轉(zhuǎn)移，以使經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消費(fèi)不再掛鉤。這一目標(biāo)可通過(guò)更加高效的運(yùn)營(yíng)解決方案實(shí)現(xiàn)。根據(jù)Jevon悖論，資源效率的提高會(huì)增加（而并非減少）該資源的消耗率[2]。

（三）技術(shù)能力

海量數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，意味著將無(wú)法對(duì)復(fù)雜多變的全球能源生產(chǎn)和消費(fèi)行為人力管理。為了降低成本和提高競(jìng)爭(zhēng)力，新增智能設(shè)備不斷涌入電網(wǎng)，但是集成水平還不是很高，目前大多數(shù)發(fā)電和輸電系統(tǒng)都在孤島中運(yùn)行。此外，運(yùn)營(yíng)商因電網(wǎng)的復(fù)雜性而不堪重負(fù)，網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別也需進(jìn)一步提升。

面對(duì)技術(shù)壓力，以及來(lái)自政府及消費(fèi)者在降低電價(jià)方面的訴求，配電企業(yè)需要采取雙管齊下的方法來(lái)簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)并降低成本：第一，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和擴(kuò)展的投資進(jìn)行認(rèn)真控制;第二，在現(xiàn)有資產(chǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更多價(jià)值。

施耐德電氣相信，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的廣泛采用將保證系統(tǒng)之間的互操作性，同時(shí)為配電企業(yè)提供前所未有的靈活性。即插即用設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、通信標(biāo)準(zhǔn)和建模協(xié)議等技術(shù)將確保信息的直接流動(dòng)，這將提高系統(tǒng)的整體效率，減少人為錯(cuò)誤，并提升網(wǎng)絡(luò)安全水平。

展望未來(lái)，純粹的集中式基礎(chǔ)設(shè)施將消失，以避免“單點(diǎn)故障”?；A(chǔ)設(shè)施將變得更加本地化甚至虛擬化。按需服務(wù)將主導(dǎo)市場(chǎng)。擁有自愈和自我糾正的系統(tǒng)將上線。屆時(shí)，“白領(lǐng)”運(yùn)營(yíng)商將根據(jù)可變的環(huán)境和市場(chǎng)情況做出決策（與今天的股票經(jīng)紀(jì)人類(lèi)似）。

（四）氣候與環(huán)境

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）報(bào)告顯示，人類(lèi)對(duì)氣候系統(tǒng)的影響顯而易見(jiàn)，溫室氣體排放量已經(jīng)達(dá)到有史以來(lái)最高水平。近期的氣候變化對(duì)人類(lèi)和自然系統(tǒng)產(chǎn)生了廣泛影響。該組織表示，成功的應(yīng)對(duì)對(duì)策需要能夠在接下來(lái)的幾十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大幅減排，并在本世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)二氧化碳的近零排放。

由于化石燃料的高度使用，目前電力和熱力發(fā)電部門(mén)是二氧化碳排放量最大的領(lǐng)域（約占42%），公用事業(yè)成為快速實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的重點(diǎn)行業(yè)。

施耐德電氣認(rèn)為，在未來(lái)能源新世界，地球上將有大片區(qū)域成為無(wú)碳區(qū)，只有非化石燃料發(fā)電才被接受。氣候?qū)A(chǔ)設(shè)施的影響將更為嚴(yán)峻，難以預(yù)測(cè)，并且將會(huì)擾亂電力供應(yīng)。而引領(lǐng)清潔能源轉(zhuǎn)型的企業(yè)將成為最大受益者。

（五）市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)及商業(yè)模式演變

盡管目前人們普遍意識(shí)到，傳統(tǒng)配電模式正在經(jīng)歷根本性變革，但公用事業(yè)的利益相關(guān)方，仍處于對(duì)行業(yè)未來(lái)結(jié)構(gòu)的探索和思考中。

由于當(dāng)今傳統(tǒng)公用事業(yè)依然將大部分精力，關(guān)注在短期優(yōu)先事項(xiàng)和約束條件，新的參與者和產(chǎn)消者正在進(jìn)入市場(chǎng)填補(bǔ)空白。他們通過(guò)能夠監(jiān)測(cè)電價(jià)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并可推動(dòng)能源消費(fèi)模式的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)最低價(jià)格，這些產(chǎn)消者的影響力不斷增強(qiáng)。

施耐德電氣認(rèn)為，未來(lái)的智能電網(wǎng)將帶來(lái)諸多相關(guān)商業(yè)戰(zhàn)略，其中包括高度寬松的監(jiān)管環(huán)境，創(chuàng)新性動(dòng)態(tài)定價(jià)體系，在需求管理業(yè)務(wù)規(guī)劃中建立領(lǐng)導(dǎo)地位，由集中式發(fā)電廠轉(zhuǎn)向更多本地的微電網(wǎng)，以及建立覆蓋所有運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。