如何讓新型電力系統變得更加安全、靈活和智能?施耐德電氣給出了自己的解法。
近日，施耐德電氣SmartPQE應用體驗中心揭幕典禮暨PQETO柔性生產線啟動儀式在廈門舉辦，公司新一代PowerLogic™ Smart PQE數字化電能質量成套設備正式下線，同時PQETO柔性生產線正式投入使用。
施耐德電氣數字能效業務智能配電及電能管理總經理徐棟表示，該款智能電能質量柜將數字化的邊緣計算的功能以及施耐德電氣的電能治理方案融于一體，“打造成了一個真正會交流、會溝通、會思考的智能電能質量柜”。
同時，針對伴隨著新能源大批量接入后突出的電能質量難題，諸如供電中斷、電壓驟降和諧波污染等，PowerLogic™ Smart PQE數字化電能質量成套設備構建了“監測-分析-治理”為一體的閉環電能質量綜合治理應用方案，有效避免配電系統故障，實現電能質量優化，提升電力系統健康水平，護衛電氣系統安全運行。
目前，“雙碳”目標和構建以新能源為主體的新型電力系統已成共識，構建新型電力系統的本質，是要促進能源結構轉型和新能源在各行業、各場景間的大規模接入及高效利用。
但從電力供給端來說，以光伏、風電為代表的分布式能源接入后，用電負荷的預測準確度大幅下降，新能源固有的波動性和隨機性增加了電網的穩定性風險;從電力需求側，隨著城市發展、電氣化程度加深，電網負荷峰谷差逐年加大，過去相對穩定的電能需求規律正在被打破，對電力系統穩定性的沖擊必然會成為新常態。
既要大力推進能源結構向新而生，又要破除新型系統的運行路障，究竟該如何破解這個“兩難”的現實命題呢?施耐德電氣認為，科學構建一個清潔低碳、安全高效的以新能源為主體的新型電力系統，數字化是關鍵所在。
新型電力系統的數字引擎
對于數字化的關注和重視，貫穿在近幾年施耐德電氣的業務中。
2021年，施耐德電氣就提出了“綠色能源管理”的理念，并拿出了一套完整的解決方案。電力關聯著碳排放，碳排放關聯著能源消耗，這些要素只有數據化了才談得上科學管理。而數字化則成為施耐德電氣的一個核心競爭力。
首先，數字化技術助力保障電力安全。保障電網安全的過程是一個動態發現缺陷和盲區的過程，如果沒有先進的數智化技術和具體的數字化參數，是無法拿出行之有效的改進計劃的。而且，對傳統電力設備進行數字化升級，應該是在整個生命周期和項目流程內，采用“數字化原生設計”的設備，這樣才能更好地響應數字化環境下各種應用場景的需求。
在施耐德電氣的“工具箱”中，輸電線路智能巡視技術、智能變電站技術、智能配電站、微電網和智能網關等都能助力企業實現智能化運維，而智能化的資產運維技術則能提升電網防范安全風險的能力。
其次，數字化技術提升用能的靈活性與可靠性。傳統的電力體系具有“源隨荷動”的特點，對電力調度具有高度的依賴性，而在深度電氣化的趨勢下，電力的供需隨機性、互動性大大提高，源網荷儲各個環節相互耦合并深度互動。
再次，數字化技術動態優化能效管理水平。數字化動態技術能讓每個環節無形的能源的使用和表現透明可見，有效地發現系統的風險和冗余，從而優化構架提高能源利用率，最終助力企業實現業務目標和雙碳目標雙贏。
同時，數字化技術也能夠有效優化電能質量。施耐德電氣本次推出的新一代PowerLogic™ Smart PQE數字化電能質量成套設備，即為關鍵電力用戶打造的“電能質量守護專家”，可為其在營業生產時提供綠色、純凈、穩定的優質供電。該設備包含了五種電能質量專業柜型，集監測、分析、治理為一體的電能質量綜合治理柜級閉環方案，能夠幫助客戶實現無功補償、諧波濾除、動態電壓恢復的電能質量綜合治理;借助柜內的預制化的物聯網架構，還能達成設備與本地系統、云端的互聯互通。另外，其專業的結構和散熱設計進一步提升其穩定性，可定制化的結構設計也能夠為客戶進一步提升使用體驗。
施耐德電氣認為，數字化和電氣化大規模融合是未來趨勢。新型電力系統需要大量的信息采集和運行分析，以確保電網的安全穩定和可靠供電;而一旦人工智能、云計算、5G等數字化技術能在發、輸、變、配、用、儲等各個環節實現全方位應用，勢必加速推動電力系統的數字化轉型。
而施耐德電氣數字化賦能新型電力系統的一個做法，是以“源網荷儲一體化”助力企業加速兌現碳中和的能力。隨著新型電力系統和數字能源生態體系的不斷推進，越來越多的微網、能源產消者、源網荷儲的交叉一體化需要更加智慧的控制。
比如，施耐德電氣為浙江欣美電氣打造了以微電網為核心的分布式能源系統，以數字技術實現對屋頂光伏、儲能、柔性負荷的預測和優化控制，實現以電為中心“多能互補”的功能，既經濟又綠色。通過這一項目，欣美電氣2020年新能源發電量年度增長146%、年度新能源滲透率提高至70%、年度電費總支出節省30%以上。
數字化轉型助力碳中和
從上世紀80年代渤海之濱一家不足百人的小型合資工廠起步，施耐德電氣在過去35年，與中國一道高速增長。如今，中國已經成為施耐德電氣的全球第二大市場。施耐德電氣也從最初專注于中低壓配電及工業自動化，發展為能源管理和自動化領域數字化轉型的專家。
2020年，中國提出了“3060”碳達峰、碳中和目標，這對能源體系甚至整個經濟運行方式都是一次轉型考驗。施耐德電氣進而將自身的數字化轉型與國際業務拓展中的經驗相結合，賦能國內企業邁向碳中和，并提出了“數字化減碳”的概念。
而對于施耐德電氣的合作伙伴來說，數字化減碳不僅是口號，也是全新的商業機會。此前，施耐德電氣和太古地產(HK：01972)建立合作，用數字化手段助力太古地產從集團層面對多地商業建筑加強能源管理。太古地產在將全部能源數據上傳到能源管理平臺，進行大數據實時監控分析后，每年總體能效收益可達1000萬元。
為了能夠達成更高的效益，施耐德電氣的數字化減碳涵蓋了能源從生產到分配的全過程。
首先，由光伏、風電等將轉化成的電能通過供配電基礎設施傳送到企業，第一套解決方案就是對供配電設施的改進和優化。其次，企業需要對多種能源進行控制，并且對這些能源進行最優匹配，此時就能利用一些軟件和平臺去解決，如施耐德電氣解決綜合能源調優問題的EcoStruxure Microgrid Advisor 微網能源顧問(EMA)。
當然，面對日益精細化與多樣化的減碳需求，單憑一家企業的能力很難快速響應市場，這就需要通過聯合創新機制，強化生態圈“聯合共創”。
為此，施耐德電氣于2021年，聯合寧德時代、星星充電、清華四川能源互聯網研究院、落基山研究所等機構，共同發起面向科創企業的“綠色能源管理創贏計劃”，并與明陽集團等企業展開“聯合創新”，通過與生態伙伴保持密切協作，共同推動創新技術落地。
一句話，施耐德電氣將發揮數字化專長，助力中國碳中和之路。而“押注”中國碳中和，施耐德電氣在與中國合作伙伴攜手開拓的過程中，正在收獲更大的成長潛力。
