當前,人類正進入一個數(shù)字互聯(lián)互通的世界,這個世界最重要的就是“永不停機”。我們設想一下這個未來世界:電力成本低、二氧化碳排放量很低、電價便宜并且可再生、企業(yè)管理高效且盈利……顯然,這一切都對電網(wǎng)提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
隨著全球能源數(shù)字化轉型的深入,最關鍵的中心環(huán)節(jié)——電力,繼推動第二次工業(yè)革命后,再次迎來了二次技術革命。當前,各方爭先恐后推出智能電網(wǎng)轉型計劃,但轉型絕非易事,在數(shù)字化轉型的浪潮下,配電企業(yè)必須慎之又慎。因為這個過程,不僅涉及網(wǎng)絡的規(guī)劃設計和基礎設施的改造升級,還涉及到非常復雜的法規(guī)和運營環(huán)境。
面對能源世界的這場變革,作為全球能效管理和自動化領域數(shù)字化轉型的領導者,施耐德電氣認為未來能源世界將是一個更加電氣化的世界,會呈現(xiàn)出更加分散化、低碳化和數(shù)字化的特征,即“3D+E”的新趨勢。近日,施耐德電氣中國區(qū)高級副總裁、能源事業(yè)部負責人徐韶峰接受了媒體的采訪,在解讀了“3D+E”趨勢的同時,結合自身業(yè)務進一步介紹了施耐德電氣的數(shù)字化轉型戰(zhàn)略及具體實踐。
“3D+E”趨勢下的機會
施耐德電氣提出的“3D+E”趨勢,也就是更加的數(shù)字化(Digitized)、分 散 化(Decentralized)、低 碳 化(Decarbonized)和電氣化(Electric)。具體理解為,隨著未來社會城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和數(shù)字化程度的加深,能源的消耗會越來越大。但同時,人們對美好生活的向往要求我們的世界更加綠色、低碳化。此外,數(shù)字化將大行其道,數(shù)字化和能源的發(fā)展猶如一枚硬幣的兩面互相依存。同時,能源的生產(chǎn)形式將更加豐富,分布式能源將進入發(fā)展的快車道。
“這些趨勢都是以電能為基礎的,沒有電,其他的可能都無從談起。”徐韶峰表示,站在電氣化的角度,未來的電網(wǎng)將更加的高效、廣泛互聯(lián)、靈活互動,更加柔性,未來的電網(wǎng)有可能也會像一個大的IT系統(tǒng)一樣,更易于擴展。未來的電網(wǎng)將基于云計算架構下大的數(shù)據(jù)梳理系統(tǒng),對廣域和分散的數(shù)據(jù)進行集中的數(shù)據(jù)處理和分析。
徐韶峰自2002年加入施耐德電氣,親身見證了施耐德電氣中國本土化的進程。施耐德電氣于1836年由施耐德兄弟建立,從鋼鐵制造業(yè)起家,發(fā)展為全球能效管理領域的領導者,為100多個國家的能源及基礎設施、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡、樓宇和住宅市場提供整體解決方案。
去年,施耐德電氣提出兩個轉型——“數(shù)字化領導者”與“行業(yè)應用專家”,并推出新一代的EcoStruxure架構與平臺,分別面向樓宇、基礎設施、工業(yè)和數(shù)據(jù)中心市場提供開放及可互操作的系統(tǒng)架構,推動從互聯(lián)互通的產(chǎn)品到邊緣控制,再到應用、分析與服務三個層面的全面創(chuàng)新。
其中,EcoStruxure電網(wǎng)(即EcoStruxureTMGrid)作為專門面向配電的開放且安全的架構,通過收集和管理豐富數(shù)據(jù),并實現(xiàn)更高等級的資產(chǎn)管理、電網(wǎng)運營和電網(wǎng)靈活性,響應能源新世界(6.770, 0.00, 0.00%)“3D+E”的發(fā)展趨勢,幫助配電領域創(chuàng)造更高效運營,優(yōu)化資產(chǎn)管理,加速數(shù)字化轉型。
“整體來講,升級后的EcoStruxure電網(wǎng)架構,進行了全系列產(chǎn)品數(shù)字化的互聯(lián)互通,邊緣控制,應用、分析與服務三個層面的創(chuàng)新,幫助配電企業(yè)收集和管理豐富數(shù)據(jù),實現(xiàn)更高等級的資產(chǎn)管理、電網(wǎng)運營和電網(wǎng)靈活性,助力配電企業(yè)加速數(shù)字化轉型,擁抱能源新世界?!痹谛焐胤蹇磥?,在“3D+E”的趨勢下,數(shù)字化、電氣化是相互依存的,這給行業(yè)提供了機會,包括施耐德電氣本身。而助力建設數(shù)字化的電網(wǎng)也成為施耐德電氣的使命。
從思想到技術,到產(chǎn)品和方案的落地,再到后期建立模型通過算法深挖數(shù)據(jù)背后的能力為客戶提高效益,這是徐韶峰近兩年來的工作重心。
結合能源事業(yè)部的特點,徐韶峰工作的側重點就是在中壓配電領域,大到包括配網(wǎng)、智能電網(wǎng),小到數(shù)字化產(chǎn)品形成完善的全系列產(chǎn)品鏈。
加速電網(wǎng)數(shù)字化轉型
徐韶峰認為,目前整個的行業(yè)面臨著從數(shù)據(jù)的采集到分析階段的挑戰(zhàn)。利用施耐德電氣EcoStruxure電網(wǎng)架構舉例來具體說明,互聯(lián)互通的產(chǎn)品是EcoStruxure電網(wǎng)架構的基礎,將行業(yè)和自身多年的累積數(shù)據(jù)信息進行采集匯總。其中,如何深挖數(shù)據(jù)背后蘊藏的巨大能量是關鍵。如果數(shù)據(jù)背后的能量得以釋放,將助力社會的整體運營效率。
為什么EcoStruxure電網(wǎng)架構能做到這些?徐韶峰說,EcoStruxure電網(wǎng)嵌入了新的技術優(yōu)勢,包括移動技術、傳感技術、云技術、大數(shù)據(jù)分析技術,實現(xiàn)情景感知和對未來的預判?!皩崿F(xiàn)數(shù)字化需要通過計算能力,尤其是邊緣計算能力,使我們的用能過程更精準、更高效?!?/span>
EcoStruxure電網(wǎng)架構的基層是數(shù)字化互聯(lián)互通的產(chǎn)品,進行數(shù)據(jù)的分析采集;在邊緣控制層,上至配電網(wǎng)的中高壓變電站,下到電表,覆蓋電網(wǎng)的各個級別的邊緣控制軟件通過進行實時監(jiān)測和控制,幫助配電系統(tǒng)運營者實現(xiàn)更加安全、可靠、高效的電網(wǎng)基礎設施運營;第三層應用、分析與服務。通過如微電網(wǎng)管理顧問等應用,不但可以幫助系統(tǒng)更好地提高分布式能源的接入,更可以借助分析以及專家技術的數(shù)字化服務為配網(wǎng)提供電網(wǎng)運行輔助/增值服務。
事實上,早在20年前,施耐德電氣就曾提出透明工廠的概念。到現(xiàn)在EcoStruxure電網(wǎng)架構,可以滿足配電企業(yè)對電網(wǎng)可靠性、靈活性、數(shù)字化及供電質量的需求。
“挖掘數(shù)字化背后的邏輯和巨大潛力,是手段而不是目的。”徐韶峰表示,目前,公司大力推進全系列產(chǎn)品的數(shù)字化升級,目的就是使施耐德電氣EcoStruxure電網(wǎng)架構變得更智能。
舉例來說,全新的SmartPIX系列智能中壓盤柜集成了最新的電動操作、順序控制、智能化保護、全方位在線狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)字化功能,大幅度提升中壓盤柜的資產(chǎn)性能和抗風險能力,不僅可實現(xiàn)數(shù)字化,還可使操作更簡便,并確保人身安全。
去年推出的EasergyP3系列繼電保護裝置,是其首款將饋線、電機和變壓器保護功能集于一體的繼電保護裝置,以靈活簡化的配電網(wǎng)管理和全面的數(shù)字化體驗,為客戶節(jié)省運維時間和成本,提供關鍵資產(chǎn)和人員安全保護。
重新定義配電
電能,包含發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)。從我國能源目前的構成來看,在發(fā)電和輸電環(huán)節(jié)已經(jīng)比較成熟了。未來,加大配網(wǎng)建設發(fā)展,尤其是智能配網(wǎng)建設的發(fā)展成為趨勢。
近年來,我國也出臺了很多的政策來支持行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展,包括《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》、“建設世界一流城市配電網(wǎng)”計劃等,其中都提到用電能替代煤、油。
“我們發(fā)現(xiàn)配電環(huán)節(jié)還有提升的空間和機會,加大智能配網(wǎng)使配網(wǎng)更可靠、安全,更加有自愈性,更加友好互動。目的是更好地服務于用戶,響應需求側?!毙焐胤宕蛄藗€比方,電網(wǎng)就像高速公路一樣,都是有容量的,當需求非常集中的時候,路的輸送能力取決于響應的速度和能力。對于電網(wǎng)架構來說,在需求響應上還有進一步提升的空間。
他進一步說,需求響應有兩點比較重要:響應的速度和響應的能力。“在這種情況下,電網(wǎng)的‘通道’可能還需要提高。因此我們借助數(shù)字化的手段進行“通道”的優(yōu)化和改進,也需要加強配網(wǎng)的架構。”
這個過程,施耐德電氣能做什么?徐韶峰介紹,新一代的EcoStruxure電網(wǎng)架構,在新能源使用和消納,以及對于需求側的響應方面都做了充分的考慮,可以支持電網(wǎng)在靈活性、智能性包括后期的精益化運維做進一步提升,同時也將進一步提升電力企業(yè)的資產(chǎn)運營效率,解決電網(wǎng)問題。同時,它具有可靠性、靈活性、安全性,還有自愈性和友好的特點。從運行的角度講,自愈解決的最大問題是供電的快速響應速度,以及提高供電可靠性,通過施耐德電氣的產(chǎn)品和技術在極短的時間內把故障清除,恢復供電,把故障限制在最小的范圍內。
在徐韶峰看來,這幾年電網(wǎng)需求側的變化非常大,無論是從化石能源向可再生、清潔能源的轉變,還是電動汽車和電能替代,能源消耗的方式日新月異,加之能源消耗的提高,需求側變得更加復雜?!拔磥?,電力需求增長速度比能源需求增幅快2倍,我們的世界將變得更加電氣化?!?/span>
在此情況下,催生了一種能源消費者的新形態(tài)——能源“產(chǎn)消者”,它既是能源的消費者,也是能源的生產(chǎn)者。這對傳統(tǒng)電網(wǎng)的響應速度和信息的雙向傳輸,都提出了新的挑戰(zhàn)。但這個挑戰(zhàn)對施耐德電氣來講也是機會。
施耐德電氣正在思考如何從企業(yè)和行業(yè)的角度,助力客戶轉型為能源“產(chǎn)消者”。EcoStruxure電網(wǎng)的三層架構就是最好的體現(xiàn)。其中第三層應用、分析與服務層中包含微電網(wǎng)管理顧問系統(tǒng),資產(chǎn)顧問系統(tǒng),先進配網(wǎng)管理系統(tǒng),智能計量系統(tǒng),可在運營方面減少人為的錯誤,優(yōu)化用戶運營效率。
舉例來說,除了軟件系統(tǒng)之外,施耐德電氣的明星產(chǎn)品EasergyT300,饋線自動化遠程終端設備 (DTU),用于監(jiān)測和控制中低壓電網(wǎng),并支持多種應用,以實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化并解決日益增多的分布式發(fā)電集成問題,體現(xiàn)了我們在對接控制上更充分地考慮到了電網(wǎng)需求側的變化。
如徐韶峰所言,“總體上看,這是一個樂觀的階段,但需要有一個過程,就像配售電改革一樣。施耐德電氣將以數(shù)字化產(chǎn)品夯實配電轉型基礎,不斷進行創(chuàng)新實踐,并攜手行業(yè)共同打造生態(tài)圈,擁抱電力未來?!?/span>