編者按:2022年7月20-21日,以“碳中和與全球產業融合”為主題的“第四屆未來能源大會”在北京召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上,施耐德電器電網行業架構師王照先生做了題為“施耐德綠色能源管理及聯合創新賦能新型電力系統建設”主題演講。
以下內容根據論壇演講實錄進行整理。
各位領導、各位專家、線上的朋友們大家上午好!我簡要介紹一下施耐德電氣在新型電力系統方面的一些思考和探索供大家參考。
大家可能注意到今天下午本次大會有一個專門的論壇去探討能源變化,以及減碳的話題。我們了解到目前全球氣溫上升已經超過1.2度,要想守住1.5攝氏度的生命線任務是非常緊迫的。因此在這種大背景下2020年的9月習總書記代表中國提出了3060的雙碳目標,在第二年的3月進一步指出構建以新能源為主體的新型電力系統。
目前我們整個業界普遍認為新型電力系統承載著能源轉型的歷史使命,也是雙碳目標落地的必由之路。從總體上我們認為可能會要實現兩個關系的解耦,一個是實現國民經濟增長和能源消耗關系的解耦。二是要實現能源消耗和碳排放之間的解耦,總體上我們覺得未來在終端能源消費領域電氣化的水平進一步的提升,在2020年的時電能占終端能源的比重26.5%,根據預測到2060年的時候,工業、建筑、交通等三大領域的電能的占比總體上超過50%。
如此巨量的電能需求未來從哪里來?我們覺得未來能源供給會向清潔化和低碳化方面轉型,新能源的占比會大幅度的提升。2020年的時候從能源局的統計數據看,新能源發電量占比11.2%,據預測到2060年的時候這一占比有望超過60%,從裝機到發電量整體上會成為發電的主體。
但是我們都知道新能源具有間歇性,波動性,隨機性的特點,要把如此巨量的新能源接入電網里面來,需要我們整個電力系統,特別是電網要在數字化賦能的基礎上去實現更高的彈性,更高的靈活性,以實現可再生能源具備深度利用和廣域輸送相結合的電網體系。
未來我們覺得配電網會成為有源的網絡,電網側的儲能,局部的交直流混合電網會迅速的發展,與大電網會互聯互通,協調的運行。
我們大家知道未來可能大家都知道新能源的占比大幅度的上升,可再生能源的占比也會大幅度的上升,必然極大的影響電力系統,特別是配電網的角色,這張網我們總結的是分布式電源對于配電網的影響。相信對于我們國內構建新型電力系統有一定的參考價值。
首先一方面我們能夠看到在未來網絡的規劃,特別是配電網的規劃,不僅僅要考慮復合的增長,還要適度的考慮新能源承載能力,這是一方面。我們可以看到未來的系統運行單純以網損的最小化為目標,轉向承載能力最大化為目標,這是另外一個方面。還有我們認為未來的配電網的能量平衡不能單純的去依賴發電的調度,我們需要適度的考慮需求側的調整,鼓勵客戶的參與,去鼓勵我們需求側的響應,未來我們認為源和荷在市場的條件下協調和互動會越來越多。
整體上看施耐德認為未來新型電力系統里面廣義的這種彈性,靈活性以及互聯互通能力的提升,會是構建新型電力系統最核心的需求之一,施耐德電氣的新型電力系統的解決方案主要圍繞著綠色低碳和數字化的兩個關鍵因素,一方面低碳驅動加速能源綠色的轉型,另一方面數字賦能提高供電服務的能力。
施耐德在全球的綠色低碳的解決方案我們覺得它助力新型電力系統的低碳轉型,首先我們在全球的碳中和的解決方案和經驗,可以為我們的企業提供可持續發展的咨詢。去幫助企業未來在碳中和方面去制定頂層的規劃以及落地的戰略,其次施耐德電氣我們現在有世界領先的分析軟件的系統,我們現在正在研發的承載能力分析未來會定量的幫助我們的客戶去分析配電網對于新能源的承載能力,目標就是使未來系統的運行盡量的去貼近一同的物理極限,從而節約成本。
施耐德陸續幾年開發了系列的環保型的設備,用干燥空氣替代,保持我們原有的開關設備,比如說結構緊湊,可靠性高,維護量小的特點的同時,我們講氣候變化的影響降到最低,去賦能我們電力設備的低碳轉型。
最后就是我們微電網能源管理的解決方案能夠幫助我們的客戶合理的安排分布式的電源和儲能,實現優化的調控,從而減少碳排放,或者減低用電成本方面達到相應的目標。
以我們在法國新辦公樓為例,我們前面提到的綠色低碳的解決方案,在幫助辦公樓實現凈零排放。首先我們采用數字化的技術對整個樓宇進行主動的能源管理,通過對能源使用的連續性的監測,我們可以了解不同行為可能會引起的能耗的變化,在此基礎上我們通過自動化的系統,對空調,照明進行優化的控制,按需而動,從而把整體的能源消耗降低下來。
我們在辦公樓安裝了兩臺風機和4000平米的屋頂光伏,通過我們這些綠色能的技術,使得我們這片辦公樓從我們能源消耗者變成了產銷者,而且可能還能和周邊的系統進行互動,在此基礎上施耐德的管理系統把源網荷儲協調的管控起來,同時和周邊的系統進行互動,實現區域的能源互聯互通。
對于這個建筑評價機構給出了一定的評價,他認為整體上建筑達到了凈零排放的標準,建筑的能耗只有歐洲同類建筑平均能耗的1/10左右,我們預計可能3-5年就可以把我們在低碳化和數字化方面的投資給收回來。
同時施耐德也是數字化技術的倡導者和踐行者,我們在提升配電網的可靠性,提高運維效率,減少運維成本,提升電能質量以及提升能源的利用效率方面我們有全面的數字化解決方案以及豐富的實踐經驗,施耐德的數字化經驗和方案在全球范圍內我們進行了廣泛的應用,在中國我們有幸的參與了比如說70周年大慶,上合峰會,G.20峰會以及最近的冬奧會等重大的項目。
舉一個簡單的例子,一直以來對電力系統不斷增長的設備和相對有限的運維資源一直是一個矛盾,電力系統一直尋找解決方案應對這個問題,比如說采取數字化的傳感器和通信手段,對設備進行狀態的連續性的監測,通過邊緣計算的手段把暫時的數據匯總其他起來進行分析。
我們充分利用數字孿生強大的3D可視化的能力,與上述的技術進行結合,針對戰時實現可視化的狀態監測,我們設備狀態的提前預警,可以幫助我們的運維人員提供運維輔助的建議,同時還給一部分的人員提供基于虛擬現實的培訓!目前我們這個技術和電網的企業在一起合作,做試點應用,我們也希望通過實際的應用,來檢驗數字孿生的技術是否或者在那種程度上可以幫助我們的電網用戶去提高運維的效率,從而降低運維的成本。
這里我們做一個簡單的小結,基于上述的綠色低碳的,數字化的產品和方案,施耐德在高彈性配網,智能運維,多元互動,以及低碳用能方面可以助力我們新型電力系統進行建設。
除此之外,為了去深度的領會行業的發展趨勢,以及商業模式,施耐德內部還建立了商業價值研究院,這個最近的成果是針對新型電力系統的一個白皮書,主要還是聚焦電力需求側的轉型,對于構建新型電力系統的一些問題進行了分析和闡述,也歡迎大家免費下載,給我們提出寶貴的意見。
另外我們也在嘗試著綠色能源管理創營的計劃,今年已經是第二屆了,我們想通過該計劃結實更多領域的合作伙伴,基于該計劃我們和合作伙伴一起共研,共創,打造可落地的,實用的聯合創新的解決方案。
以上就是我跟大家匯報的施耐德在新型電力系統方面的思考和我們的實踐,歡迎大家批評,我也邀請各位專家蒞臨施耐德電氣參觀,指導工作,謝謝大家。
責任編輯: 張磊