今【jīn】年【nián】，全球性的气候变化和国【guó】际危【wēi】机事件使“能【néng】源话题【tí】”再次升温，同【tóng】时也将全【quán】球范围内的新能【néng】源发【fā】展推入快车道。在中国【guó】，基于“双【shuāng】碳【tàn】”承诺，以新能【néng】源为主体【tǐ】的新型电力系统正在加速变革，以风【fēng】电、光伏为【wéi】代表的新能源装机量、发【fā】电量【liàng】将【jiāng】逐步增加。预计到2030年，我国风电、太阳能发电等新【xīn】能源发【fā】电装机规【guī】模将超过煤电成【chéng】为第一大电源，2060年前新能源发【fā】电量占比有望超过50%。新能源的快速扩容【róng】带来的机遇与挑【tiāo】战【zhàn】并存，行业内急需【xū】突破【pò】一系列【liè】基于新能源【yuán】特【tè】点而出现【xiàn】的新挑战【zhàn】。
系统性挑战，亟需数字化赋能的全生命周期方案
以太阳能发电、风电为代【dài】表的新能源发电具有天然【rán】的随机【jī】性、波动性和间歇【xiē】性【xìng】特征，需要电【diàn】力系统维持【chí】短时的功率平衡和长【zhǎng】时【shí】限的电量平【píng】衡【héng】，给电力系【xì】统的安全稳【wěn】定运行带来多重【chóng】挑【tiāo】战。
从电力供给端来看，随着以风电【diàn】、光伏为代【dài】表的【de】新能【néng】源装机【jī】渗透率的提升，由于风【fēng】电【diàn】存在【zài】白天低、晚上高的“逆负荷”特性，光伏【fú】存在【zài】白天有、晚上【shàng】无的特性而无法保【bǎo】持稳定【dìng】出力，将【jiāng】极大地增加电网的稳定性风险。在电网侧【cè】，越来越多分布式新能源接入的配电网，也极大地考【kǎo】验配电网的弹性。从电力【lì】需【xū】求端【duān】来看，我【wǒ】国【guó】电网负荷峰谷差【chà】逐年加大。随【suí】着城【chéng】市的发展【zhǎn】、电【diàn】气化程度的加深，工业【yè】领域中的电能替【tì】代【dài】以及交通领域中【zhōng】电动汽车保有【yǒu】量的增加，都将打【dǎ】破【pò】原有【yǒu】的【de】以工业和居民用电为【wéi】主的【de】相对【duì】稳【wěn】定【dìng】的电能需求规律【lǜ】，这将进一步放大新【xīn】能源接入【rù】对【duì】电【diàn】力系统稳定性的冲击。
由此可见，新能源带来【lái】的挑【tiāo】战是【shì】贯穿源网荷储全环节的系统【tǒng】性挑战，而相关难题也是环环【huán】相【xiàng】扣且互【hù】相【xiàng】牵制【zhì】的。因【yīn】此，为【wéi】应对挑【tiāo】战，需要充【chōng】分利用数字化技术，以覆盖全【quán】生命周【zhōu】期的视【shì】角做全面布局，并【bìng】深入每一环节，逐个突破【pò】关卡【kǎ】，最终实现联动破局【jú】。
基于电力系统【tǒng】数【shù】字【zì】孪【luán】生能【néng】力，施【shī】耐德电气面向新能源行业【yè】构【gòu】建了基于EcoStruxure™架构与平台，从规划设计到【dào】建设再到运维的覆盖【gài】全【quán】生命周期【qī】的方案，在【zài】助【zhù】力新能【néng】源大规模开发和高水平消【xiāo】纳的同时，能够保障电力安全的可靠供应。方案融合了【le】多项数【shù】字化技术【shù】，借助ETAP仿真分【fèn】析软件和【hé】EcoStruxure Microgrid Advisor微网【wǎng】能【néng】源顾问（EMA）等应【yīng】用系统的【de】能力延【yán】伸，完整覆盖了【le】企业从规划设【shè】计到【dào】运营维护等全生【shēng】命周【zhōu】期范围内的进【jìn】阶需求【qiú】，帮助企业准确预测收益【yì】、平衡用电供需【xū】、实现储能调度【dù】，在系统层面调优运维，从【cóng】而达成风光储协同下的经济与效率最【zuì】大化目标。
其【qí】中，ETAP智【zhì】能数字【zì】孪生方案为新能源提供【gòng】设计【jì】、运维全生命周期【qī】方案【àn】，通过电力仿真分析，提【tí】升设计的【de】安全可靠合规【guī】，ETAP PPC电厂控制系统，确保电站安全合规【guī】。面【miàn】对用户【hù】侧高比例新能【néng】源接入的综合能源管理需求，EMA微【wēi】网【wǎng】能【néng】源顾问通【tōng】过【guò】对发电、负荷精准预测，离【lí】网切换的成熟控制逻辑及稳定【dìng】的边缘控制能力，让新能源资源可监【jiān】可控【kòng】可优化，实现“源-网【wǎng】-荷-储”一体化稳定、高效【xiào】运行。
风光无限，安全、绿色是先决条件
新型电力系统对【duì】新能源【yuán】发电系统的可靠性要求远【yuǎn】超以往，这【zhè】就要求发电项目在运营中将安全作【zuò】为第一【yī】要务【wù】。一方【fāng】面风机大型化以及【jí】海上风电施工成【chéng】本高【gāo】等【děng】特殊行业属性【xìng】，对【duì】电气产品高性能和【hé】可靠性提出了【le】更高的要【yào】求；另一方【fāng】面，由于大型风光【guāng】基地常建设在高海拔、海上、沙漠【mò】等地区，严【yán】苛环境下，再【zài】加上电气设备对环境敏感，发电组件的【de】性能和耐用性是承【chéng】托【tuō】新能【néng】源行业源头动力的关键。此外【wài】，为解决新能源行业生产端的安【ān】全性【xìng】挑战，施耐德【dé】电气针对风【fēng】、光、储【chǔ】等各类【lèi】发【fā】电场景，提供不同的产品组合和解决方【fāng】案。
延续一贯的产品【pǐn】品【pǐn】质，施耐德电气通过创新和【hé】敏捷的研发，向新【xīn】能源行业提供安全【quán】耐用、高性【xìng】能以及物有所值【zhí】的元器件产品【pǐn】，有力保障新能源发【fā】电系统的【de】可靠【kào】性。以新一【yī】代TeSys F风电行业专用接触器为例，施耐德电气领先升【shēng】级1140V高电【diàn】压，使【shǐ】专业接【jiē】触【chù】器【qì】产品可实现【xiàn】高海拔【bá】电压不降容，同时【shí】还以极【jí】强的耐用【yòng】性，通过恶劣【liè】环境【jìng】中，盐雾、震动、高低温等严【yán】苛考验，为各发电【diàn】场景下【xià】的【de】安【ān】全【quán】可【kě】靠运行构建稳定“基石【shí】”。而针对海上风电特殊的应【yīng】用场景，施耐【nài】德【dé】电气的MVS TA8系列1380V隔【gé】离开关，可承受高达30g的冲击载【zǎi】荷【hé】，盐雾标准【zhǔn】达1级，腐蚀耐受到C4，适应海上严酷环境。
图：TeSys F风电行业【yè】专【zhuān】用接触器在【zài】清洁能源高速扩容，促【cù】进行业绿色【sè】转【zhuǎn】型的同时，新能【néng】源电气【qì】设备本身【shēn】的“绿色”程【chéng】度同【tóng】样重要。作【zuò】为可【kě】持续【xù】发展的倡导【dǎo】者、践行者【zhě】、赋能者，施【shī】耐德电气基于自身在绿色制【zhì】造领域的深厚优势【shì】，实【shí】现低碳【tàn】的产品供【gòng】应。秉承绿色设计理念，施耐德【dé】电气在【zài】产品【pǐn】设计之初，就把节能【néng】低碳、提高资源循环【huán】利用率等理念【niàn】和技术贯穿融合，不【bú】仅使产品【pǐn】满足在功能和【hé】制造过程【chéng】方面的可靠性，更提供了【le】应用【yòng】全生命周期【qī】分析问题【tí】的方法论。在【zài】产【chǎn】品层面大规模降低碳【tàn】足迹，为客户实现碳中和目标与可持【chí】续发展【zhǎn】加倍【bèi】赋能的同时，也【yě】向制造行业贡献了绿色转型【xíng】的【de】思路和成功样本。
多维挑战，生态创新是持续发展的永动力
“双碳”目【mù】标【biāo】下，新能【néng】源行业面临的挑战【zhàn】是多维度的，不仅要面临减碳目【mù】标下的【de】速度挑战，还要面临经济命题【tí】下的成本挑战，更【gèng】要考量能源变革中平衡需求与经济发展的社会【huì】挑战【zhàn】。所以，行业需要以更开放的氛围，打通产业【yè】中各环节的配合，并通过创新谋求突破。施耐德电【diàn】气通【tōng】过联合创新和敏捷开发，与明【míng】阳【yáng】集团【tuán】展开【kāi】密切协作，共同推动创新技【jì】术落地【dì】。双【shuāng】方于2021年3月签署合作备忘【wàng】录，承诺【nuò】在产品联合研【yán】发、行业【yè】标【biāo】准联合制定以及【jí】业务新模式方面展开深度合作。在【zài】去年漂浮式海上风电项【xiàng】目合【hé】作【zuò】中，仅【jǐn】半年【nián】内，双方就推【tuī】出了MVS-T6海上风【fēng】电专用【yòng】空气【qì】断路器。该款断路器产品不仅拥有全【quán】系【xì】列1140V/66kA高分断能【néng】力【lì】，更【gèng】采用特【tè】殊材质工艺防腐，还通【tōng】过了漂浮式海【hǎi】上风电各项【xiàng】严【yán】苛【kē】环境【jìng】特【tè】殊【shū】试【shì】验认证，性能领先【xiān】业界，该产【chǎn】品的迅速问世，成功保障了海上风电设备的连续健【jiàn】康工作【zuò】。
可持续不仅是企业的命题，更【gèng】是行业的命【mìng】题。施耐【nài】德电气通过开放的合作模式【shì】，带动【dòng】产业【yè】链协同创新，向行业贡【gòng】献创【chuàng】新生命【mìng】力【lì】。而作【zuò】为能【néng】源管理和自动化领域的数【shù】字化转型专家，施耐德电气也将【jiāng】通过可靠过硬【yìng】的产【chǎn】品质量和高效可行【háng】的数字【zì】化解决方案，在【zài】安全、高效、绿【lǜ】色的要点下，帮助新能源行业合【hé】作伙伴应对挑战【zhàn】。在这样丰富的筹【chóu】备下，相信在未来，我们将在一条可持【chí】续的长【zhǎng】久之路上，见证新能【néng】源行业【yè】的换【huàn】挡加速，并【bìng】共【gòng】享【xiǎng】行业【yè】高质量【liàng】绿色发展成就。
