近期,《自然-地球科學(xué)》發(fā)表論文指出,接近20世紀末的全球氣溫變化速度和區域范圍遠超過(guò)去2000年其他時(shí)期的氣候波動(dòng),過(guò)去半個(gè)多世紀里年平均氣溫節節攀升,地球已經(jīng)到了2000年以來(lái)最熱是時(shí)代。澳大利亞大堡礁因為海水升溫,海底有超過(guò)35%的珊瑚礁枯萎死去;瑞典、冰島、芬蘭等在剛剛過(guò)去的夏天里,經(jīng)歷了十數場(chǎng)森林大火;日本高溫天氣致使一天內8人中暑死亡。從去年的北半球到今年的南半球,整個(gè)地球都在備受“烤”驗。
(圖片來(lái)自 7月24日《太陽(yáng)報》科學(xué)報告)
毫無(wú)疑問(wèn),氣溫上升正在給地球帶來(lái)更多的困擾與傷害。其中,高溫天氣對于電網(wǎng)負載和安全的沖擊就是一個(gè)直接影響到人們生活、工作的話(huà)題。一般來(lái)說(shuō),盛夏時(shí)節,工廠(chǎng)商店,居民住宅往往需要通過(guò)空調或風(fēng)扇進(jìn)行降溫;而為了食物的保鮮防腐,家用或商用的制冷設備的使用頻率和負載也會(huì )多于平時(shí);甚至有些區域受到商業(yè)和餐飲業(yè)營(yíng)業(yè)時(shí)間延長(cháng)的影響,夏季的照明用電也會(huì )上升。據相關(guān)部門(mén)統計,2018年,中國的空調用電量為全球第一,而自今年暑伏以來(lái),持續高溫更是讓全國的用電量再創(chuàng )歷史新高。對于電網(wǎng)運營(yíng)者而言,高溫天氣會(huì )給電網(wǎng)的安全與可靠性帶來(lái)巨大挑戰,比如電氣元器件及設備在持續高溫下運行發(fā)生過(guò)載故障,高峰用電造成供電壓力等等。無(wú)論對居民還是企業(yè)來(lái)說(shuō),由于事故或停電造成的影響都難以估量。
面對夏季高溫大“烤”,能效管理與自動(dòng)化領(lǐng)域的數字化轉型專(zhuān)家施耐德電氣在電網(wǎng)領(lǐng)域的一些實(shí)踐與研究或許能夠為電網(wǎng)運營(yíng)者帶來(lái)一些幫助:
善用能源,內部自治,輔助主網(wǎng)
微電網(wǎng)作為主網(wǎng)的有力補充,是實(shí)現主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式。微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規模接入,實(shí)現對負荷多種能源形式的高效能供給并在空間和時(shí)間維度上轉移負荷。微電網(wǎng)具備微型、清潔、自治、友好的特征。在面臨高溫等極端天氣和災害考驗時(shí),微電網(wǎng)無(wú)疑是一種能夠保障持續供電,以及實(shí)現能源高效利用并輔佐主網(wǎng)運行的好手段。
在微電網(wǎng)應用上,施耐德電氣已經(jīng)在全球積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗。在美國康涅狄格州,施耐德電氣為米爾福德市設計和建造了一個(gè)可多層級運行的微電網(wǎng),在主電網(wǎng)遭遇超級風(fēng)暴襲擊斷電時(shí),可利用微電網(wǎng)系統為市內的公共建筑提供彈性供電。而在蒙哥馬利縣部署的微電網(wǎng)項目是施耐德電氣和杜克能源合作項目的一部分,雙方為蒙哥馬利縣的公共安全總部和懲教機構部署了兩個(gè)先進(jìn)的微電網(wǎng),以保障對公共安全總部和懲教機構的持續電力供應。這兩個(gè)先進(jìn)的微電網(wǎng)系統每年可產(chǎn)生約330萬(wàn)千瓦時(shí)太陽(yáng)能,可以為400戶(hù)家庭供電。
預維在前,秒愈在后,數字技術(shù)護航電網(wǎng)
在微電網(wǎng)的補充下,電網(wǎng)的彈性和供電持續性會(huì )得到有效的改善和保障。但面對異常天氣或意外因素,尤其在遭受高溫等極端天氣襲擊時(shí),電氣事故、停電等故障并不能完全避免,如何才能將事故風(fēng)險和影響降至最低?施耐德電氣認為,從長(cháng)期建設的角度,電網(wǎng)建設需要向技術(shù)要效率,向數據要安全,而數字化技術(shù)正是實(shí)現預測性維護,以及完成快速恢復的關(guān)鍵。 具備“自愈”功能的電網(wǎng),可以準確、迅速地隔離故障元件和區域,并在較少人為干預的情況下使系統迅速恢復到正常狀態(tài)。比如,在施耐德電氣為某用戶(hù)規劃的方案中,施耐德電氣為客戶(hù)的配電環(huán)網(wǎng)站配置了T300裝置,可通過(guò)對等通訊方式實(shí)現“故障區段自動(dòng)定位”、“故障區段自動(dòng)隔離”、“非故障區段自動(dòng)恢復供電”,使配網(wǎng)故障實(shí)現全自動(dòng)化快速處理,從而在30秒內實(shí)現故障的快速切除以及恢復送電。
軟硬兼施,物聯(lián)智通,讓電網(wǎng)更堅強
目前,施耐德電氣正在利用基于物聯(lián)網(wǎng)的EcoStruxure架構與平臺,結合覆蓋互聯(lián)互通產(chǎn)品,邊緣控制,分析、應用與服務(wù)層的軟硬件產(chǎn)品為用戶(hù)提供完整的智能電網(wǎng)解決方案:
利用高質(zhì)量的具有數字化屬性的硬件產(chǎn)品搭建堅實(shí)的互聯(lián)互通產(chǎn)品層(比如最近發(fā)布的包括Smart HVX在內的一系列智能中低壓斷路器產(chǎn)品)。物聯(lián)則數生,數生才能通智,為智能電網(wǎng)打下堅實(shí)基礎;
在邊緣控制層能夠實(shí)現數據收集、監控等功能,助力運營(yíng)者實(shí)現更加高效的電網(wǎng)基礎設施管理和控制的軟硬件產(chǎn)品;
在分析、應用與服務(wù)層的各種專(zhuān)家顧問(wèn)型應用(比如EcoStruxure預測性運維顧問(wèn),資產(chǎn)效能解決方案等)。
施耐德電氣認為,面對高溫等異常氣候和意外的沖擊,在電網(wǎng)保障的過(guò)程中,無(wú)論是借力微電網(wǎng),還是實(shí)現預防性維護與電網(wǎng)自愈等功能,其核心都在于如何利用先進(jìn)的數字化技術(shù)推進(jìn)電網(wǎng)智能化,從而在實(shí)現主網(wǎng)架構優(yōu)化,運營(yíng)效率與資產(chǎn)性能提升的基礎上,將電網(wǎng)的安全、可靠、效率、互聯(lián)互通與可持續提升到一個(gè)嶄新的水平。
面對高溫“烤”驗,堅強智能電網(wǎng)的實(shí)現才是解決問(wèn)題的根本所在!
關(guān)于施耐德電氣
在施耐德電氣,我們相信,獲取能源并利用數字技術(shù)是人們的基本權力, 我們助力所有人以更少的資源創(chuàng )造更多的價(jià)值, 并確保每一個(gè)人,在任何時(shí)間,任何地點(diǎn)都能盡享Life Is On。
我們提供能源與自動(dòng)化數字解決方案,以實(shí)現高效和可持續。我們將世界領(lǐng)先的能源技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、軟件及服務(wù)融合于整體解決方案之中,服務(wù)于家居、樓宇、數據中心、基礎設施和工業(yè)市場(chǎng)。
我們致力于打造有意義、包容和賦能的企業(yè)價(jià)值觀(guān),我們承諾讓這個(gè)開(kāi)放的,全球化的,創(chuàng )新的生態(tài)圈釋放無(wú)限可能。