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王照:施耐德绿色能源管理及联合创新赋能新型电力系统建设

2022-07-25 16:54:38 中国能源网

编者按:2022年7月20-21日,以“碳中和与全球产业融合”为主题的“第四届未来能源大会”在北京召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,施耐德电器电网行业架构师王照先生做了题为“施耐德绿色能源管理及联合创新赋能新型电力系统建设”主题演讲。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

各位领导、各位专家、线上的朋友们大家上午好!我简要介绍一下施耐德电气在新型电力系统方面的一些思考和探索供大家参考。

大家可能注意到今天下午本次大会有一个专门的论坛去探讨能源变化,以及减碳的话题。我们了解到目前全球气温上升已经超过1.2度,要想守住1.5摄氏度的生命线任务是非常紧迫的。因此在这种大背景下2020年的9月习总书记代表中国提出了3060的双碳目标,在第二年的3月进一步指出构建以新能源为主体的新型电力系统。

目前我们整个业界普遍认为新型电力系统承载着能源转型的历史使命,也是双碳目标落地的必由之路。从总体上我们认为可能会要实现两个关系的解耦,一个是实现国民经济增长和能源消耗关系的解耦。二是要实现能源消耗和碳排放之间的解耦,总体上我们觉得未来在终端能源消费领域电气化的水平进一步的提升,在2020年的时电能占终端能源的比重26.5%,根据预测到2060年的时候,工业、建筑、交通等三大领域的电能的占比总体上超过50%。

如此巨量的电能需求未来从哪里来?我们觉得未来能源供给会向清洁化和低碳化方面转型,新能源的占比会大幅度的提升。2020年的时候从能源局的统计数据看,新能源发电量占比11.2%,据预测到2060年的时候这一占比有望超过60%,从装机到发电量整体上会成为发电的主体。

但是我们都知道新能源具有间歇性,波动性,随机性的特点,要把如此巨量的新能源接入电网里面来,需要我们整个电力系统,特别是电网要在数字化赋能的基础上去实现更高的弹性,更高的灵活性,以实现可再生能源具备深度利用和广域输送相结合的电网体系。

未来我们觉得配电网会成为有源的网络,电网侧的储能,局部的交直流混合电网会迅速的发展,与大电网会互联互通,协调的运行。

我们大家知道未来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会大幅度的上升,必然极大的影响电力系统,特别是配电网的角色,这张网我们总结的是分布式电源对于配电网的影响。相信对于我们国内构建新型电力系统有一定的参考价值。

首先一方面我们能够看到在未来网络的规划,特别是配电网的规划,不仅仅要考虑复合的增长,还要适度的考虑新能源承载能力,这是一方面。我们可以看到未来的系统运行单纯以网损的最小化为目标,转向承载能力最大化为目标,这是另外一个方面。还有我们认为未来的配电网的能量平衡不能单纯的去依赖发电的调度,我们需要适度的考虑需求侧的调整,鼓励客户的参与,去鼓励我们需求侧的响应,未来我们认为源和荷在市场的条件下协调和互动会越来越多。

整体上看施耐德认为未来新型电力系统里面广义的这种弹性,灵活性以及互联互通能力的提升,会是构建新型电力系统最核心的需求之一,施耐德电气的新型电力系统的解决方案主要围绕着绿色低碳和数字化的两个关键因素,一方面低碳驱动加速能源绿色的转型,另一方面数字赋能提高供电服务的能力。

施耐德在全球的绿色低碳的解决方案我们觉得它助力新型电力系统的低碳转型,首先我们在全球的碳中和的解决方案和经验,可以为我们的企业提供可持续发展的咨询。去帮助企业未来在碳中和方面去制定顶层的规划以及落地的战略,其次施耐德电气我们现在有世界领先的分析软件的系统,我们现在正在研发的承载能力分析未来会定量的帮助我们的客户去分析配电网对于新能源的承载能力,目标就是使未来系统的运行尽量的去贴近一同的物理极限,从而节约成本。

施耐德陆续几年开发了系列的环保型的设备,用干燥空气替代,保持我们原有的开关设备,比如说结构紧凑,可靠性高,维护量小的特点的同时,我们讲气候变化的影响降到最低,去赋能我们电力设备的低碳转型。

最后就是我们微电网能源管理的解决方案能够帮助我们的客户合理的安排分布式的电源和储能,实现优化的调控,从而减少碳排放,或者减低用电成本方面达到相应的目标。

以我们在法国新办公楼为例,我们前面提到的绿色低碳的解决方案,在帮助办公楼实现净零排放。首先我们采用数字化的技术对整个楼宇进行主动的能源管理,通过对能源使用的连续性的监测,我们可以了解不同行为可能会引起的能耗的变化,在此基础上我们通过自动化的系统,对空调,照明进行优化的控制,按需而动,从而把整体的能源消耗降低下来。

我们在办公楼安装了两台风机和4000平米的屋顶光伏,通过我们这些绿色能的技术,使得我们这片办公楼从我们能源消耗者变成了产销者,而且可能还能和周边的系统进行互动,在此基础上施耐德的管理系统把源网荷储协调的管控起来,同时和周边的系统进行互动,实现区域的能源互联互通。

对于这个建筑评价机构给出了一定的评价,他认为整体上建筑达到了净零排放的标准,建筑的能耗只有欧洲同类建筑平均能耗的1/10左右,我们预计可能3-5年就可以把我们在低碳化和数字化方面的投资给收回来。

同时施耐德也是数字化技术的倡导者和践行者,我们在提升配电网的可靠性,提高运维效率,减少运维成本,提升电能质量以及提升能源的利用效率方面我们有全面的数字化解决方案以及丰富的实践经验,施耐德的数字化经验和方案在全球范围内我们进行了广泛的应用,在中国我们有幸的参与了比如说70周年大庆,上合峰会,G.20峰会以及最近的冬奥会等重大的项目。

举一个简单的例子,一直以来对电力系统不断增长的设备和相对有限的运维资源一直是一个矛盾,电力系统一直寻找解决方案应对这个问题,比如说采取数字化的传感器和通信手段,对设备进行状态的连续性的监测,通过边缘计算的手段把暂时的数据汇总其他起来进行分析。

我们充分利用数字孪生强大的3D可视化的能力,与上述的技术进行结合,针对战时实现可视化的状态监测,我们设备状态的提前预警,可以帮助我们的运维人员提供运维辅助的建议,同时还给一部分的人员提供基于虚拟现实的培训!目前我们这个技术和电网的企业在一起合作,做试点应用,我们也希望通过实际的应用,来检验数字孪生的技术是否或者在那种程度上可以帮助我们的电网用户去提高运维的效率,从而降低运维的成本。

这里我们做一个简单的小结,基于上述的绿色低碳的,数字化的产品和方案,施耐德在高弹性配网,智能运维,多元互动,以及低碳用能方面可以助力我们新型电力系统进行建设。

除此之外,为了去深度的领会行业的发展趋势,以及商业模式,施耐德内部还建立了商业价值研究院,这个最近的成果是针对新型电力系统的一个白皮书,主要还是聚焦电力需求侧的转型,对于构建新型电力系统的一些问题进行了分析和阐述,也欢迎大家免费下载,给我们提出宝贵的意见。

另外我们也在尝试着绿色能源管理创营的计划,今年已经是第二届了,我们想通过该计划结实更多领域的合作伙伴,基于该计划我们和合作伙伴一起共研,共创,打造可落地的,实用的联合创新的解决方案。

以上就是我跟大家汇报的施耐德在新型电力系统方面的思考和我们的实践,欢迎大家批评,我也邀请各位专家莅临施耐德电气参观,指导工作,谢谢大家。




责任编辑: 张磊

标签:施耐德 ,绿色能源管理 ,新型电力系统