未來電網:解鎖能源轉型和脫碳的價值潛力

全球氣候變化的挑戰日益嚴峻,使得推動能源變革已成為全球范圍內的當務之急。在這一過程中,中國推動能源結構轉型的步伐尤為積極。最近召開的中央全面深化改革委員會第二次會議就強調,我國生態文明建設已進入以降碳為重點戰略方向的關鍵時期,要科學合理設計新型電力系統建設路徑,在新能源安全可靠替代的基礎上,有計劃分步驟逐步降低傳統能源比重。

在此前國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》也曾提出,構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統,推動清潔電力資源大范圍優化配置。新型電力系統是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體。

數字化轉型塑造未來電網,應對新能源消納挑戰

事實上,以更清潔的新能源替代傳統能源,可謂是全球各地共同努力的目標。但僅僅依靠建設更多新能源項目,而不考慮電網數字化轉型的進程,則往往無法達到預期的降碳效果。對此,施耐德電氣系統及服務業務全球執行副總裁Frederic Godemel談到,在 2022年上半年,因為電網缺乏傳輸能力,德國約有 4%的可再生能源電力被浪費;無獨有偶,2022年,美國加利福尼亞州同樣因此而削減了2.4兆瓦時的風能和太陽能發電量,這些電量足以為約 20萬戶家庭供電。

這些實例都證明,作為連接電力生產和消費的橋梁和樞紐,電網數字化轉型的速度直接影響能源轉型進程。在這方面,作為全球能源管理領域的數字化轉型專家,施耐德電氣依托面向未來電網的EcoStruxure Grid架構與平臺,利用數字化技術和解決方案,改善新能源的接入與整合能力,實現源網荷儲各個環節的深度互動,提升能源全生命周期的效率,實現電網端到端的管理與優化。

Frederic Godemel指出,作為一種“為應對未來而生”的電網解決方案,未來電網將整合大量可再生能源以實現去碳化的電力。它不僅混合了集中式發電和分散式發電,還需要來自需求側的支持。Frederic Godemel尤其強調了未來電網的數字化特征。他談到:“風能和太陽能在本質上具有波動性,并且此類新能源發電和負荷時空分布極不均衡,這使得未來電網需要利用數字化功能來平衡電力供需。除此之外,正在大力部署的儲能技術同樣可以在靈活性方面發揮作用?！?/span>

由此可見,要消納更大規模、更高比例的新能源,勢必以數字化作為“解鎖”挑戰的金鑰匙,從而真正讓電網成為一項推動能源變革和脫碳的戰略資產。

數字原生+數字孿生,解鎖能源轉型和脫碳的價值潛力

在實際應用中,要加速推進電網系統的數字化轉型,需要以電力數據的采集作為重要抓手。只有進一步釋放數據要素價值,才能不斷強化電力數據的價值作用,推進數字化向更大范圍、更高頻度、更深層次演進。

除了釋放電力數據的價值,近年來以數字孿生為代表的數字化技術,同樣可以為電力項目的輔助規劃設計、運維管理、調度指揮、故障處理、智能干預等場景提供全面的數字化支撐。在這方面,未來電網解決方案同樣包含了全球領先的覆蓋電氣設計、仿真、工程和運營的可持續企業級平臺——ETAP電氣系統數字孿生平臺,致力于進一步強化電網、新能源等電力項目全生命周期的數字化能力,促進企業轉型升級與綠色可持續發展,主動擁抱電力系統的數字化轉型,例如可以為企業調整用電負荷、削峰填谷等需求側響應類的應用提供技術支撐。

特別是對于業界廣泛關注的新能源消納問題,ETAP電氣系統數字孿生平臺同樣能夠提供切實助力。它可以在新能源消納從設計、建造到運營維護的全生命周期內提供完整的解決方案和系統工程交付。例如,其分布式能源接入分析驗證和電能質量分析及改善等功能,可有效保障電力系統在新能源接入前后的安全穩定,讓新能源消納帶來的價值更加清晰可見。

Frederic Godemel對未來電網的戰略性前景充滿了信心,他談到:“盡管我們在談論‘未來電網’,但它已經是完全成熟的解決方案。通過在施耐德電氣自身的辦公設施上采用最新的技術,我們在能源賬單上實現了低于五年的投資回報周期——施耐德電氣于2020年投入使用的IntenCity項目,不僅能耗低于歐洲樓宇平均能耗值的十分之一,從試運行之日起就實現了凈零碳排放?！?/span>