全球氣候變化的挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻，使得推動(dòng)能源變革已成為全球范圍內(nèi)的當(dāng)務(wù)之急。在這一過程中，中國推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的步伐尤為積極。最近召開的中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議就強(qiáng)調(diào)，我國生態(tài)文明建設(shè)已進(jìn)入以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向的關(guān)鍵時(shí)期，要科學(xué)合理設(shè)計(jì)新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑，在新能源安全可靠替代的基礎(chǔ)上，有計(jì)劃分步驟逐步降低傳統(tǒng)能源比重。
在此前國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》也曾提出，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，推動(dòng)清潔電力資源大范圍優(yōu)化配置。新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型塑造未來電網(wǎng)，應(yīng)對新能源消納挑戰(zhàn)
事實(shí)上，以更清潔的新能源替代傳統(tǒng)能源，可謂是全球各地共同努力的目標(biāo)。但僅僅依靠建設(shè)更多新能源項(xiàng)目，而不考慮電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，則往往無法達(dá)到預(yù)期的降碳效果。對此，施耐德電氣系統(tǒng)及服務(wù)業(yè)務(wù)全球執(zhí)行副總裁Frederic Godemel談到，在 2022 年上半年，因?yàn)殡娋W(wǎng)缺乏傳輸能力，德國約有 4% 的可再生能源電力被浪費(fèi);無獨(dú)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(shí)的風(fēng)能和太陽能發(fā)電量，這些電量足以為約 20 萬戶家庭供電。
這些實(shí)例都證明，作為連接電力生產(chǎn)和消費(fèi)的橋梁和樞紐，電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的速度直接影響能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。在這方面，作為全球能源管理領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣依托面向未來電網(wǎng)的EcoStruxure Grid架構(gòu)與平臺(tái)，利用數(shù)字化技術(shù)和解決方案，改善新能源的接入與整合能力，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的深度互動(dòng)，提升能源全生命周期的效率，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)端到端的管理與優(yōu)化。
Frederic Godemel指出，作為一種“為應(yīng)對未來而生”的電網(wǎng)解決方案，未來電網(wǎng)將整合大量可再生能源以實(shí)現(xiàn)去碳化的電力。它不僅混合了集中式發(fā)電和分散式發(fā)電，還需要來自需求側(cè)的支持。Frederic Godemel尤其強(qiáng)調(diào)了未來電網(wǎng)的數(shù)字化特征。他談到：“風(fēng)能和太陽能在本質(zhì)上具有波動(dòng)性，并且此類新能源發(fā)電和負(fù)荷時(shí)空分布極不均衡，這使得未來電網(wǎng)需要利用數(shù)字化功能來平衡電力供需。除此之外，正在大力部署的儲(chǔ)能技術(shù)同樣可以在靈活性方面發(fā)揮作用。”
由此可見，要消納更大規(guī)模、更高比例的新能源，勢必以數(shù)字化作為“解鎖”挑戰(zhàn)的金鑰匙，從而真正讓電網(wǎng)成為一項(xiàng)推動(dòng)能源變革和脫碳的戰(zhàn)略資產(chǎn)。
數(shù)字原生+數(shù)字孿生，解鎖能源轉(zhuǎn)型和脫碳的價(jià)值潛力
在實(shí)際應(yīng)用中，要加速推進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要以電力數(shù)據(jù)的采集作為重要抓手。只有進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)要素價(jià)值，才能不斷強(qiáng)化電力數(shù)據(jù)的價(jià)值作用，推進(jìn)數(shù)字化向更大范圍、更高頻度、更深層次演進(jìn)。
除了釋放電力數(shù)據(jù)的價(jià)值，近年來以數(shù)字孿生為代表的數(shù)字化技術(shù)，同樣可以為電力項(xiàng)目的輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)維管理、調(diào)度指揮、故障處理、智能干預(yù)等場景提供全面的數(shù)字化支撐。在這方面，未來電網(wǎng)解決方案同樣包含了全球領(lǐng)先的覆蓋電氣設(shè)計(jì)、仿真、工程和運(yùn)營的可持續(xù)企業(yè)級(jí)平臺(tái)——ETAP電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生平臺(tái)，致力于進(jìn)一步強(qiáng)化電網(wǎng)、新能源等電力項(xiàng)目全生命周期的數(shù)字化能力，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與綠色可持續(xù)發(fā)展，主動(dòng)擁抱電力系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，例如可以為企業(yè)調(diào)整用電負(fù)荷、削峰填谷等需求側(cè)響應(yīng)類的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
特別是對于業(yè)界廣泛關(guān)注的新能源消納問題，ETAP電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生平臺(tái)同樣能夠提供切實(shí)助力。它可以在新能源消納從設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)營維護(hù)的全生命周期內(nèi)提供完整的解決方案和系統(tǒng)工程交付。例如，其分布式能源接入分析驗(yàn)證和電能質(zhì)量分析及改善等功能，可有效保障電力系統(tǒng)在新能源接入前后的安全穩(wěn)定，讓新能源消納帶來的價(jià)值更加清晰可見。
Frederic Godemel對未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略性前景充滿了信心，他談到：“盡管我們在談?wù)?lsquo;未來電網(wǎng)’，但它已經(jīng)是完全成熟的解決方案。通過在施耐德電氣自身的辦公設(shè)施上采用最新的技術(shù)，我們在能源賬單上實(shí)現(xiàn)了低于五年的投資回報(bào)周期——施耐德電氣于2020年投入使用的IntenCity項(xiàng)目，不僅能耗低于歐洲樓宇平均能耗值的十分之一，從試運(yùn)行之日起就實(shí)現(xiàn)了凈零碳排放。 ”
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