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環境日的思考:電力企業助力實現低碳未來的六大舉措

關愛環境,刻不容緩,一年一度的世界環境日如期而至。在全球聚焦綠色可持續的當下,人們加快探索更加低碳、環保的發展模式,希望通過獲取和使用安全可靠、可再生、彈性及高效的能源供應方式,幫助應對越來越嚴峻的環境和氣候挑戰。同時,隨著氣候變化的全球關注度快速增長,各國逐步引入新的、更為嚴格的二氧化碳排放法規。這些都為大規模部署分布式能源帶來契機,也為電網管理帶來更多的挑戰。配電企業急需新的解決方案來把握機遇、應對挑戰。

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作為全球能源管理與自動化領域的數字化轉型專家,施耐德電氣基于深刻的行業洞察和豐富的實踐發布《配電網如何助力實現低碳未來》白皮書,探討電力企業如何通過多種現代策略——智能電網和微電網工具、綠色數字化中壓開關設備和循環經濟方法,用實際行動為應對環境和氣候變化做出貢獻,實現低碳未來。

低排放發電資源和網絡數字化使低碳成為可能

舉措1:使用分布式能源資源管理系統 (DERMS) 優化 分布式能源資源(DER)管理

環保的 DER可以顯著減少二氧化碳排放,但由于其本質的可變性和難以預測性,使得配電系統運營變得復雜。隨著DER滲透率的提高,配電系統面臨的挑戰也會增大。

這使得分布式能源資源管理系統 (DERMS) 作為一種新型企業公用事業管理系統嶄露頭角,它提供積極的策略,可以集成大量 DER,并主動監控、控制和優化協調 DER 參與輸電時的表現,從而實現安全運營,獲得最佳績效。

施耐德電氣分布式能源管理系統(DERMS),既可作為高級配電管理系統 (ADMS) 的嵌入式組件,也可作為獨立解決方案進行部署。近期,施耐德電氣還與能源行業靈活性管理軟件領域的市場領導者 AutoGrid建立了戰略合作伙伴關系,以更加有效地幫助電網企業將客戶擁有或運營的DER 整合到其靈活的配電網絡。

舉措2:降壓節能 (CVR) 技術可避免啟用尖峰負載發電廠

為避免用電需求超過可用和負擔得起的發電量,行業傳統做法是建設新的大型發電設施。電力企業希望找到既不影響客戶,又能更好地利用現有基礎設施的解決方案。降低峰值可以避免啟用峰值電源(主要是化石燃料發電廠),從而減少二氧化碳排放。

施耐德電氣認為,電力企業可以采用降壓節能 (CVR) 技術來避免啟用尖峰負載發電廠。通過應用 CVR 技術,配電公司可以避免尖峰旋轉備用的高昂成本,使更多可再生 DER 連接到電網,實現對現有基礎設施的最大化投資,規避分區切斷負載事件,避免或遞延資本成本,減少峰值負載和二氧化碳排放。

舉措 3:建設微電網

微電網有助于電網企業解決多種挑戰,包括應對不斷降低的電網彈性、電動汽車整合、替代化石能源、能源成本優化和產消者賦權等。

在微電網建設,施耐德電氣具備豐富的經驗。施耐德電氣與11家合作伙伴合力運營的GreenLys項目,是法國首個全面智能電網示范項目。GreenLys使得整個項目里的1000名住宅客戶與40個商業建筑點的企業用戶能夠更加輕松靈活地利用能源,削減成本,從而改善城市電網的穩定性。

通過推動電動汽車等智能基礎設施普及、環保型開關設備和循環經濟實現低碳化    

舉措 4:多方合作以應對電動汽車普及帶來的對智能基礎設施不斷增加的需求    

在交通運輸領域,電動汽車可以減少碳排放。盡管由此可以帶來許多好處,卻也將給電網企業、電力公司和利益相關者帶來新的挑戰,比如居民區的EV充電可能導致局部峰值負載達到配電網的最大容量、電動汽車與其他 DER 相結合也會引發電網強化的成本問題等。

施耐德電氣認為:從電動汽車最終消費者的角度以及商業角度而言,無論是從住宅到公路,還是從工作地點到目的地,所需的電動交通基礎設施在部署/使用方面都必須簡單且保持開放。這需要相關利益相關者(如電網企業、電力公司、汽車原始設備制造商 、技術提供商、電動汽車充電運營商、設施所有者/運營商、加油站公司、公路/車隊以及公共和目的地充電運營商)展開合作以建設充電站基礎設施和相關業務模型,從而滿足最終用戶需求。

值得一提的是,施耐德電氣參與的GreenLys項目將電動車輛視為靈活的儲能來源,在需要時重新注入電網,一方面可保證電網具備使用電動車輛儲能的潛力,一方面也可控制和降低電動車輛充電對電網的影響。隨著電動汽車在中國的普及,GreenLys項目中相關的應用和嘗試將會為中國的運營者提供借鑒。

舉措 5: 推動環保型開關設備的廣泛采用:SF6-Free 中壓技術

如今,全球已安裝了超過 3000 萬套使用六氟化硫 (SF6) 的中壓開關設備。SF6 具備高度的實用性和可靠性,幾十年來受到廣泛使用和信任。然而,SF6 是一種溫室氣體,加劇我們今天所面臨的環境和氣候挑戰。電力行業希望通過SF6-free的中壓技術來解決該挑戰,實現低碳未來。

繼2012年推出Premset全新一代中壓開關設備,向著無六氟化硫方向邁出第一步后,施耐德電氣又研發出創新的無六氟化硫(SF6-Free)技術,并已于今年年初推出全新SF6-Free中壓一次充氣柜GM AirSeT,也將在下半年推出應用SF6-Free技術的二次配電柜RM AirSeT與SM AirSeT。

施耐德電氣的SF6-Free技術革命性地將空氣絕緣和并聯真空開斷方式結合起來,既找到了SF6的替代品——干燥空氣,解決其綠色困擾,又保持了SF6開關設備原有的操作方式和占地面積小的特點。此外,施耐德電氣的SF6-Free中壓開關設備還可搭載眾多數字化技術,為用戶解鎖數據價值,讓用戶盡享數字化之利,激發更大能效潛力。

目前,施耐德電氣的SF6-free解決方案已在多國落地和試點,包括新喀里多尼亞的配電公司EEC Engie,瑞典的E.ON 公司,法國的GreenAlp公司等。

在新喀里多尼亞,EEC Engie為格朗德特爾和洛亞蒂群島近66000名電力客戶提供服務;“零碳”戰略核心,EEC Engie希望用環保技術來替代電力網絡中的SF6開關柜,從而降低生態足跡,F在,EEC Engie采用施耐德電氣全新SF6-free中壓開關技術,以創新推動可持續發展。EEC ENGIE能源集群業務采購經理Dominique Roecker表示:“在新喀里多尼亞,SF6氣體的回收過程相當復雜。因此,對我們而言,了解如何在電力網絡上的開關柜中避免使用SF6氣體至關重要。為此,我們一直都在積極尋求更環保、易于使用且可以替代SF6氣體的解決方案。我們最終選擇了施耐德電氣作為合作伙伴,一方面基于我們與施耐德電氣良好的合作基礎,另一方面是因為施耐德電氣是該領域的專家。此外,新設備在尺寸和連接方式均與現有設備一樣,團隊無需改變操作方式。”

舉措 6:發展循環經濟

線性經濟導致消費增加,并引發污染、不必要的二氧化碳排放和氣候變化等問題。僅靠回收利用不足以恢復生態系統的穩定性,對于生態系統生命周期的上游階段,也需要重新考慮。電力企業有必要在材料、部件和產品的設計、制造、使用、升級、維護、修理、再使用以及進行適當廢物管理的過程中引入材料循環性。

作為艾倫•麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation)“循環經濟100”項目的一員,施耐德電氣積極擁抱循環經濟,并致力于在中國政府大力發展綠色經濟、循環經濟的基礎上,秉承綠色理念、堅持技術探索,攜手行業用戶共同推動循環經濟轉型,用實際行動為應對氣候變化做出貢獻。施耐德電氣認為,配電設備的升級改造將比產品替換,更能夠體現出其在循環經濟中的價值作用。配電設備進行現代化改造,需要對中壓開關設備內的配電設備組件進行更新或添加數字化等新功能。

從分布式能源資源管理系統 (DERMS)、降壓節能 (CVR) 和微電網等新技術,再到推動智能基礎設施普及、采用綠色開關設備、循環經濟,配電企業現在可以集成更多的可再生能源、更好地管理智能基礎設施,減少其網絡中的二氧化碳排放,為低碳未來做出更大的貢獻。施耐德電氣也將繼續通過以上六大舉措,以創新的數字化技術,攜手電力行業共創共贏綠色可持續的未來。

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