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宏觀經(jīng)濟中，存在一個不可能三角，即保增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、防通脹不可能同時實現(xiàn)。與此同時，在能源領(lǐng)域也存在一個“不可能三角”，即成本、安全和綠色三者不可能同時實現(xiàn)。
的確，縱觀過去，第一次工業(yè)革命時期，能源供給主要來自煤，傳輸依靠火車，消納則是依靠鋼鐵、紡織行業(yè)等；第二次工業(yè)革命時期，能源供給主要來自石油和作為二次能源的電，消納者是汽車等；當(dāng)前，隨著全球碳中和目標(biāo)的推進，中國和全世界都處在以新能源技術(shù)等為代表的第三次工業(yè)革命中。即便如此，能源不可能三角依然存在。
在政策指引下，我國新能源占比不斷提高。2021年底，非化石能源裝機規(guī)模達11.2億千瓦，占比達到47%，首次超過煤電裝機規(guī)模（11.1億千瓦）。這是一個里程碑式的進步。
然而，新能源的間歇性、隨機性、波動性特點決定了，這種能源形式會快速消耗電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源。而一旦新能源發(fā)電出現(xiàn)大規(guī)模處理降低或脫網(wǎng)，電力系統(tǒng)將面臨無電可調(diào)的尷尬境地。
新型電力系統(tǒng)主體多元化、電網(wǎng)形態(tài)復(fù)雜化、運行方式多樣化的特點愈發(fā)明顯，對電力系統(tǒng)安全、高效、優(yōu)化運行提出了更大挑戰(zhàn)。如何建立以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，如何通過與電力系統(tǒng)的深度融合來實現(xiàn)電力系統(tǒng)重構(gòu)的目標(biāo)，已成為各界關(guān)注的重要課題之一。
“新型電力系統(tǒng)的特征就是以數(shù)字化驅(qū)動電網(wǎng)，這也是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的核心。對電網(wǎng)來說，新型電力系統(tǒng)是總綱，而它的核心就是數(shù)字化�！笔┠偷码姎饽茉垂芾碇袎簶I(yè)務(wù)戰(zhàn)略與行業(yè)拓展副總裁薛毅在接受能見專訪時稱，“面對能源不可能三角，我們不求任何一個方向的最大化，而求如何在綠色高效和安全中取得平衡點，而這個平衡點靠的就是電網(wǎng)的數(shù)字化，以數(shù)字化解決時代面臨的這些挑戰(zhàn)。”
施耐德電氣能源管理中壓業(yè)務(wù)戰(zhàn)略與行業(yè)拓展副總裁薛毅
施耐德電氣樣本
在江蘇省無錫市，有一個能源人心目中的高地。
在施耐德電氣無錫工廠柔性生產(chǎn)線，每個工作臺都采取六邊形積木式的設(shè)計，整個產(chǎn)線以協(xié)作機器手為中心，向外連接不同功能的工作臺，布局如同蜂窩巢。借助5G網(wǎng)絡(luò)，可按業(yè)務(wù)需求快速調(diào)整生產(chǎn)布局、大幅提高生產(chǎn)柔性和資產(chǎn)利用率，產(chǎn)線調(diào)整時間從幾周縮短至一天甚至數(shù)小時，產(chǎn)品上市時間縮短25%。
施耐德電氣無錫工廠
最震撼人心的是，通過綜合能源利用和管理，該工廠在確保系統(tǒng)100%安全可靠運行的前提下，實現(xiàn)了100%綠電消費。工廠運營階段平均度電成本降低了7%，減少了基礎(chǔ)設(shè)施投資500萬元，年生產(chǎn)效率提升了14%……為促進用戶側(cè)綜合能源利用與可持續(xù)發(fā)展樹立了燈塔和路標(biāo)。
是什么讓施耐德電氣無錫工廠率先打破了成本、安全和綠色的“不可能三角”呢？答案便是“數(shù)字化”。薛毅表示：“數(shù)字電網(wǎng)的本質(zhì)是與物理空間實體電網(wǎng)相對應(yīng)的數(shù)字空間的虛擬電網(wǎng)，將兩者完全映射起來，就是數(shù)字電網(wǎng)的基本特征。數(shù)字電網(wǎng)的本質(zhì)就是以先進的數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素、數(shù)字平臺，將實體電網(wǎng)的各種特征，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、運行狀態(tài)、設(shè)備、環(huán)境要素、氣象要素等，以強大的算力、數(shù)力和智力去真正地融會貫通起來，精準(zhǔn)反映、全域計算、深度協(xié)同�！苯柚鷶�(shù)字化，施耐德電氣無錫工廠可以積極參與電力需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)峰輔助服務(wù)等活動，以此幫助平抑電力系統(tǒng)波動，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
這只是施耐德電氣諸多實踐案例中的一個折射。施耐德電氣借助自身在全球的碳中和經(jīng)驗，正在不斷迭代系統(tǒng)方案，為行業(yè)提供在可持續(xù)發(fā)展方面的專業(yè)支持。其綠色低碳和數(shù)字化能源管理解決方案，通過打通互聯(lián)互通的設(shè)備，邊緣計算，應(yīng)用、分析和服務(wù)三層架構(gòu)，從高彈配網(wǎng)、智能運維、微電網(wǎng)等方面，賦能新型電力系統(tǒng)的網(wǎng)架承載、運行控制、供電服務(wù)、運營管理等能力提升，為打造更加可靠、具有柔性的配電系統(tǒng)提供了強力引擎。
三年磨一劍
今年6月，國家能源局發(fā)布了《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》，為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)制定了詳細的發(fā)展路線圖。而作為推進能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，新型電力系統(tǒng)的建設(shè)不僅需要深厚的專業(yè)與實踐積累，更需要極為領(lǐng)先的數(shù)字化技術(shù)作為支撐。
數(shù)據(jù)顯示，全球用電量增量每十年即翻一番，在電氣化加速這一趨勢下，確保實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的同時、減少加速用電帶來的碳足跡，從而讓能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展同步推進是行業(yè)面臨的重要責(zé)任。而以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)也亟需在源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)加大數(shù)字化應(yīng)用，以數(shù)字孿生為代表的數(shù)字化技術(shù)，將為輔助規(guī)劃設(shè)計、運維管理、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，成為構(gòu)建新型能源體系、促進清潔低碳轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新支柱。
為啃下這個“硬骨頭”，施耐德電氣日前重磅發(fā)布了ETAP全新愿景——致力于構(gòu)建全球領(lǐng)先的覆蓋電氣設(shè)計、仿真、工程和運營的可持續(xù)企業(yè)級平臺，進一步強化覆蓋全生命周期的數(shù)字化能力，助力提高生產(chǎn)力、協(xié)作能力和效率，促進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級與綠色可持續(xù)發(fā)展。
ETAP全新電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生平臺將能源管理和工程解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者ETAP與ALPI、IGE+XAO集團、BIM Electric的系列軟件解決方案深度整合，實現(xiàn)對能源管理領(lǐng)域軟件解決方案版圖的進一步拓展。通過整合SEE Electrical軟件套件、Caneco ONE和Revit Advanced Electrical Design軟件等不同解決方案能力，打造一站式能源管理平臺，為電氣系統(tǒng)從設(shè)計、建造、運營到維護的全生命周期不同階段搭建虛擬模型并提供全面分析，進而為設(shè)計院、電力總包、盤廠、安裝公司、運營、電氣負(fù)責(zé)人以及終端用戶等不同群體提供符合其多樣化需求的創(chuàng)新軟件解決方案。目前，ETAP全球已有超過20,000家企業(yè)用戶，在可預(yù)見的未來，平臺將實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位打通與整合，更好地幫助基礎(chǔ)設(shè)施、建筑和工業(yè)等領(lǐng)域的企業(yè)實現(xiàn)端到端管理。
為了完成這個誠意之作，施耐德電氣磨劍三年�！拔覀兎浅Ｇ宄囊庾R到，只有將軟件、硬件、數(shù)字原生、數(shù)字孿生這種能力相結(jié)合，才能真正實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。所以在加大數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新的同時，我們在過去三年里收購了大量全球最頂尖的和能源相關(guān)的軟件公司�！毖σ阍诓稍L中稱。
薛毅介紹，“借助無論是像面向未來電網(wǎng)的EcoStruxure Grid架構(gòu)與平臺、還是ETAP、EMA微網(wǎng)能源顧問，施耐德電氣給到負(fù)荷聚集商的不只是一個負(fù)荷的核載量，或額定容量，更多是基于額定容量下可調(diào)、可變、可控的各類參數(shù)，讓負(fù)荷聚集商能夠在整個電力市場實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益，最好的實時調(diào)度能力�！蓖ㄟ^不斷拓展數(shù)字化能力，施耐德電氣打出一套組合拳，能夠為各行業(yè)提供數(shù)字化綜合能源管理解決方案，實現(xiàn)能源端到端的管理。
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