【中國傳動網(wǎng) 企業(yè)動態(tài)】 《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中指出:“升級改造配電網(wǎng),推進智能電網(wǎng)建設。全面提升電力系統(tǒng)的智能化水平,提高電網(wǎng)接納和優(yōu)化配置多種能源的能力;積極發(fā)展分布式發(fā)電,鼓勵能源就近高效利用;實施電能替代,優(yōu)化能源消費結構?!碑斍埃娏π袠I(yè)呈現(xiàn)分散化、數(shù)字化與低碳化特征,更加電氣化的時代正在到來。電能的需求與能源需求與過去相比增長了2倍,83%的新增電能將來自可再生能源。人類面臨著嚴峻的能效平衡挑戰(zhàn),電力供應需求日趨迫切,而數(shù)字化正在成為解決問題關鍵所在。因此,電網(wǎng)與配電技術的數(shù)字化創(chuàng)新正在成為電力行業(yè)關注的焦點。
2018EPChina上,北極星電力網(wǎng)也有幸與施耐德電氣能源事業(yè)部戰(zhàn)略與市場副總裁張宗明先生一起探討行業(yè)熱點技術,對電網(wǎng)數(shù)字化應用等熱點技術進行了解讀。
以創(chuàng)新賦能配網(wǎng)數(shù)字化
隨著社會對電力需求持續(xù)增加,用電側(cè)的需求也愈漸復雜。對電能可靠性、質(zhì)量的要求越來越高,這也對配電網(wǎng)建設提出了更高要求。過去,我國在建設主網(wǎng)的過程中邀請世界各地的專家來共同探討電網(wǎng)建設,成就了如今中國世界級成熟輸電網(wǎng)的建設。而與發(fā)電和輸電的主網(wǎng)相比,配網(wǎng)當中的一些概念都是國內(nèi)獨有的,例如小區(qū)的概念,這些特有情況會影響到配電網(wǎng)架構,因此施耐德電氣能源事業(yè)部戰(zhàn)略與市場副總裁張宗明先生認為配網(wǎng)當中的問題更多是管理問題,其建設還留存有很大的提升空間。
目前,國家電網(wǎng)提出了“建設世界一流城市配電網(wǎng)”的戰(zhàn)略與規(guī)劃。而根據(jù)如今電力發(fā)展的要求,建設一流城市配電網(wǎng),首先需要解決兩個問題。一是需保證供電穩(wěn)定性與可靠率,如供電可靠率達到99.999%或者一年平均的停電時長很少,進而實現(xiàn)“零停電”、“零閃動”。二是需保證供電高效性。過去20年里,我國對一流的定義聚焦于可靠率,這便導致所建設的配網(wǎng)架構可能存在高度冗余。但是,實現(xiàn)一流配電網(wǎng)建設,不但要再提升配網(wǎng)的既有可靠性,更要在高效性上實現(xiàn)質(zhì)的提升,如提高資產(chǎn)利用率。
如何打造高可靠性、高效配網(wǎng)?施耐德電氣能源事業(yè)部戰(zhàn)略與市場副總裁張宗明先生表示:“首先,需要重設配網(wǎng)架構,這需要綜合考慮成本、可靠性等等多種因素。如果采用開環(huán)架構雖然獲得低廉的成本的優(yōu)勢,但可靠度可能還需要提升;而采用閉環(huán)架構配電網(wǎng),可靠性雖得以提高,但也需付出相應更高的成本?!?/p>
其次,需要提升運營效率,張宗明表示,即借助“大智物移云”解決過去配電網(wǎng)的歷史遺留問題。他指出,過去在電力企業(yè),如需完成合分閘、倒閘的工作時經(jīng)三人彼此協(xié)同15-16道程序才能實現(xiàn),避免有人誤操作,整體大概需要20到30分鐘。而如今隨著配電系統(tǒng)智能化和數(shù)字化技術的發(fā)展,可利用自動化技術實現(xiàn)運營高效性,同時還能夠保證人員安全。
針對實現(xiàn)建成一流城市配電網(wǎng)對于配電系統(tǒng)數(shù)字化能力以及對于配電設備和產(chǎn)品的數(shù)字化需求,施耐德電氣升級了基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure?電網(wǎng)架構,通過其中覆蓋的互聯(lián)互通的產(chǎn)品,將這些軟、硬件產(chǎn)品部署于配電網(wǎng)絡中實現(xiàn)以“物聯(lián)”而通“智”。升級后在新能源使用和消納以及對于需求側(cè)的響應方面都做了充分的考慮,推進電網(wǎng)數(shù)字化進程,實現(xiàn)更高等級的資產(chǎn)管理,并提升電網(wǎng)運營效率與靈活性。
電網(wǎng)的數(shù)字化迎來蓬勃之勢,更加電氣化的時代已經(jīng)到來。施耐德電氣能源事業(yè)部戰(zhàn)略與市場副總裁張宗明先生表示:“施耐德電氣也在積極進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,大部分企業(yè)在做數(shù)字化產(chǎn)品,但只有很少數(shù)企業(yè)在做真正意義上的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。那轉(zhuǎn)型跟產(chǎn)品的差別是什么?數(shù)字化轉(zhuǎn)型核心目標圍繞幾點:第一是在商務模式與創(chuàng)新的互聯(lián)互通。第二,將數(shù)字化納入全盤的戰(zhàn)略考量。第三點是最大程度的實現(xiàn)數(shù)字化功能技術及數(shù)據(jù)的全利用?!?/p>
施耐德電氣對自己的定位是未來所有的電力企業(yè),面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型、能源轉(zhuǎn)型時,可以助力客戶流程再造、提高效率,助力企業(yè)在商務模式戰(zhàn)略和創(chuàng)新上提供更高的高度跟價值。面對一流城市配電網(wǎng)對于可靠性、靈活性、數(shù)字化的更高需求,施耐德電氣一直在全盤考量實現(xiàn)信息技術(IT)+運營技術(OT)的融合。EcoStruxure電網(wǎng)(EcoStruxureGrid)通過設備的互聯(lián)互通,以實現(xiàn)更智能的運營,推動由互聯(lián)互通的產(chǎn)品,到邊緣控制,以及應用、分析與服務三個層面的創(chuàng)新,幫助配電領域創(chuàng)造更高效運營,優(yōu)化資產(chǎn)管理,加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
緊抓能源轉(zhuǎn)型發(fā)力分布式配電網(wǎng)
當前,世界能源格局深刻調(diào)整,新一輪能源革命蓬勃興起,應對全球氣候變化刻不容緩。10月6日聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在韓國仁川批準了《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》,強調(diào)了將全球變暖限制在比工業(yè)革命前高1.5℃而不是2℃。這一要求也將推動非常規(guī)油氣、低碳能源、可再生能源、安全先進核能等一大批新興能源技術更為深入地改變傳統(tǒng)能源格局。張宗明將這種趨勢總結為3D+E趨勢,即更加電氣化(Electric)的時代,分散化(Decentralized)和低碳化(Decarbonized)機遇,以及采用更為數(shù)字化(Digitized)的運維管理方式來提升效率。
分布式發(fā)電的接入改變了配電網(wǎng)原先單一、輻射狀的網(wǎng)絡結構,對配電網(wǎng)規(guī)劃、電能質(zhì)量、繼電保護和可靠性等都產(chǎn)生了很大的影響。再此大背景下,保證可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑就是構建一個全新的能源生態(tài)系統(tǒng)。而微電網(wǎng)成功的解決了分布式等可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)所帶來問題。
微電網(wǎng)在推動可再生能源發(fā)展、助力國家能源轉(zhuǎn)型和電力體制改革方面,擔當了十分重要的角色。施耐德電氣作為微電網(wǎng)領域的先行者,致力于數(shù)字化技術的應用,使分布式能源圍繞共同目標進行協(xié)作,并幫助運營方制定可優(yōu)化互聯(lián)系統(tǒng)的運營和管理的分析戰(zhàn)略,緩解雙向電力系統(tǒng)的設計局限,從而實現(xiàn)微電網(wǎng)效益最大化。即通過高效分布式能源集成,實現(xiàn)對微電網(wǎng)靈活控制,只有把握住前瞻的趨勢才能成為行業(yè)的領頭羊。在需求側(cè),未來的用戶不僅是能源的使用者,同時也是能源的生產(chǎn)者。這需要互聯(lián)互通的消費者生態(tài)系統(tǒng),并通過強大的區(qū)域控制和軟件能力管理高峰用電需求、實現(xiàn)可再生能源可變性及戰(zhàn)略儲備管理。
微電網(wǎng)通過對安全和可靠的運營、分布式能源控制以及優(yōu)化能源控制等方面的技術完善,從而達到通過高效分布式能源集成以及靈活的控制,以符合經(jīng)濟、低碳、安全等全球能源轉(zhuǎn)型的期望。作為全球能效管理與自動化領域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領導者,施耐德電氣在分布式能源及微電網(wǎng)領域擁有豐富的洞察與實踐并通過持續(xù)研發(fā)投入,推動分布式能源及微電網(wǎng)在本地市場的技術發(fā)展與模式創(chuàng)新。
美國市場研究機構NavigantResearch日前發(fā)布的報告顯示,截至今年第二季度,全球已跟蹤微電網(wǎng)項目數(shù)量達到2134個,累計產(chǎn)能達到24.98GW,包括正在開發(fā)中,擬議的微電網(wǎng)容量和239個新項目,累計增加產(chǎn)能959.7GW。預計到2027年全球微電網(wǎng)市場規(guī)模將達到309億美元。但是想要推動微電網(wǎng)的快速大規(guī)模的實現(xiàn),還需要使用新的工具和精確的方法來確定微電網(wǎng)的參數(shù),進行具體設計計算,并針對高效實施展開研究。EcoStruxure電網(wǎng)的第三層架構中的微電網(wǎng)管理顧問,正是對這一趨勢的解決之道。其將為電力企業(yè)、售電公司進行分布式能源的優(yōu)化整合、負荷塑形參與需求側(cè)電力市場交易(支持openADR協(xié)議),改善能源結構,優(yōu)化成本,實現(xiàn)更高等級的資產(chǎn)管理、電網(wǎng)運營和電網(wǎng)靈活性,是新一代售電公司配網(wǎng)運行的有效平臺。施耐德電氣致力以定制化先進微電網(wǎng)解決方案,助力能源結構調(diào)整,并以更加清晰的專業(yè)化實施路線圖,助于數(shù)字化和信息化浪潮下的能源行業(yè)變革的穩(wěn)步前行。
施耐德電氣在微電網(wǎng)領域擁有很多實踐,以美國康涅狄格州米爾福德市設計和建造先進微電網(wǎng)為例。依托EcoStruxure電網(wǎng)(即EcoStruxureGrid)架構,旨在通過互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制,在應用、分析與服務系統(tǒng)通過如微電網(wǎng)管理顧問等應用,不但可以幫助系統(tǒng)更好地提高分布式能源的接入,更可以借助分析以及專家技術的數(shù)字化服務為配網(wǎng)提供電網(wǎng)運行輔助/增值服務。可靠性、靈活性、安全性和自愈性正是升級后EcoStruxure電網(wǎng)(EcoStruxureGrid)架構的主要特點。微電網(wǎng)容量小、穩(wěn)定性好、靈活性強、適應電網(wǎng)性強、能提高故障時電壓及頻率的穩(wěn)定性。同時微電網(wǎng)擁有自我管理和自我控制的特征,既可并網(wǎng)又可獨立運行,與電網(wǎng)可實現(xiàn)雙向能量靈活交換。微電網(wǎng)自身的諸多天然優(yōu)勢、創(chuàng)新技術的發(fā)展,以及政策利好等一系列因素正在為其發(fā)展創(chuàng)造機遇,相信在不久的將來必會迎來新的爆發(fā)點。