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施耐德电气:助力智能配电网建设 推进绿色低碳转型

访施耐德电气中国区能效管理中压业务,市场与战略副总裁薛毅

当前,全球气候变化、环境污染、资源匮乏等问题日益严峻,推进能源转型已成为国际社会和能源行业共识。而能源系统的转型主要通过三种方式来实现,即能效提升降低能源需求增长速度,电力领域的去碳化和终端的电气化。

在能源革命与数字革命相融并进的当下,我国电网形态正加速向能源互联网转型,企业数字化转型升级驶入“快车道”。


8月13日,能源管理和工业自动化领域数字化转型的专家施耐德电气在济南举办了以“创赢数字化未来”为主题的2020创新峰会首场线下创新日活动。

施耐德电气能效管理中压业务与供电局的专家、客户、合作伙伴分享了其在数字化电网领域的最新洞察,展示了数字化中低压配电领域的多项创新产品,数字化电网、化工油气行业的智能化、绿色智能制造等重点行业和关键领域的应用实践和成果,以及助力提升电网效率和可持续发展的数字化解决方案。

转型升级,能效提升是关键

作为能源互联网中直接连接输电网和用户的关键一环,配电网与用户的互动性将大为增强。随着新能源、分布式电源、电动汽车和储能装置的快速发展,未来电能和与之伴随的信息流将在配电网和用户之间双向流动,配电网将由传统的单纯电力供应设施向综合能源配置平台转变,这就要求配电网变得更加柔性,具有可控性、可测性等。


施耐德电气中国区能效管理中压业务,市场与战略副总裁薛毅指出,“综合能源服务是配电网转型至关重要的一步。从国家电网数字化转型目标来看,除了其内部的数字化转型外,还包括服务客户的转型发展。实现配电网从传统的供电平台向‘能源服务+数字化转型’发展,其最终目的是帮助客户提升能源效率,且传统意义上的配电端将逐步延伸到用户侧。”

“近年来,我国新能源的弃风、弃电现象正在逐步减少,但要真正摒弃弃风、弃电行为,最大效率地利用新能源将变得非常关键。”薛毅表示,“施耐德电气可提供一套完整的分布式能源解决方案——微网运营平台,同时搭载微网运营顾问,既能帮助用户‘能用’清洁能源,还能帮助他们‘用好’清洁能源。从2018—2019年,我们分别在自家的三个工厂进行了试点应用,取得了非常好的经济效益(用电支出+能效提升)和社会效益(每年减少上千吨的碳排放)。”

薛毅进一步表示,“施耐德电气在配电网领域耕耘多年,积累了大量丰富的用户应用场景,基于互联互通的软硬件产品、边缘控制解决方案及结合云端的应用、 分析工具和服务,能够帮助电力企业、电网用户全面提高系统的运营和能源效率,节能增效,使经济效益和社会效益相互促进。”

据《2019年全球数字化转型收益报告》显示,过去五年间施耐德电气在全球41个国家完成了230个客户项目。该报告研究表明,利用物联网、数字化转型能大幅降低企业的运营支出 (OpEx),从而逐步改善效率、可靠性、安全性和可持续性等,企业可平均节约24%的能耗。

在工业应用领域,数字化转型能帮助企业获得更高的投入产出比,以更少的能源、材料和工时实现更高的产量。从物联网追踪到自动化生产线,整个价值链的能效管理和自动化能使生产率提升30%~50%。

在政府及相关部门不断推进能效提升技术创新战略下,2019年我国单位GDP能耗同比下降2.6%,但在工业、商业建筑、数据中心等基础设施领域的能耗仍然偏高。

薛毅表示,“我国有60%~70%的工业还属于离散型制造业,基本依赖于人工的流水线作业,能效几乎未被提及。现行数据中心平均消耗的电能是大型商业写字楼的百倍以上,根据当前数据中心总量超过40万个计算,其年耗电量超过全社会用电量的1.5%。这些为人类生产生活提供重要支撑的基础设施都还具有相当大的能效提升空间。”

目前,施耐德电气正在开展“助力盘厂数字化转型&升级计划”,即结合智能制造和综合能效解决方案,实现生产工艺流程、能源管理流程能效的大幅提升,使他们真正成为数字化转型的受益者、助力者及践行者。

在数据中心领域,施耐德电气提出了预智化的电力模块解决方案,不仅能实现硬件的模块化、预智化和小型化,还能实现主动式运维,以满足数据中心高质量建设、交付、投入使用的需求。

去碳化发展,无六氟化硫来助力

在社会大众的一般认知里,二氧化碳是主要的温室气体,也是导致全球气候变暖的罪魁祸首。从科学角度而言,六氟化硫才是人类已知的最可怕的温室气体,其助长全球气候变暖的威力是二氧化碳的23500倍。

但由于其良好的绝缘性和灭弧性,自20世纪70年六氟化硫已被广泛应用于高压、中压电气设备中作为绝缘或开断介质,目前在全球安装的超过3000万套中压开关柜使用的就是这种强效的温室气体。

减少对六氟化硫的依赖,是走向电网低碳化、打造真正绿色电力系统的关键一步。

薛毅指出,“除了在发电、供电侧提高清洁能源比例外,量大面广的电气设备也是碳排放的重要来源,而六氟化硫的替代使用是电气开关设备朝着更加安全和环保迈出的重要一步。据实验数据显示,仅仅1千克的六氟化硫,对全球气候变暖的助推作用与24个人搭飞机来回伦敦与纽约一趟排放的二氧化碳相当。六氟化硫不易被分解,在它超长的3200年的生命周期里,虽然能在平流层及以上大气层缓慢光解和沉降,但仍将在大气中不断地积累,由此导致六氟化硫所带来的温室效应会在相当长的时间内不断增强。那么如何减少这类气体排放,也是我们推进能源转型过程中的重要任务之一。”

十年磨一剑,一种更加安全和理想的使用干燥空气作为绝缘介质的无六氟化硫解决方案,被施耐德电气研发出来并用于中压二次配电开关柜(AirSeT环网柜系列)中的负荷开关。

据介绍,这种无六氟化硫空气绝缘开关柜解决方案在环氧树脂气包中冲入干燥空气,可以极大地降低温室气体排放,同时保持了传统六氟化硫设备占地面积小且成本效益高的优势,最大化地满足了长期可持续发展的技术追求。


继年初推出的GM AirSeT环保气体绝缘开关柜后,施耐德电气在此次创新峰会上推出的两款新产品RM AirSeT/SM AirSeT均采用了SVI并联式真空开断技术,三工位负荷开关内置天然联锁。整个并联负荷开关中,工作时间在每次开断时只有10毫秒左右,且用户的使用习惯和原有技术得以保持一致,无需改变操作方式,大幅提高效率。此外,RM AirSeT和SM AirSeT可搭载众多数字化技术和分析工具,为用户解锁数据价值,将用户的数字化体验提升到新的高度。



薛毅认为,“既要低碳环保的替代气体,又要做到安全可靠,对企业来说无疑是一大挑战。基于领先的转移并联开断技术和数字化技术,施耐德电气不但找到了低碳环保、安全可靠这两者间的平衡,同时还找到了其在经济性、适用性和替换性间的平衡。凭借着在智能、绿色等方面的突出特点,还产品系列还荣获了汉诺威工业博览会‘工业能源效率奖’、iF年度设计大奖等多个国际重磅奖项的提名和表彰。”

E。ON管理着瑞典最大的配电网络,其中大约90%的客户是家庭用户,10%是企业用户。根据E。ON的诉求:消除运营过程中产生的温室气体,使配电网络更加环保,同时最大限度减少停电次数,确保高效可靠且持续的电力供应。

施耐德电气提供了与其变电站解决方案相契合的无六氟化硫解决方案、Easergy T300远程终端装置及智能传感器,满足了瑞典正在发生的能源转型(分布式发电及汽车充电基础设施的增长)的要求,帮助E。ON保持更高的人员安全性及现有设备的互操作性,助力E。ON在建设更可持续、更智能配电网络的道路上向前迈进了一大步。

薛毅强调,“作为中国电力行业的积极参与者和贡献者,施耐德电气能效管理中压业务正依托EcoStruxure架构与平台,以‘简单易用、统一标准、安全高效、性能可靠’为产品价值观,将可持续发展和数字化贯穿到产品设计和制造的各个环节,强化其在配电网数字化上的优势与能力,赋能工业、交通、重能耗和数据中心等行业市场,携手电力行业生态圈的合作伙伴一起,以数字化技术助力我国配电网绿色低碳及可持续发展。”



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