数字化突围,智能物联的高效电力系统来了!

从电网“2025年初步建成能源互联网”战略的提出,到南方电网发布全球首份《数字电网白皮书》,“数字化”代表着电力行业转型升级的趋势之一,成为“十四五”电力发展的首要任务。既然解决气候变化的核心在于能源,那么能降低能耗、提升能效的数字化技术就正好恰逢其时。数字化之于能源电力的意义,在于将海量的电力数据收集、分析、构建模型...

2021.01.19

从电网“2025年初步建成能源互联网”战略的提出,到南方电网发布全球首份《数字电网白皮书》,“数字化”代表着电力行业转型升级的趋势之一,成为“十四五”电力发展的首要任务。

既然解决气候变化的核心在于能源,那么能降低能耗、提升能效的数字化技术就正好恰逢其时。数字化之于能源电力的意义,在于将海量的电力数据收集、分析、构建模型,从而能带来能耗、成本收益等各方面的优化。

在这一领域,作为百年电气巨头的施耐德电气,已经完成了从生产到传输、从供能到管理等多个环节的战略部署,并致力于用数字化手段和创新技术推动电力行业的绿色可持续发展。

数字化转型,首当其冲是电气设备。2020年,施耐德电气发布了多款基于数字化、智能化以及绿色低碳的设备——新一代BlokSeT/Okken/PrismaSeT预智低压成套设备、新一代ComPacT NSX塑壳断路器、无六氟化硫的环保型中压环网柜RM AirSeT和SM AirSeT及环保型中压充气柜GM AirSeT等等新品。以上设备自带的数字化基因,在多款数字化软件的加持下,可全面提升供电稳定性、提高能源利用效率,打通低碳环保的发展路径。

02 智能物联是高效电力系统的基础

电力是公认的最为清洁、高效的能源形式,几乎所有的行业发展均依赖电力供应,那么在各个行业落实“减碳”目标的时候,电气系统的高效管理就成为解决问题的突破口之一。

配用电系统对智能物联有不同层次的需求,现场计量、采集与通信、监控和自动化等数字化转型只是其最前端的需求。当数据被感知后,基于数据所形成的业务流程化、作业规范化、管理精益化等系统才是用户的真实需求所在。

如果我们再将数字化推进一步,那么基于算法和模型的智能化业务管理,设备的实时维护和预测性运维,以及节能降耗、成本分析、增值服务等高层次的应用才是电力系统智能物联的目标。

在彼时的市场中,施耐德电气不但向市场推出了创新的多样化数字终端设备,且基于这些互联互通的产品,打造了一整套贯通配电设备的数字化系统。

依托EcoStruxure平台与更专业的边缘控制软件,施耐德电气建立起了智能配电从建设投入(Capex)到运营投入(Opex)的完整闭环,在设计、建设、运营、维护的全生命周期环节中推进数字化的落地,并在电力、医疗、楼宇等各行业典型案例中提升了电力系统的智能物联水平,打造体系化的配用电系统,进一步提高能效,维护了电力系统的安全稳定。

03 低碳与可持续发展

配用电体系之外,我们再将目标转移至发电端。从行业共识来看,实现低碳化的有效方法包括提升新能源比例、提高能源使用效率以及从源头上降低碳排放。

电是经济发展的动力,遏制碳排的核心是改变传统以化石能源发电为主的电力生产结构,这就需要有更多可再生能源如风电、光伏参与其中。在“30 60”碳达峰、碳中和目标下,风、光等再生能源将迎来更的大发展空间,而作为可再生能源电力,风光固有的发电间歇性、效率不高、消纳不足等弊端也到了必须利用技术手段解决的时候。

针对此,施耐德电气提供成熟的智能电网与微电网解决方案,可助力消纳更多的可再生能源。除此之外,施耐德电气聚焦可再生能源发电连续性、发电效率以及运维领域,打造了从中低压电气设备到自动化控制的一整套提高发电可靠性的解决方案,助力可再生能源发展。

以风电为例,施耐德电气能为风电企业提供包括中压、低压及自动化的高质量全产品系列。可高度适用于包括变流系统、主控系统、变桨&偏航系统、集电升压系统和海上升压并网系统等,满足风电企业对可靠性和稳定性的需求。

同时,施耐德电气的各类底层数字化产品,实现对系统的全面监测、自诊断和数据采集;此外,利用包括PME/PSO电能管理系统、Facility Expert千里眼专家等边缘控制系统,能够实现数据的深度分析和远程云管理,乃至预测式运维,进一步提升运维质量和效率。

迄今,依托自身的全球化体系,施耐德电气已塑造了风电行业的完备生态,为全球60多座海上风电场提供了系统解决方案,在数字化、可靠性、成本优化和提效等方面满足了客户多样化的需求。

在2020年8月召开的施耐德电气线上创新峰会中,明阳智慧能源集团股份公司董事长张传卫曾表示:“对风电场来说,不论是海上风电还是陆上风电,其设备设施所在的环境相对恶劣,传统手段配合巡检无法实现高效、及时的故障排查。不当的能源管理方式很难保障发电效率,因此引入数字化技术,实现远程监管可能是解决这一问题有效选择。

其实,在施耐德电气的底层数字化、云端智能化方案下,实现海上风电电气设备的监控、连接以及高效运维需求,并进一步优化运维成本和质量,已经不是可望而不可及的现实。

如今,施耐德电气已经将数字化应用于智慧建筑、智能制造、智慧城市等领域,在提高电力系统的灵活性和运行效率上为更多的行业提供辅助和支撑。可以说,电气化与数字化所产生的加成,是驱动未来能源可持续发展的关键动力,也是推动“碳中和”宏伟目标实现的不可忽略的关键技术。