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  • 聚焦能源科技创新,探索绿色转型攻守之道

    施耐德电气2022“绿色能源管理”会客厅圆满收官


    (资料图)

    在气候变化、能源危机问题愈加凸显的今天,能源使用率依然低下。如何推动能源技术与信息技术的深度融合,加快新型电力系统关键技术的创新应用,成为达成“双碳”目标的关键。施耐德电气认为,电力的低碳、数字化转型是能源脱碳的核心环节。然而,作为减碳主力军的企业,当如何实现数字化转型,在实际减碳过程中,又面临哪些痛点?从供给侧到消费侧,当如何激发合力,达成对能源和资源的最大化利用,推动整个产业链迈向绿色低碳转型?

    对此,施耐德电气与能源领域专业知识服务平台能见·麒麟学院联手推出2022年 “绿色能源管理会客厅”第二季,以实践为支点,深度探讨在能源转型进程中,企业个体与能源产业面临的痛难点。相较第一季,季系列探讨,更注重对一线企业需求痛点的洞察与把握,并在此基础上聚焦“能源科技创新”与“源网荷储”各个环节,助力各类型企业在端到端的能源管理中实现安全可靠和高效管理,为“双碳”目标的最终达成提供助力。

    立足新能源,应变新型电力系统

    随着新能源大规模接入千行百业,能源结构转向和新能源替代趋势加速。但过程中所凸显的问题不容小觑。中国电力科学研究院有限公司高级专家朱凌志指出:“新能源发电的波动性和间歇性将极大增加电网的稳定性风险。此时,如何解决电力系统的平衡问题是关键。”

    对此,施耐德电气能源管理低压业务行业应用与创新总监张翼认为:“发展新型电力系统的过程,本质是适应新能源大规模接入的过程。伴随清洁能源大比例并网,以单向能量流为特征的传统电力网络,正在向多能互补、产消融合的新型电力系统转变,数字化软件将在其间发挥重要作用。”

    张翼介绍,新能源的“源”并非仅指传统意义上最开始的源端,当下以分布式能源为核心推进微电网建设,已成为平衡能源资源需求、充分挖掘分布式能源价值的重要手段。而直接以新能源生产的绿电与直流负载对接的“直流微电网”应用,也将为电力系统带来更多效率及扩展性。在构建新型电力系统方面,施耐德电气凭借对研发的高度重视和持续投入,以互联互通的电力设备,实现精确采集能源消耗数据,以端到端软件,使采集的数据可见、可衡量、可管理,实现主动智慧运维和安全可靠、绿色高效的用户体验。

    三把“利器”,助推配电网数字化转型

    在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,电网运行和调度需适应“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,尤其配电网作为电网的重要组成部分,更是保证供电质量、提高电网运行效率、创新用户服务的关键环节。

    中国电科院系统所前瞻室主任、中国电机工程学会电力系统专委会秘书长马士聪认为,随着新能源占比的提高,电力系统所需面对的扰动也随之增强,且客观存在(体现在电源侧、电网侧、负荷侧),由传统法规、标准和技术构建的电力系统难以在如此扰动下可靠供电。而城市配电网将面临更加严峻的挑战:不仅要持续提升供电保障能力,而且要加快提高接入高比例清洁能源与电力电子装置的能力,更应重视关键产品的创新。

    对此,施耐德电气电网解决方案资深架构师杨立璠指出,“整个城市配电网的应用非常复杂,亟需解决配电网运营管理效率低、故障难定位、研判恢复效率低、部分城市配电网抵御自然灾害设防水平偏低等系列难题。在此背景下,人工智能、数字孪生、交直流混合电网,将是重塑配电网的三把‘利器’。”人工智能技术可以在规划设计、保护控制、运行管理等不同层面发挥重要作用;数字孪生技术,通过建模和数据映射,可显著提升电网数据的可视性、互动性和智能性;交直流混合电网技术,能更有效地提升分布式能源接入能力和效率。

    智慧型演进,消费侧价值提升

    随着能源结构优化升级、电力体制改革深化,配电网逐渐向安全可靠、绿色智能、友好互动、经济高效的智慧型演进,以强化需求为导向,围绕“供需-网架-信息-价值”主线,以信息支撑运行,实现价值创造。

    中国能源研究会配售电中心副主任上海交通大学中英低碳学院产业导师吴俊宏指出,近几年,整个能源结构供应的变化形势,以及跟电力市场互动的需求,加速了数字化在配电网应用的力度,配电网数字化转型日益提速。配电数字化的主要目标体现在支持电力资产安全与高效提升、支持新能源并网消纳、支持源网荷储协调互动、支持绿色电力交易与认证、支持用户经济高效使用电力等五大方面。

    施耐德电气智能配电及电能管理业务总经理徐栋介绍:“聚焦智能配电,施耐德电气通过加大本地研发投入,深耕本地用户核心需求和应用场景,以持续迭代的软件创新,为配电系统的安全运行、资产健康管理、能效管理提升、电能质量稳定护航,助企业构建低碳、可持续发展的未来。”基于EcoStruxure架构,施耐德电气智能配电解决方案,可提供安全可靠且互联互通的硬件产品,更加细分的边缘控制软件,以及更加深入的应用分析和服务,最大限度发挥数字化价值。

    能源低碳转型是一项复杂的长期工程,企业间需要高密度配合,通过互联、协作和创新,为能源转型加速助力。在施耐德电气EcoXpert合作伙伴计划支持下,成立于2013年的苏州思阔电气便实现了快速发展。苏州思阔电气有限公司联合创始人、江苏科技大学讲师熊为介绍:“配电数字化为客户带来实实在在的好处,数字化结果反过来又促进客户需求的日益提升。”在某医院数字化项目中,通过运用施耐德电气安全、高效可持续的数字化解决方案,苏州思阔帮助该医院实现了关键电力设施的预防性维护以及分布式配电房的高效运维。

    撬动新支点,以柔性储能蓄力多场景应用

    新型储能是建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要技术和基础装备,也是实现“双碳”目标的重要支撑。当前,因有望解决“电网有电,但各级网架存在卡脖子设备导致高峰期电能无法安全输送到用户”的矛盾,用户侧储能被业内视为最有潜力的储能发展领域。

    施耐德电气关键电源业务部首席技术顾问石葆春介绍,聚焦用户侧储能,主要有三种典型应用场景:场景一,用于厂区和光伏配套,通过光储一体化,实现自发自用、余电存储,进而节费降碳;场景二,以增容扛峰为主要需求;场景三,在增容的基础上满足电能质量治理需求,如,在数据中心、半导体行业的应用,或在医药和高端制造业中的应用。以上三个用户侧储能应用场景,从简单到复杂可依次定义为:光储一体化、增容扛峰、电能质量的治理。

    华北大学电力教授郑华表示,作为荷侧的储能,主要分为单体模式和聚合模式两种类型。从整体看,在聚合方式条件下,能更好地焕发资源的可靠性和调节的灵活性,其中涉及很多核心技术,包括通讯计量,以及仿真预测协同和动态均衡等,这些是真正构成荷侧聚合资源的核心力量。

    企业安装用户侧储能项目,虽然可以大幅减少用电成本,但随之而来的是,要持续完善用户侧储能参与电力市场化交易的能力,以提高储能系统利用率。石葆春表示,施耐德电气一直坚持进行用户侧储能解决方案的技术改进和产业实践。比如,施耐德电气储能柜,由锂电池系统、BMS电池管理系统、功率变换器、控制系统、辅助系统等构成。其中,功率变换器也包括两种,一种是常见的PCS构成标准储能柜,另一种是针对有电能质量治理或不间断增容需求的施耐德电气储能型UPS高端方案,最终搭配形成用户所需储能柜的体系。

    聚焦能源创新,赋能千行百业。在全球碳中和大背景下,施耐德电气作为绿色能源管理的领导者,将持续秉持绿色能源管理理念,协同产业链生态伙伴,深度融合数字化、清洁能源和传统电力技术,助力供给侧和需求侧降碳增效,构建绿色能源生态安全,为“双碳”目标和中国经济的高质量可持续发展贡献力量。

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