編者按:2022年7月20-21日,以“碳中和與全球產(chǎn)業(yè)融合”為主題的“第四屆未來(lái)能源大會(huì )”在北京召開(kāi),本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上,施耐德電器電網(wǎng)行業(yè)架構師王照先生做了題為“施耐德綠色能源管理及聯(lián)合創(chuàng )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(shí)錄進(jìn)行整理。
各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家、線(xiàn)上的朋友們大家上午好!我簡(jiǎn)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(huì )有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的論壇去探討能源變化,以及減碳的話(huà)題。我們了解到目前全球氣溫上升已經(jīng)超過(guò)1.2度,要想守住1.5攝氏度的生命線(xiàn)任務(wù)是非常緊迫的。因此在這種大背景下2020年的9月習總書(shū)記代表中國提出了3060的雙碳目標,在第二年的3月進(jìn)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(gè)業(yè)界普遍認為新型電力系統承載著(zhù)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(huì )要實(shí)現兩個(gè)關(guān)系的解耦,一個(gè)是實(shí)現國民經(jīng)濟增長(cháng)和能源消耗關(guān)系的解耦。二是要實(shí)現能源消耗和碳排放之間的解耦,總體上我們覺(jué)得未來(lái)在終端能源消費領(lǐng)域電氣化的水平進(jìn)一步的提升,在2020年的時(shí)電能占終端能源的比重26.5%,根據預測到2060年的時(shí)候,工業(yè)、建筑、交通等三大領(lǐng)域的電能的占比總體上超過(guò)50%。
如此巨量的電能需求未來(lái)從哪里來(lái)?我們覺(jué)得未來(lái)能源供給會(huì )向清潔化和低碳化方面轉型,新能源的占比會(huì )大幅度的提升。2020年的時(shí)候從能源局的統計數據看,新能源發(fā)電量占比11.2%,據預測到2060年的時(shí)候這一占比有望超過(guò)60%,從裝機到發(fā)電量整體上會(huì )成為發(fā)電的主體。
但是我們都知道新能源具有間歇性,波動(dòng)性,隨機性的特點(diǎn),要把如此巨量的新能源接入電網(wǎng)里面來(lái),需要我們整個(gè)電力系統,特別是電網(wǎng)要在數字化賦能的基礎上去實(shí)現更高的彈性,更高的靈活性,以實(shí)現可再生能源具備深度利用和廣域輸送相結合的電網(wǎng)體系。
未來(lái)我們覺(jué)得配電網(wǎng)會(huì )成為有源的網(wǎng)絡(luò ),電網(wǎng)側的儲能,局部的交直流混合電網(wǎng)會(huì )迅速的發(fā)展,與大電網(wǎng)會(huì )互聯(lián)互通,協(xié)調的運行。
我們大家知道未來(lái)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(huì )大幅度的上升,必然極大的影響電力系統,特別是配電網(wǎng)的角色,這張網(wǎng)我們總結的是分布式電源對于配電網(wǎng)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(jià)值。
首先一方面我們能夠看到在未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的規劃,特別是配電網(wǎng)的規劃,不僅僅要考慮復合的增長(cháng),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(lái)的系統運行單純以網(wǎng)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(gè)方面。還有我們認為未來(lái)的配電網(wǎng)的能量平衡不能單純的去依賴(lài)發(fā)電的調度,我們需要適度的考慮需求側的調整,鼓勵客戶(hù)的參與,去鼓勵我們需求側的響應,未來(lái)我們認為源和荷在市場(chǎng)的條件下協(xié)調和互動(dòng)會(huì )越來(lái)越多。
整體上看施耐德認為未來(lái)新型電力系統里面廣義的這種彈性,靈活性以及互聯(lián)互通能力的提升,會(huì )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(zhù)綠色低碳和數字化的兩個(gè)關(guān)鍵因素,一方面低碳驅動(dòng)加速能源綠色的轉型,另一方面數字賦能提高供電服務(wù)的能力。
施耐德在全球的綠色低碳的解決方案我們覺(jué)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(jīng)驗,可以為我們的企業(yè)提供可持續發(fā)展的咨詢(xún)。去幫助企業(yè)未來(lái)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(lǐng)先的分析軟件的系統,我們現在正在研發(fā)的承載能力分析未來(lái)會(huì )定量的幫助我們的客戶(hù)去分析配電網(wǎng)對于新能源的承載能力,目標就是使未來(lái)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(kāi)發(fā)了系列的環(huán)保型的設備,用干燥空氣替代,保持我們原有的開(kāi)關(guān)設備,比如說(shuō)結構緊湊,可靠性高,維護量小的特點(diǎn)的同時(shí),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(wǎng)能源管理的解決方案能夠幫助我們的客戶(hù)合理的安排分布式的電源和儲能,實(shí)現優(yōu)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(shí)現凈零排放。首先我們采用數字化的技術(shù)對整個(gè)樓宇進(jìn)行主動(dòng)的能源管理,通過(guò)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(huì )引起的能耗的變化,在此基礎上我們通過(guò)自動(dòng)化的系統,對空調,照明進(jìn)行優(yōu)化的控制,按需而動(dòng),從而把整體的能源消耗降低下來(lái)。
我們在辦公樓安裝了兩臺風(fēng)機和4000平米的屋頂光伏,通過(guò)我們這些綠色能的技術(shù),使得我們這片辦公樓從我們能源消耗者變成了產(chǎn)銷(xiāo)者,而且可能還能和周邊的系統進(jìn)行互動(dòng),在此基礎上施耐德的管理系統把源網(wǎng)荷儲協(xié)調的管控起來(lái),同時(shí)和周邊的系統進(jìn)行互動(dòng),實(shí)現區域的能源互聯(lián)互通。
對于這個(gè)建筑評價(jià)機構給出了一定的評價(jià),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(lèi)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(lái)。
同時(shí)施耐德也是數字化技術(shù)的倡導者和踐行者,我們在提升配電網(wǎng)的可靠性,提高運維效率,減少運維成本,提升電能質(zhì)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(shí)踐經(jīng)驗,施耐德的數字化經(jīng)驗和方案在全球范圍內我們進(jìn)行了廣泛的應用,在中國我們有幸的參與了比如說(shuō)70周年大慶,上合峰會(huì ),G.20峰會(huì )以及最近的冬奧會(huì )等重大的項目。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,一直以來(lái)對電力系統不斷增長(cháng)的設備和相對有限的運維資源一直是一個(gè)矛盾,電力系統一直尋找解決方案應對這個(gè)問(wèn)題,比如說(shuō)采取數字化的傳感器和通信手段,對設備進(jìn)行狀態(tài)的連續性的監測,通過(guò)邊緣計算的手段把暫時(shí)的數據匯總其他起來(lái)進(jìn)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(shù)進(jìn)行結合,針對戰時(shí)實(shí)現可視化的狀態(tài)監測,我們設備狀態(tài)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(shí)還給一部分的人員提供基于虛擬現實(shí)的培訓!目前我們這個(gè)技術(shù)和電網(wǎng)的企業(yè)在一起合作,做試點(diǎn)應用,我們也希望通過(guò)實(shí)際的應用,來(lái)檢驗數字孿生的技術(shù)是否或者在那種程度上可以幫助我們的電網(wǎng)用戶(hù)去提高運維的效率,從而降低運維的成本。
這里我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的小結,基于上述的綠色低碳的,數字化的產(chǎn)品和方案,施耐德在高彈性配網(wǎng),智能運維,多元互動(dòng),以及低碳用能方面可以助力我們新型電力系統進(jìn)行建設。
除此之外,為了去深度的領(lǐng)會(huì )行業(yè)的發(fā)展趨勢,以及商業(yè)模式,施耐德內部還建立了商業(yè)價(jià)值研究院,這個(gè)最近的成果是針對新型電力系統的一個(gè)白皮書(shū),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(wèn)題進(jìn)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(jiàn)。
另外我們也在嘗試著(zhù)綠色能源管理創(chuàng )營(yíng)的計劃,今年已經(jīng)是第二屆了,我們想通過(guò)該計劃結實(shí)更多領(lǐng)域的合作伙伴,基于該計劃我們和合作伙伴一起共研,共創(chuàng ),打造可落地的,實(shí)用的聯(lián)合創(chuàng )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(shí)踐,歡迎大家批評,我也邀請各位專(zhuān)家蒞臨施耐德電氣參觀(guān),指導工作,謝謝大家。
責任編輯: 張磊