特變電工的泛在新戰(zhàn)場(chǎng)

“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“泛在”）創(chuàng)造了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，特變電工未來(lái)將圍繞整個(gè)電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行變革和創(chuàng)新?！毙绿?a href="http://www.msthinker.com/" target="_blank">能源股份有限公司董事長(zhǎng)、特變電工新疆新能源股份有限公司總經(jīng)理張建新談及企業(yè)未來(lái)發(fā)展時(shí)如此告訴《能源》記者。

泛在肇始于2019年3月，由國(guó)家電網(wǎng)提出，甫一面世便震動(dòng)了整個(gè)能源行業(yè)。特變電工的核心業(yè)務(wù)與電網(wǎng)緊密相關(guān)，面對(duì)電網(wǎng)的這一巨大變革，張建新也早已鎖定了這一戰(zhàn)場(chǎng)。

對(duì)于泛在的概念，官方定義是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)，包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。

特變電工是為全球能源事業(yè)提供系統(tǒng)解決方案的服務(wù)商，因此，并沒(méi)有將目標(biāo)局限于逆變器、變壓器、電線電纜的設(shè)備感知層面，同時(shí)也拓展到了網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)和應(yīng)用層面進(jìn)行布局和滲透，尤其是在新能源電站、柔性直流輸電和智能微網(wǎng)三大環(huán)節(jié)。

泛在大網(wǎng)下的特變電工縮影

在國(guó)家電網(wǎng)的官方解釋中，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)要將電力用戶(hù)及其設(shè)備，電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備，發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備，供應(yīng)商及其設(shè)備，以及人和物連接起來(lái)，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，為用戶(hù)、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會(huì)服務(wù)。其最終目的是建設(shè)成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，二者相輔相成、融合發(fā)展，形成強(qiáng)大的價(jià)值創(chuàng)造平臺(tái)，共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。

對(duì)應(yīng)到特變電工，可以說(shuō)是泛在的一個(gè)縮影，兩者有諸多契合的地方。特變電工的戰(zhàn)略是從智慧新能源電站、柔性直流輸電、微電網(wǎng)綜合解決方案三大版塊著眼構(gòu)建能源互聯(lián)平臺(tái)，從而覆蓋電力的發(fā)、輸、配、用端等諸多業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

在電力生產(chǎn)端，特變電工聚焦于光伏和風(fēng)電領(lǐng)域。以光伏為例，特變電工的智慧光伏電站采用基于電能路由器的高壓直接并網(wǎng)方案，有集中式、直流匯流型組串式兩種方案，覆蓋大型地面電站、水面電站、山地電站、工商業(yè)屋頂電站等多種光伏電站應(yīng)用場(chǎng)景。

而在輸電方面，特變電工柔性直流輸電主要應(yīng)用于主電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸電及異步電網(wǎng)互聯(lián)，在傳輸容量、傳輸距離、電能質(zhì)量、電網(wǎng)安全性等方面相對(duì)傳統(tǒng)交流輸電擁有巨大優(yōu)勢(shì)。

終端應(yīng)用方面，特變電工已經(jīng)形成了以電能路由器為高端技術(shù)引領(lǐng)，以能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等關(guān)鍵產(chǎn)品為核心支撐，針對(duì)工商業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心、海島、無(wú)電地區(qū)等微網(wǎng)，打造定制化的“一核、兩驅(qū)、X場(chǎng)景”的智能微網(wǎng)解決方案。

電能路由器是交直流混合微網(wǎng)的核心設(shè)備。特變電工自主研發(fā)的世界首臺(tái)10kV／1MVA電能路由器，成功應(yīng)用于全球首座高壓直接并網(wǎng)光伏電站。2019年年初完成國(guó)家能源局首批“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源示范項(xiàng)目，世界規(guī)模最大的多端交直流混合柔性配網(wǎng)互聯(lián)工程廣州珠海直流網(wǎng)工程、國(guó)家“863”計(jì)劃－特變電工西安產(chǎn)業(yè)園2MW源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)微網(wǎng)示范工程等。

而能量管理系統(tǒng)（TEMS） 則是通過(guò)源荷功率預(yù)測(cè)，采用智能優(yōu)化算法，進(jìn)行多時(shí)間尺度源荷儲(chǔ)能量管理與協(xié)調(diào)控制保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、穩(wěn)定可靠運(yùn)行，提升微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

張建新告訴記者“國(guó)外的微電網(wǎng)90％以上的能量在網(wǎng)內(nèi)自我平衡。國(guó)內(nèi)的微電網(wǎng)目前由分布式光伏、分散式風(fēng)電、儲(chǔ)能、EMS等內(nèi)容形成一個(gè)內(nèi)部的智能微網(wǎng)。與此同時(shí)，智能微網(wǎng)還會(huì)和外部實(shí)現(xiàn)能效管理。隨著光伏、風(fēng)電等直流電源的增多，電能路由器可以直接打通直流和交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)直流或交直流混合組網(wǎng)的微網(wǎng)。”

此外，基于風(fēng)電、光伏、直流輸配電、云計(jì)算和電力電子技術(shù)的成熟，多能互補(bǔ)智能微網(wǎng)已經(jīng)成為可能。但是由于風(fēng)光等可再生能源的波動(dòng)性，儲(chǔ)能設(shè)備也將在智能微網(wǎng)技術(shù)中發(fā)揮重要的作用，但目前大規(guī)模儲(chǔ)能有待技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。

一個(gè)智能的電站VS一個(gè)智能的園區(qū)

泛在是一個(gè)智慧服務(wù)系統(tǒng)，智慧貫穿于電力的整個(gè)過(guò)程。在清潔電力生產(chǎn)和利用上，特變電工也早有布局，例如光伏電站的智能運(yùn)維和工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目。

2018年5月，在全球知名的上海SNEC太陽(yáng)能展會(huì)上，特變電工拋出TB－eCloud智慧能源管理平臺(tái)，不同于業(yè)內(nèi)智能運(yùn)維的聲音，提出“精益運(yùn)維”。

TB－eCloud能夠?qū)夥娬井a(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)采集、高效傳輸、精確計(jì)算、智能處理、多維展示、提供資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、故障預(yù)判、體檢打分、知識(shí)庫(kù)、遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷等功能，從而穩(wěn)增電站收益、保障資產(chǎn)安全、規(guī)范電站管理、輔助集團(tuán)決策，高效、智能、便捷地實(shí)現(xiàn)光伏電站的集團(tuán)化、全生態(tài)鏈和全生命周期的運(yùn)維管理。

一年之后，同樣是在上海SNEC太陽(yáng)能展會(huì)上，特變電工發(fā)布了Solar．Partner 數(shù)據(jù)光伏一體化解決方案。通過(guò)光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)TB－eCloud的數(shù)據(jù)分析、移動(dòng)運(yùn)維等技術(shù)手段，TB－eCloud 光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電站設(shè)備可視化管理。據(jù)電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì)實(shí)地測(cè)算，該功能可提升運(yùn)維團(tuán)隊(duì)效率5％－10％，減少發(fā)電損失3％。

2019年4月，特變電工首個(gè)基于兩部制電價(jià)需求響應(yīng)的工業(yè)園區(qū)光儲(chǔ)充微電網(wǎng)示范工程在特變電工西安產(chǎn)業(yè)園成功完成3個(gè)月試運(yùn)行。該項(xiàng)目使園區(qū)用電成本下降超過(guò)30％，光伏自發(fā)自用比例達(dá)到100％。

特變電工工業(yè)園區(qū)光儲(chǔ)充微網(wǎng)示范工程包含2MW的光伏發(fā)電系統(tǒng)，1MW／1MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)和960kW的電動(dòng)汽車(chē)充電樁，實(shí)現(xiàn)了特變電工自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及虛擬同步機(jī)的示范運(yùn)行。該工程首次在工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)中引入基于兩部制電價(jià)的需求響應(yīng)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法，可實(shí)現(xiàn)“基礎(chǔ)電費(fèi)＋電度電費(fèi)”雙重降費(fèi)。

“目前，我國(guó)工商業(yè)園區(qū)配電情況復(fù)雜，存在供電可靠性低、用能形式粗放、用能成本高等問(wèn)題，要解決這些問(wèn)題，微電網(wǎng)是行之有效的手段，”特變電工微網(wǎng)負(fù)責(zé)人黃浪博士指出，“微電網(wǎng)是一種服務(wù)，這種服務(wù)旨在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、技術(shù)這四個(gè)維度的多目標(biāo)優(yōu)化，解決源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的能量?jī)?yōu)化與功率協(xié)調(diào)，處理不同利益體之間的沖突，使所有參與者共享利益”。

特變電工工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)系統(tǒng)采用的是“源－網(wǎng)－荷－儲(chǔ)”微網(wǎng)系統(tǒng)，在智能管理方面，使用了特變電工自主研發(fā)的模塊化、定制化能量管理系統(tǒng)TEMS，集成了功率預(yù)測(cè)和優(yōu)化調(diào)度兩大智能化軟件，通過(guò)人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多維度、多時(shí)間尺度源荷儲(chǔ)能量管理與優(yōu)化調(diào)度。

TEMS能量管理系統(tǒng)通過(guò)智能終端實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、光伏發(fā)電、負(fù)荷與儲(chǔ)能等環(huán)節(jié)的全景感知，全面監(jiān)測(cè)園區(qū)的發(fā)、用電情況；同時(shí)通過(guò)氣象數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)光伏發(fā)電情況和負(fù)荷用能計(jì)劃，再通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)精確的充放電控制，最終實(shí)現(xiàn)園區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制，智能優(yōu)化調(diào)度園區(qū)用能，為工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)、辦公和生活提供高可靠、低成本供電服務(wù)。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的設(shè)想，2019年到2021年為戰(zhàn)略突破期，通過(guò)三年攻堅(jiān)，到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；通過(guò)三年提升，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。在這六年時(shí)間里，圍繞泛在，無(wú)疑會(huì)有越來(lái)越多的能源企業(yè)加入泛在的“戰(zhàn)場(chǎng)”中，特變電工在許多環(huán)節(jié)已經(jīng)著手布局，相信特變電工在這場(chǎng)戰(zhàn)役中定會(huì)獲得佳績(jī)。