特變電工的核心業(yè)務(wù)與電網(wǎng)緊密相關(guān)，面對電網(wǎng)的這一巨大變革，特變電工早已鎖定了泛在這一戰(zhàn)場。“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)(以下簡稱“泛在”)創(chuàng)造了新的市場機會，特變電工未來將圍繞整個電網(wǎng)企業(yè)進行變革和創(chuàng)新。”新特能源股份有限公司董事長、特變電工新疆新能源股份有限公司總經(jīng)理張建新談及企業(yè)未來發(fā)展時如此告訴記者。
泛在肇始于2019年3月，由國家電網(wǎng)提出，甫一面世便震動了整個能源行業(yè)。特變電工的核心業(yè)務(wù)與電網(wǎng)緊密相關(guān)，面對電網(wǎng)的這一巨大變革，張建新也早已鎖定了這一戰(zhàn)場。
對于泛在的概念，官方定義是：圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)，包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。
特變電工是為全球能源事業(yè)提供系統(tǒng)解決方案的服務(wù)商，因此，并沒有將目標(biāo)局限于逆變器、變壓器、電線電纜的設(shè)備感知層面，同時也拓展到了網(wǎng)絡(luò)、平臺和應(yīng)用層面進行布局和滲透，尤其是在新能源電站、柔性直流輸電和智能微網(wǎng)三大環(huán)節(jié)。
泛在大網(wǎng)下的特變電工縮影
在國家電網(wǎng)的官方解釋中，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)要將電力用戶及其設(shè)備，電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備，發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備，供應(yīng)商及其設(shè)備，以及人和物連接起來，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會服務(wù)。其最終目的是建設(shè)成堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，二者相輔相成、融合發(fā)展，形成強大的價值創(chuàng)造平臺，共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。
對應(yīng)到特變電工，可以說是泛在的一個縮影，兩者有諸多契合的地方。特變電工的戰(zhàn)略是從智慧新能源電站、柔性直流輸電、微電網(wǎng)綜合解決方案三大版塊著眼構(gòu)建能源互聯(lián)平臺，從而覆蓋電力的發(fā)、輸、配、用端等諸多業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。
在電力生產(chǎn)端，特變電工聚焦于光伏和風(fēng)電領(lǐng)域。以光伏為例，特變電工的智慧光伏電站采用基于電能路由器的高壓直接并網(wǎng)方案，有集中式、直流匯流型組串式兩種方案，覆蓋大型地面電站、水面電站、山地電站、工商業(yè)屋頂電站等多種光伏電站應(yīng)用場景。
而在輸電方面，特變電工柔性直流輸電主要應(yīng)用于主電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸電及異步電網(wǎng)互聯(lián)，在傳輸容量、傳輸距離、電能質(zhì)量、電網(wǎng)安全性等方面相對傳統(tǒng)交流輸電擁有巨大優(yōu)勢。
終端應(yīng)用方面，特變電工已經(jīng)形成了以電能路由器為高端技術(shù)引領(lǐng)，以能量管理系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等關(guān)鍵產(chǎn)品為核心支撐，針對工商業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心、海島、無電地區(qū)等微網(wǎng)，打造定制化的“一核、兩驅(qū)、X場景”的智能微網(wǎng)解決方案。
電能路由器是交直流混合微網(wǎng)的核心設(shè)備。特變電工自主研發(fā)的世界首臺10kV/1MVA電能路由器，成功應(yīng)用于全球首座高壓直接并網(wǎng)光伏電站。2019年年初完成國家能源局首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項目，世界規(guī)模最大的多端交直流混合柔性配網(wǎng)互聯(lián)工程廣州珠海直流網(wǎng)工程、國家“863”計劃-特變電工西安產(chǎn)業(yè)園2MW源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)微網(wǎng)示范工程等。
而能量管理系統(tǒng)(TEMS) 則是通過源荷功率預(yù)測，采用智能優(yōu)化算法，進行多時間尺度源荷儲能量管理與協(xié)調(diào)控制保護，從而實現(xiàn)經(jīng)濟優(yōu)化、穩(wěn)定可靠運行，提升微網(wǎng)經(jīng)濟效益。
張建新告訴記者：“國外的微電網(wǎng)90%以上的能量在網(wǎng)內(nèi)自我平衡。國內(nèi)的微電網(wǎng)目前由分布式光伏、分散式風(fēng)電、儲能、EMS等內(nèi)容形成一個內(nèi)部的智能微網(wǎng)。與此同時，智能微網(wǎng)還會和外部實現(xiàn)能效管理。隨著光伏、風(fēng)電等直流電源的增多，電能路由器可以直接打通直流和交流電網(wǎng)，實現(xiàn)直流或交直流混合組網(wǎng)的微網(wǎng)。”
此外，基于風(fēng)電、光伏、直流輸配電、云計算和電力電子技術(shù)的成熟，多能互補智能微網(wǎng)已經(jīng)成為可能。但是由于風(fēng)光等可再生能源的波動性，儲能設(shè)備也將在智能微網(wǎng)技術(shù)中發(fā)揮重要的作用，但目前大規(guī)模儲能有待技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化實踐。
一個智能的電站VS一個智能的園區(qū)
泛在是一個智慧服務(wù)系統(tǒng)，智慧貫穿于電力的整個過程。在清潔電力生產(chǎn)和利用上，特變電工也早有布局，例如光伏電站的智能運維和工業(yè)園區(qū)項目。
2018年5月，在全球知名的上海SNEC太陽能展會上，特變電工拋出TB-eCloud智慧能源管理平臺，不同于業(yè)內(nèi)智能運維的聲音，提出“精益運維”。
TB-eCloud能夠?qū)夥娬井a(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行全方位的實時采集、高效傳輸、精確計算、智能處理、多維展示、提供資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、故障預(yù)判、體檢打分、知識庫、遠(yuǎn)程專家診斷等功能，從而穩(wěn)增電站收益、保障資產(chǎn)安全、規(guī)范電站管理、輔助集團決策，高效、智能、便捷地實現(xiàn)光伏電站的集團化、全生態(tài)鏈和全生命周期的運維管理。
一年之后，同樣是在上海SNEC太陽能展會上，特變電工發(fā)布了Solar.Partner 數(shù)據(jù)光伏一體化解決方案。通過光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)TB-eCloud的數(shù)據(jù)分析、移動運維等技術(shù)手段，TB-eCloud 光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電站設(shè)備可視化管理。據(jù)電站運維團隊實地測算，該功能可提升運維團隊效率5%-10%，減少發(fā)電損失3%。
2019年4月，特變電工首個基于兩部制電價需求響應(yīng)的工業(yè)園區(qū)光儲充微電網(wǎng)示范工程在特變電工西安產(chǎn)業(yè)園成功完成3個月試運行。該項目使園區(qū)用電成本下降超過30%，光伏自發(fā)自用比例達(dá)到100%。
特變電工工業(yè)園區(qū)光儲充微網(wǎng)示范工程包含2MW的光伏發(fā)電系統(tǒng)，1MW/1MWh儲能系統(tǒng)和960kW的電動汽車充電樁，實現(xiàn)了特變電工自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及虛擬同步機的示范運行。該工程首次在工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)中引入基于兩部制電價的需求響應(yīng)技術(shù)及經(jīng)濟優(yōu)化算法，可實現(xiàn)“基礎(chǔ)電費+電度電費”雙重降費。
“目前，我國工商業(yè)園區(qū)配電情況復(fù)雜，存在供電可靠性低、用能形式粗放、用能成本高等問題，要解決這些問題，微電網(wǎng)是行之有效的手段，”特變電工微網(wǎng)負(fù)責(zé)人黃浪博士指出，“微電網(wǎng)是一種服務(wù)，這種服務(wù)旨在實現(xiàn)經(jīng)濟、能源、環(huán)境、技術(shù)這四個維度的多目標(biāo)優(yōu)化，解決源、網(wǎng)、荷、儲的能量優(yōu)化與功率協(xié)調(diào)，處理不同利益體之間的沖突，使所有參與者共享利益”。
特變電工工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)系統(tǒng)采用的是“源-網(wǎng)-荷-儲”微網(wǎng)系統(tǒng)，在智能管理方面，使用了特變電工自主研發(fā)的模塊化、定制化能量管理系統(tǒng)TEMS，集成了功率預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度兩大智能化軟件，通過人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)多維度、多時間尺度源荷儲能量管理與優(yōu)化調(diào)度。
TEMS能量管理系統(tǒng)通過智能終端實現(xiàn)電網(wǎng)、光伏發(fā)電、負(fù)荷與儲能等環(huán)節(jié)的全景感知，全面監(jiān)測園區(qū)的發(fā)、用電情況;同時通過氣象數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)精準(zhǔn)預(yù)測光伏發(fā)電情況和負(fù)荷用能計劃，再通過儲能系統(tǒng)精確的充放電控制，最終實現(xiàn)園區(qū)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制，智能優(yōu)化調(diào)度園區(qū)用能，為工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)、辦公和生活提供高可靠、低成本供電服務(wù)。
根據(jù)國家電網(wǎng)的設(shè)想，2019年到2021年為戰(zhàn)略突破期，通過三年攻堅，到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng);通過三年提升，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。在這六年時間里，圍繞泛在，無疑會有越來越多的能源企業(yè)加入泛在的“戰(zhàn)場”中，特變電工在許多環(huán)節(jié)已經(jīng)著手布局，相信特變電工在這場戰(zhàn)役中定會獲得佳績。
