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施耐德电气谈:电力企业走向“脱碳化”之路,需要知道哪些事?

2019-9-24 08:11 来源: 美通社

2018年8月,瑞典的16岁女学生Greta Thunberg从课堂上知道了全球的气候变化,对气候危机和环境深感担忧。为此她决定做出改变,毅然跑到瑞典议会大楼门前,呼吁媒体和政府重视气候危机,由此引起了一串全球性的连锁效应。

直至2019年年初,全球成千上万的年轻人都在响应Greta的号召,在120多个国家举行了气候游行,向世界领导人发出一个明确的信息:为了拯救地球和人类未来,必须立即采取行动应对气候紧急状况。联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯回应游行并提出2019年气候行动峰会的计划,以增强决心,加快执行《巴黎气候变化协定》。现今,联合国气候行动峰会将于美国东部时间9月23日召开。

自2016年以来,联合国一直积极呼吁全球经济发展走向“去碳化”的方向。世界对能源的需求似乎永无止境,而预计到2050年,全球能源消耗总量将翻一番,温室气体的排放也不断增长,从普通住宅到公共场所,乃至全球经济,如何在降低能源消耗总量以及碳排放的同时,保证各方面的正常运转,推动经济增长,是人类社会一直面临的挑战。而提高能源效率,即在消耗更少资源的同时获得更多产出已成为普遍共识。

作为全球能效管理和自动化领域数字化转型的专家,施耐德电气不仅积极响应联合国号召,加快自身“去碳化”步伐,并希望为广大电力企业客户提供服务,构建高效的智能电网,实现脱碳化发电,共筑无碳未来。

日常生活中,我们都遇到过一个问题 -- 交电费时,只知道用电量增加了还是减少了,对于家中能源的分布使用情况一无所知。电费的增长,是因为空调用电量增加了,还是因为新买的电器太耗电?针对住宅用户的疑问,施耐德电气已提供解决方案。在参与的法国首个全面智能电网示范项目中,施耐德电气在1000所住宅中安装了新型Wiser 系统,用于监控所有家用电气设备。住户可用电脑或手机实时查看家中能耗情况,还可远程进行节能模式编程。在月末,住户可查看家中能耗情况。与施耐德电气的运营平台结合使用,用户能够查阅负荷削减请求和能源定价数据,从而,提升了住宅生活的舒适度和幸福感。

而这,仅仅是智慧能源时代的应用场景之一,针对更广泛的电力领域,施耐德电气同样正在利用创新不断赋能,以新技术促进能效的提升与碳排放的降低。

2019年发布的《BP世界能源展望》预测,到2040年,碳排放会比目前减少45%左右。其中电力行业的几乎完全脱碳技术在减少排放量方面发挥了核心作用。但是这一过程十分不易,它不仅需要大量使用可再生能源和天然气,并通过CCUS技术,同时提高终端用途(包括交通)的电气化程度。在施耐德电气看来,电力企业走向“脱碳化”之路,需要考虑的问题远不止这些 --

到2050年的能源生产预期(由世界可持续能源商业理事会提供)

第一:实现业务和运营模式的转型

电力企业想向新能源时代过渡,首先要学会如何利用呈指数式增长的数据。电力企业可以利用数据帮助客户更好地了解自身的能源消费模式,并确定可以节约开支的领域。自动化系统以及网络和用户可见度的提升将推动电网运营商重新配置电网,并在限制人工干预的同时,以比此前更快的速度调整发电和消费。

除了借助管理得当的转型推动实现卓越运营外,电力企业还需要推出各种新型服务,以开辟新的收入来源。施耐德电气认为,电力企业需要关注客户对服务和技术的新需求,以确保电网上分散式电力来源的安全性与可靠性,降低需求,并管理新能源资产(存储和微电网),从而在留住大型工业客户的同时,推动交通等其他行业领域的电气化进程。

第二,有效地资产管理和运营

随着IT与OT的融合、物联网及大数据的扩散对于数字时代的资产管理至关重要。这种自由流动的结构化数据管理方式可以让电力公司实时了解资产状态,从而更好地控制能源流动,还可以帮助运营商根据资产的实际能力优化系统。

施耐德电气创新提出中低压一体化和强弱电一体化理念,应用数字化技术打造覆盖从供电侧到用电侧的完整解决方案,以统一的平台实现各环节的一体化监控,让状态感知,故障处理,电能质量优化及提供优质服务更加便捷高效,从而帮助用户在全生命周期阶段提高运营和管理的效率和水平,创造更大价值。

日常维护是资产管理流程的一个重要组成部分,但却需要占用电网管理人员大量的时间。电力企业利用施耐德电气千里眼运维专家等软件,通过对低压设备所采集的信息进行汇总和边缘计算,达到台区自治效果,可减轻运维人员的工作压力,同时还可通过手机在远程对系统进行监控,随时随地对电能质量进行优化。电力企业通过监测可以发现并主动更换性能下降的资产,从而避免故障或计划外昂贵的紧急服务,由此,每年可节约数百小时的时间和高达数万乃至数十万人民币的维护费用。

外部网络中的智能设备为运营商提供了大量新数据,以帮助其提高效率

第三,对可再生能源进行整合

电力企业在智能化发展历程中最大的挑战之一是将现有电力来源与可再生能源结合起来以减少对环境的影响,并为未来预留更多可用能源。

要想连接可再生能源来源,必须使用高度互联、高精确度传感器、执行器和管理系统。位于电网下游的次级变电站往往装备较差或装备不足,需要对此进行升级。大多数可再生能源发电的波动性以及电动汽车等大型负载的出现,都会加剧线路负载平衡的复杂性,致使电压不稳定甚至发生故障。借助数字化新技术,施耐德电气为客户的再生能源利用中心提供了稳定可靠的供电。在施耐德电气的全套智能配电解决方案中,包括智能中低压开关柜、中低压变频器、变压器、综保装置、以及高端表计等产品。其中,安全可靠的配电柜及元器件为客户整座工厂的电力可靠稳定输送提供了保障,同时也降低了整个电力系统的能耗;而所有设备出众的数字化属性,为工厂的实时监控,数据收集,并持续优化和未来扩展打下了坚实基础。客户在改进后获得的预测能力、运营管理和精简的维护计划也正在产生更高的投资回报。

可再生能源成本正在下降,其与传统电网的整合正在进行

第四,明确需求管理和产销者的角色职能

城区、学校、医院、商业楼宇、工厂,甚至住宅正在成为积极的能源消费者,或“产消者”,它们消耗能源、生产能源,并且能够控制能源。这些产消者利用广泛普及的新技术,在实现能源资源自动化的同时,基于其灵活性创造更多价值。

对于电力企业来说,产消者革命让他们能够更加深入地研究电表,从而更好地管理资产,并在现代电网诸多约束的环境下获得更多的灵活性。

需求侧管理旨在为电力企业提供另一种选择,使其不必建造更多的电厂即可满足容量需求。通过更智能的技术、教育和能源效率改进,电力企业得以在需求侧调整能源使用,在节约成本的同时,满足产消者的需求。在需求侧,这种方法也可以通过负载灵活性为客户节省成本,达到削减或刺激消费的目的。在供应侧,公用事业公司能够在不降低整体能源消耗的情况下,提高现代能源的可靠性、效率和可持续性。同时,通过将可控需求匹配至附近的波动性发电来源,需求侧管理能够推动波动性可再生能源发电在组合内的高度集成。

我们正处于一个关键时刻,全球对可靠电力的需求正处于前所未有的高度,而我们提供能源的方式正变得前所未有的脆弱。怎样才能在二者之间求得平衡?这不仅是电力公司的使命,也是每一个电力行业上下游企业的使命。

如今,我们已经知道新能源之旅将带领我们走向何方:通过改变业务模式和可再生能源,到打造智能电网和产消者,再到房屋所有人的电费账单。施耐德电气也将积极投身于这段充满挑战和机遇的脱碳化旅程中,帮助以电力企业为代表的利益相关者果断采取行动,以更加创新的方式为全世界带来更加智能、更具协作性、更加大众化的能源。

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