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地球創2000年最熱 電網如何通過夏日高溫大“烤”?

2019-08-13 17:08:08 來源:北極星電力網
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近期,《自然-地球科學》發表論文指出,接近20世紀末的全球氣溫變化速度和區域范圍遠超過去2000年其他時期的氣候波動,過去半個多世紀里年平均氣溫節節攀升,地球已經到了2000年以來最熱是時代。澳大利亞大堡礁因為海水升溫,海底有超過35%的珊瑚礁枯萎死去;瑞典、冰島、芬蘭等在剛剛過去的夏天里,經歷了十數場森林大火;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,整個地球都在備受“烤”驗。

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(圖片來自 7月24日《太陽報》科學報告)

毫無疑問,氣溫上升正在給地球帶來更多的困擾與傷害。其中,高溫天氣對于電網負載和安全的沖擊就是一個直接影響到人們生活、工作的話題。一般來說,盛夏時節,工廠商店,居民住宅往往需要通過空調或風扇進行降溫;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多于平時;甚至有些區域受到商業和餐飲業營業時間延長的影響,夏季的照明用電也會上升。據相關部門統計,2018年,中國的空調用電量為全球第一,而自今年暑伏以來,持續高溫更是讓全國的用電量再創歷史新高。對于電網運營者而言,高溫天氣會給電網的安全與可靠性帶來巨大挑戰,比如電氣元器件及設備在持續高溫下運行發生過載故障,高峰用電造成供電壓力等等。無論對居民還是企業來說,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”,能效管理與自動化領域的數字化轉型專家施耐德電氣在電網領域的一些實踐與研究或許能夠為電網運營者帶來一些幫助:

善用能源,內部自治,輔助主網

微電網作為主網的有力補充,是實現主動式配電網的一種有效方式。微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入,實現對負荷多種能源形式的高效能供給并在空間和時間維度上轉移負荷。微電網具備微型、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,微電網無疑是一種能夠保障持續供電,以及實現能源高效利用并輔佐主網運行的好手段。

在微電網應用上,施耐德電氣已經在全球積累了豐富的實踐經驗。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可多層級運行的微電網,在主電網遭遇超級風暴襲擊斷電時,可利用微電網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先進的微電網,以保障對公共安全總部和懲教機構的持續電力供應。這兩個先進的微電網系統每年可產生約330萬千瓦時太陽能,可以為400戶家庭供電。

預維在前,秒愈在后,數字技術護航電網

在微電網的補充下,電網的彈性和供電持續性會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,電氣事故、停電等故障并不能完全避免,如何才能將事故風險和影響降至最低?施耐德電氣認為,從長期建設的角度,電網建設需要向技術要效率,向數據要安全,而數字化技術正是實現預測性維護,以及完成快速恢復的關鍵。 具備“自愈”功能的電網,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。比如,在施耐德電氣為某用戶規劃的方案中,施耐德電氣為客戶的配電環網站配置了T300裝置,可通過對等通訊方式實現“故障區段自動定位”、“故障區段自動隔離”、“非故障區段自動恢復供電”,使配網故障實現全自動化快速處理,從而在30秒內實現故障的快速切除以及恢復送電。

軟硬兼施,物聯智通,讓電網更堅強

目前,施耐德電氣正在利用基于物聯網的EcoStruxure架構與平臺,結合覆蓋互聯互通產品,邊緣控制,分析、應用與服務層的軟硬件產品為用戶提供完整的智能電網解決方案:

利用高質量的具有數字化屬性的硬件產品搭建堅實的互聯互通產品層(比如最近發布的包括Smart HVX在內的一系列智能中低壓斷路器產品)。物聯則數生,數生才能通智,為智能電網打下堅實基礎;

在邊緣控制層能夠實現數據收集、監控等功能,助力運營者實現更加高效的電網基礎設施管理和控制的軟硬件產品;

在分析、應用與服務層的各種專家顧問型應用(比如EcoStruxure預測性運維顧問,資產效能解決方案等)。

施耐德電氣認為,面對高溫等異常氣候和意外的沖擊,在電網保障的過程中,無論是借力微電網,還是實現預防性維護與電網自愈等功能,其核心都在于如何利用先進的數字化技術推進電網智能化,從而在實現主網架構優化,運營效率與資產性能提升的基礎上,將電網的安全、可靠、效率、互聯互通與可持續提升到一個嶄新的水平。

面對高溫“烤”驗,堅強智能電網的實現才是解決問題的根本所在!

 

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