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7月15日,随着青海-河南±800千伏特高压直流输电工程双极低端系统启动送电,来自青海的“绿电”通过1500多公里的“电力天路”源源不断送往中原大地。这是世界首个以输送新能源为主的特高压输电大通道,不仅创造了我国在特高压直流输电领域的多个世界第一,建设速度也开创了历史先河。 这条清洁能源电力特高压通道工程于2018年11月开建,起于我省海南藏族自治州的海南换流站,止于河南省驻马店市的驻马店换流站,额定电压±800千伏,额定容量800万千瓦,途经青海、甘肃、陕西和河南4省,线路全长1587公里。经过全体建设者20个月艰苦奋战,实现了特高压直流输电工程双极低端系统启动送电。预计全部工程2020年底建成投运,实现双极高低端系统共同送电。 工程建设中,国家电网公司克服新冠肺炎疫情影响,全面突破新能源高比例大规模送出、高海拔地区特高压直流输电等关键技术,攻克特高压直流核心设备国产化、特高压换流站消防能力提升等难题,首次研发应用升级版的特高压输电技术,首次采用800千伏换流变现场组装方案,进一步巩固了我国在高压直流输电领域的国际领先优势,为新能源大规模稳定汇集、输送和消纳奠定了基础。该项工程的建设,是多方合作奋力夺取疫情防控和经济社会发展双胜利的生动实践,更是共同践行黄河流域生态保护和高质量发展战略的具体体现。 该工程总投资约223亿元,直接配套电网投资121亿元,拉动配套电源投资超1000亿元,对拉动内需和经济增长,促进“六稳”“六保”意义重大。工程建成后,每年可向河南省输送清洁电量400亿千瓦时,不仅可以大幅提升青海清洁能源外送能力,有力支持青海打造多种清洁能源互补开发、综合利用的清洁能源示范区,助力民族地区脱贫致富奔小康。同时,有利于资源能源在更大区域内优化配置,对优化我国东中部地区能源结构、促进大气污染防治和雾霾治理具有重要意义。...
进入7月来,“万里黄河第一坝”——龙羊峡水电站持续开闸泄洪,这也是该水电站自2018年以来连续三年开闸泄洪。滔滔黄河水为青海清洁能源发展带来不竭动力。截至今年6月30日,青海省前六个月累计向北京地区供应1亿千瓦时“绿电”,预计今年全年将为北京地区供应2.5亿千瓦时清洁电能。 输送北京的“绿电”全部来自青海省光伏、风电、水电等清洁能源所发电能。今年外送北京的2.5亿千瓦时清洁电能也是继2019年累计向北京输送0.25亿千瓦时清洁电能之后,青海更大规模地输送绿电入京。 今年来,国家电网有限公司全面贯彻绿色发展理念,指导国网青海省电力公司落实清洁能源示范省建设部署,依托全国统一电力交易平台,紧盯省内、省外两个市场,充分发挥省间电力市场与大电网优化配置资源作用,全力扩大清洁能源外送消纳,为全国输送优质绿色电能。今年,国网青海电力已与山东、重庆、江西、湖北签订政府间能源战略合作协议113亿千瓦时;在与北京电力交易中心组织的年度交易中,积极争取省外市场份额,成交清洁能源96亿千瓦时,充分扩大了青海清洁能源外送规模。 青海是清洁能源大省,于2018年提出“一优两高”发展战略,把“坚持生态优先”放在了突出位置。2019年,青海获批建设国家清洁能源示范省和国家公园为主体的自然保护地体系示范省,省内新能源产业迅速崛起。截至今年5月底,青海水电、光伏发电、风电装机规模达到2802万千瓦,占全省总装机规模的87.71%,其中新能源装机达到1609.57万千瓦,占比达50.4%,在全国省份中新能源装机占比最高。依托独特的能源资源禀赋优势,2017年~2019年,公司在青海连续三年成功实施了全清洁能源供电实践,刷新并保持着全清洁能源供电的世界纪录。今年开展的“绿电三江源”百日系列活动,实现了源网荷储各方的共同参与。...
当前,面对复杂的经营环境和严峻挑战,国家电网有限公司西南分部以提质增效为契机,结合西南电网特性,聚焦清洁能源消纳,以“重点工程、优化调度、市场交易、电力扶贫”为目标,打出清洁能源消纳组合拳,推进资源优势转化为经济效益,助力绿色低碳发展。截至6月底,西南电网今年实现水能利用率98.7%,新能源利用率98.8%。 国网西南分部加快重点工程建设进度,提升输电能力。深入开展重庆电力供应保障、川藏铁路供电、西藏电网加强以及川西电网结构优化等问题研究,加强组织协调和现场督导,推动隆兴串补等重点工程在迎峰度夏前投产,提升电网输送能力200万千瓦,助推清洁能源大规模送出消纳。 国网西南分部加强电网优化调度,挖潜消纳空间。制订清洁能源消纳实施方案,明确6方面16项促消纳具体举措。争取跨区通道支持,推动西北新能源和西南水电跨时互补。构建西南水电智慧服务平台,开展跨流域优化调度,统筹安排水库群消落和蓄水方案。 国网西南分部加大电力交易力度,拓展消纳市场。在挖掘传统电能市场、发电权交易市场基础上,推进西南跨省调峰辅助服务市场建设,年度预期规模可达5亿千瓦时。积极推进源网荷储互动的电力生态链商业模式,全年将实现重庆电动汽车跨省消费四川水电1亿千瓦时,进一步丰富清洁能源消纳模式,积极打造能源互联网生态圈。 国网西南分部深化电力扶贫,推动藏区民生改善。用好“政策+市场”藏电外送长效机制,聚焦西藏贫困地区实际,将促进藏电外送和助力脱贫攻坚相结合,全面落实16.3亿千瓦时“藏电入渝”协议、16亿千瓦时藏电外送等中长期框架协议,有力服务西藏经济社会发展。 国网西南分部将在国家电网有限公司党组坚强领导下,抢抓新一轮西部大开发和“建设成渝双城经济圈”的双重国家战略发展机遇,坚决完成提质增效目标任务,在建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业的新征程中谱写西南篇章、作出西南贡献。...
随着首个国家级深远海融合示范风电场项目取得新进展的消息传来,我国已正式加入海上风电制氢朋友圈。 6月29日下午,青岛蓝谷召开重点在谈项目调度会。会上透露出,作为首个国家级深远海融合示范风电场项目,青岛深远海200万千瓦海上风电融合示范风场项目取得新进展。 青岛深远海200万千瓦海上风电融合示范风场项目风电部分直接投资300亿元以上,可拉动风电场与海洋牧场一体化融合产业、风电制氢、风能海水淡化和装备制造等相关产业合计投资500亿元以上。项目实施地点距离蓝谷海岸线外海70公里,水深约30米,总建设容量为200万千瓦,达产后可年产风电60亿度,实现年产值30亿元。 据了解,今年4月23日,蓝谷管理局、中能融合公司、电建集团西北院在青岛蓝谷签订合作开发框架协议。 项目拟分两期开发,一期工程计划于2021年开工建设,2022年实现达产。一期开发海上风电场规模约100万千瓦,重点对海上风电+海洋牧场融合、漂浮式风机基础、远距离海上送电、余电制氢和海水淡化等进行试验示范,开展新型风电首台套装备试验研究。 二期开发约100万千瓦,根据首期开发示范项目试验成果和经验,稳妥推进创新型浮体式海上风电机组在深、远海海域的示范应用,全面开展海上风电+海洋牧场融合应用和新型技术装备等应用,推动海上风电+波浪发电、海上风电+制氢储氢、海上风电+海水淡化、海上风电+海洋化工、海上风电+海洋科学研究等多样化融合试验与示范应用,打造世界一流的“海上风电+”融合项目的示范基地。 除了中国以外,目前还有5个国家正积极布局海上风电制氢。 荷 兰 全球首个海上风电制氢示范项目 荷兰PosHYdon项目是世界上第一个海上风电制氢项目。建设该试点项目,目的是验证海上风电制氢的可行性,以及能源系统一体化运行情况。 2019年7月初,荷兰海王星能源公司( Neptune Energy)的 Q13a-A海上平台被选为全球首个海上风电制氢试验点,项目名为PosHYdon,将把北海海域的三种能源形式:海上风能、海上天然气和氢能,有机统一到一起。该试验由Nexstep、荷兰退役和再利用协会(DADR)以及TNO三家机构,联合一些荷兰的能源行业企业共同发起。项目将于2021年底之前正式生产。 Q13a是荷兰北海的第一个完全电气化的平台,位于Scheveningen海岸约13公里处。 2020年4月21日,能源基础设施公司Gasunie加入项目。Gasunie在荷兰和德国北部管理和维护大规模运输和储存天然气的基础设施。此前,在北海拥有大型天然气运输管道的NOGAT BV和Noordgastransport BV两家公司,也加入了PosHYdon项目。作为天然气基础设施公司,Gasunie也在努力加快能源转型,包括在陆上进行了多个制氢试验。新加入的三家海上管道基础设施公司,是氢能产业和能源一体化的合作代表,共同推动PosHYdon项目的发展,有助于将荷兰大量的海上风电资源,转换为能源,传输给工业和居民使用。 2020年5月份,比利时能源服务公司DEME Offshore以及荷兰和比利时能源转型领导者Eneco公司作为合作伙伴加入到PosHYdon试点项目,DEME将以提供风能专家顾问服务的形式加入项目,Eneco将以其Luchterduinen海上风电场的模拟数据来支持海上制氢示范项目的发展。 另有消息称,荷兰石油巨头壳牌公司已宣布启动欧洲最大、也可能是全球最大的的绿色氢气项目的计划。 项目名称为NortH2,即北海的制氢项目,由荷兰壳牌公司,荷兰天然气网运营商Gasunie和格罗宁根港联合开发。该项目计划到2030年在北海建成3-4GW的海上风力发电能力,完全用于制造绿色氢气,并在荷兰北部沿岸的埃姆斯哈文或者近海区域建造一座大型电解制氢站。项目预计在2027年实现首次送电,并计划到2040年在区域达成10GW海上风电装机、年产80万吨绿色氢气的目标,项目规模堪称全球第一。 到2030年,荷兰的海上风电目标是11.5GW,按计划下一轮700MW海上风电竞标将于今年4月份举行。如果NortH2项目按计划得以实现,那么到2030年荷兰地区三分之一以上海上风电将专门用于绿色氢气生产。 项目初期的计划是将氢气输送给荷兰以及西北欧更远的工业用户。Gasunie已经安装了1兆瓦的电解槽,并正在与SkyNRG合作在附近的Delfzijl拟建20兆瓦的电解槽。 英 国 世界最大海上风电场制氢 英国政府表示,Ørsted的1.4GW Hornsea 2海上风电场将与Gigastack项目连接生产绿色氢气,为英格兰东北部的一家石油和天然气精炼厂提供动力。该风电场计划于2022年建成投产,将取代1.2GW Hornsea 1,成为世界上最大的海上风电场。 另一个绿色氢项目Dolphyn也获得了英国政府提供的312万英镑的资助。计划在北海开发一个4GW的浮式风电场,采用10MW机型,在每台风机上都安装一个制氢子单元,最后通过管道外送,预计总投资超过120亿英镑(约合人民币1088亿元)。根据计划,样机工程的最终投资决策将在2021年底前完成,并在2023年投运,2026年前实现在10MW机型上制氢。2019年9月,由ITMPower 牵头,Ørsted 和Element Energy参与,三家企业组成联合体负责的Gigastack项目,旨在通过5MW电解器输送绿色氢,在去年结束的Gigastack项目的第一阶段,ITM开发了5MW电解器模块的设计,并研究了该技术的工业应用。 2020年2月18日,Gigastack 氢能项目获得来自英国政府的750 万英镑财政补贴。该项目是英国旨在减少工业和家庭碳排放的9000万英镑一揽子激励计划中的一部分,一同获得补贴的4 个低碳制氢示范项目还有Dolphyn、HyNet—low carbonhydrogen plant、Acorn Hydrogen Project、Bulk Hydrogen Production by Sorbent Enhanced Steam Reforming,而Gigastack项目拿到了最多的补贴。 比利时 有望建成世界首个投运商业化海上风电制氢项目 日前,比利时发布了一个名为“Hyport Oostende”的海上风电制氢项目的规划,根据其进度时间表,有望成为世界上首个投运的商业化海上风电制氢项目。该项目由海工巨擘DEME、投资机构PMV和比利时Ostend港共同开发,在Ostend港实施。项目分两阶段,第一阶段,开发一个50MW的示范项目,第二阶段,开发一个规模更大的商业化项目,并在2025年前完成。 到2020年底,比利时大约会有400台海上风机投运,总装机容量2.26GW。根据比利时新的海域规划,还将新增1.75GW,总量达到4GW,大约可以供应全国一半的电力。 法 国 能源巨头道达尔也玩“花活儿” 一家成立于2017年的法国公司Lhyfe已开发出一种在不连接电网的情况下使用可再生能源通过电解生产氢气的方案,并已经筹集了800万欧元,将于几个月内在法国西北部建立法国第一座风电制氢示范工厂。同时,该企业计划在2025年前将其概念部署到海上风电项目中。 此外,近日,法国能源巨头道达尔发起了一个研究项目,旨在探索综合利用浮式海上风电、波浪能、氢能等多种能源形式,为海洋油气平台供电的模式。 项目名为“O/G Decarb创新工程”,除道达尔外,参与的公司或机构包括丹麦海洋能源公司Floating Power Plant A/S、丹麦碳氢研究与技术中心、全球最大的风能公共研究中心丹麦DTU Wind Energy、氢能研究机构Hydrogen Valley、丹麦天然气技术中心等。项目得到了欧洲区域发展基金的支持。 德国 最新海上风电制氢战略,投入20亿欧元 根据一份德国经济与能源部正在起草的氢能发展战略,德国正在考虑在海上风电竞标中,指定部分海上风电场专门用于生产绿色氢气。对于德国国内氢能市场,草案建议在2030年前开发至少3GW的电解制氢容量,绿色氢气占氢气总供应量的20%。这是一个颇有难度的目标。德国海上风电总装机容量为7.5GW,这是通过过去整整10年建立起来的。 提出了34条氢能发展的具体措施,目前这份草案正由其他政府部门审议中。草案中的举措还包括总额达数十亿欧元的财政支持,并强调,德国应尽快建立绿色氢气市场,走在世界的前列。氢能战略是德国能源改革——从核能和化石能源转型为可再生能源——的组成部分。中长期,德国计划将原本难以脱碳的行业,如交通运输、重工业、取暖等,改由氢气作为能源。 Engie旗下的两家公司Tractebel Engineering和Tractebel Overdick也将在德国建设一座400MW的海上风电制氢站。...
“米尔班夏乡长,我们从电力调度后台看到最近大同乡用电负荷在逐步增长,有什么用电需求要及时和我们联系。”7月14日,国网喀什供电公司副总经理韩伟对已经通电半个月的大同乡进行电话回访。 大同乡位于帕米尔高原腹地的喀什塔什库尔干塔吉克自治县。2020年6月29日,国网新疆电力有限公司将大网电通到大同乡,标志着新疆最后一个未接入大网电的乡正式通电。 自2010年开始,国家提出通过电网延伸工程和新能源两种方式,在“十二五”末解决新疆115.2万无电人口用电问题。国网新疆电力通过电网延伸方式,解决逾98万人口的用电问题,其余通过新能源方式解决。 电网延伸覆盖范围内“户户通电” “10年前我参与建设了新疆第一个无大网电地区通电工程—塔城白杨河35千伏输变电工程,如今在喀什参与建设了最后一个通大网电的民生工程,10年时间见证了很多地区通电的艰辛历程。”韩伟说。 2010年11月,国网新疆电力施工人员在塔城地区托里县白杨河,开启了“十二五”新疆第一个无大网电地区电力民生工程建设。次年6月8日,工程正式投运,惠及当地7700多农牧民。 国网新疆电力克服高寒、缺氧、运输困难等诸多不利因素,先后于2011年,建成110千伏乌恰县输变电工程;2012年,建成吉根乡35千伏输变电工程;2013年6月,主电网进入斯姆哈纳村,村里49户288名农牧民及口岸用上大网电。 其中,位于克州乌恰县吉根乡的斯姆哈纳村因大网电的建设,村里的摄影、旅游、民宿等产业逐渐兴起,不少游客慕名而来。 2012年10月,电网建设延伸到了“东大门”星星峡,35千伏星星峡输变电工程投运,结束了星星峡没有大电网的历史。由于星星峡是新疆通向内地省份的陆路关口,该镇30多家商铺分布在312国道旁,靠柴油发电机发电,只能满足最基本的需求。 “以前,最头疼的就是没电,现在通电了,点亮了我的饭店,生活更有奔头了。”在星星峡开餐馆的王佐成说。如今,24小时不间断的供电照亮了镇上的医院、商铺、物流园,当地还建起了风电场、光伏场。 除了东、西部的电网建设,新疆北部、南部的也陆续覆盖电网。中蒙边境的萨尔布拉克村是青河县最后一个无大网电的行政村,当时村里46户人家230多人均为牧民。 为了方便牧民生活,国网新疆电力投资398万元(人民币,下同)架设近30公里线路,于2013年10月13日为萨尔布拉克村送去了大网电,如今该村通过发展奶制品加工、旅游业、养殖业、庭院经济等,使村民增收致富。 2014年7月,投资1293万元和田皮山县垴阿巴提塔吉克民族乡电力工程建成投运,80岁的老人格亚斯第一次用惊讶的表情拉亮了自己屋里的电灯,该乡705户家庭迎来了“长明电”。 阿克肖村地处海拔3000多米的喀喇昆仑山边境地区,与克什米尔隔山相望,国网新疆电力克服重重困难,提前一年半实现了电网延伸到新疆南端。 2014年9月25日,随着克州阿克陶县巴仁乡电力工程的投运,新疆“十二五”无大网电地区电力建设工程全线告捷,国网新疆电力比国家计划提前15个月实现了电网延伸覆盖范围内的户户通电。 4年时间,国网新疆电力投资44.92亿元,实施无电工程项目318个,新建变电站65座、线路20611千米、变压器6826台,解决了281个无电行政村、98.41万无电人口的用电问题。 电网改造升级助力脱贫攻坚 偏远农牧区通电只是国网新疆电力服务民生迈出的第一步,让这些地方从“点灯看电视”的基本需求升级到电力化生产的动力需求,进而助力脱贫攻坚是国网新疆电力“十三五”的目标。 “十三五”期间,国网新疆电力投入资金986亿元,先后实施新一轮农网改造升级、“光伏行政村通大网电”、抵边村寨、南疆“煤改电”、异地搬迁、南疆750千伏电网延伸补强等工程,大幅提升供电能力和服务水平。 “电网升级改造后,我家新添了加工核桃的机械,动力电就是我们农户致富路上的‘功臣’。”2017年9月27日,对于和田县巴格其镇村民阿布力米提·艾孜孜来说是难忘的一天。 就在这一天,新疆新一轮农网改造升级工程完工,这项总投资33.74亿元的民生工程,历时两年,共完成748个小城镇(中心村)电网改造升级、1594眼机井通电和992个村通动力电任务,全疆1300多万人受益、400多万农牧民用电得到极大改善。 2018年,国网新疆电力开始实施抵边村寨农网改造升级工程,为给克州阿合奇县哈拉布拉克乡阿克翁库尔村供电,投资5595万元新建35千伏输变电工程和农网改造升级工程。该牧业点只有25户、73名牧民,户均投资高达223.8万元。 不仅抵边村寨工程如此,2019年实施的11个光伏行政村通大网电工程建设也是如此,2019年至2020年,新疆和国家电网公司投入专项资金约5.92亿元,以大网电延伸的方式解决偏远山村缺电问题,受益农牧民只有1535户,户均投资高达38.6万元。 “给偏远地区农牧民通大网电不能只算经济账,今年是全面脱贫攻坚之年,电力作为发展的先行官,不能让任何一个偏远地区落下。”国网新疆电力有限公司发展策划部主任助理吕盼说。 2020年6月26日,新疆259个抵边村寨农网改造升级工程历时两年多全部投运,惠及2.2万户、8.74万农牧民;6月29日,11个光伏行政村全部通上大网电。 与此同时,南疆“煤改电”工程(一期)也在抓紧施工,实施“煤改电”清洁取暖,居民户均用电容量大幅提高,对电网供电能力也是巨大挑战。据数据显示,南疆“煤改电”工程总投资58.83亿元,其中电网建设和改造投资就达46亿元,占总投资的78.2%。 从“村村通电”“户户通电”到“村村通动力电”,国网新疆电力将电网的毛细血管延伸到各个角落,让人民在“用上电”到“用好电”的道路上不断探索前进。...
国企改革在实践中不断推陈出新。 作为资产规模最大的能源央企,国家电网短时间内在两次会议上都提到“战略+运营”“战略+财务”管控模式。前一次是专题会,后一次在公司深化改革工作委员会会议上,通过了“战略+运营”“战略+财务”管控模式优化方案。 7月13日的深化改革工作委员会会议,提出推动管控模式优化,是公司落实中央深化国企改革部署的重大举措,是适应新一轮电力体制改革的必然要求,是推动公司战略目标落地的重要保障,事关全局、影响长远、意义重大。 2016年,《国企改革指导意见》下发,提出国资监管由“管企业”到“管资产”并改建组建国有资本投资运营公司,意味着国企改革的重点由事关“所有权”的混合所有制转移到“经营权”改革。 一时之间,议论纷纷。国有企业从管企业到管资产的试点也进行了几轮。央企能源企业也推出几波混改项目试点,管资产怎么管,有试点,外界能看到的效果并不显著。 国家电网放管赋能来了? 混改依然重要,但管控模式成为国企挂在口头的新话术。 国家管网公司成立后,还没有实施资产划拨就在年初提出,要构建具有国家管网集团特色的管控模式,推进公司治理体系和治理能力现代化。结合公司实际,构建“战略偏运营型”的管控模式、网格化赋能的组织形态,建立灵活高效的市场化经营机制,推进管理人员能上能下、推进员工能进能出、推进收入能增能减。 战略偏运营的管控模式被提到一个高度,也是能源央企首次提出。国家管网和国家电网的业务有相似性,都是具有自然垄断性质的能源输送环节。 不过,国家电网树大根深,从2002年电改算起,已经快20年,电网覆盖度高。长期是输配一体,电力行业话语权强。 国家电网的战略+运营,是什么概念? 7月13日,国家电网有限公司召开深化改革工作委员会2020年第3次会议,深入贯彻习近平总书记关于国企改革发展、能源电力发展的重要讲话和指示精神,坚持目标引领、问题导向,凝聚思想共识,把握方向重点,持续推进管控模式优化落地见效,以管理变革“一子落”求企业发展“满盘活”。 国家电网官方新闻稿称,“战略+运营”“战略+财务”管控模式优化方案,紧扣公司战略目标和企业发展规律,抓住了当前管控模式存在的主要矛盾,具有差异化、清单化、高效化的特点,有很强的指导性、针对性和可操作性,是对公司管理理念、管理机制、管理方式的深刻调整和重要探索。 毛伟明强调,要深刻把握管控模式优化在战略落地中的关键作用,重点把握“三个突出”。 一要突出战略统领。管控模式优化必须在公司战略目标确定的框架下统筹规划和系统实施。要紧紧把握这个基本点,结合改革发展新形势新要求,强化管控模式优化与战略落地的分层衔接,与八大工程、两大行动有机融合,引导公司上下在新的管控模式下干出精彩。 二要突出放管赋能。要牢牢把握放管赋能、向基层放权授权的总基调,正确处理管理与监督、效率与规范、权力与责任的关系。要注重“放管服”改革下放清单与“负面清单”的一致性、协同性。总部层面要强化工作协同,加快职责调整、制度完善和流程重构。基层单位要抓好衔接落地,确保四季度按照新模式运转。 三要突出差异管控。要着力在“精准”上下功夫,合理设置任务目标、管理要求、容错机制、评价标准,做到因企制宜、精准施策,让各个产业、各个单位在管控模式变革过程中同向发力、各展所长,切实提高公司整体运行效率和价值创造能力。 看完这些,觉得现在央企的管理几乎与政府别无二致,用的词都一样。要结合实际才能看得清楚。放管赋能对应政府的放管服和负面清单,要对应上国网之前以总部集权为目标的改革,更觉有意思。 毛伟明要求,公司上下要进一步提高认识,增强紧迫感使命感,抓紧抓实抓细各项工作,确保管控模式优化全面落地见效。 一是责任落实要到位。公司深改委要加强领导、全面统筹。总部各部门要细化实化工作安排、进度要求,层层传递压力,层层监督落实。各单位党委要把方向、管大局、保落实,结合自身实际确保改革平稳落地。 二是保障措施要到位。健全保障机制,强化政策配套,统筹推进职责界面、制度标准、业务流程、信息系统等调整优化工作,使各项改革举措在政策取向上相互协调、在实施过程中相互同步、在落地效果上相互支撑。 三是过程管控要到位。要纵深推进“放管服”改革,该放的放到底,该管的管到位,该服务的服务好,把事前把关和事中事后监管相结合起来,做到放活管好,并坚持在实践中不断探索、总结和提升,及时发现问题、解决问题、持续改进,推动好经验、好做法融入制度、标准和流程,不断提高管控模式优化的科学性、针对性和实效性。 一周之前的7月8日,国家电网优化方案专题会,照例也有论述。有细微差异。7月8日,“战略+运营”“战略+财务”管控模式优化专题会,是这么讲的: 落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,优化分类管控模式,构建科学合理、精简高效的管理体制机制,推进企业治理体系和治理能力现代化,加快建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业。 毛伟明指出,管理是企业永恒的主题。推动管控模式优化,是公司落实中央深化国有企业改革等重大决策部署、推动中国特色现代国有企业制度建设的重要举措,对建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业意义重大。在公司上下的共同努力下,经过充分论证研讨、广泛征求意见,大家提高了认知、开阔了思路、凝聚了共识,在较短时间内开展了大量富有成效的工作,形成了较为成熟的方案,值得充分肯定。 毛伟明强调,要紧密结合党中央、国务院赋予公司的职责定位,紧密结合行业特点,紧密结合公司实际,积极适应不断发展的新形势新任务,准确识变、科学应变、主动求变,坚持与时俱进,推进管理创新。要突出问题导向、目标导向、结果导向,正确处理管理与监督、效率与规范、权利与责任的关系,以好的理念、好的制度、好的方法,全面激发发展潜力与经营活力,有效提高市场竞争力和管理创新力,显著提升资本运营效率与价值创造能力,支撑公司高质量发展。 毛伟明要求,要增强“战略+运营”“战略+财务”管控模式优化方案的针对性和可操作性,确保经得起实践检验。 一是坚持战略导向。要将有利于战略落地实施、提高运转效率作为基本原则,提高方案的适应性、匹配度,激发各层级的积极性、主动性、创造性,引导公司上下在新的管控模式下干出精彩。 二是坚持差异管控。要综合考虑各单位在业务属性、发展阶段、监管要求等方面的差异,精准施策、精准考核,切实提高管控效率,不搞“一刀切”“一锅煮”。 三是坚持放管赋能。要牢牢把握放管赋能、向基层放权授权的总基调,清晰界定总部和基层单位的管理界面,合理确定责权关系,该放的放掉,该管的管好,该服务的服务好,通过“放管服”有机结合,有效激发各层级活力。 四是坚持稳中求进。要落实好“稳”是基础和前提,“进”是方向和目标,进一步优化方案,把公司管控的痛点、堵点找得更准一些,把措施考虑得更周全一些,确保管控模式优化调整取得实效。 稳中求进在13日通过后没有再提了。什么改革都得稳中求进,更得看实施细节。 是否彻底告别“三集五大”,还得看实际执行 从内容看,国网此次的管控模式改革切合国资改革大方向。 不过,更要看到。切合新方向等于对前任做法的纠偏。2002年电改成立的国家电网,本来划定了5个区域公司。按照当时的改革设想,是要一步一步做实区域公司,进一步推动电改。 形势变化快,主辅分离的改革诉求到2011年两家建设公司分离才告完成。其他的没什么进展。十二五期间,国家电网开始推三集五大,总部收权。 国家电网“十二五“发展战略提出,深入推进公司发展方式转变路线。即按照集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设(简称“四化”)要求,实施人力资源、财务、物资集约化管理,构建大规划、大建设、大运行、大检修、大营销(简称“三集五大”)体系,实现公司发展方式的转变。 到2014年进行新一轮电改时,国家电网公司‘三集五大’体系全面建成。完成了对管理模式、组织体系、业务关系等全方位、根本性的调整,实现了人财物集约化管理,初步建立现代企业管理体系,有效提升了公司资源配置能力和核心业务运转效率。 国家电网在2009年全球的排名是第15名,2010年是第8名,2011-2015年都是第7名,2016年国家电网排名升至了第2位,2017年和2018年国家电网都得以维持。 当时改革方案的操刀者,业内人士对国网的集权颇有微词。 三集五大也带来了大公司的弊病,不够灵活,基层单位没有决策权,没法按地方政府意愿投资等等。人财物的集约化使得国家电网形成了一切以总部为决策调控中心的行事体制,地方单位完全丧失了人财物的自主权。当年流传,基层单位采购办公用品,审批都得走一年。10千伏以下的线路都得总部批准。 人财物集中了,效率就下降了。也与2015年开始的电改、政府下放审批权改革相悖。 随着国网第一任董事长刘振亚的退休,也在经历静悄悄的调整。不过直到2017年,国网的工作会议,还是在提三集五大。 之后才慢慢调整。 时过境迁,这次要勇敢和过去say byebye!...
能源电力“十四五”规划专家建言集萃 ——来自2020年“中国电力圆桌”会议的大咖声音 (能源情报研究中心) 近日,由中国能源研究会主办、中国能源研究会能源政策研究中心承办的“中国电力圆桌”(中国电力可持续发展高级圆桌)2020年第一次会议以线上视频会议形式召开,会议主题是电力发展“十四五”规划的若干问题。近30位业界专家就此展开深入讨论,本刊摘录专家发言精华,以飨读者。 一、编制“十四五”能源规划新形势 与“十三五”能源规划编制相比,“十四五”能源规划编制面临诸多新变化新要求。其中,从理念上看,“十三五”能源规划注重环境保护,“十四五”能源规划注重生态保护,重点考虑碳减排问题;从思路上看,“十三五”注重能源数量保障,“十四五”注重能源质量提升;从时间上看,“十三五”注重5年发展,“十四五”注重更长远发展;从空间上看,“十三五”注重能源自身发展,“十四五”注重能源全产业链发展;从实质上看,“十三五”偏重生产力发展,“十四五”偏重生产关系调整。 ——中国能源研究会副理事长吴吟 “十四五”能源规划最重要的边界约束条件是碳排放总量问题,即“十四五”期间我国碳排放是继续上升、达峰还是下降,要进行科学研究,从量上明确基数。不能怕给自己施加压力而回避,这是大趋势,回避碳排放问题是掩耳盗铃。 ——原中国电力投资集团公司总经理陆启洲 “十四五”能源规划是开启能源高质量发展的第一个五年计划,不但要解决“十四五”期间能源如何清洁低碳、安全高效发展的问题,还要为2035年、2050年的长期发展找准方向,对于必须要开展的低碳转型要早些快些推进,对于传统发展方式的延续使用部分,要尽可能防止沉没成本问题。传统能源部分,比如煤电,可以用现有条件满足电力供应需求的,就尽量不要新增,需要认真进行全寿命周期最小成本、最优效益的分析。 ——国家发展和改革委员会能源研究所原所长周大地 二、“十四五”电力需求预测 1.电力需求将保持刚性增长 综合我们和相关单位预测看,“十四五”期间我国电力需求将保持刚性增长,特别是“十四五”中后期会有较大增长。预计到2025年,全社会用电量在9万亿至10万亿千瓦时之间,年均增速4%~6%,基本与“十三五”年均增速持平。这一判断是我们开展电力系统规划的基础。 过去我们在做电力需求预测时要考虑最大负荷,基本未考虑对尖峰负荷的判断,“十四五”期间将对全国尖峰负荷做出预测,要控制尖峰负荷,控制的标准和程度要因省而异。对于浙江、广东、江苏、北京、上海等经济结构调整较快、三产用电比重较大的地区,其尖峰负荷控制力度要大一些,以体现节能效果。部分重化工特点较重的地区,负荷率基本在90%以上,这些地区尖峰负荷不明显,控制效果并不大。据此全国可分为三到四个档位控制水平。预计“十四五”全国尖峰负荷控制规模在5000万千瓦左右,这是我们初步的判断。 ——电力规划设计总院院长杜忠明 2.不应简单考虑加法,还要考虑做减法 我们看一组数字,“十五”“十一五”“十二五”“十三五”期间,能源消费增量分别为11.4亿吨标准煤、9.8亿吨标准煤、7.4亿吨标准煤、5.6亿吨标准煤,增量基本每五年下降约2亿吨标准煤;电力消费增量分别为1.14万亿千瓦时、1.71万亿千瓦时、1.61万亿千瓦时、1.49万亿千瓦时,增量基本维持1.5万亿千瓦时水平;煤炭消费增量分别约为12.4亿吨、8.5亿吨、3.3亿吨、1.0亿吨(原煤),逐步递减;煤炭在能源消费总量增量中的占比分别为55%、43%、22%、9%;煤电在全社会用电增量中的占比分别为80%、74%、50%、35%。在编制“十四五”电力规划时,不应简单地考虑加法,还要考虑做减法。对脱离行业历史增量趋势的规划目标,要充分论证,说明依据何在。 ——国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任李俊峰 3.电力需求预测不能过于乐观 电力需求预测要考虑以下几个因素,一是考虑我国制造业在全球工业中的比重,因为制造业电力消耗比重约占第二产业电力消耗的三分之二。受人工成本升高、疫情后国外加快工业化步伐、欧洲绿政等因素影响,长远看我国制造业在全球较高占比的地位不可能持续下去,其对电力的需求会放缓甚至会下降。二是国内城镇化达到较高水平后,发展增速可能会放缓,影响电力需求。三是我国能效逐步提高,比如未来城市建筑、工业采取很好的节能措施,电力消耗水平下降。综合来看,电力需求预测不能过于乐观。 ——中国银保监会政策研究局一级巡视员叶燕斐 三、重视节约优先方针落实 简单讲,能源转型路径是把能源消费总量的分母做小,把可再生能源发展的分子做大。做小分母,要坚决落实节能优先方针。有关研究显示,通过燃煤发电煤耗降低至289克/千瓦时,钢铁、建材、化工单位产品煤耗降低至国际水平,燃煤工业锅炉热效率由65%提升至90%,居民和服务业采用热效率为70%的新型炉具等四项措施总共可节煤11.9亿吨(分别节煤4.17亿吨、4.2亿吨、1.4亿吨、2.1亿吨),折合8.5亿吨标准煤。加之交通、建筑领域节能,我国节能潜力巨大。做大分子,要大力发展可再生能源。随着技术进步,风电、光电成本下降很快,基本具备平价上网条件,发展潜力很大。要破除一切体制机制障碍,确保可再生能源又好又快发展。“十四五”能源规划中要突出能源转型主线,明确能源转型的指标。 ——中国能源研究会副理事长吴吟 “十三五”基本上放松了节能考核,对节能没有重视、没有政策、也没有力度。“十四五”要推进高效节能,既包括用能方面的节能和技术改造,又包括供应方面,如何通过系统优化、提高转换效率、防止无效投资等来提高整个能源系统效率。通过节能,希望将能源消费弹性系数控制在0.3到0.4。 ——国家发展和改革委员会能源研究所原所长周大地 坚持节能优先,需求侧节能潜力很大,特别是要加强终端用户的节能技术研究。“十三五”节能工作应该说不是特别理想,需要总结。“十四五”要进一步推动能效电厂等节能项目商业化,通过市场化推动节能产业发展。关于煤电发展方面,建议研究城市近郊电厂电热联供、煤改气和垃圾耦合发电,保持已有厂址不被湮没。 ——国家开发银行评审一局副局长陈孙蛟 四、电源发展与布局优化 1.行业和区域发展预测 预计到2025年,我国煤电装机在电源中的占比有望控制在50%以内,新能源装机达到8亿千瓦左右,占比29%,发电量达到1.5万亿千瓦时左右,占比16%。新能源增量是按照2025年非化石能源消费占比18.4%的标准测算的。新能源4亿千瓦的装机增量是“十四五”电源发展最大的挑战。同时,“三北”地区新能源集中式开发将转为就地消纳为主,适当兼顾外送。 ——电力规划设计总院院长杜忠明 初步预测,南方电网“十四五”电力装机增量较目前增加1.12亿千瓦,其中,煤电新增装机2700万千瓦,其他装机是清洁能源。到2025年末,南方电网系统非化石能源装机占比达到56%。新能源装机增加后会存在消纳问题,从南方五省区来说,除了贵州、云南能够平衡以外,南方电网调峰缺口有600万千瓦。为此建议,一是加强火电机组的灵活性改造,二是建设抽水蓄能电站,三是发展调峰气电,四是优化西电东送跨省的调节能力,五是推广电力需求侧响应。 ——南方电网公司原总经理钟俊 2.煤电发展争议 煤电发展问题目前在业界有较大争议。我认为应该严格控制新上煤电项目,通过节能提效和建设虚拟电厂,满足“十四五”电力负荷增长以及系统削峰填谷的需求。从煤电规划建设风险预警(2020年2月发布的23个省区是绿色)和全国煤电装机规模控制(到2020年底控制在11亿千瓦以内)的要求来看,现在煤电项目建设存在逐步升温的现象。电力系统削峰填谷可以通过发展虚拟电厂来解决。根据江苏省电力需求响应实施情况,今年预计削减负荷约500万千瓦,削峰能力基本达到最高负荷的3%~5%。虚拟电厂发展潜力很大,我国可控负荷资源、分布式电源、用户侧储能、电动汽车等分散式电源,都是虚拟电厂的发展基础。初步估算,有效聚合现有的分散资源,相当于建设100多台100万千瓦的煤电机组,可以满足电力负荷增长的需求。 ——中国能源研究会副理事长吴吟 “十四五”煤电将继续发挥电力安全保障“压舱石”的作用,需要考虑尖峰负荷抑制、需求侧响应等综合措施,尽可能减少新增煤电装机。在有序发展增量的同时,着力实现存量机组的优化升级,推动灵活、低碳和高效发展。发展布局上,一是在北方建设综合能源基地配套煤电,煤电建设还需要增加。主要原因是纯新能源外送在电网技术上还有待进一步的突破,综合能源基地外送需要煤电起到支撑电源的作用。二是“两湖一江”地区依托蒙华铁路布局路口电源,“十四五”华中地区电力供应需要重点保障。此外,在受端华东、南方区域也需要一定的支撑电源。未来煤电利用小时数呈下降趋势,这是客观现实,我们也在研究支撑煤电经济性的最低利用小时数问题。 ——电力规划设计总院院长杜忠明 “十四五”电力规划中,发展可再生能源电力是重中之重,应放在首要位置、全力推进,这时容易被人们忽略的是煤电。其实,煤电对能源安全和碳减排至关重要,至少在“十四五”时期是至关重要的。首先,目前煤电装机占全国电力总装机的一半以上,发电量约占70%,是整个电力碳排放的大头。但是,总装机中有一半以上机组耗能过高。其次,“十三五”以来煤电平均利用小时数低于设计值的20%。第三,全国发电的基本格局仍然是通过公路、铁路、轮船,不远数千里把煤炭从西北部地区运输到中南部的电厂发电。上述情况要求我们“十四五”期间在煤电存量上做大文章。一是在煤电装机存量基本不变的前提下,推进高耗能小机组与高能效大机组实行等量装机容量的淘汰和置换。二是充分发挥已有装机,尤其是高能效机组的正常发电能力,若煤电利用小时回升到初始设计水平,相当于增加近2亿千瓦装机,既做到“十四五”期间基本不新增煤电装机,又可保障整体的电力需求。三是在不新增煤电装机情况下,进一步加大坑口电站建设力度,推进坑口电站和特高压电网相结合,提高电网利用效率和煤电节能减排。 ——中国生产力学会会长、山西省原副省长牛仁亮 煤电的“托底、让路、保供”作用在一定时期内还是离不开的,因此“十四五”期间,在大力发展新能源、水电和核电的同时,还要重视煤电发展。在增量发展方面,要着重发展大容量、高参数、低能耗、零排放和智慧型机组,要着重解决好煤炭直接和分散燃烧问题,推行县镇实现集中供热。同时也要注意存量机组的改造,目前还有3.5亿千瓦的亚临界存量机组,要通过改造让其充分发挥作用,如果一味地淘汰,会存在资源浪费问题。 ——中国大唐集团公司原董事长陈进行 3.大力发展新能源 目前,不考虑接入成本,光伏发电单位千瓦的初始投资与煤电相当,光伏发电发展主要存在安装空间、接入成本、消纳能力三大瓶颈。如何解决?据统计,农村住宅及养殖棚舍的屋顶约200亿平方米,考虑不同地区的光照资源,假如开发150亿平方米空间,可新增光伏发电装机十几亿千瓦,年发电量约2万亿千瓦时。这部分电量,三分之一用来解决农户生活用电问题,优化农民用能源结构,每户家庭需配2千瓦储能电池,家庭总投资约2万元;三分之一电量用于农机电气化、农村电动汽车等用电;剩下的三分之一电量,可以以村为单位整合打包上网,帮助城市满足尖峰用电需求。建议“十四五”期间推出一批“光伏发电示范村”,研究其示范效果。 ——中国工程院院士江亿 实际上,新能源调节能力不足是个“伪命题”。我国电源、电网规模巨大,从技术上为目前的新能源发电提供调节是没有问题的。电力系统调节能力之所以看起来不足,是由于市场机制问题,是系统性问题。通过火电机组深度调峰改造、配备储能提高系统调节能力,是试图以元件改造来解决系统性问题,方向性有待商榷,而且成本很高。比如,目前部分省强制性要求风电和光伏电站配置电化学储能,其成本至少是常规抽水蓄能调节的四倍以上。 可以从需求侧考虑改善电力系统的新能源调节能力,在农村发展分布式新能源。根据初步统计,农村电网交叉补贴平均为0.6元/千瓦时,电网少供一度电,交叉补贴就减少0.6元。同时,农村建设分布式新能源的土地成本很低。在中东部地区发展电力合作社模式,有利于解决需求侧调节问题,同时重建农村集体经济。 ——原中国电力投资集团公司总经理陆启洲 通过“十四五”的努力,到“十四五”末,海上风电、地热能有望实现平价,海上风电和地热能将有力推动沿海能源转型和北方地区清洁供暖。风电、光伏发电补贴和消纳问题解决或基本解决后,随着其持续大规模发展,风电、光伏发电的国土空间、环保红线等约束将越来越突出。 ——水利水电规划设计总院副院长易跃春 4.加强电力“十四五”发展成本控制 第一,建议明确满足能源供给和消费转型发展的电力发展思路和目标。比如,在供给侧为推动能源生产清洁化,设定到2025年清洁能源装机占比目标;在消费侧将节能节电放到恰当位置,尽可能提高电气化水平,促进整个能源消费结构转变。第二,建议电力结构要由调整变为优化。“十四五”以后的规划应该更侧重以全社会成本最低为目标来优化电源的建设和发展,包括煤电清洁化发展和电力系统灵活性改造。第三,建议妥善处理发展与节约的关系,优先强化提高生产和消费的效率,充分体现节约优先。最后,建议电力发展要进行成本控制。不能一味地强调发展、建设、投资,应该更好地去优化,更好地以全社会成本最低的原则统筹发展。比如考虑尖峰负荷控制,虚拟电厂建设,进一步扩大备用率范围,由分省备用变为分网备用或区域备用等。 ——中国能源研究会特邀副理事长韩水 “十四五”规划应把低成本电力供应作为一个重要目标。目前,我国电力发展已有不同电源装机、电网规模等十几项指标居世界第一,已经解决了“有没有电”的问题,下面要解决成本问题,即“用电能不能便宜”的问题,让社会用户享受电力规模发展的经济性。但现在我国可再生能源比重在提高,大发电机组占比在提高,供电成本却还没有降下来,要通过技术创新、体制改革及财税改革等措施降低供电成本。 ——中国社会科学院工业经济研究所所长史丹 五、深入推进能源技术与体制革命 1.大力推进能源技术革命 一是考虑过去几次五年规划的作用,明确“十四五”期间要解决哪些问题,到2030年、2050年能源发展的目标是什么。二是明确智慧能源在“十四五”期间的发展方向、相关标准和技术规范。三是深化能源体制改革,促进能源供给侧与消费侧联动。 ——国家能源局东北监管局局长苑舜 “十四五”期间会有几个重大事件发生:一是新能源将成为最便宜的能源,二是储能进入大规模应用阶段,三是新能源汽车进入大规模普及阶段,四是信息技术与能源进行深入融合。这四个变化,最后都离不开能源互联网这个基础平台的支撑。能源互联网发展是“十四五”中最重要的亮点。此外,“十四五”的体制改革中要有硬核措施,比如交叉补贴改革、电力交易中心改革等,哪怕实现其中一条都非常有利。 ——国家电网公司企业管理协会秘书长江冰 2.加快储能技术进步与规模化发展 储能是“十四五”期间发展的重点。《电力发展“十三五”规划》没有对储能的规模化发展提出预测与规划,“十四五”电力规划将结合这五年间4亿千瓦新能源装机增量,来测算配备多大规模储能,提出储能规模化发展重点任务。储能在电力系统中有多重功能,在电源侧、电网侧、负荷侧都有储能的应用场景,下一步要加快储能建设,以适应新能源大规模并网运行的要求。 ——电力规划设计总院院长杜忠明 要加大科技投入,大力发展储能技术,要从新材料和新工艺入手,解决好目前存在的储能装置容量小、成本高、寿命短、安全性差等问题。要特别加大分布式能源、微网储能技术的投入和研究,力争有新的突破。 ——中国大唐集团公司原董事长陈进行 3.推进价格改革和市场化改革 推进价格和市场化改革,一是注重对“十三五”规划执行情况的梳理总结。“十三五”还存在哪些问题、哪些短板,要对这些问题进行梳理总结。二是注重对“十四五”电力需求的预测,这是做规划的基础。三是注重电价改革及电力市场化改革政策对电力规划的影响制约作用。四是注重电力规划对电力投资布局、结构优化的引领约束作用。五是注重电力规划安全性与经济性的兼顾。做规划时要特别重视电力规划的安全和保障,但也要注重经济性评价和分析,不能顾此失彼。 ——国家能源局西北监管局局长黄少中 能源价格改革和能源市场建设应成为“十四五”规划的重要内容。现在能源发展中出现诸多矛盾,是由于能源市场价格信号出现扭曲,低碳转型目标和市场路径不配套。比如交叉补贴、强制性降价,使能源系统运行无法充分体现经济效益,也很难协调各方面推进能源转型的积极性。能源价格要引导能源高效利用,引导能源供应结构的优化和各种设备的合理使用。总之,“十四五”规划要充分重视能源体制革命。 ——国家发展和改革委员会能源研究所原所长周大地 一要完善跨省区中长期电力市场建设,统筹推进中长期市场+现货市场建设;二要实行完善的调峰电价体系;三要强化煤电改造效益的保障;四要完善抽水蓄能的电价体系;五要加强需求侧响应的服务机制建设;最后要建立虚拟电厂的回报机制。 ——南方电网公司原总经理钟俊 一是在能源转型中,要高度重视气电的发展及其多重作用。二是全面总结国家提出的多能互补、智慧能源、低碳城市等各类示范项目情况。三是重点攻克能源领域重大科技难点和短板。四是深入推进能源体制革命。包括电改、油气体制改革和能源管理体制改革,电热冷气水需要综合规划,统一监管,鼓励相关产业跨界融合,支持综合智慧能源发展。 ——中国投资协会能源投资专委会会长孙耀唯  ...
利用电动汽车入网技术(V2G),将电动汽车作为分布式储能单元,以充放电形式参与电网调控,可在用电高峰由电动汽车反向馈电,实现削峰填谷、电力调频、平抑可再生能源电力波动、为电网提供无功支撑等储能功能。 作为新型基础设施七大领域之一,充电桩不仅是单一功能的新能源汽车补充能量基础设施,还应是我国基础设施数字化、信息化发展风向标。当前,新能源汽车充电桩建设需采用新一代充电技术、人工智能、新能源等新兴技术,融入到智能交通、智慧城市、智慧能源等领域建设。建议全国范围推广应用一批充电桩新兴技术,实施一批示范项目,将充电桩领域的新技术和新模式建设成为“新基建”的重要示范工程。 一、“新基建”背景下要重视新技术在充电桩行业的应用 近年来,我国充电桩数量保持高速增长,据中国充电联盟统计,截至2019年底,全国充电桩保有量121.9万台,同比增长50.8%,其中,公共充电桩保有量51.6万台,同比增长33%。由于新能源汽车保有量持续增长,作为配套设施的充电桩建设依然滞后,造成充电桩供应量相对不足。2019年全国新能源汽车保有量381万辆,车桩比约为3.1:1,这与国家要求的车桩比1:1的行业发展要求,还存在着相当大的数量供应缺口。此次“新基建”将新能源汽车充电桩纳入其中,各地纷纷加快出台相关政策,天津、广西等省市出台充电基础设施建设实施方案,吸引社会资本进入到充电桩建设领域,全国新能源汽车充电基础设施建设呈现明显加快,未来具有更大的潜在增长空间。 国家提出“新基建”发展战略,为新能源汽车充电桩建设带动了新的机遇。当前,发展充电桩基础设施建设,要重视将最新的科技成果融入到充电桩设施建设,避免出现仅是功能单一的传统充电设施的规模简单扩张,要将新一代的充电技术、信息技术以及新能源智慧电网等技术在充电基础设施领域进行深入融合应用,提升充电桩建设在智能交通、智慧城市和智慧能源等领域的资源整合。 一是要重视应用新一代充电技术。以提升充电服务体验、充电服务质量和充电安全为特征的充电技术是新一代充电技术未来发展的主流趋势。其中,大功率充电技术可进一步缩短充电时长;无线充电技术可提升无感充电体验;充电漫游互联互通技术将实现跨平台充电功能;充电电气安全、信息安全等技术,将实现安全可靠充电。“新基建”的实施将加快释放对新一代充电技术突破的需求,推动充电桩行业的技术升级。 二是要重视应用新一代信息技术。近年来,物联网、大数据、5G通讯等新一代信息技术加速发展,为智能充电桩广泛应用到道路交通、城市管理等领域成为可能。随着新一代信息技术的不断突破,特别是此次“新基建”下包括5G等基础设施建设,新一代信息技术也将加速发展,从而推动充电设施建设加速,并与城市交通设施、电网设施建设深度融合,可以预见,充电桩的发展将在智慧交通、智慧城市建设中发挥重要作用。 三是要重视应用新电网技术。要将充电桩建设成为电力用户和电网之间实时信息交流的重要平台。突破新电网技术的发展,与电动汽车波谷错峰充电技术、充放电双向互动技术等形成有效互动,电动汽车充电纳入到电力需求侧管理将更加便利,从而实现电动汽车参与电力运行削峰填谷、就地消纳光伏/风电等新能源电力,提高电网效率,推动能源行业高效低碳发展。 二、“新基建”背景下,推动充电桩行业发展的建议 政策层面,加强规划引领,进一步明确充电桩数字化和信息化的建设方向。充电基础设施建设涉及到土地规划、能源、交通、建设等政府部门,属于跨部门和跨行业监管,而且充电技术进步大幅加快,行业发展变化较大,因此,应加强行业发展引导,及时、准确地反映行业发展的新技术和新趋势,尤为必要。以公共直流快速充电桩为例,2019年平均额定功率达到116 kW,比2016年大幅提升68%,充电桩多种技术方案并存(三相电源与单相电源并存;交流电和直流电并存),尤其在新一代充电技术、新一代信息技术的推动下,围绕充电桩领域的新模式、新业态、新服务不断涌现。 建议总结近些年充电桩取得的新兴技术应用成果,及时修订行业指导文件《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,结合新能源汽车产业发展,将充电基础设施和智慧能源、智能交通、新型智慧城市等领域的产业政策相互结合,在电网建设规划布局、电力价格优惠、财政补贴资金使用等方面,形成支持大功率充电、智能充电网络、储能充电等新兴技术的产业发展环境。另外,加强对地方政府充电基础设施建设工作的规范和指导,形成与传统基建偏重充电桩数量指标考核不同的发展氛围,“新基建”重视新技术、新模式运用,避免充电桩建设出现低水平重复建设的现象。 技术层面,加大“新基建”对新一代充电技术、新一代信息技术、新电网技术的推广应用。组织行业协会、骨干企业和科研院所召开充电桩技术研讨会,加快技术研发、推广和应用,形成成熟技术在全国推广。 一是电动汽车大功率充电技术。美国特斯拉超级充电标准(Tesla)最高可实现功率250kW,国内充电桩功率相对较低,额定功率在120kW以下,可支持电网公司、充电设备企业、车企、电池企业协同开发大功率充电技术和产品,加快推动电动汽车大功率充电技术的推广,开发高电压平台车型、高压零部件、快充电池等产品。 二是充电安全防护技术。在充电侧、能源侧、用户侧构建电动汽车充电安全模型,开发充电网大数据,利用云计算、机器学习等技术,通过有效监测、技术升级及安全预警等措施,对安全隐患进行有效防控,建立充电设施层面的主动安全防护体系,包括充电设施自身安全防护、充电过程主动安全防护、自动安全报警防护等。 三是推广和普及运营平台漫游互联互通技术。全国共有特来电、国家电网、南方电网等充电桩运营商数量15家以上,充电桩手机APP软件数量在50个以上,不仅要重视充电桩数量建设,要提升充电运营平台服务质量,加快发展充电漫游互联互通技术,实现不同充电桩运营商的跨平台充电服务结算等功能,加快在全国普及。 四是电动汽车入网技术 (V2G)。即车电互联技术(Vehicle to grid),在电动汽车和蓄电设备装置智能传感设备,实时检测用电量及用电功率,并能够通过控制器控制电力的通断,在电网负荷过高时,由电动汽车馈电,而电网负荷低时,车辆又可以储备过剩的发电量,从而实现电网和电动汽车的能量双向交换。 项目层面,抢抓“新基建”发展机遇,在全国实施一批重点示范项目,探索充电桩领域发展新模式。建设一批可推广复制的重点项目,积累相关经验在全国形成推广示范。 一是大功率充电示范项目。总结北京、深圳、常州等地电动汽车大功率充电项目,支持开展“车-桩-网”测试,检测车辆生产技术、电网技术、充电设备的稳定性和安全性,制定大功率充电标准,尤其支持在商用车、出租车、物流车等运营车辆,以及长续航里程乘用车等领域的应用,建立大功率充电示范项目(比如高速公路快充试点),对电网、电池、充电设备、标准等方面进行可行性验证,推动大功率充电技术大规模应用。 二是智慧城市应用充电桩示范项目。开发多媒体充电桩、移动充电桩、光储充一体化智能充电系统、充电堆、智慧路灯式充电桩等智能充电设备,推动各地将充电桩建设成为智慧城市的新终端,实现无缝接入物联网与智慧城市,采用5G等新一代信息技术,搭载监控、报警、资讯、大数据等智能硬件提供接入系统支持。 三是城市电动汽车储能充电示范项目。借鉴美国等发达国家电力需求侧响应项目的建设经验,在浙江、江苏等地区推进电力直接交易试点,支持充电设施运营商参与大用户直接交易,由电网、汽车厂商、充电智能技术公司合作开展充电需求响应的项目和商业模式试点,利用电动汽车入网技术(V2G),将电动汽车作为分布式储能单元,以充放电形式参与电网调控,可在用电高峰由电动汽车反向馈电,实现削峰填谷、电力调频、平抑可再生能源电力波动、为电网提供无功支撑等储能功能。 四是光伏储能充电示范项目。深入推进工信部的智能光伏示范企业及示范项目工作,总结东软载波园区微电网、特锐德智能光伏微网系统等“风力/光伏-储能-充电”的多种能源互补微电网示范项目,开发智能电桩,推进新能源汽车消化和使用光伏、风能、水能等绿色能源,在全社会加以推广。 (完)(作者系赛迪智库研究员)...
为风电企业纾困的八点建议 金风科技 风电、光伏等可再生能源的持续规模增长是保障国家能源安全与绿色发展的重要力量。与此同时,当前,各地已将风光等可再生能源建设项目作为带动投资、就业和经济增长的重点。在风电迈入平价发展之际,为切实推动风电等可再生能源持续健康发展,围绕并网、补贴、消纳和中长期规划等行业深层问题与挑战,本文提出八方面建议。 1.适当延长风电建设项目并网时限 政策刺激下的“抢装”影响行业健康发展。2019年5月,国家发展改革委出台了《关于完善风电上网电价政策的通知》(发改价格〔2019〕882号),规定“2018年底之前核准的陆上风电项目,2020年底前仍未完成并网的,国家不再补贴;2019年1月1日至2020年底前核准的陆上风电项目,2021年底前仍未完成并网的,国家不再补贴。”2020年元月,财政部、国家发展改革委和国家能源局联合出台的《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》( 财建〔2020〕4号)明确,“按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电和太阳能光热发电项目,按相应价格政策纳入中央财政补贴范围”。为确保风电项目的基本收益,赢得最后的补贴窗口期,各地风电项目建设从去年就开始提速。由于“抢装”,整个行业的风机公开招投标价格由2018年最低的3200元/千瓦左右上涨到2019年的4000元/千瓦左右。近年来,通过技术创新带来的降本增效被“抢装”直接抵消,不利于行业持续健康发展。 同时,由于风机制造和风电场建设周期较长,受新冠肺炎疫情影响,风机供应短缺、复工延期、进度受阻等多种因素叠加,使风电项目难以在规定时间内并网。如果补贴并网政策不延期,将带来严重的经济和社会影响。一方面,为抢夺窗口期,大部分项目会存在比2019年更严峻的赶工期“抢装”风险,带来成本上升和安全隐患。另一方面,部分项目因达不到并网时间要求而不得不被作废,这将导致风电场投资大幅下降。同时,还将面临产业链多个环节合同违约、资源浪费、大量从业人员失业的巨大风险。 建议国家适当延长风电项目并网时限要求(陆上风电延期至少6个月,海上风电延期至少12个月),保障行业健康可持续发展。 2.避免新能源消纳“保量不保价” 近年来,在国家和各省市的共同努力下,可再生能源消纳水平明显提高,弃电状况持续缓解,但也出现了强制交易、“保量不保价”的问题。主要体现在以下几方面: 一是最低保障小时数制度落实不到位。近年来,部分省发布的保障小时数低于国家规定的最低保障小时数。二是部分省区在市场化交易中强制定价并要求发电企业让利。三是风电承担辅助服务费用过高。以吉林为例,按风电项目成本6.5元/瓦计算,项目能承受的最低电价为0.29元/千瓦时,2019年1~5月每度电分摊辅助服务费0.04元,拟建的平价上网风电每度电至少要分摊0.02元,项目外送山东电价0.31元/千瓦时,每度电利润为零,严重挫伤了风电企业的积极性。 由于可再生能源补贴拖欠问题一直没有得到有效解决,使得风光等发电企业负债经营加剧,资金周转十分困难。如果还存在“有量无价”的消纳,将会使企业经营状况雪上加霜,引发产业链上下游的三角债问题,科技研发和管理投入不足的问题,甚至出现资金链断裂引发的金融风险。这将阻碍风电向平价时代平稳过渡。 建议严格按照《可再生能源法》精神,以及《国家能源局关于减轻可再生能源领域企业负担有关事项的通知》(国能发新能〔2018〕34号)规定,加强监管,要求各省严格执行可再生能源保障性收购制度,将新疆、甘肃、山西等现行风电和光伏最低保障小时数提高至国家核定的水平。建议国家有关部门督促各地整改电力交易中对可再生能源的歧视性规定,建立公平透明的电力交易市场机制,废除以辅助调峰名义使可再生能源给火电补贴,以及强迫低电价交易等不公平不合理的规定。建议积极推进特高压通道建设及跨省交易,提高清洁能源送出比例。 3.引导和激励消费侧加大对绿色电力的使用 长期以来,我国忽视了终端消费侧在推动能源绿色低碳转型方面的责任。对地方政府和各类市场主体明确具有约束力的强制性可再生能源电力消纳考核目标,以充分调动企业、个人以及全社会消费绿色电力的积极性,是当前及未来一段时间推动能源生产和消费革命的重要举措。 一是通过立法形式,落实可再生能源配额制的法律约束力。建议国家能源主管部门尽快出台可再生能源电力消纳制度的考核管理办法,除了明确考核主体的电力消纳义务,还应配套具有法律约束力的惩罚、奖励机制。对于未完成配额义务的主体,通过罚则等方式予以处理,如仿照节能减排考核方式,将可再生能源电力消纳责任完成情况纳入地方政府政绩考核。同时,完善以绿色电力证书为主要载体的绿色电力消费体系,实现配额指标的流转。 二是开展可再生能源绿色电力证书强制约束交易。建议国家相关部门尽快启动绿证强制交易。对地方政府,建议以能源消耗总量和强度“双控”考核为抓手推动绿证交易,鼓励能耗超标地区认购绿证,绿证对应电量折合为能源消费量,在地区能源消费超标量中予以扣减。在现有配额制市场主体外,持续扩大绿证买方市场范围和规模,保障绿证的市场需求、合理价格和长期绿证市场建设。 三是营造绿色电力消费氛围,倡导全社会使用绿色电力。建议政府相关部门策划持续性的社会公益活动,让社会大众真正了解可再生能源在拉动我国经济增长、增加就业、改善环境等方面的影响力。鼓励更多的高耗能企业参与可再生能源电力消费的行动中去,呼吁企业通过参与绿色电力消费提升其社会形象和社会责任感。对于长期自愿购买绿色电力的企业和个人,建议国家给予相应的经济优惠政策和社会荣誉,以税收、信贷激励和绿色企业表彰等方式,推动社会公众逐步形成绿色电力消费意识。推动绿色电力消费关联“能源双控”“绿色制造”“绿色金融”等现有机制,制定激励相容政策,形成消费者认购绿证的“真实内驱力”。 4.加快制定可再生能源中长期发展规划 得益于《可再生能源法》及相关产业政策出台,我国可再生能源在“十二五”“十三五”期间实现了快速发展。但在补贴、并网、消纳等方面存在的问题,也对行业长期健康发展带来了挑战,需要明确可再生能源在国家能源转型中的战略定位,确定中长期发展规划,制定可再生能源发展路线图,并配套出台相关产业政策,保障可再生能源行业健康持续发展,为国民经济发展提供有效保障。 一是建议在满足相关规划、环保要求的前提下,统筹研究提出2025年和2030年可再生能源整体发展目标,同时梳理、测算各地区可再生能源发展的总体目标和各类可再生能源发展目标,以规划为指引让我国能源发展真正走向绿色低碳化道路。 二是制定可再生能源发展路线图,明确技术、经济等方面的发展路径。推动电网企业与可再生能源企业在并网技术、负荷需求、市场交易等方面协同发展,实现高比例的可再生能源并网接入,保障国家能源转型战略的实现。 三是结合未来能源及电力发展趋势,制定有效的发展阶段衔接政策。建议能源主管部门做好风电“十三五”“十四五”规划衔接,避免出现因为补贴取消引发制造业生态环境恶化、设备产品质量隐患、“弃风限电”问题反弹、行业发展波动大等问题,实现平价的平稳过渡。 5.发行特别国债解决可再生能源补贴支付滞后问题 《可再生能源法执法报告》显示,2016年以来,可再生能源补贴发放不及时,补贴缺口不断加大。截至2019年,我国可再生能源补贴缺口已达3000亿元以上。据有关统计,可再生能源行业每年投资规模接近6000亿,就业人员接近400多万,拉动国家税收2000多亿元,补贴拖欠导致企业经营难以为继,逐渐失去“供血”和“造血”机能。 同时,补贴支付滞后问题对可再生能源行业外部融资环境造成不利影响。近年来由于可再生能源补贴不到位等因素的影响,部分地方的风电、光伏发电项目因为没有足够的现金流偿还贷款,出现了违约。一些金融机构将风电行业列入“限制性行业”,严格控制风电、光伏行业的信贷规模。比如,某银行在2018年将风电行业从绿色信贷优先支持的行业列入“限制性行业”,要求全行对该行业所有客户的信贷余额(包括贷款、银行承兑汇票、保函、信用证等)只减不增,这进一步加剧了可再生能源行业的资金压力,加大了整个可再生能源行业的资金流动性风险。 建议财政部发行3000亿元的可再生能源补贴特别国债,一次性弥补可再生能源补贴的资金缺口;将发债募集资金发放至可再生能源企业,一次性解决目前整个可再生能源行业的资金流动性危机和债务高企问题,支持可再生能源健康发展,促进能源结构调整。 6.完善高速公路匹配大型风电装备运输规范 我国风电设备制造业目前已成为国家重要产业之一,年产规模近万亿,但在风电产品及关键零部件高速公路运输效率上,仍有待提升。 依据车货超限尺寸的分级,风电机组整机(如主机、叶片、发电机、塔筒)及部分关键零部件(如铸件、变桨轴承等)都属于大批量生产的2~3级大型物件,具有典型的“超重、超大、不可解体”等特点。根据交通部规定,该类大型物件的公路运输需要办理运输通行线路上各地路政部门审批的超限运输许可证,并按照规定路线,在安全监护下,适时通行。 但目前缺乏针对风电行业同规格、同线路、大批量的大件运输车辆通行勘验、审批标准和规范,导致同一个风电工程项目,不同车辆、同一类货物、同一线路多次办证,降低运输效率。而且,2019年,交通运输部开始实行新的高速公路通行分类收费标准,目的在于降低车辆空驶率和运输成本。然而,由于风电行业项目工程的特殊性,运输车辆满载率难以提升,导致风电大件运输通行成本上升,企业盈利水平下降。 建议交通运输部海事路政局下放大件运输通行许可申请时的车辆勘验职责,做好事中事后监管,并差异化制订大件货运车辆高速公路通行费用的收费标准。 7.建立健全海上风电从业人员安全培训标准 在过去十余年中,良好的政策与上网电价环境极大推动国内海上风电的发展,2013~2019年国内海上风电装机量复合增长率高达58%,由此带来了大量的从业人员。根据对国内海上风电装机量及典型海上项目人员配比预测,截至2028年,国内需接受海上风电安全培训的潜在人员至少为3.8万人,这些作业人员在海上作业、进出场过程、起吊作业、机组、船舶甚至是岸上均面临事故风险。 根据全球海上风电健康与安全组织2018年公开的数据显示,仅报告的安全事故就达到854起,事故的根本原因与海上风电从业人员的职业技能、技术水平以及安全生产意识不足密切相关。 国内的现行法律、法规以及行业推荐标准中,对于风电从业人员并未有明晰的人员资质规定。目前国内现行的解决办法是海上风电从业人员选择作业场景部分相似行业的培训,比如海上油气开采行业的“四小证、五小证”或者船员“基本安全培训”,然而不论是船员还是海上石油作业的场景类型或风险源,均与海上风电有本质区别,从业者应掌握的技能也另有侧重,因此从业者接受海上风电特色的专业培训尤为重要。 建议由交通部法制司统一国内海上人员管理标准,由船员培训处建立健全海上风电从业人员培训标准。具体可参考连云港海事局根据《连云港海事局海上风电海事监管暂行办法》而推行的海上风电特色人员培训,在全国推广海上风电从业人员培训模式,于国内海事系统内相互认可,以规范提高海上风电从业人员安全意识与应急能力,为国内海上风电事业发展减少风险和后顾之忧。 8.优化风电行业税收政策 风电是未来国家能源安全的重要支撑,属于重资本行业,存在长周期留抵税额大、贷款利息增值税不得抵扣、政府补贴拖欠、补贴税先征和临时耕地占用税征收等不利于行业发展的税收政策。 具体来看,一是风力发电厂一次性投入规模大,资本回收周期长,贷款比例高,贷款利息成本大,通常一个5万千瓦的电厂需要投资3亿,建成当年形成增值税留抵税额4000万元,需要5年左右才能抵扣。二是金融业增值税改革不彻底,贷款利息不能抵扣,增加了企业税负,全行业每年因为贷款利息不得抵扣造成的成本增加20亿左右。三是国家补贴拖欠却提前征收补贴税。目前国家规定给予风力发电一定补贴,由于财政压力通常拖欠补贴两年,但补贴对应的增值税和所得税却提前1~2年缴纳。四是新修订的《耕地占用税法》增加了风力发电企业耕地占用税成本。新法第十一条规定,企业临时占用耕地一年内依法复耕后国家退还耕地占用税,占地的起始时间为取得用地许可时间,由于风电厂的建设周期受很多审批环节时间限制和自然条件变化限制,通常完成土地使用手续审批到建成复耕时间需要两年左右,按照目前的政策将导致电厂临时耕地占用费无法退还。 对此,提出以下四点建议:一是对风力发电行业实现全面的留抵退税鼓励政策。对国家鼓励的资源综合利用行业实现优惠政策叠加鼓励;即使不能叠加也不能因为该行业享受即征即退50%增值税就停止留抵退税权,国家解决企业资金困难普惠政策,可以考虑将即征即退影响额度予以剔除。二是允许新能源行业贷款利息抵扣增值税。三是国家补贴纳税义务发生时间,按照收付实现制确定,即收到补贴款时纳税。四是风力发电企业耕地占用时间应从企业动工日算起。  ...
施耐德电气:数字化加速能源互联网落地 徐韶峰/施耐德电气高级副总裁、能效管理中压业务中国区负责人 当今世界,能源革命迅猛发展,数字革命快速推进,正在深刻改变着能源电力和经济社会发展。 作为推动能源革命的重要手段,能源互联网的本质是采用互联网理念,以创新的信息技术为基础,以分布式可再生能源为主要一次能源,与天然气网络、交通系统网络、输配电网络等其他系统紧密耦合而形成的复杂多网流系统。 电力行业作为各种能源相互转化的枢纽,是能源互联网的核心,依赖数字化信息在各种设备和系统之间有效的双向传递,并最终实现分布式可再生能源的大规模利用。当前,电力行业正以开放的姿态积极拥抱数字技术、新能源、储能技术等,加速信息技术与能源电力产业的深度融合,推动能源互联网快速发展落地。 以数字化创新,赋能未来电网 2019年,国网能源研究院提出了到2050年实现“两个50%”的重要判断,即“2050年我国能源清洁化率(非化石能源占一次能源的比重)达到50%和终端电气化率(电能占终端能源消费的比重)达到50%”。大量光伏、风电等新能源和可再生能源将规模化接入,能源领域的智能化、去中心化态势凸显,以新能源和信息技术深度融合为特征的能源革命,正推动人类社会进入全新的能源体系。 与此同时,需求侧电力消费不确定性更加突出,尤其是终端用户对信息的即时接收和处理,对自身能效水平的即时感知等等,都对配电网行业提供了强劲的数字化需求。 能源结构的转型和电力消费需求的升级,奠定了能源互联网飞速发展的基调。“高度重视数字化、网络化和智能化发展,充分应用‘大云物移智链’等先进技术和手段,推进能源转型和信息技术深度融合。”这或许是对电网数字化最清晰的注解,同时也贯穿于施耐德电气的价值主张和数字化实践:通过创新技术改造提升传统电网,实现能源互联互通、共享互济。 一方面,高质量的智能化的电力设备是能源互联网的基础支撑;另一方面,配电系统的数字化性能,数据的收集和分析是提智增益的关键。施耐德电气基于物联网的EcoStruxure电网架构在互联互通的产品层,将数据的采集覆盖到从电表到配电网的中高压变电站各个环节;在边缘控制层,通过各级别边缘计算控制组件,对电网运营进行实时监测和控制;在应用、分析与服务层,系统通过如微电网管理顾问等应用,不但可以帮助系统更好地提高分布式能源的接入,更可以借助分析以及专家技术的数字化服务为配网提供电网运行辅助/增值服务。 2019年,施耐德电气携手合作伙伴为国网连云港供电公司提供并实施了以智能环网柜 - Smart PremSet为核心的智能化户外环网箱解决方案,助力打造了“五高一尖端”的全电气化能源服务示范岛项目。该项目将建成具有广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可靠、开放共享的高端配电网,既是一次对传统电网的创新,更是对全面提升电网数字化智能化水平的一次创新实践。 同时,应对能源互联网对环境可持续发展方面的要求,施耐德电气于年初推出了应用“无六氟化硫(SF6-Free)”创新技术的中压开关柜GM AirSeT, 还将在7月推出应用该技术的环网柜SM AirSeT和RM AirSeT系列产品,以创新的数字化技术,在可持续发展方面实现飞跃,同时为用户带来更多收益。 以创新的行业应用数字化,拥抱能源互联网 随着信息时代数字化进程加快,用户被赋予更广泛的消费选择权,新业态、新模式正在不断涌现。同时,用户的用能决策越来越多地依靠对自身能效水平的即时、全面感知。从石油化工、水泥矿业到健康医疗、机场交通、从数据中心、商业建筑到水务环保公共事业,从电子、物流到食品饮料、生命科学,再加上新基建背景下5G基站、新能源汽车充电桩的新业态,各行各业的数字化转型升级为电力行业的数字化提供了丰富的应用场景,加速了能源互联网的落地。 如何提升运维主动性及高效性,确保用电侧不同类型用电设施、场所的安全稳定供电,助力用电侧的行业应用数字化,是电力行业亟待解决的问题。 为此,施耐德电气正积极加速配电行业的全面革新,依托全新的EcoStruxure Power智能配电架构,从硬件、软件及数据方面,融合更多互联互通的产品,更专业的边缘控制软件以及全生命周期数字化顾问服务,实现电力设备连接、系统架构、应用场景的全面覆盖,为客户提供安全、可靠、高效、可持续的数字化配电解决方案。 以“秦淮数据中心”为例,基于EcoStruxure架构,施耐德电气立足深厚的实践积累,从电力输入到信息输出,从中压设施到IT空间,为秦淮数据中心建设提供覆盖规划、建设、运营的完整物理基础设施数字化解决方案及全生命周期服务。在确保系统安全稳定运行的同时,通过数字化手段,实现了高中低压一体智能化监控运维,全面提升数据中心电能监控与运维水平。 过去5年间,施耐德电气已在全球41个国家的工业、商业和公共部门等领域,完成了230个基于EcoStruxure架构部署的数字化转型项目,积累了非常丰富的经验,并进一步加强了为更多行业和用户赋能的卓越能力。 打通智能电网“最后一公里”,微电网领跑能源互联网 当前,供应侧大规模清洁能源出力波动性和需求侧电力消费不确定性等双侧随机性,对智能电网系统提出了挑战,迫切需要打通“最后一公里”——微电网和储能技术。作为对主电网的有力补充,微电网将原本分散的分布式电源相互协调起来,保证配电网的可靠性和安全性,同时,它能够顺利地接入可再生能源系统,实现用户需求侧管理以及现有能源和资源的最大化利用。 施耐德电气认为:微电网通过提供切实可用、易获取的能源,使得能源可靠性、供电弹性、能源易获取性、能源独立性等得以提升,并提高了参与电力需求响应计划或电网平衡计划的能力,由此助力推动能源转型,加速能源互联网的落地。 EcoStruxure电网的第三层架构中的微电网管理顾问,将为电力企业、售电公司进行分布式能源的优化整合、负荷塑形参与需求侧电力市场交易(支持openADR 协议),改善能源结构,优化成本,实现更高等级的资产管理、电网运营和电网灵活性,是新一代售电公司配网运行的有效平台。目前,施耐德电气在多个国际合作项目中为客户提供微电网解决方案。例如,施耐德电气与杜克能源合作,双方为蒙哥马利县部署两个先进的微电网,每年将产生约330万千瓦时太阳能,可以为400户家庭供电。该微电网系统还包括740万千瓦时热电联供。预计这两座设施进行现场发电每年可减少3629吨温室气体排放量,确保蒙哥马利县民众获得更清洁、更可靠、更高效的电力。 扎根中国的33年,施耐德电气不仅是中国能源跨越式发展的见证者,更是中国能源转型和电网建设的亲历者和参与者。凭借着领先的中低压配电及工业自动化产品,施耐德电气与合作伙伴一起,在中国参与了众多能源和基础设施建设,包括为三峡工程、西气东输、南水北调、岭澳核电站等重大工程提供设备和服务。同时,施耐德电气中压业务也扩大了在中国的投资,用于本地研发和打造先进生产线,生产新一代数字化绿色电气产品。 可以说,施耐德电气中压产品在传承中不断创新的进化史,和中国大地一步步变革与腾飞的步伐形影相随。今天,依托数字化推动能源互联网加速落地,鼎力支持“两新一重”建设,已经成为了施耐德电气新征程上的路标。我们将继续携手电力行业上下游合作伙伴,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出积极贡献,加速能源互联网落地,为中国经济高质量发展注入更多活力。  ...
电网体制改革和电力市场建设都是本轮电改的重要内容。电改过去五年了,人们看到的是电力市场建设取得了不少成果和突破,而电网体制改革则似乎仍在原地踏步,基本没有变化。体制改革与市场建设相比,前者具有基础性、决定性作用,本来应当适度超前,但实际上则明显落后,这显然不是人们期望的结果。 2020年5月中旬,中共中央和国务院下发了《关于新时代加快完善社会主义市场经济体制的意见》,明确提出了“构建更加系统完备、更加成熟定型的高水平社会主义市场经济体制”的要求和目标,这对电网体制改革无疑是一个最具刺激性的信号,因为电力市场也需要高水平的电网体制作支撑。或许本轮电改重新聚焦体制改革,将电网体制电改作为重点,跟上全国改革步伐,已经是时候了。 本文在充分考虑电网体制改革的市场化要求和我国国情的前提下,将电网体制改革方案划分为低、中、高三个层级,构成一个完整的三级递进方案,这样不仅可以使电网体制改革的思路和目标更加清晰和明确,而且有助于深化对方案实施必要性的认识,增强改革的信心和决心。 一、方案设计应遵循的三个基本原则 一是必须符合市场化改革方向和市场经济规律的要求,有利于打破垄断和促进市场的公平公正竞争。 二是必须符合电网的物理规律和技术特性要求,有利于电网的安全经济运行和高质量发展。 三是必须符合能源转型对调整生产关系的要求,有利于促进我国能源互联网的建设和能源转型的进程。 三个原则(即“三个符合”和“三个有利于”)尽管同等重要,但在改革方案的设计中,第三个原则常常被遗忘,得不到应有的重视。其实,在能源转型的大背景下,正是这个原则为本轮电改赋予了鲜明的时代特征,使其显得比以往任何时候都更加重要和迫切。 二、关于电网体制改革的层级方案 如果从国务院2002年下发《电力体制改革方案》(国发【2002】)5号文)算起,我国的电力体制改革快走过20年历程了。经过长期反复的比较和实践的检验,不能不承认,既满足三个基本原则要求,又适合我国国情的电网体制改革方案,就是5号文明确的“主辅分离+区域电网+输配分开”的方案。这个方案实际上包含三个层级:第一级为主辅分离方案,第二级为区域电网方案,第三级为输配分开方案,分别代表电网体制改革低、中、高三个不同的水平。 (1)主辅分离方案。在市场经济条件下,为保障市场竞争的公平公正性,具有自然垄断特性的公共事业企业是不应当介入竞争性行业的相关业务的,因此电网企业退出传统的设备制造、房地产等业务,以及由主业庇护的其它竞争性业务(包括企业办社会的有关业务)是理所当然的。如果不实行主辅分离,不仅不利于电力市场自身的健康运行,而且还会严重干扰其他市场的公平公正竞争。主辅分离是电力(电网)体制改革必须完成的最基本的任务,或者说是市场化改革的一个最低要求,在国发【2002】5号文和中发【2015】9号文中对此都有明确的意见。但令人遗憾是,这个最基本的任务至今仍然没有完成。 (2) 区域电网方案。对5号文原确定的6个区域电网公司进行必要调整,省级电网公司仍为相应区域公司的子公司,考虑到深化改革的需要和目前的新情况,华北电网公司宜包括蒙西电网,还应新增西南电网公司(含四川、重庆和西藏电网),华中电网公司不再包括川渝电网,其他四个区域电网公司不变。国家电网公司不再与区域和省级电网公司保持隶属关系,主要职责为承担区域电网联络线路的建设运营、从技术上协调各区域电网的电力电量平衡等事宜。 与一网独大的体制相比,区域电网体制无疑是一个巨大的进步。一网独大体制人为强化了电网的垄断地位,不可避免地带来诸多弊端,比如我行我素、绑架政府、左右舆论、窒息学术民主等。我国电网尽管电压等级最高,付出的投资和环保代价最大,但整体效率却比较低,相当多的工程输送容量长期达不到设计要求,可再生能源比例也与发达国家有较大差距,电网的高质量发展明显受到了旧体制的制约,教训是深刻的。 区域电网体制绝不是改革的普通选项,而是一个不能放弃的必选项,原因在于:第一,我国地域广阔,电网规模巨大,组建区域电网公司,有利于各网根据自身特点,优化建设方案提高电网效率,有利于电网向着扁平化、分布式的正确方向发展。第二,区域电力市场的建设、电力资源的优化配置,都需要区域电网公司的有力协调和配合。第三,区域电网体制实质上是按照市场竞争的理念,在自然垄断行业内部设计的一种可以进行“比较竞争”的管理模式,为克服和防止垄断弊端提供了必要保障,是电网体制改革坚持市场化方向的体现。 认为电网的规模越大、管理方式越集中、越有利于电网发展的看法,是一种不了解电网技术特性的误解。电网与其他行业很不一样,它有一个最基本最重要的规律叫分区平衡规律,这个规律左右着电网的规划建设和生产运行,其要义是:a、在环保允许的情况下,最大限度开发和利用本地的能源资源和厂址资源,以最经济的方式就近供电;b、动态保持全网以及各区域电网的电力平衡,构筑保障电网安全稳定运行的三道防线;c、掌握不同时期不同时段区域电网的盈余或缺额,综合考虑各种制约因素,以最优的方式进行平衡。分区平衡实质上就是分区管理,它不仅不排斥联网,还为联网提供依据和支撑,电网的不断发展正是在分区平衡的基础上实现的。区域电网体制并非主观臆想的方案,而是电网分区平衡规律的客观要求。 (3)输配分开方案。即将存量配电网从省级电网公司中分离出来,实行垄断环节与竞争环节的彻底分离。输配分开意味着各区域电网公司和各省级电网公司,正式成为只经营垄断业务(输电网)的公共事业企业,而配电网及其售电业务则完全进入市场,由竞争性企业(配售电公司)经营。由于配电网与地方经济发展和社会民生联系紧密,分离出来的存量配电网,可由省级政府以特许经营方式,授权給中央和地方的发电集团、有关能源公司,以及独立的配售电公司经营,形成中央政府主管输电,地方政府主管配电的格局。 为保证配电网同样拥有一流的技术水平和规模效益,经营大电网分离的存量配电网的企业数量不应过多,一个省内不宜超过10家;从全国范围看,可以成立若干全国性的配电集团公司。在今后的发展道路上,包括原来众多配电企业,都需要积极引入社会资本参与配电网建设并进行混合所有制改革,但可以肯定,我国配电网整体上国有资产始终会保持主导地位。 输配分开后,配电网企业可以同时经营售电,但必须履行供区内电力普遍服务义务和承担供电保底责任,并且欢迎独立售电公司参与供区的售电竞争。配售电业务不仅仅只有单纯的比较竞争,经营不善的配售电企业,若未达到特许经营约定的基本要求,将会被勒令提前退出,其供区经政府重新特许,或由新的企业接手,或并入其他经营业绩优秀的企业。 电网体制改革的三个层级方案,可看作是改革的三个步骤:第一步,按市场化要求,剥离具有竞争性的辅业;第二步引入市场竞争理念,在电网行业内部形成比较竞争格局;第三步分离电网具有竞争性的环节,实现市场竞争最大化。每完成一个步骤,电网体制的水平都将上升一个台阶。三个方案可分步实施,也可以统筹安排:前两个方案同步推进,后一个方案则先在两、三个省试点后再铺开。 三、对输配分开意义的深化认识 1、构建高水平电网体制的必然选择 构建高水平的电网体制不仅是电力行业市场化改革的需要,也是构建我国高水平社会主义市场经济体制的要求。高水平的电网体制,主要有两个评价标准:一是与市场化要求有很高的契合度,能够保障电力市场公平公正竞争;二是能够促进能源互联网建设,加快我国能源转型的步伐。 达到第一个标准,电网体制改革必须完成三项任务:a、形成真正科学合理的“管住中间,放开两头”的体制架构;b、电网企业(即输电网企业)重新定位,完全回归公共事业属性,成为市场的服务者而非竞争者;c、不仅剥离电网具有竞争性的辅业,也剥离其具有竞争性的环节。显然,电网体制改革如果只停留在主辅分离,或者区域电网体制的方案上,不进行输配分开改革,这些任务是根本不可能完成的。 达到第二个标准,输配分开更重要。能源互联网的建设将推动配电网向着有源化、局域化、协同化、智能化、低碳化、市场化方向发展,配电网的这“六化”建设,正是我国实现能源转型的真正抓手。正像“厂网分开”将发电厂推入市场,从而“解放”了发电厂一样,“输配分开”将配电网企业推入市场,也必然“解放”配电网企业。可以预计,输配分开改革将对我国社会产生强烈震撼,极大地调动地方政府和社会资金参与配电网建设的积极性,极大地激发企业因地制宜建设能源互联网、实现配电网“六化”的热情和创造性。也就是说,输配分开改革将动员社会上一切可以动员的力量,在我国掀起一场能源转型的“人民战争”,不仅会大大加快我国能源转型的步伐,还将为我国新时代的经济发展注入新的活力。 2、解决“厂网分开”与“厂网一体”矛盾的钥匙 “厂网分开”是电力体制市场化改革的一个基本原则,也是构建“管住中间,放开两头”体制架构的要求。但是在改革中人们发现,很多情形下厂网是不应该分开、也很难分开的。比如微电网内,源、网、储,甚至荷,需要一体化建设和运营;增量配电网(其实也包括存量配电网)中的分布式电源,如果允许配电网企业控股或参股并一体化运营,其经济性、效率、服务用户的质量都会好得多。这就不能不使人们对“厂网分开”的必要性产生了质疑。 导致改革实践与“厂网分开”原则发生矛盾的原因,在于电力体制改革“放开两头”的要求没有到位,用电侧这一头至今没有放开。这个问题一旦解决,即实现输配分开后,“厂网分开”与“厂网一体”将拥有各自明确的含义和应用场景,不会再产生矛盾。 显然,“厂网分开”指的是发电厂与输电网的分开(这也是“厂网分开”改革的初衷),作为具有自然垄断特性的输电网企业,不允许拥有发电厂,这是建立公平公正电力市场的基本要求。“厂网一体”则是指作为竞争性的配电网企业,可以根据自身的情况,在配电网內一体化建设和经营分布式电源,这是具有市场主体地位的竞争性企业的权利,也是促进能源互联网及配电网“六化”建设的需要。当然,按照有利于配电网低碳化、有利于电网安全运行的要求,配电网企业在其网內经营的电源不能是常规火电,单台机组容量需控制在技术上能够被配电网最高等级电压接受的范围内(新建常规火电单机容量均不低于600MW,一般应接入500千伏电网,属于“厂网分开”电源)。 还需要指出的是,输配分开后很大一部分配电网将经特许程序,由政府授权发电企业(发电公司或发电集团公司)经营建设,这些发电企业将同时拥有发电厂和配电网,这也是一种必要、合理的“厂网一体”形式。 3、规范国家电网与地方电网关系的理想模式 除国家大电网外,全国很多省份一直都存在着不少大大小小的地方电网,以及大用户自建电网,其最高电压等级大多为110千伏,个别的为220千伏,基本上都与大电网相联,性质上多数属于配电网或有源配电网,少数具有局域电网的特征。从增量配电业务改革的逻辑看,本轮电改的一个愿景就是要打破大电网的垄断,在配售电领域引入竞争,吸引社会资本参与配电网建设,推动配电网高质量发展。不能不承认,地方电网的存在与这个愿景是完全合拍的,似乎没有理由反对和阻止地方电网的发展。 但在实践中人们的认识并不一致,甚至相互矛盾。有的地区引入战略合作者,积极对地方小电网进行整合,力促其进一步发展壮大;有的地区则推行国家电网与地方电网融合发展方针,由国家电网控股地方电网,实现多网合一。两种做法代表的发展方向尽管南辕北辙,但却都被认为是电改的成果。配电网由于与地方经济和民生关系密切,地方政府对于处理好它的发展问题,一般都有较强烈的愿望和诉求,出现两种完全不同的做法,说明在全国进行统一的输配分开改革,不仅必要而且已经很紧迫了。 输配分开是一次深刻的电网体制改革,针对的不仅是国家电网,也包括地方电网,遵循的基本的原则是:有利于电网的安全稳定运行、有利于用户的经济可靠供电、有利于两侧电网的建设管理。因此,除110千伏及以下电网外,部分220(330)千伏变电站和线路也会根据具体情况归入配电网。 输配分开后,任何省份的电网都只包括两个部分:输电网和配电网,其中输电网是唯一的,也是统一的;配电网则按供电区域界定,以终端电网的形式覆盖全省。按照中央政府主管输电,地方政府主管配电的模式,输电网就是国家电网,配电网就是地方电网。也就是说,输电网与国家电网,配电网与地方电网将分别成为同一个概念,多网并存的问题将不复存在(输电网和配电网在技术上是一张网),发展壮大“地方电网”的念头也会自然打消。 有人担心输配分开后,配电网企业的投资能力和技术水平可能会受到削弱,导致不能充分发挥应有的作用,这种担心其实是不必要的。输电和配电是相对独立的专业,各自拥有的技术力量,可以随体制的变化相应分开;而且只要有现实的需要,以我国目前的科技教育水平,所需技术力量完全可以迅速得到充实和提高。至于投资能力,配电网企业也有若干由国有资本控股、具有很强融资能力和吸引力的全国性集团公司,基本不会出现因资金不足影响配电网发展的问题。 总之,输配分开后配电网企业会更加接地气,不仅能为服务地方经济发展作出更大贡献,也有能力承担起相关的社会责任。 4、为输电网的理性和科学发展提供体制保障 能源互联网的建设将使越来越多的低碳和可再生能源接入配电网,我国今后很多地区的新增电力负荷,一部分甚至绝大部分都可以由这些电源来满足,配电网不仅只负责供电,还将承担起平衡电力电量需求的部分责任。因此,不可避免地会出现输电网下网潮流(电能)逐渐减少、远距离输电需求不断减弱的情况。在一些地区输电网的进一步扩展不仅不再需要,而且还可能会进行收缩性调整。随着可再生能源比例不断提高,原来的燃煤电厂被逐渐替代,输电网的这种情况还会越来越突出。从全球范围看,西方发达国家的输电网早已从外延型电网变为了内涵型电网,能源互联网的建设也将有力推动我国输电网逐步进入内涵型发展轨道。今后输电网发展关注的重点,应当是如何应对能源转型带来的挑战、如何保障能源转型顺利进行等问题。 配电网的有源化与输电网的发展,相互间具有明显的排斥性,配电网的有源化程度越高,输电网的建设规模就越小;反之,输电网的输电容量规划越大,配电网的接入电源容量就越少。深刻认识并妥善处理这个矛盾,不仅是现代电网规划的重要课题,也是电网体制改革方案做到有利于电网高质量发展不能不考虑的问题。 输配分开改革从体制上为解决输配发展矛盾以及输电网的内涵型发展创造了条件,提供了保障。输配分开后,输电网企业作为一个服务型公共事业企业,不用再为营业收入、利润等问题操心,必然会自觉站在国家立场上履行职责,以社会效益最大化为目标,实事求是、高水平解决输电网在能源转型中遇到的所有问题,主动做好为实体经济和电力市场服务的工作,全力支持配电网的“六化”建设。可以肯定,目前输电网发展中存在的不理性、不科学、缺乏远见、背离电网发展方向等现象,都将随之消失。 四、科学性决定改革的成败 旧体制为什么要改革,就是因为它缺乏科学性,在新的环境下丧失了存在的理由。科学性是决定改革成败的最基本和最关键的因素,是改革方案的设计者最需要在乎的事。 (1)体制改革的科学性体现在符合事物内在的客观规律上。比如“厂网分开、输配分开”的体制设计,不仅是“管住中间、放开两头”市场化改革的要求,本质上是电力系统结构性功能差异的反映,也是电网分区平衡规律的体现。为什么不能以“配售分开”替代“输配分开”,原因就在于售电不是电力系统的一个技术环节,“配电网和售电”与“发电厂和卖电”一样,从技术上看都是分不开的,因此在电网体制架构中,与“厂网分开”对称的“另一头”只能是“输配分开”而不是“配售分开”。 (2)体制改革的科学性还体现在逻辑的清晰和一致性上。中发【2015】9号文明确要重新定位电网企业功能,改革和规范电网企业运营模式,不再以上网电价和销售电价价差作为电网企业的收入来源,而是按照政府核定的输配电价收取过网费,确保电网企业稳定的收入来源和收益水平。这就是说通过改革,电网企业将完全回归公共事业属性,集中精力履行电力普遍服务义务,不再承担直接创造利润的任务(电网企业的收入主要用于保障电网发展的必要投入和职工的合理收益)。但人们看到,对电网企业的利润考核依然照旧,并没有出台过渡性的考核办法,明显与9号文的有关改革要求脱节,这种自相矛盾的做法释放的信息,必然会严重干扰电力体制的深化改革。 (3)体制改革的科学性也体现在符合大众的常识认知上。比如电力调度机构是电力系统生产运行的指挥中心,而输电网则是电力系统的枢纽,从有利于保障整个系统的安全、经济运行的角度看,调度机构与输电网一体化运行是合理的。但从电力市场交易的角度看,电网企业如果继续经营售电业务,不可避免地要同时扮演裁判员和运动员的双重角色,常识告诉人们,这是无法保证市场竞争的公平性的。调度机构与输电网一体化只有在输配分开的前提下才是真正合理的。 (4)体制改革的科学性还体现在落实方案的严谨性上。关于重新定位电网企业功能,改革和规范其运营模式的要求,中发【2015】9号文已经明确提出来了,但遗憾的是后来陆陆续续出台的几十个指导落实改革要求的配套文件中,竟然没有一个是指导电网企业实现重新定位的文件。只提出要求和目标,没有具体的落实措施,只有上文,没有下文,这就是为什么经过了五年,电网体制仍旧基本没有变化的重要原因。我国的电力体制改革是由政府主导,自上而下进行的,对象是国资占主导地位的电力行业,解决问题的关键在政府主管部门而不在企业。改革必须强调严肃性和严谨性,如果如同儿戏,政府的信誉无疑会受到严重损害。 在科学性的基础上,坚持市场化方向,不动摇,不折腾,再加上一点只争朝夕的精神,电网体制改革取得成功还是有希望的。 (作者系西南电力设计院原副总工程师)...
欧洲能源转型的所见所思及对中国能源发展的启示 2020年7月3日 总结报告 欧洲在能源转型上走在了全球前列。欧盟发布的绿色协定(Green Deal)明确指出,要在2050年成为全球第一个零碳排放地区。英国议会在一个月时间内完成了气候变化法的修订,确认了2050年净零排放目标,丹麦和瑞典更是放出豪言壮语,要在一代人之内实现无化石能源社会。欧洲社会为何能够对能源转型达成如此广泛的社会共识?他们又准备如何实现这些目标? 驱动欧洲能源转型的不只是政府层面的各种规划和指令,更是成千上万个家庭、企业和社区的自觉行动:有用光伏和氢能满足全年能源需求的独幢离网建筑,有利用大型储热罐和空气源热泵的热电厂,有把冷柜余热用于供暖的超市,还有用生物质锅炉替代燃油供暖的农家。这些最基层的行动效果如何?经济性怎样?能否在中国复制? 清华大学的何继江博士花了11个月时间,走访了14个国家,从南边炎热的西班牙马德里到北部寒冷的芬兰北极圈,乘坐飞机,轮船、火车、公交车,自驾电动车,骑自行车,体验了欧洲能源转型的基层行动。每到一处他都详细记录了所见所闻,结合现场调研和文献考证撰写了考察笔记,与国内同行交流,并在自己的微博、快手短视频、微信群里与公众号中分享。 2020年7月3日,北京国际能源专家俱乐部携手亚洲开发银行、北大能源研究院联合举办了建言“十四五”能源发展系列活动第四场,邀请何继江博士以“欧洲能源转型的所见所思及对中国能源发展的启示”为主题,分享他“欧洲能源转型万里行”的所见所思及对我国“十四五”能源规划的启示。 北京国际能源专家俱乐部名誉理事会常务副主席傅成玉、“十四五”国家能源规划专家委员会组长吴吟、副组长周大地、中国工程院原副院长杜祥琬、北大能源研究院院长金之钧、副院长杨雷、亚洲开发银行能源部门首席执行官翟永平等30多位专家听取了何继江博士的报告,并就“十四五”能源规划中如何设定能源转型目标和落实机制展开了讨论。俱乐部总裁陈新华博士主持了会议。 1. 何继江博士的主要观点总结 清华大学能源转型与社会发展研究中心常务副主任何继江博士演讲的题目是“欧洲能源转型的所见所思及对中国能源发展的启示”,主要观点总结如下。 (1)欧洲在能源转型方面表现出强大的女性领导力 欧盟的绿色协定宣布到2030年欧盟要减排50-55%,2050年要实现温室气体净零排放,而且要实现经济增长与资源需求增长脱钩。这个雄心勃勃目标的制定与欧盟在能源转型与气候变化方面的女性领导力是分不开的,包括在欧盟非常有影响力的德国总理默克尔女士和欧盟委员会主席冯德莱恩女士。另外,北欧五国作为能源转型的先锋,目前可再生能源比重都相对较高,冰岛、瑞典、挪威、芬兰、丹麦分别达到了85%,55%, 46%, 40%, 32.7%。这些国家也都提出了雄心勃勃的能源转型目标,其中,芬兰提出2029年弃煤,2035年实现碳中性;丹麦承诺2050年实现碳中性,实现100%可再生能源;冰岛承诺2040年实现碳中性;挪威要在2030年实现碳中性。这5个国家除瑞典外其它四国的总理或首相也都是女性。另外,16岁的瑞典女孩格里塔·桑伯格在气候变化问题上展现了一个让世人惊叹、也产生巨大影响力的年轻女子形象。 (2)欧盟各国在气候变化问题上的广泛共识是实现能源转型的基石 欧盟各国在对待气候问题上很容易达成共识,政府决策效率非常高,尤其表现在IPCC全球1.5摄氏度温控问题上。以英国为例,其议会在脱欧问题上长时间纠缠不休,但议会成员对《气候变化法》的修改都高度赞成,一个月内就完成了法案的修订,将原来的2050年碳减排的目标从80%修改为100%,也即2050年实现温室气候净零排放。法国在气候大会的宣传语是“Make Our Planet Great Again”,计划2022年关闭所有煤电,且公众餐厅产品50%为源自本地的有机产品,2025年废弃物100%得到回收和再生利用,2040年停止销售内燃机车辆。法国最具特色的举措之一是将从全国普通 民众中推选150人专门就国家的气候变化和环保主题对国家建言,相当于气候议员,这是一个重大的制度创新。德国也宣布2050年实现净零碳排放,2030年使能源部门的CO2排放比1990年减少61-62%。这些国家高度认同IPCC的1.5摄氏度报告,并能够作出快速响应,主要原因包括:一是决策是基于科学和一套完整而熟练的运行机制完成的。二是对IPCC报告这种“联合国”科学知识有非常高度的认同,没有异议。三是欧盟各国内部的协调机制非常强大,即使像波兰这样碳排放强度高的国家,也能够跟着欧盟的整体步伐往前走。四是欧盟及欧盟各国内部各党派对气候变化和可持续发展目标能够形成高度共识,各党派可能在政见上有或多或少的不同,但在环保问题上几乎都是共识。五是民众对应对气候变化和可持续发展有广泛的民意基础,所有党派都不会得罪群众。 (3)欧盟能源转型的目标是以气候变化为抓手,建立可持续发展的能源体系 欧盟以气候变化为抓手,以可持续发展为目标,将能源转型作为手段之一与可持续发展密切结合。比如,以温室气体减排为总平衡目标,实现了能源、建筑、能效、交通等部门之间的协同,形成2050年净零碳排放协同的指标体系。指标之间的关系是:用可持续目标倒逼气候变化目标和能源转型目标的实现。欧盟的一个基本共识是:环境的可持续性与否是人类文明与安全最大的挑战之一。这是欧盟各国普通民众履行气候与能源转型决心和信心的源泉。 (4)为实现能源转型目标,欧盟各国正在进行一场全球性技术创新与制度创新竞赛 能源转型在各国都没有现成的解决方案,所以它成为了一种全球性技术创新与制度创以及治理体系的新竞赛,目标是为人类社会建立可持续的能源体系。这个可持续的能源体系和我们中国所说的清洁低碳安全高效的现代能源体系高度契合,只是可持续的能源体系表述更简洁一些。在这场全球性竞赛的技术创新领域,比如,CCS技术自90年代以来发展一直非常缓慢,风能、太阳能技术则成功胜出,取得了当初未曾预料到的巨大成功;而在制度创新领域,比如,德国的FiT(Feed-in-Tariff)电价制度、欧洲的碳税制度以及碳市场制度都是重大的创新。另外,全球治理体系也是一种理念上、行为上的社会能力的竞赛,如垃圾分类,对几乎每个人都是举手之劳,并没有技术难度。以吃冰淇淋、酸奶为例,吃完后如果我们能够将包装盒洗干净后放到塑料袋里回收,那么就会为资源节约和低碳转型做出贡献。这个过程完全没有任何技术障碍,但不同的国家和地区体现出明显的社会能力的差异。 (5)欧盟各国在能源转型实践中八仙过海、各显神通 多年来,可再生能源占比不断上升是欧盟能源转型的重要标志。可再生能源最高比例的国家依次是瑞典、芬兰、拉脱维亚、丹麦、奥地利、爱沙尼亚、葡萄牙、克罗地亚等国。各国条件不同,做法也各具特色。 瑞典的可再生能源占比在欧盟排第一,达到了55-56%,而瑞典曾非常依赖石油,但在70年代石油危机后,经历了水电扩容,核电大发展,生物质能源持续增长、近十年风电快速发展,和分布式光伏的发展,目前,电和热领域已经基本不再使用煤炭和石油。瑞典的热电厂主要是燃烧生物质和垃圾的,这些热电厂几乎都配储热罐,有些电厂还配大型热泵,从而很好解决了电价波动时电与热的平衡问题。另外,瑞典的零能耗木制建筑、175千瓦的直流充电桩、船上光伏、钢铁公司余热利用、生物质离网供热、光伏幕墙、停车场屋顶光伏利用、光伏垃圾桶、光伏与太阳能集热综合利用系统、光伏加氢站、氢能社区、电气化停车场等都各具特色。 芬兰能源转型进程和瑞典看上去有些类似,不过芬兰目前对煤炭和天然气的依赖仍然较高。有一个共同点就是生物质和垃圾在过去30多年来都在不断持续稳定增长。比如,最大的能源公司富腾的一个热电厂,政府已明确2030年前供热系统必须全部实现碳中性,不能再用煤。同时,这个热电厂目前的热电比是1.77:1,比我国很多热电厂高很多,而且,这个热电厂有15兆瓦的制冷设备,还有8台燃煤锅炉只用于供热,不发电。2015年还建设了2台25兆瓦大型的空气源热泵,用来做热源补充。储热系统相对便宜,因热不能远距离输送,则需要有就近热网,然后再建储热装备。基于北欧电力市场实现热电协同的智慧能源系统,值得我们借鉴。此外该公司还积极向所在城市大型超市、数据中心和污水处理厂等收购废热。同时欧洲电力市场15分钟的实时电价机制也推动电厂对影响负荷的数据做精准的预测,智慧调度运行。 挪威号称是欧洲的电池。挪威拥有欧洲一半的水库储存能力,其中75%左右的水电生产能力是灵活的,所以丹麦和德国在电力系统需要调节的时候挪威做了很大贡献。目前,挪威的电力系统清洁度非常高,98%是清洁电力,且没有核电。挪威的交通能源转型进展也非常快,2025年要禁售燃油汽车,2018年9月开始电动汽车销量已超过燃油汽车。另外,挪威石油公司更名为Equinor,将公平、公正和挪威等元素组合在一起,这一更名既反映了公司对传统能源生产的不安,也体现了其转型战略重点是必须开辟石油以外的收入来源,包括风电、光伏、电池、CCS及有海上平台优势的海上风电等。此外,挪威的交通电动别具一格,除了充电桩、电动汽车、电动自行车作为交通零排放的主要手段外,挪威法律还规定,2026年前峡湾的游轮和渡轮要实现零排放,氢燃料电池船舶会扮演非常重要的角色。挪威也在利用屋顶太阳能集热板和屋顶光伏实现零能耗建筑方面做出很大努力。 立陶宛独立时间很短,自然资源贫乏,传统上主要从俄罗斯进口能源,现在正在追求能源独立。计划在2020年前实现波罗的海三国的联网,将并入欧盟能源系统,准备2025年断开与俄罗斯相边的同步电网。立陶宛曾经是世界上核电发电比例最高的国家,但在欧盟有关能源安全的政策要求下放弃了核电。立陶宛的可再生能源比例也较高,2020年的目标是23%,主要是生物质能源。到2030年,太阳能将占可再生能源总装机的三分之一以上,风能和生物质能分别达到1.65GW和160MW。立陶宛也在现有900兆瓦Kruonis抽水蓄能水电站基础上开发实验性浮式太阳能光伏电站。2021年建成第一期 60千瓦漂浮式光伏,未来将使用整个上部水库,规模可能达250兆瓦,结构能够抗冰和波浪,漂浮式光伏太阳能发电厂,设计上也可适应水位变化。未来这样的系统结合电池储能,可以为电网提供可靠的调峰调频服务。 德国能源转型的一个标志园区是欧瑞府零碳园区。这个园区由德国前能源署署长科勒担任首席顾问。从过去的煤气厂转变为零碳园区,走在能源科技的最前沿。传统红砖建筑被保留下来,翻新,改造为宾馆,虽然只有三个房间。煤气厂设备也仍然保留着。被动房、光伏、充电设施、智慧电力、无线充电等能源转型的前沿要素在这里都有体现。另外,德国化工行业的H&R GMBH&汉森和罗森塔尔公司正在努力将自己的生产工艺脱碳,关键产品是绿色二氧化碳,绿色氢。绿色氢来自电解水制氢,绿色二氧化碳是通过当地废物焚化厂的烟道气捕集。然后将二者合成制造甲烷,该实验项目获得德国联邦经济部BMWi2019年度能源转型创意竞赛冠军。德国化工企业已在做抛弃石油为原料的战略准备,中国石油化工企业要对此高度重视。此外,德国汽车工业在温室气体减排的技术储备方面做了很多创新。奥迪公司也开展了电转气试点项目,制氢和甲烷。氢是用做车用燃料电池,甲烷可以作为汽车燃料。 爱沙尼亚是世界上唯一用油页岩作为主要能源的国家,油页岩为爱沙尼亚创造了财富,但也带来了巨大的环境问题,包括空气污染、固体废物污染、水污染、温室气体排放、土地占用、水资源过度开发利用等一系列问题。比如,矿山出水和油页岩发电站用冷却水,合起来超过了爱沙尼亚所有用水的90%。油页岩开发占用了爱沙尼亚约1%的国土面积,约400多平方公里,这个面积可以安装超过40GW的光伏,每年可以发电400亿度,而爱沙尼亚一年的电力需求还不到100亿度,这对爱沙尼亚实现能源独立和能源可持续意义重大。爱沙尼亚的规划是大力发展生物质等可再生能源,到2045年实现净零排放。 荷兰能源转型的目标是2050年实现净零排放,主要挑战是如何将能源需求中60%的天然气(主要用于供暖和发电)替代为零碳能源。荷兰是Shell公司总部所在地,天然气管网十分发达,当地正在积极考虑充分利用现有天然气管网,发展可再生天然气和绿氢。荷兰也积极发展光伏,荷兰已在化工污染的土地上建设光伏,同时进行生态修复,生态修复期内顺便产生了光伏电力,可达25年。荷兰最大的光伏电站103兆瓦是建在由农民租赁出的农业用地上,经济效益和环境效益都很好。二是电动化出行在荷兰非常普及,荷兰73%的人拥有自行车,包括电踏车;另外,荷兰首都阿姆斯特丹的的能源地图,实现了可再生能源城市规划数据库平台的功能,为废热利用、防止建筑物漏热(提高建筑节能水平)、屋顶光伏太阳能高效利用等提供了很好公共平台。 (6)生物质供热在欧盟各国的能源转型实践中扮演重要角色 欧洲能源转型另外值得单独一提的是生物质在可再生能源供热中的作用非常大。欧洲可再生能源供热在供热能源需求总量中占比超过30%的国家有10个,瑞典占比最高,接近70%,其次是芬兰、拉脱维亚和爱沙尼亚,这三个国家可再生能源份额都占到一半以上。其中生物质能在供热系统中发挥了非常大的作用,拉脱维亚的生物质供热占其终端能源的比重高到33.1%;芬兰、瑞典、爱沙尼亚、丹麦和立陶宛的占比均超过20%;克罗地亚、奥地利、罗马尼亚占比在15%左右;葡萄牙、斯洛文尼亚、保加利亚、捷克和匈牙利占比在11%左右。欧洲独立建筑使用生物质供暖的供热锅炉和壁炉供热效率较高,主要四个特点:使用生物质燃料、连接水暖系统、有储热水箱、有供热兼热水功能。低温供热功能和智能温控系统大大提高了供热效率。壁炉的发展历史上经历了四个阶段,即:土坯壁炉、铸铁壁炉、蓄热式供热壁炉、节能型安全壁炉,目前,发展到更为先进的第五个阶段是“与现代区域供热协同的作为辅助热源的壁炉”。该系统采用了水暖的区域供热系统,热源可以是电直热、空气源热泵、太阳能集热器、或是燃气锅炉,且系统装有智能温控系统,这使得壁炉能够很好地与主热源协同,当壁炉明显提升了房间的温度时,主热源就可以停止供热,起到降低能源成本的作用。比如,瑞典、丹麦的农庄使用生物质成形颗粒,与热水形成互补效应,用热端可通过智能温控阀进行负荷调节,使燃料器与储热水箱形成智能协同关系。 (7)非能源领域的社会实践对能源转型起着至关重要的作用 从欧洲能源转型中我们可以直接看到很多需要学习的做法,但也有许多非能源领域的社会实践也值得我们深思和重视。一是欧洲的垃圾分类做的很好,塑料、纸和玻璃这些物品的重复利用次数可达3-5次或者7-9次,这可以极大减少生产环节的碳排放。二是欧洲大规模使用木制建筑,可以减少由生产钢铁、水泥产生的碳排放,比如瑞典的法律规定森林进行可持续采伐,一百年更新一轮。三是瑞典的二手店很普及,这是一种生活方式,而不是因为生活所迫。四是自行车、电踏车等可以减少能源使用、减少污染和拥堵并达到锻炼身体的目的。五是欧洲各国立法禁止食物浪费,欧洲到2030年要将食物浪费减少50%。 (8)对我国“十四五”能源规划的思考与建议 1) “十四五”能源规划应设立能源转型的宏伟目标,遵循四个基本原则。应设立用15年左右的时间实现能源基本独立的宏伟目标,并在此基础上稳步推进。一是要坚定目标,不要把环境问题留给下一代。二是要博采众长,世界各国做的所有技术创新、制度创新、社会创新等探索工作我们都要学习。三是基于我国多样化的应用场景需求,应开展集成创新,整合现有的各种技术为应用场景提供最佳的解决方案。四是要鼓励全民参与,打一场能源转型的人民战争。总之,我国中长期能源转型目标能否成功取决于我国参与全球能源创新竞赛的决心,只要我们坚定绿水青山的信念,技术难题最终都是能够被攻破的。2) 应着力解决我国能源转型的五大问题。一是电力系统的灵活性资源市场调配。二是在供热领域的几个难点,农村依然贫穷、大城市太大、供热能效管理水平较低。三是中国的交通电气化与电力系统的互动配合问题。四是空运、海运及工业部门的能源转型需要实质性布局与作为。五是对能效的重视程度远远不够。能效不仅是能源使用环节的效率,还有一些无谓的生产和消费必须减少,比如,塑料回收后就可以减少塑料生产过程中的能源消耗。 3) 十四五”规划中应特别强调发挥好灵活性资源市场的作用。比如,要实现在高比例可再生能源,资源不是问题,价格也不是问题,关键是灵活性资源如何获得;电力市场、热力系统本身都可以提供灵活性,但我国热力系统为电力系统提供灵活性还非常小。交通系统也能提供灵活性,但目前还没有市场方法可让其参与。我国的能源需求侧当然也可以提供更大的灵活性,但还完全没有被激发出来。 4) 建议我国加强四类市场建设。一、电力灵活性资源市场。二、基于热计量的供热市场,精准提供热服务;三、能源项目市场,基于现代化信息平台的市场可以极大降低交易成本,吸引更多的投资者和参与者,同时还能够提供孵化平台和市场平台;四、能源金融市场,解决好融资问题。利用区块链技术实现分布式光伏与闲散资金的匹配,促进光伏扶贫、光伏养老、光伏理财等有巨大社会意义的创新工作。 5) 应进一步发挥光伏进入平价时代的作用,处理好化石能源在我国能源转型过程中的角色变化。在光伏进入平价时代后,我国的煤电不应该再增长,应迅速着手研究光伏替代煤电的可能性并制订相应规划。因为光伏与生态修复的结合将带来清洁电力和生态修复的双重效益。继续发展煤电将使我们这一代人成为后人的笑柄,而且太多的煤电资产在当前迅速降低的光伏风电价格下,退出的社会成本会非常高,德国的“退煤计划”仅给煤电厂的补偿就达400亿欧元,代价巨大,我们不能走德国的老路。油气企业要全面制定转型战略,至少我国三大石油公司应能够算清自己的温室气体排放量。此外,我国不应在农村地区大规模新建天然气管网。 6) 高度重视供热在现代能源体系中的作用,大幅改进供热系统。一是我国生物质资源潜力很大,应主要用于供热,而不是发电,如果搞了生物质热电联产,就一定要强调高的热电比,而不是主要为了发电。二是我国各种热泵都有很大的发展空间,长江流域的供暖可主要依靠热泵,再与太阳能集热器和光伏结合形成很好的区域供热解决方案。三是新增天然气直接供热项目要采用高效的天然气取暖系统,如冷凝式燃气壁挂炉。 四是加大储热设备在智慧供热系统中的应用。 7) 能源互联网的发展应该在重视突破技术的同时,消除制度方面的约束。能源互联网在建设过程中,一是在物理层次,应特别鼓励建筑级、社区级、电厂级的储能设施,同时兼顾车辆储能、水蓄能、电化学储能等多种电网储能方法。二是在用能系统的物联网建设与数字化电网建设中,实现电网、热网、交通网的融合发展。三是在体制层面,要实现三方面突破,即实现隔墙售电突破,鼓励分布式电源发展;实现热力产销的突破,鼓励余热入网;实现电动汽车V2G的突破,充分利用大规模电动汽车储能对电网的稳定作用。 2. 与会专家主要观点总结 与会专家感谢何继江博士的精彩分享,并围绕欧洲能源转型的主要经验及何继江博士的主要观点展开了热烈讨论。主要结论总结如下。 (1)“十四五”能源战略规划应全面贯彻“五大发展理念”,坚持目标导向,将“能源革命”作为“构建人类命运共同体”的有力抓手。 “十四五”规划与以往五年规划的一个重大不同在于,“十四五”面临着一个时代转变。面临这样一个几乎与之前完全不同的世界,我们不能依靠过去的思维、经验和知识来筹划未来。我们既要吸收借鉴有益的经验,又要创造我们的特色,全面贯彻创新、绿色、和谐、开放和共享的五大发展理念,其中最重要的就是要实现绿色发展,保障环境安全。 环境安全是 “人类命运共同体”的首要问题,而气候变化的核心也是环境安全问题。能源革命是手段,目标是要解决包含气候安全在内的环境安全问题。欧洲为实现以环境安全为目标的可持续发展,在能源转型方面开启了“构建人类命运共同体”的全球竞赛,并且跑在了世界前列,中国作为“人类命运共同体”的创导者不应落后。 欧洲能源转型依靠的是明确的长远目标、强大的民意基础和完善的市场机制,通过市场机制发挥全民的创新力,来实现目标。无论是50%,还是100%;无论是弃核,还是弃煤,目标的设计都不是基于对现有技术的可实现性评估,这些目标的牵引作用非常重要。欧洲在能源转型中的民意基础一直是支撑欧盟及各国政府采取一致行动的基础。欧盟在能源转型中碳税、碳价等市场机制和手段都起了至关重要的作用。 欧洲能源转型的经验告诉我们,自然条件较差的地方也可以实现能源独立,这给了我们实现能源转型、能源独立树立了更大的信心。我国的某些条件较差的小县城也有过成功的探索。比如,三年前发生在河南兰考县的例子充分证明能源革命、能源转型在中国可以推行的很好。兰考县历史上的自发电比例只占7%,其余都要靠外调煤电。经过三年的努力,自发电比例超过了60%,靠的是风能、太阳能、生物质能、垃圾发电,其中生物质能主要是生物沼气。这一事例充分表现出政策导向和地方政府决心的重要性。 (2)“十四五”能源规划要重视终端电力、热力(包括制冷)、动力需求协同解决方案。 以往我国能源规划工作主要关注的是供应端,且存在行业竖井、部门分割的情况,导致我国能源规划供应侧和需求侧脱节,无法发挥协同效应。从欧盟能源转型中许多事例表明,上下游互动、供需协同,可极大提高能源系统的整体效率,同时各类数据的统计能力的提升以及可获得性也至关重要。具体而言,我国“十四五”能源规划尤其应关注如下几个方面。 电动汽车、绿色建筑、工业负荷与电网、波动电源的互动问题:随着未来电动交通的普及,我国大规模的废旧动力电池将足以支撑电网储能的需求,可以很好地解决终端可再生能源电力的间歇性、不稳定性问题。另外建筑、工业也可以发挥储热、储冷等作用,消纳波动的风光电。这也将意味着大规模的可再生电力将具有比煤电更高的竞争力,煤电退出将成为可能。 煤电退出问题:我国应该在规划中尽早制订煤电退出时间表,而不是继续大规模规划新的煤电。德国能源转型经验表明,煤电随着竞争优势的丧失,其退出成本将变得越来越高。德国在解决风光电的补偿消纳问题上主要采取了四个手段:建成更大的电网;发挥储能的作用;需求端构建用户侧响应系统;供应侧建设更加灵活、清洁的电源。 电热互动问题:丹麦、瑞典等许多欧洲国家热电厂(包括垃圾热电厂)既是电力公司,又是供热公司,能够把供电和供热很好地协同起来。比如,他们用大型储热罐来进行智能调控电、热供应,调控主要依据是北欧电力市场波动的电价,电价低的时候就少发电,电价高的时候就多发电,用储热罐来保证供热的稳定运行。这种热与电协同控制系统很值得我国借鉴。 生物质供热问题:欧洲在生物质利用方面的一个特别之处是围绕热力,尤其是北欧国家,生物质主要是用来产生热量,而不是发电,而我国生物质利用主要在发电方面比较重视。这一点值得我国重新考虑生物质的利用。 氢能的发展问题:德国在氢能发展的四方面作用定位也值得我国重视。一是氢能用在远程重型机动车较为合适。二是氢能可以做季节性存储,不像抽水蓄能、电池储能等储能周期较短。三是随着燃料电池价格的急剧下降,氢能发电随着燃煤、燃气发电的退出作为灵活的电源有机会进入电力市场。四是氢能有机会进入化工和冶金领域,包括炼铁行业。(编者注:欧盟委员会于2020年7月8日发布了《欧盟氢能战略》)。 能源技术集成问题:欧洲的光伏加储能加热泵的零能耗建筑一体化系统,在分布式能源领域非常典型。我国也应鼓励针对具体应用场景(如楼宇)的能源技术集成解决方案的形成。(编者注:对此,欧盟委员会7月8日发布的《欧盟能源系统集成战略》很值得我们借鉴。) 生活方式与能源转型:“十四五”重在调整能源的生产关系,发动群众积极参与能源转型。欧洲重视低碳、清洁的生活、行为及出行方式。比如,房屋的节能化设计与装备,垃圾处理与分类、大规模使用自行车、电动车等等,这些能源领域之外的生活方式改变也推动了能源转型,我国的能源转型也离不开这些方面的支持。 (3)算好能源转型的几笔大账,做好全面宣传与动员工作。 欧洲的经验充分表明,人民是历史的创造者,能源转型只有通过人民的自发行动才能加速落实。因此,“十四五”能源规划应充分发挥人民群众的创造力,在体制机制上为人民利用本地资源,因地制宜地解决自己的能源问题提供可能。 中国的能源转型“非不能也,是不为也”。欧洲能源转型依靠的是强大的民意基础,中国能源转型不仅要在专家层面达成共识,更为重要的是跳出专家的圈子,更为广泛地分享能源转型的理念与经验,让能源转型的紧迫性成为全民共识。 为此,要算好几笔大账,以引起全社会的关注和重视。一是光伏与煤电的大账,今天的投资成本、未来运营成本、碳税以及未来可能提前关闭的成本,通过两者对比,优劣势一目了然。二是电动汽车储能能力与电网匹配的大账,清晰显示巨大的储能能力在稳定电网运营方面的价值。  ...
据海关统计,今年上半年,我国货物贸易进出口总值14.24万亿元,同比下降3.2%,降幅较前5个月收窄1.7个百分点。其中,出口7.71万亿元,下降3%;进口6.53万亿元,下降3.3%。 “今年,我国统筹推进疫情防控和经济社会发展,扎实做好‘六稳’工作,全面落实‘六保’任务,外贸进出口好于预期。”海关总署新闻发言人、统计分析司司长李魁文7月14日在国新办新闻发布会上表示,当前,要全力以赴统筹做好口岸疫情防控和促进外贸稳增长工作,进一步优化口岸营商环境,帮助企业开拓国际市场,努力稳定我国外贸基本盘,推动外贸促稳提质。 1.稳定外贸基本盘 新动能加快培育,民营企业市场份额大幅提升 上半年,我国外贸进出口虽下降3.2%,但降幅较一季度明显收窄了3.3个百分点。其中,6月份当月进出口实现年内首次双双正增长,上半年外贸进出口整体表现好于预期。 进出口总体逐步回稳。从季度走势看,二季度我国进出口值达到7.67万亿元,同比降幅收窄至0.2%,环比一季度增长16.7%;出口同比、环比分别增长4.5%和31.3%,进口同比下降5.7%,环比增长1.6%。从月度走势看,6月份进出口同比增长5.1%,出口自4月份起连续3个月保持同比正增长;进口在4月、5月份两位数降幅后,也于6月份“转负为正”,增长6.2%。 “今年以来,完善出口退税政策、增加外贸信贷投放、加大出口信用保险支持、增设跨境电商综合试验区、支持出口转内销等一系列政策措施落地见效,帮助外贸企业渡难关、保市场、保订单,有力促进了出口。”李魁文介绍,上半年包括口罩在内的纺织品出口增长32.4%,医药材及药品、医疗仪器及器械出口分别增长23.6%和46.4%。同时,受疫情防控影响,“宅经济”消费提升,相关产品如笔记本电脑、手机上半年出口分别增长了9.1%和0.2%。 外贸新动能加快培育。民营企业进出口逆势增长,在外贸稳增长中的作用更加突出。上半年,作为外贸第一大经营主体的民营企业进出口6.42万亿元,增长4.9%,占我国外贸总值的45.1%,比去年同期提升3.5个百分点。其中,出口4.14万亿元,增长3.2%,占出口总值的53.7%;进口2.28万亿元,增长8.1%,占进口总值的34.9%。 “民营企业进出口市场份额大幅提升,反映了民营企业在外部形势复杂的背景下,依然展现出了强劲的竞争力和生命力,非常可喜。”中国国际经济交流中心首席研究员张燕生说。 作为新型贸易业态,跨境电商凭借其线上交易、非接触式交货和交易链条短等优势逆势上扬,为外贸企业应对疫情冲击发挥了积极作用。据海关统计,今年上半年,海关跨境电商监管平台进出口增长26.2%,其中出口增长28.7%,进口增长24.4%。市场采购贸易出口增长33.4%。 “今年,市场采购贸易、跨境电商贸易表现亮眼,这也反映了改革开放40多年来,我国外贸对新技术、新业态、新模式、新产业反应敏捷,表现出了较强的灵活性、弹性和韧性。”张燕生说。 2.出口市场更多元 东盟成为第一大贸易伙伴,一带一路进出口占比进一步提高 “上半年,我国外贸国际布局不断优化,新兴市场占比持续提升。”商务部研究院对外贸易研究所所长梁明说。 海关统计显示,上半年,我国与东盟进出口总值2.09万亿元,同比增长5.6%,占我国外贸总值的14.7%,其中出口1.15万亿元,增长3.4%;进口9385.7亿元,增长8.5%。上半年东盟取代欧盟,成为我国第一大贸易伙伴。 “电子制造产业联系紧密,带动相关产品进出口大幅增长。” 在分析东盟成为我国第一大贸易伙伴的原因时,李魁文表示,作为全球电子制造产业链的一部分,今年上半年,我国自东盟进口集成电路2268.1亿元,增长23.8%,占自东盟进口总值的24.2%,对东盟出口集成电路896.8亿元,增长29.1%,占对东盟出口总值的7.8%。集成电路进出口贸易活跃,拉动我国与东盟贸易增长3.2个百分点。 今年上半年,我国与越南进出口增长18.1%,进出口规模位列东盟各国首位,增速高出与东盟整体贸易增速12.5个百分点。我国与泰国进出口增长9.2%,对越南、泰国进出口增长合计拉动我国与东盟贸易增长5.7个百分点。 上半年,我国与“一带一路”沿线国家合计进出口4.2万亿元,虽然同比下降0.9%,但比我国外贸整体降幅还是要低了2.3个百分点,占比达到29.5%,比去年同期提升0.7个百分点。 “一带一路”倡议提出以来,中国与相关国家坚持共商、共建、共享的原则,持续深化务实合作,推动共建“一带一路”沿着高质量发展方向不断前进,取得显著成效。 “我们研究印发了《2020年‘一带一路’海关工作重点》,成立海关系统智慧海关、智能边境、智享联通合作专项联络工作组,积极推进与‘一带一路’沿线国家和地区海关的‘三智’合作,加快21个先行先试项目落实和经验形成,推动贸易自由化便利化向更高水平发展。”李魁文说。 3.推动促稳提质 聚力“六稳”“六保”,保障外贸产业链供应链畅通运转 当前疫情仍在全球蔓延,世界经济严重衰退,国际贸易和投资大幅萎缩,但也要看到,我国外贸发展韧性足、回旋余地大,随着一系列稳外贸政策措施效应的持续释放,有信心稳住外贸基本盘,努力实现进出口促稳提质。 梁明表示,国际形势不容乐观,但我国外贸主体展现出了顽强的活力,千方百计稳订单、稳市场,我国产业链和供应链的优势仍然存在,国际竞争力依然强劲。 根据国际货币基金组织的最新预测,今年世界经济将下降4.9%,世界银行预测全球经济将下降5.2%,为二战以来最严重的经济衰退。世界贸易组织也预计全球货物贸易将下降13%至32%,联合国贸发会议预计下降20%。 “我国外贸已经开始进入从前40年的高速增长转向高质量发展的阶段。下一步,要统筹兼顾短期的稳、中期的调结构和长期的转方式之间的关系,下半年外贸将延续向好态势。”张燕生说。 提升通关效率,持续优化营商环境;支持扩大进口,加大农产品、食品进口保障力度;支持自贸试验区、自由贸易港和综合保税区等开放平台建设,助力打造对外开放新高地……全国海关聚力“六稳”“六保”,全力保障外贸产业链、供应链畅通运转。 “我国结合海南自由贸易港实际,研究起草了杨浦保税港区‘一线’放开、‘二线’管住海关监管的办法。”李魁文介绍,经国务院同意,财政部、海关总署、税务总局日前联合发布了《关于海南离岛旅客免税购物政策的公告》,自7月1日起实施。为进一步做好相关工作,海关也相应制定了相关监管办法,推动这一政策落实实施。 海关统计显示,7月1日至7日,海南离岛旅客累计购物6.5万人次,购物总额4.5亿元,免税6571万元,日均免税939万元,比上半年日均增长58.2%。购买量前三的商品为化妆品、香水和首饰。 “目前,海关正在研究出台新的支持稳外贸政策措施,促进外贸稳定发展。”李魁文透露。...
    南国夏季,在广西东兴、云南畹町等边境口岸,一辆辆大货车排队等待通关。由于受新冠疫情冲击相对较小,中国和东盟贸易一如既往的强劲,今年1月至5月双边贸易总额同比增长4.2%,东盟成为我国第一大贸易伙伴。 2010年1月1日,中国—东盟自贸区正式建成。10年来,双边货物、服务贸易高速增长,产业链、价值链深度融合,自贸区用“黄金十年”塑造了世界经贸新格局。 中国—东盟自贸区成全球经济增长一个新“引擎” 6月,在北部湾港钦州码头,不时有满载货物的巨轮靠岸停泊,装卸货物的车辆进出有序,港口一派繁忙。 上海新海丰集装箱运输有限公司主要从事亚洲区域内的航运业务,其南宁分公司总经理魏仁国最近经常到属于北部湾港的钦州港协调航线船运事宜。“即使在疫情较为严峻的3月,公司还新开了一条前往东盟国家的航线,一季度公司接到的前往东盟的订单增长约30%。”魏仁国说,公司最初只开通了从北部湾港到日本和韩国的航线,现在前往东盟的航线不断增加。 作为中国面向东盟的门户港,广西北部湾港已开辟27条外贸航线,实现东盟主要港口全覆盖。受益于快速增长的中国—东盟贸易,今年前6个月,北部湾港逆势飘红,完成货物吞吐量约12652万吨,同比增长15.56%,完成集装箱吞吐量228.04万标箱,同比增长约28.54%。 广西北部湾国际港务集团有限公司董事长韦韬说:“一季度重庆、云南、贵州等西部省市货物通过陆海联运、经北部湾港发往全球的总量增长迅速。” 中国东兴与越南芒街隔河相望,站在东兴口岸眺望,北仑河静静流淌。虽然疫情的影响仍在,但是口岸附近的万众国际批发市场依然吸引着众多商人,东盟国家的货物经这里源源不断发往中国内地。 繁忙的贸易景象同样在中老、中缅边境上演。畹町水产品交易市场位于云南瑞丽,每天上午满载印度洋螃蟹等水产品的货车经畹町进入内地,走进千家万户。 中国社科院亚太与全球战略研究院研究员许利平说,中国和东盟经济具有较强的互补性,自贸区的建成和关税水平的大幅降低使生产要素在区域内的流动效率大幅提升,贸易增长是必然结果。 商务部数据显示,中国—东盟自贸区框架内已取消7000种产品关税,90%以上商品实现零关税。2002年自贸区启动建设时双方贸易额只有548亿美元,2019年突破6000亿美元。 许利平说,建设中国—东盟自贸区是中国在加入世贸组织不久后进一步扩大对外开放的重大举措,开创了中国对外商建自贸区的先河,为中国构建全方位对外开放格局作出重要探索。 服务贸易推动经贸合作迈上新台阶 在东兴做生意的越南商人范文秀将最后一批货物交到中国客商手里后,开始清点当天收到的人民币。“在越南的商业银行可以将人民币兑换成越南盾,非常便捷。”范文秀说。 自2009年7月东盟被列为人民币跨境贸易结算首批境外试点区域以来,中国已与东盟多国签署了双边货币交换协议。2013年,中国人民银行联合多部委印发《云南省广西壮族自治区建设沿边金融综合改革试验区总体方案》,目的之一是促进人民币区域内自由兑换、结算,盛极一时的“地摊银行”逐步退出历史舞台。 东兴边民何深庭曾是“地摊银行”的常客,以前大大小小的贸易货款进出都要通过“地摊银行”,风险较大。作为沿边金融改革的见证者,何深庭用“快、稳、赚”来评价如今的边贸结算:快——当天办结,当天到账;稳——国有银行结算渠道,资金安全;赚——合理的汇率,减轻结算成本。 截至2019年底,广西跨境人民币结算总量突破1万亿元人民币。分析认为,货币金融合作不断加强是中国和东盟合作走向纵深的重要标志。在自贸区升级版建设进程中,双方合作正从传统贸易向跨境金融、数字经济、5G通信、卫星导航等更宽领域、更高水平拓展。 老挝的塔拉曾在中国留学,她对中国电视剧情有独钟,“以前只能通过光碟看,现在通过老挝的卫星频道就能收看中国电视节目。”塔拉所说的卫星频道源自2015年中国帮助老挝发射的第一颗通信卫星。 作为双边数字合作的重要载体,中国—东盟信息港经过近5年建设,正逐步成为以广西为支点的信息枢纽。项目内已建成3条国际通信海缆、12条国际陆地光缆和13个重要通信节点,中国已与泰国、老挝等9个东盟国家建立了双边技术转移工作机制。 中国与东盟在北斗卫星导航领域的合作也在拓展。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说,中国已经开始为部分东盟国家提供北斗导航服务,将在现代化农业、数字化建设、智能港口等方面促进东盟的经济社会发展。 “中国与东盟共有19亿人口,是全球经济发展的重要区域,相比货物贸易,双方服务贸易互补性更强,合作潜力更大,华为等中国科技企业已积极在东盟国家布局云服务、数据中心等,未来这一区域将进一步塑造全球经贸格局。”厦门大学东盟研究中心教授王勤说。 区域内产业深度融合方兴未艾 中国—东盟自贸区建成之初存在“贸易长、投资短”的现象。10年来,双边企业早已不止于单纯的贸易往来,而是彼此借重对方优势,在自贸区范围内配置资源和技术,实现产业的深度融合。 在中国(广西)自由贸易试验区钦州港片区内,总投资约24亿元的川桂国际产能合作产业园建设如火如荼,项目旨在打造西南省区共同面向东盟市场的产业协同服务平台。 广西川桂国际投资发展有限公司总经理蔡震说,项目建成后,四川的装备制造业、重庆的汽车产业、贵州的大数据产业等西部地区优势产业可通过产业园搭建的平台对接东盟市场。 上汽通用五菱公司是将目光投向东盟市场的中国企业之一。2017年7月,公司印尼制造基地建成投产后,16家中国和国际汽车零部件企业在印尼相继落地,吸纳当地6000多人就业。目前,五菱汽车整体销量已经进入印尼乘用车市场前6名。 “看中印尼,是因为在自贸区内,执行合同越来越高效,投资越来越容易。”上汽通用五菱印尼汽车股份有限公司副总经理陈卫东说。 位于马来西亚马中关丹产业园的350万吨联合钢铁项目总投资14亿美元,可年产350万吨钢材,是中国—东盟产能合作的标志性工程,2018年全面投产。 这一项目由广西北部湾国际港务集团参与建设。项目总工程师胡玖林说,环保投入占总投入的近20%,大大高于当地平均标准,产品质量、生产工艺等在东南亚属于领先水平。 北京大学东盟国家研究中心主任翟崑说,东盟正在积极推进工业化和城镇化,对外来资金、设备、技术有迫切需求,而中国在相关领域具有多方面优势。在自贸区框架下,双边相关产业正加速融合。 在老挝,磨憨—磨丁经济合作区和赛色塔综合开发区建设稳步推进;在马来西亚,中国在制造业领域投资了400多个项目,其中中国中车建成马来西亚首个“铁路工厂”;在泰中罗勇工业园,100余家企业落户,创造3万多个就业岗位……截至2019年底,中国与东盟双方相互累计投资超过2300亿美元,中方在东盟设立了25个境外经贸合作区,入驻企业超过600家。 去年10月,中国—东盟自贸区升级议定书对所有协定成员全面生效。马来西亚驻南宁总领事馆总领事阿兹利米·扎卡里亚说,全球多边贸易仍是大势所趋,东盟与中国日益密切的经贸关系,是多边主义与自由贸易活力的有力证明。...
受疫情影响,广东外贸企业普遍面临在手订单取消或延期、新订单签约受阻、外贸货品积压严重等困难,“出口转内销”已成为外贸企业化危为机的重要手段。 国家税务总局广东省税务局税收经济分析数据显示,今年以来,广东地区(不含深圳)出口企业内销经过3个月低迷之后,在4月突破了去年同期水平,5月内销金额与4月基本持平。 其中,通信设备制造行业、纺织服装行业、电机制造行业出口转内销成效突出,内销逆势增长明显。民营和外资企业转内销程度较高,1-5月出口民营企业和外资企业内销占比分别提升0.8个和0.7个百分点。 出口企业在“转”字上下功夫 疫情发生后,纪彬的工作内容出现了一些变化。 纪彬是广州雅琦特实业有限公司(以下简称“雅琦特”)副总经理,该企业是一家专门做代工贴牌的制鞋企业,以出口为主。在过去的每一年,纪彬几乎都在为公司参加大型国际展会而做准备。如今,随着公司外贸业务几乎处于停摆的状态,他开始将更多精力放在开拓内销市场上。 “我们做了十几年外贸,主要靠展会拉新订单,几乎没有多余时间思考公司的转型。今年疫情给我们的打击很大,但同时也让公司意识到外销内销都要做,否则很容易受国际因素的影响。”纪彬说。 对于习惯订单式生产的外贸企业来说,出口产品转内销并非易事,渠道建设、品牌重塑产品标准、知识产权等一系列问题都是难点。 纪彬指出,由于国内外产品质量标准不一样,转内销后公司不仅需要寻找新的供应商,而且还要转变运营模式,建立新的销售渠道。“内销我们正在一步步做,今后想打造自己的品牌,同时也会给国内品牌代工生产。” 在转内销的过程中,国内5G建设“风口”为外贸生产企业带来了新机遇。例如,信利光电股份有限公司的主打产品——手机和电脑用触控、摄像模组是5G智能终端产品的重要配件,随着国内5G建设加快步伐,国内需求急增,该公司在应对出口下滑冲击的同时将销售重点转向国内市场,今年1-5月总体销售额同比增长52.7%,其中出口下降47.1%,内销增长109.5%。 位于佛山的一家主营新型防滑垫、瑜伽垫等产品的外资企业——广东远华新材料股份有限公司(以下简称“远华公司”),在疫情期间也嗅到了新的发展机遇。 “我们关注到国内居家健身热潮,便快速采取策略转向内销市场。以前,我们80%的产品都销往海外。”远华公司营销中心副总经理容悦兴说。 虽然远华公司在天猫上是9年老店,但由于此前的产品主投国外市场,无法完全契合国内消费者需求,销售额并不高。如何吸引更多潜在客户和增加客户粘性,成了企业急需解决的问题。 容悦兴介绍,远华公司已加速开发兼具时尚感和科技含量,更符合亚洲人健身习惯的产品。今年2-5月份,远华公司官方网店出货量显著提升,销量同比增长近五成。 相比于转型不久的外贸企业,较早在国际国内市场“两条腿”走路的广东罗曼智能科技股份有限公司(以下简称“罗曼”),在疫情期间实现了逆势增长。 罗曼是一家生产电动牙刷等个人护理产品的国家高新技术企业。过去十余年来,该企业一直为欧洲、美国等国际品牌代工。从2015年起转型做国内市场,并逐渐建立研发团队,创立了自己的品牌。 可以说,罗曼是广东加工贸易企业的典型代表。近年来,广东从事加工贸易的企业以“不停产转型”模式加速转型升级,自主创新让越来越多的企业实现了从“生产车间”到“企业总部”的转变。 罗曼供应链运营中心副总经理罗光宇告诉记者:“我们在几年前就看到了国内电动牙刷市场的潜力,便开始调整战略,成立了口腔事业部,专注研发,致力于将自己的品牌在国内做大做强。” 疫情发生之前,罗曼的国外市场份额占到六成,目前已不到二成,其余全部转向了国内。今年1-5月,罗曼总销售额同比增长接近55%,其中,线上平台销售额约为5798万元,整体营业收入约16931万元。订单已经排到了9月份。 税务部门及时给企业送上“补给” 为了支持外贸企业出口转内销,广东税务部门不仅用实打实的举措及时送上“补给”,而且还利用税收大数据,为产销双方“牵线搭桥”。 位于云浮的一家生产不锈钢制品的出口企业——广东欧亚家居有限公司(以下简称“欧亚家居”),在疫情期间受“宅经济”的启发,将目光投向了国内市场。据统计,今年1-5月,欧亚家居的内销营业额为4810.6万元,同比增长252.7%。 欧亚家居常务副总经理练玉山指出:“今年以来,我们享受了出口退税款659万元及社保费减免146.7万元。这给我们转战国内市场提供了资金支持。” 云浮新兴县税务部门介绍,为助力外贸企业出口转内销,新兴税务部门一方面及时将减负礼包送到企业手中,另一方面,加快出口退税的办理进度,使企业的资金及时回笼。今年1-5月,新兴县的不锈钢企业内销营业额为45420万元,同比增长17%。 在东莞,税务部门除了辅导企业正确梳理应税项目和免税项目外,也为其开通了出口退税绿色快速通道。 据悉,东莞市德普特电子有限公司(以下简称“德普特”)是一家加工贸易企业,全球每14个手机屏幕模组就有1个产自这里。2019年,德普特成为东莞第二家“保税维修试点企业”,并投入大量资金建立专门的手机售后保税维修工作线,加工贸易体量进一步壮大。 然而,受疫情影响,德普特的保税维修工作线一度陷入停滞。了解到德普特的难题后,东莞税务部门辅导企业通过电子税务局完成“无纸化”出口退税申报。 “从申请到审核完成,7700多万元的出口退税款两天内就到了公司的账户上。这让我们得以腾出资金加大研发投入,进一步增强产业再升级的核心技术竞争力。保税维修将成为今年新的业务增长点。”德普特财务总监于建民说。 值得一提的是,珠海税务部门通过对该市出口贸易类企业的发票数据进行对比分析,筛选出销售额下滑严重的企业,并开展一对一走访,利用产业链智联平台为出口企业转内销添加助力。珠海国能新材料股份有限公司(以下简称“国能新材”)就是其中的受益者。 据了解,国能新材是移动通讯行业知名的主流供货厂商之一,年产值超亿元。今年以来,国外4G基站建设受疫情影响基本停滞,国能新材自3月以来出口销售额仅有48万,同比减少超95%,迫切需要打开新市场。 通过产业链智联平台,珠海税务辅导企业寻找国内的需求方。目前,国能新材已与京信通信技术(广州)有限公司达成合作,成功销售近250万元的玻璃钢天线罩与天线振子。 国能新材财务负责人谭宇指出:“疫情对我们既是危机也是机遇,国内4G基站建设日趋饱和,但是5G市场还是一片蓝海,未来5年将是国内5G基站建设的高峰期,加大力度开拓国内市场,不失为破解外贸困境的新策略。”...
近日,中小微企业和劳动密集型外贸企业受到政策聚焦。按照党中央、国务院部署,商务部在前期调研的基础上,正同相关部门抓紧研究制定稳外贸稳外资的新举措。在加大支持力度保住中小微企业和劳动密集型外贸企业方面,商务部将继续抓好已出台政策的落实,陆续出台相关政策。 中小微企业关乎大局 “相比规上企业,我们获得政策信息和支持更不容易,期待贷款、资金支持等政策可以惠及更多中小微企业。”今年3月,浙江一家不锈钢制品出口企业总经理张先生向国际商报记者表达了这样的期待。 中小微企业的期待正在得到回应。今年的政府工作报告明确,要尽力帮助企业特别是中小微企业、个体工商户渡过难关。 6月28日,国务院总理李克强在主持召开稳外贸工作座谈会时强调,要研究出台稳外贸稳外资的新措施,尤其要加大支持力度保住中小微企业和劳动密集型企业。 7月1日召开的国务院常务会议决定,着眼增强金融服务中小微企业能力,允许地方政府专项债合理支持中小银行补充资本金。会议还通过了《保障中小企业款项支付条例(草案)》。 第四次全国经济普查结果显示,2018年年末,全国共有中小微企业法人单位1807万家,占全部规模企业法人单位的99.8%,吸纳就业人员占全部企业就业人员的比重为79.4%。而在中小微企业中,微型企业占比最高,为85.3%。 中山大学岭南学院经济学系教授林江在接受国际商报记者采访时分析,中小微企业和劳动密集型企业数量众多,是吸收就业的重要力量。这些企业抵抗风险的能力比较弱,疫情之下受到的冲击最大。因此,国家出手稳住中小微企业和劳动密集型企业不仅是保住市场主体的必然要求,也是保居民就业、稳住经济基本盘的必然选择。 新支持政策加快酝酿 可在线申请贷款,单户企业贷款规模在1000万元以内,实行优惠贷款利率,鼓励银行采取无还本续贷方式延长企业贷款期限……6月29日,福建省商务厅与相关部门联合印发《福建省商贸贷外贸贷实施暂行办法》,向中小微企业提供了商贸贷和外贸贷。 近年来,从中央到地方都在持续加大力度支持中小微企业和劳动密集型企业,今年以来实施力度更大。 今年3月,商务部会同中信保公司联合发布通知,明确提出对中小微外贸企业进一步降低保费的费率,允许合理缓交保费,缓解企业资金压力;3月和6月,中国人民银行等五部门两次下发通知,对中小微企业贷款实施临时性延期还本付息;4月,国资委发布通知,积极减免经营用房租金,支持中小微企业和个体工商户发展;6月,人力资源和社会保障部等部门印发通知,规定中小微企业的三项社会保险费阶段性免征政策延长执行到12月底…… 7月2日召开的国常会着重部署了两项举措:一是保中小微企业、民营企业生存发展,必须加大金融支持,发挥中小银行不可或缺的作用;二是出台保障中小企业款项支付的法规,维护其合法权益。在6月28日举行的稳外贸工作座谈会上,李克强指出,要按照保就业保民生保市场主体的要求,抓紧抓实抓好政府工作报告提出的各项助企纾困政策。同时,出口退税、融资支持、通关便利化改革、商务人员往来、外贸新业态新模式等具体措施都已重点列出,其中大量举措有望向中小微企业倾斜。 林江表示,中小微企业和劳动密集型企业数量较多,情况比大型企业更为复杂,因此政策的制定出台需要进行深入而广泛的调研。与此同时,政策的宣贯和落实非常重要,既要帮助企业降低用工、税费等成本,也要通过改革打造更优的营商环境,还要为企业提供更多的商机,多维度发力才能让政策产生更大的效果。...
“加快落实新版外商投资准入负面清单,确保新开放措施及时落地。”商务部新闻发言人高峰7月2日在商务部例行发布会上表示。 6月28日召开的稳外贸工作座谈会,提出要研究出台稳外贸稳外资的新措施,要坚定不移推出更多扩大开放的举措。与持续推进的稳外贸稳外资相呼应的是,我国外商投资准入负面清单进一步压减。 根据近日公布的《外商投资准入特别管理措施(负面清单)(2020年版)》(下称“全国负面清单”)和《自由贸易试验区外商投资准入特别管理措施(负面清单)(2020年版)》(下称“自贸区负面清单”),经过多次压减,全国负面清单减至33条,自贸区负面清单减至30条。同时,全国负面清单、自贸区负面清单共同构成的2020年版外商投资准入负面清单将于7月23日施行。 国家发展改革委有关负责人表示,2020年版外商投资准入负面清单作为《外商投资法》及其实施条例施行后的新版负面清单,除了进一步扩大开放外,还与法律法规有关规定进行了衔接。 中国国际经济交流中心经济研究部副部长刘向东对记者表示,进一步缩减负面清单,扩大外商投资范围,有利于稳定外资企业在华投资信心,彰显中国持续扩大开放的决心,不因疫情或贸易摩擦而停滞或倒退。对于外资企业来说,进一步扩大开放将有助于他们继续拓展在华业务,在更广泛的领域,以更大股比在华展业,同时随着相关准入规则更加明确,也给外资企业提供更明晰的选择。 中南财经政法大学数字经济研究院执行院长盘和林对记者表示,2020年版外商投资准入负面清单诚意满满。首先,外资企业的投资限制越来越少,包括商用车外资持股比例、空中交通管制等多个领域,这对于外资企业来说是一个巨大的投资机会;其次,疫情在我国已经得到了基本控制,我国复工复产进程良好,外资对于投资中国有着巨大的热情,此时新版清单的适时落地,能够有效满足外商的投资热情,加强国际合作,实现国内企业和外资的双赢。 此次全国负面清单和自贸区负面清单各缩减了7条,涉及服务业、制造业、农业多个领域。在缩减的条目中,金融业、50万人口以上城市供排水管网建设、商用车制造、种子生产及职业教育等领域的扩大开放亮点颇多。 “新版外商投资准入负面清单不仅扩大了开放领域,而且对外资股比限制有所放松,为外资提供了新的投资机会和更加公平的竞争环境。”上海立信会计金融学院自贸区研究院副院长肖本华对记者表示,在制造业领域,如约放开商用车制造外资股比限制,这是继新能源汽车领域对外资开放后的新一轮提速开放,将对我国汽车制造业产生一定影响,加快国内汽车制造业转型升级步伐。在农业领域,将小麦新品种选育和种子生产须由中方控股放宽为中方股比不低于34%,将对我国种业发展产生一定影响,外资进入将整体提高我国种业的国际竞争力。 盘和林表示,在金融领域,证券公司、证券投资基金管理公司、期货公司、寿险公司的外资股比限制都被取消了,这意味着我们的资本市场将进一步与海外对接,金融领域的资金池将得到扩张,外部资本的先进价值投资理念将融入我国投资市场,有助于我国金融业的提质增效。 刘向东表示,每一个负面清单条目的取消或放宽都意味着一个更加开放的领域或行业,这将有利于行业的市场改革,促使调整行业的监管规则并提升监管能力,实现行业管理的现代化,提升相关行业国际竞争力。...
6月29日,位于青岛上合示范区的上合“一带一路”央企“国际客厅”宣布启用,首场网上招商发布会同步举行,上合国际贸易商事仲裁中心等首批20个总投资约800亿元的项目集中发布。活动现场,上合金融大厦等10个央地合作“一带一路”招商项目线上签约,总投资427亿元人民币,涉及上合示范区基础设施建设、上合国家贸易金融业务总部、工业互联网、高端生物医药等多个领域。 上海合作组织副秘书长谢拉里·卓农在致辞中表示,将发挥好自身优势,与各方一道,大力弘扬“上海精神”,为上合示范区建设发展提供帮助、创造条件,不断深化经贸、农业、科技、人文等领域多边合作,共同开创上合区域地方合作发展新局面。 据了解,上合“一带一路”央企“国际客厅”由上合示范区筹建,一期选址上合国际贸易大厦,总面积3600余平方米,主要建设央企对外合作展示区、央企洽谈交流区和央企集中办公区,打造央企在上合示范区的办公、会务、展示、交流的综合服务平台,发挥央企人才、资金、技术等方面优势助力上合示范区发展。建设上合“一带一路”央企“国际客厅”,是央地合作服务国家战略的重要平台,也是央地携手密切对外经贸合作、应对全球经济新变局的创新性实践。 本次活动还在国务院国资委官网发布上合示范区“一带一路”央企“国际客厅”招商计划书,邀请广大央企在基础设施建设、高端产业投资、上合组织国家和“一带一路”沿线国家经贸交流等领域同上合示范区加强合作,加快国际物流、现代贸易、双向投资合作、商旅文化交流和海洋合作等“五大中心”建设进程。 活动现场重点发布了上合双创中心、上合会议中心(上合合作中心)及市民广场等总投资800亿元的20个项目。在青岛市央地合作“一带一路”招商项目线上签约仪式上,上合金融大厦等10个合作项目集中签约,总投资额达427亿元,涉及上合示范区基础设施建设、上合国家贸易金融业务总部、工业互联网、高端生物医药等多个领域。 “我们将打造央企支持上合示范区建设、央企与上合组织国家及‘一带一路’沿线国家互动交流的新平台,发挥央企在人才、资金、专业、技术、信息等方面的优势,建立完善‘一带一路’国际合作支持政策体系,建设央企与上合、‘一带一路’国家信息交流与合作交易中心、央企对外展示及产业聚集基地,形成上合组织国家和‘一带一路’沿线国家商产业界常态化对接机制,塑造国际合作可复制、可推广的经验模板。”上合示范区管委会副主任孟庆胜介绍说。...

 

2020年7月9日,世界首台160千伏超导直流限流器在广东汕头南澳多端柔直示范工程启动并带电成功,标志着这个超级工程正式进入了“临床试验”的关键阶段,将在真实运行环境中完成各项调试,以确保下一步整体试运行顺利。 “该超导直流限流器可大幅度降低短路电流水平,提升柔直输电系统的可靠性和安全性。”广东电网能源技术公司项目技术负责人宋萌介绍,该项目是国家重点研发计划研究成果,由广东电网公司牵头,联合国内多家科研机构、高等院校、制造厂商共同研发,也将是首台“走出实验室”,实现示范运行的超导直流限流器,填补超导直流限流器在电力实际运用领域的空白。 超导直流限流器是限制电网故障电流的一种装置,当柔性直流输电系统发生故障时,通过降低短路电流,让隔离故障的断路器能够更容易、更及时地断开故障。 “柔性直流输电系统的短路故障特性与交流系统完全不同,国际上也没有高压超导直流限流器的先例可循,意味着160千伏超导直流限流器从设计到开发都只能通过自主创新来实现。”该项目课题负责人、示范工程系统调试现场总指挥盛超表示,超导直流限流器设计面临的首要问题就是柔性直流输电系统的故障电流模拟困难,而超导直流限流器的设计参数又与故障电流密切相关。为此,项目组攻坚克难,耗时一年建立起了一套基于热等效分析的超导直流限流器多场耦合设计方法,并耗时半年多开发了多套用于柔直系统故障模拟、脉冲功率放电模拟等试验装置,为限流器的设计获得了大量宝贵的数据。 使用什么样的超导材料是超导直流限流器设计的核心课题之一。研发团队全力开展自主研发,进行了数千次样品实验,从上百道工序中反复摸索超导材料的工艺、成分、参数,对不同的超导材料开展缺陷分析,在2018年底成功研制出电阻型超导限流器用高性能高温超导带材(YBCO超导带材),并实现批量化自主生产,打破了国外技术与产品垄断,解决了高温超导电工应用面临的材料“卡脖子”问题。 该超导直流限流器实现100%自主研发,推动了国内高温超导电工技术的发展。研发团队围绕应用需求,在国内首次采用双超导层结构,提高单根带材临界电流,使得体积更小,更加可靠。同时,通过内置光纤实现了线圈温度实时监测,系世界首次。 该项目的安全运行维护职责由广东电网公司汕头供电局柔直巡维中心承担,这是继南澳多端柔性直流示范工程、160千伏机械式高压直流断路器项目以来,该运维中心承担的第三项“世界首个”项目运维任务。 据悉,该项目将在7月底完成系统联调、人工短路电流等试验,开展为期6个月的挂网试运行。  ...
2020年7月12日21时25分,国内首台10兆瓦海上风电机组在三峡集团福建福清兴化湾二期海上风电场成功并网发电。这是目前我国自主研发的单机容量亚太地区最大、全球第二大的海上风电机组,刷新了我国海上风电单机容量新纪录。 它的并网发电 ★标志着我国具备10兆瓦大容量海上风机自主设计、研发、制造、安装、调试、运行能力。 ★标志着我国风电开发能力实现历史性跨越,跻身世界第一方阵,是实现海上重大装备国产化,打造海上风电大国重器的重要成果。 集中连片规模化开发海上风电,引领海上风电发展是党中央、国务院赋予三峡集团的重要使命。作为全球最大的水电开发运营企业和我国最大的清洁能源集团,2015年,三峡集团与福建省签署战略合作协议,在福建省委省政府的大力支持下,将海上风电资源禀赋优异的福建作为集中连片规模开发海上风电的重点实践区域。“三峡集团把福建作为海上风电装备制造实现产业化、大型化、高端化的集中突破区域,组织各方积极探索自主创新、协同创新模式,推动海上风电装备制造全产业链布局,力争把海上风电技术及其关联产业培育成带动我国清洁能源转型升级的新增长点。”中国三峡集团党组副书记、总经理王琳表示。 为推动海上风电产业落地,三峡集团与福建省福州市政府合作建设国内首个海上风电国际产业园。五年来,福建省各级政府、部门陆续出台鼓励海上风电产业发展的优惠政策。福建省发改委出台文件,明确通过统筹海上风电资源开发利用推进海上风电装备制造产业发展。福州市政府也出台支持海上风电装备产业园加快发展的具体措施。相关部门也纷纷通过人才引进、技术改造、投资奖励、市场开拓、基础设施配套、首台套政策等方面予以大力扶持,有利促进了福建省海上风电装备产业培育、壮大。同时,三峡集团也充分发挥资金、技术、品牌、人才优势,不断深化与国内外一流风机设备制造企业合作,加快推进福建海上风电全产业链一体化发展,致力于建设世界一流海上风电场和一流海上风电产业园。“此次10兆瓦大容量机组并网发电是政企、企企、企校等资源整合、良性互动、深化合作的重要体现,是推动实现海上重大装备国产化、打造海上风电大国重器的重要成果,是实现由中国制造向中国创造的关键一步。”三峡新能源负责人说。 研制与推广使用具有世界先进水平的大功率清洁高效风电机组,是三峡集团贯彻落实习近平总书记“真正的大国重器一定要掌握在自己手里”“坚持新发展理念,勇攀科技新高峰,努力打造精品工程,更好造福人民”等一系列重要讲话指示批示的实际举措。“三峡集团坚决贯彻落实习总书记6.29对金沙江乌东德水电站首批机组投产发电重要指示要求,将推进科技创新作为企业必须承担的政治责任,加快构建有利于自主创新的体制机制,瞄准重点领域开展关键技术攻关,在海上风电开发中,实施‘海上风电引领者’战略,通过技术创新、产业创新,加快推进大容量海上风电机组研发应用,努力把中国海上风电做大做强做优。”中国三峡集团党组书记、董事长雷鸣山表示。 本次并网的10兆瓦机组是具有完全自主知识产权最新一代大容量海上风电机组,由三峡集团与东方电气集团联合研发,在福建三峡海上风电国际产业园下线。该型机组针对福建、广东等海域I类风区设计,机组环境适应性、设备可靠性、风能利用率得到极大提高,具备超强抗台风能力。 机组轮毂中心高度距海平面约115米,相当于40层居民楼的高度,风机叶轮直径185米,相当于3台波音747并排的宽度,风轮扫风面积相当于3.7个标准足球场。 在年平均10米/秒的风速条件下,单台机组每年可以输送出4000万度清洁电能,可以减少燃煤消耗12800吨,二氧化碳排放33500吨,可满足20000个三口之家的家庭正常用电需求。 该机组的推广使用可大幅降低基础、征海、安装、海缆及后期运维成本,促进海上风电度电成本降低,也有利于减少风电场用海面积,提高海洋利用率,促进海上风电高质量发展。 该机组在兴化湾二期项目通过试运行后将进行批量化生产,并逐步在福建百万千瓦级风电场以及国内外更大范围的海上风电场中推广应用,助力三峡集团开展12兆瓦以上大容量海上风电机组联合研制工作,以实际行动参与到国家能源变革,发展先进制造业,振兴实体经济,实现绿色发展,为提升我国海上风电研发创新水平、推进新能源高质量发展作出新的更大贡献!  ...
2020年7月6日,《人民日报》刊发信息,国家电网公司区块链技术实验室正式成立。实验室将以全方位服务国家电网数字新基建为出发点,将区块链纳入能源互联网技术框架,围绕区块链核心技术自主创新、多元业务创新应用、行业标准体系建设、知识产权海内外布局等重点建设内容,打造面向全行业、全领域、全社会赋能的开放型、共享型、创新型区块链技术实验室。 区块链技术基本概念 从科技层面来看,区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”,为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。 区块链技术在电力行业的应用探索 1.泛在电力物联网建设 区块链的技术形态与国家电网公司的泛在电力物联网建设高度契合,能够推动上下游产业互信,实现数据高效共享,提升风险防范能力,有效解决泛在电力物联网建设过程中面临的数据融通、网络安全、多主体协同等问题。 2.电力支付结算系统 在电力行业,电子支付系统主要是依托互联网将电费账务、电商销售等数据与各金融机构及第三方进行共享 。国家电网公司作为一家为社会公众提供能源服务的大型企业,电子支付是核心环节,是实现安全稳定交易的基础。无论是国网自有支付平台“电 e 宝”或者支付宝这类传统支付体系,其价值转移都需要依托清算中心进行银行间的数据交互,运营成本较高,区块链支付使交易双方直接进行数据交互,不涉及中介机构,极大地降低了中心化支付方式的系统风险,突破了互联网价值转移的局限。 3.涉密安全身份认证 传统的身份认证依靠中心化机构来确认身份,所有身份信息都存到中心数据库中,很容易受到攻击和篡改。国家电网公司目前承担运维的信息系统 200 余个,各个系统运维标准、管理模式、重要性都不同,部分系统还包含较为敏感的用户信息和业务数据,身份认证体系一旦受到黑客攻击将造成严重后果。因此,若能运用区块链技术构建数字身份认证体系,借助其不可篡改的特点,会让信息验证变得更加便捷和可靠,基本解决了现阶段经常出现的信息泄露、网络诈骗等行为。 4.微电网建设 微电网由局部的电源和负载组成,通常与传统的广域电⽹(巨型电网)连接并同步,但也可以断开与广域电网的连接,形成「孤岛模式」,根据物理或经济条件⾃主运行。微电网真正的价值在于实现点对点电力传输和交易,以此实现分布式终端的物理价值(通过实时数据传输辅助⽤电供需策略)和经济价值。 5.全球能源互联网配置 全球能源互联网是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。其突出的功能是可将风能、太阳能等各种一次能源转化为电能在电网中传输,可以连接各类电源和用户,实现电源资源和用电资源的优化配置。未来的全球能源互联网中存在大量智能发、输、配、用及储能设备,系统的复杂性和不确定性剧增。参与主体之间各自独立且没有信任沟通机制,无法保证能源系统的供给和交易等行为自动执行,而区块链技术的出现,使能源互联网在技术层面的实现成为可能,大量发电和用电设备的数据可以全网收集、保存并持续追踪更新,同步实现全网资源的统筹调配和优化配置。 区块链技术在电力其他领域的应用展望 区块链技术除了能使日常交电费变得智能高效以外,也能为电动汽车车主带来巨大便利。 将区块链技术应用于电动车充电系统,将极大地提高传统电动汽车的充电效率,车主的资金安全也将得到保障。区块链系统除了具备可即时结算充电费用、交易数据无法被篡改的特点外,还能给消费者提供一套稳定、安全又兼具规模的能源管理系统。 应用区块链技术后,全社会不仅可以实现共享充电桩,还可以促进共建充电桩。除了公共充电桩不同运营商之间的互联互通外,私人充电桩也可以接入区块链平台,共享给其他电动汽车车主使用。私人可以按平台建议的电价收费,也可以自己定价。此外,当业务场景需求足够大的时候,会有更多合作伙伴加入平台,共建充电桩行业生态。 在电网业务跨境汇款转账、电网物资供应链金融方面,区块链技术也将带来巨大便利,减少业务运营的时间成本和消耗。 对于电力行业来说,区块链是一把双刃剑,面对区块链优劣势需要做的是扬长避短,用其所能,尤其是在这个技术经验和第三方的一些手段还不是特别成熟的时候,区域链子在小范围分布式能源、微电网领域内进行应用,在这个领域里进行的交易、透明化并不会带来全网的系统安全的风险,可以从这个初级阶段学习经验,随着逐步发展、逐步改革、逐步推进区块链的应用再陆陆续续可以再逐步扩大。但是值得肯定的是,区块链的相关技术在电网中的应用是值得期待的。  ...
近日,由“改革先锋”“时代楷模”张黎明牵头研发的第四代人工智能配网带电作业机器人,在天津市滨海新区完成首次作业后投入使用。目前,已成功完成双臂自主、单臂人机协同、单臂辅助自主3种人工智能配网带电作业机器人研发,并全面投入配网运行工作,有效防范作业中人身安全风险,有力保障电网安全稳定运行。 人工智能配网带电作业机器人研发是公司落实习近平总书记重要指示精神的一项重点工作。2019年1月17日,习近平总书记在天津滨海——中关村协同创新展示中心,仔细观看了正在研发的第二代人工智能配网带电作业机器人的操作演示,勉励张黎明和在场的企业研发人员“实践出真知”“心无旁骛投入创新事业中”。遵照总书记嘱托,公司集成国网产业部、设备部、科技部和天津电力、南瑞集团等部门单位的技术资源优势,联合开展人工智能配网带电作业机器人系列产品研发工作。 经过持续攻关,人工智能配网带电作业机器人经历了四代产品研发,运用了三维环境重建、视觉识别、运动控制等核心科技,首创应用于线缆识别定位的多传感器融合技术,首次提出基于深度学习的双臂机器人带电接引流线作业的路径规划算法,自主研发出适用于带电作业机器人的末端执行工具,实现机器人自主识别引线位置、抓取引线,完成剥线、穿线和搭火等工作,有效杜绝传统人工带电作业的人身安全风险,大幅降低劳动强度,提升作业质量。 第四代人工智能配网带电作业机器人采用模块化设计,相比上一代体积缩小三分之二,重量减轻三分之一,取得了轻量化、小型化等重大突破,充分满足复杂地形和狭小空间带电作业需求,进一步扩大配网带电作业机器人的使用范围,实现更广泛应用。 目前,配网带电作业机器人系列研发已申请36项专利,其中6项实用新型专利已获得授权。机器人在天津市区、郊区、山区等多种环境下成功完成操作80余次,正推广至多省市开展现场应用。坐落于天津的机器人产业化基地已具备200台年产能力,实现配网带电作业机器人研发、制造、销售、服务全产业链条贯通。 按照“研发一批、试点一批、推广一批、储备一批”的思路,国网天津电力将进一步加大研发、推广、产业化工作力度,持续深化人工智能技术在能源领域的创新应用,提升电网运维智能化水平,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业添精彩。  ...
2020年7月7日,明阳智慧能源集团在外部媒体平台率先公布了目前为止国内最大单机容量最大同时也是全球最大的半直驱海上风电机组——MySE11-203。该机型计划2021年安装试验风机,并于2022年正式推向市场。 目前国内发布和安装的最大容量海上风电机组是东方电气的10MW,该机组上月已在国内福建完成样机吊装。本次明阳发布的新机型额定功率11MW,叶轮直径203米,采用99米长碳纤维混合叶片,扫风面积32365平方米,将比上一代发布的8MW机型年发电量提升31%。据称,这款和德国Aerodyn联合开发的半直驱风机结合了直驱风机和双馈齿轮箱风机的性能优势和尺寸优势。 据明阳称,该机型较短和更加结实的结构可以传动链载荷,从而减少了易疲劳部件的使用;中速齿轮箱类似于航空工业中的高可靠性齿轮性;更紧凑的设计可确保机舱与外部更好的隔离,防止盐雾侵蚀;并且润滑系统具有5微米高精度过滤功能,确保轴承和齿轮传动系统的高可靠性和更长的使用寿命。 明阳早前在三峡兴化湾试验风场安装了2台MySE5.5-15型号试验风机。4月中旬,明阳凭借MySE6.25-180 风机中标中广核400MW惠州港口海上风电场项目。6月初,三峡产业园智能微网项目选用了一台明阳MySE 8.0-180试验风机。 明阳此举发布11MW不仅是为争夺国内高风速区域海上风电市场份额,其更大的野心是想进军成熟的欧洲海上风电市场。目前,全球发布的最大海上风电机型是西门子歌美飒14MW,其次是GE发布和试验的12MW。明阳心里很明白,要想进入欧洲市场显然需要有拿的出手的牌,本次11MW率先在外媒发布,其刚刚在汉堡设立的明阳欧洲商务&工程中心(Ming Yang European Business & Engineering Center)也在招兵买马,彰显其进军“欧洲北海”的战略意图。 明阳也表示,愿意通过欧洲当地强大产业链支撑,为欧洲海上风电市场提供有竞争力的解决方案。...
美国能源部(DOE)日前宣布资助3000万美元支持“小型固体氧化物燃料电池(SOFC)系统和复合能源系统”主题的研发项目,致力于开发先进技术,利用固体氧化物电解电池(SOEC)技术,进一步改善小规模SOFC发电系统技术发电效率和成本效益,使其达到商业化应用水平。本次资助将聚焦三大技术主题,包括:(1)小型分布式SOFC发电系统;(2)用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证;(3)用作SOFC燃料的煤制合成气净化技术开发。具体内容如下: 1.小型分布式SOFC发电系统 主要研究内容包括:开发、设计和建造一个容量在5-25kW之间的SOFC原型系统,并开展现场的性能验证工作,在不同的条件下完成5000小时的连续测试,评估发电系统的性能(燃料利用率、发电效率、寿命等)和经济性(资本成本、运行和维护成本等),以进一步提升系统性能、降低成本,使其在无补贴的情况下具备良好的经济竞争力,实现1000美元/千瓦的成本目标。 2.用于生产氢气和电力的复合系统开发和验证 SOFC如果以天然气为燃料且以燃料电池模式工作,它可以产生电、水和二氧化碳;此外它还可以以电解槽模式工作,电解水生产氢气,这种系统称为固体氧化物电解池(SOEC),是反向运行的固体氧化物燃料电池。本主题研究工作主要包括:开发一个集成了SOFC和SOEC两种工作模式的复合系统原型,使得系统同时具备了发电和产氢功能,并开展相关现场测试,评估技术经济性,通过新材料、新架构研发设计持续优化系统成本,使其走向商业化。 3.用作SOFC燃料的煤制合成气净化处理技术开发 SOFC技术是极具前景的小型、模块化发电技术,将它与燃煤电厂结合,有望使燃煤电厂在配备CCS情况下实现超过50%的发电效率,这种技术被称为整体煤气化-固体氧化物燃料电池(IGSOFC)发电系统,它能够以煤气化炉产生的合成气作为燃料产生电能。但煤本身含有各种各样的污染物,通过煤气化过程产生的合成气中有一些污染物以蒸汽或细颗粒物(PM)的形式存在,这些污染物会降低SOFC的性能和耐久性。因此,有必要开展合成气净化处理技术。本研究主题主要开展研究包括:系统研究分析煤制合成气中的污染物对IGSOFC系统性能的影响;利用现有设备和/或重新设计一套新的煤制合成气清洁系统;将清洁系统集成到IGSOFC发电系统开展现场测试,确保使合成气中的污染物含量降低到SOFC系统降解速率可以接受的水平,同时又不能过高的提升系统成本,使其具备良好的技术经济性。  ...
近日,国家电投集团旗下中电智慧综合能源有限公司投建的北京宝之谷国际会议中心零碳综合智慧能源示范项目投产运行。 该项目以零碳、经济、安全、智慧为建设目标,供能方式综合光伏发电、风力发电、电储能、太阳能热水、热泵、斜温层水储能等多种元素。 水蓄热系统 其中,电能供应采取新建分布式光伏、分散式风电、电储能系统;空调热水供应取消燃气锅炉,新建污水源热泵、空气源热泵、冷热双蓄水罐,利用电锅炉在谷电时段提温蓄热;空调冷水供应利用冷热双蓄水罐,提高谷电供冷比例。 据悉,项目每年可实现储电量75万千瓦时,供热1.9万吉焦,供冷1.1万吉焦,供生活热水1.4万吨。每年可减少燃烧天然气80万立方米,减排二氧化碳1520吨,减排氮氧化物400千克。通过“以电代气、谷电储能”,实现年节能收益200余万元,经济效益、环保效益和社会效益显著。 项目应用的斜温层水储能技术为国家电投自主研发技术,还采用了国家电投具有自主知识产权的综合智慧能源优化调度系统,实现了整个能源系统的智能化监控、协同优化调度和集成化管理。 宝之谷国际会议中心位于北京市昌平区十三陵镇,占地面积154亩,建筑面积4.2万平方米,项目由山东电力工程咨询院有限公司总承包建设,以隐蔽布置、融入自然为原则,在不影响院区、楼宇外观前提下进行智慧能源改造。  ...
2020年7月6日,随着国家高压电器产品质量监督检验中心(河南)最后一项型式试验通过,由平高集团与西安交通大学联合自主设计开发的国内首台具有应用价值真正意义上的“绿色”产品——126kV无氟环保型气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称“126kV无氟环保型GIS”)宣告研制成功,标志着我国在输电等级环保型开关产品研发方面取得重大突破。 图 126kV无氟环保型GIS产品 一、无氟环保电力设备开发的意义 以SF6为代表的含氟气体及其混合气体广泛应用于电力系统的开关设备中,受温室效应导致全球气候变暖的影响,研究人员先后推出温室效应系数比较低的含氟气体及其混合气体,但含氟气体仍存在温室效应系数过高或者气体液化温度过高的问题,仍然没有从根本上实现“绿色”开关设备。因此,探索无氟环保电力设备开发,既能严格限制含氟气体的使用,对于我国达成减排目标意义重大,影响深远,同时也是电气工程领域重要的研究方向和迫切需要解决的热点问题。 二、平高集团与西安交大联合自主研制126kV无氟环保型GIS 为了助推电气设备绿色环保化,响应习近平总书记在国际气候大会上的承诺。2015年,在前期研究基础上,平高集团与西安交大合作,立项研发126kV无氟环保型GIS,依托平高-西安交大联合研究院,由平高集团钟建英总工负责,联合西安交大荣命哲、王小华教授团队和王建华、耿英三教授团队,历经5年多的努力,先后对多项关键技术和难题进行了大量理论和实验研究。产品研发过程中,累计申请发明专利16项,发表论文20余篇,其中SCI收录15篇、EI收录5篇,终于开发出真正意义上的“绿色”环保GIS设备。 平高集团与西安交大建立联合攻关团队,采用自主研制的126kV单断口真空灭弧室作为开断单元,CO2作为GIS整体绝缘与隔离、接地开关的单一开断介质,提出了环保型GIS整体设计方案。通过建模与仿真分析,对126kV环保型GIS的电场、温度场和力学特性进行了优化设计;计算了CO2与Cu金属相互作用的等离子体物性参数,基于此仿真与实验研究了CO2气体的绝缘与开断特性,突破了隔离/接地开关开断感性小电流难题,最终完成了126kV无氟环保型GIS样机的研制。CO2气体的GWP值(全球变暖潜能指标)不到SF6气体的万分之一,每台设备的二氧化碳当量缩减99.99%以上,产品液化温度低,适用范围可达-40℃环境,能够应用到高寒高海拔地区,完全摆脱对SF6气体的依赖,实现了真正意义上的绿色环保。 126kV无氟环保型GIS额定电流2500A,额定频率50Hz,额定短路开断电流40kA,额定短路开断电流次数不低于20次,机械寿命10000次,技术水平达到国际相关产品领先水平。产品包括断路器、三工位隔离-接地组合开关、快速接地开关、电流互感器、电压互感器、电缆连接装置、进出线套管、氧化锌避雷器、母线筒和间隔汇控柜等基本元件,可按用户要求组合成所需的主接线方式。该产品采用铝合金壳体,具有重量轻、防腐性能好等优点,可有效提高材料的利用率和降低加工制造成本。 三、126kV无氟环保型GIS的意义 作为承担该项目的研发团队,平高-西安交大电力装备联合技术研究院是平高集团有限公司与西安交通大学共同成立的校企联合研究机构,双方自2013年牵手合作以来,致力于国民经济主战场,积极面向国家重大需求和科技前沿,助推电气设备绿色环保化,已解决多项电力行业发展中的 “短板”和“卡脖子”关键性技术问题。在最新成功开发出国内首台126kV无氟环保型GIS产品的同时,也在加快研制252kV等更高参数、更高电压等级无氟环保型GIS产品,为我国履行国际公约、占领环保型GIS技术国际制高点提供支撑。 无氟环境友好型开关设备符合国家可持续发展要求,有利于开拓国际市场。该系列化产品的研发和生产,打破了国外在关键技术上的封锁和制约,引领了我国电力设备行业的发展,提升我国电力行业的整体技术装备水平,带动电力装备产业系统升级换代,增强我国电力设备领域的核心竞争力,将带来可观的经济效益和十分显著的社会、环境效益。  ...
一、移动式储能的概况 近年,全球新能源发电一直保持着高速增长的趋势,全球能源体系正在向分布式移动能源逐步演进。储能系统作为分布式移动能源的重要组成部分,在实现可再生能源大规模并网、扩大分布式能源及微电网应用中意义重大。 储能系统所采用的技术种类繁多,其中电化学储能系统是最为广泛应用的一种。电化学储能系统可分为固定式储能系统和移动式储能系统。固定式储能系统建设周期长、地理位置不灵活、建设所需基础设施较多,且通常容量较大。相对于固定式系统,移动式电化学储能系统容量较小,将储能电池、电池管理系统(BMS)、功率转换系统(PCS)等以集装箱/仓的形式集成,通过能量管理系统(EMS)实现对储能系统的调度控制。其优势在于灵活性强、可靠性高、响应时间短、可移动性好、便于系统的运输和安装使用,且能够长途运输。适合于一些基础施工难度大、场地面积要求严格、环境相对恶劣的地区使用。目前,移动式储能在许多微电网和智能电网工程中都得到了应用。 移动式储能系统内部结构 二、移动储能系统的背景 电化学储能系统可分为三种形式,分别为小型移动储能系统、中型电力储能系统和大型电力储能系统。 1.小型移动储能系统 小型储能系统一般指家用储能系统,主要应用在居民住宅或者企业园区内,与风能、光能等可再生能源发电设备以及家用储热设备等配套运行。家用储能系统可保证供电可靠性,有效进行电费管理、控制用电成本。 2.中型电力储能系统 中型电力储能系统就好比一个移动充电设备,一个中型可移动式“充电宝”。可应用在写字楼、大型会议、电动车、充电桩等临时需要用电设备充电的相关领域,有效解决电力增容和应急负荷等问题。 3.大型电力储能系统 大型电力储能系统可应用在重点设施短时间内保障供电、季节性负荷侧曲线调整等方面,采用移动式电力储能系统可保障用电需求,有效缓解季节性电力负荷,提高配电网的供电能力。大型电力储能系统在支撑电网可靠运行方面,可起到削峰填谷、调整负载曲线、参于电网调频、改善大电网的供电水平、提高配电网设备与线路的利用效率等作用。大规模移动储能系统采用一体式集装箱设计方案,将电池、监控系统及能量转换装置等集成在标准的集装箱内,响应时间短、即插即用的优点,有利于电网的支撑及区域性临时供电支撑。 三、移动式储能的优势&应用 1.保障电力系统稳定 复杂的大电网通常会受到扰动,移动式储能系统能有效地控制其充放电、抑制系统振荡,从而保障电力系统的稳定性。 2.电网调压调频 电网短时间内大幅增加负荷会引起电网侧电压跌落,此时如电网末端接入含移动式储能系统的分布式电源,可满足电力系统中有功功率平衡、无功功率平衡。使其快速响应,按需求对电网进行调压调频。 3.配合新能源接入 地理环境的复杂使得风能和太阳能具有间歇性,单单利用风能、太阳能发电不易于输出稳定的电能。相比之下,移动式储能系统的地理环境适应能力较强,将其组配接入新能源发电站,能够有效地稳定电站的输出功率,平滑输出电能。这样既提高了新能源的利用率,又保证了电网的稳定性。 4.应急电源 在日常生活生产中有很多重要的负荷不能断电,这时往往需要应急电源来保障供电。与UPS和固定式储能相比较,移动式储能电站容量大于UPS,具有可移动性和及时响应性,能有效地解决重要负荷的断电问题。虽然移动式储能系统的容量较小,不能像大容量储能系统那样对电力系统进行均衡负荷、削峰填谷,但是由于其灵活性强,能够快速响应,所以作为应急电源,稳定电网的优势较大。 5.用户能量管理 移动式储能可对电网工业用户进行削峰填谷。在用电高峰期,利用移动式储能电站作为补充,能有效降低电网的需求峰值,减少生产成本;在用电低谷期,利用电网富余的电能对移动式电站进行充电,能有效对能源进行整合。 四、助力发展,推动革新 移动式储能系统以其特有的优点已广泛应用于电力系统输发配送等领域,在大大小小的项目中,为新能源发电贡献出自身的力量。在各应用中起到平滑出力&调节电能品质、增强电网稳定性、减轻电网负荷负担&降低运营成本、资源优化配置的作用。 部分相关项目 2018年,国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会联合发布了《移动式电化学储能系统技术要求》(标准号:GB/T 36545-2018),该标准对移动式电化学储能系统术语和定义、系统结构和基本要求、系统性能、试验、标志、存储、运输以及运行维护做出规范。此项国家标准的发布,为移动储能技术提供了规范化指导,为后续移动储能市场的健康、长远化发展奠定了基础。 移动式储能系统作为储能系统的一个重要分支,未来应用前景十分广阔。据预测,2020年移动能源产品市场规模将达到4.7万亿人民币。移动能源产品市场包含可移动分布式发电技术的通用产品,这必将会为移动式储能带来“大展宏图”的空间。再者,近几年国家大力发展各经济特区,移动式储能定能顺应发展之需,为经济发展中所需的电力供应“保驾护航”。此外,随着“新基建”的推广、深化,移动式储能也将更广地应用到5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩等国家大力推广发展的领域。 移动式储能系统作为一种新兴技术,虽然现阶段的发展仍然面临着一些问题,但相信随着自身技术的不断提升,应用领域的不断扩展,移动式电化学储能系统定会朝着一个健康、长远化的方向发展。在推动能源革新的势态下,为我国新能源产业持续发展注入“洪荒之力”。  ...
近日,在甘肃省武威市古浪县土门镇,国家电网公司员工运用超(特)高压带电作业工法——无人机结合电动升降装置进出等电位作业方法,成功开展±1100千伏吉泉线带电作业消除缺陷,刷新世界特高压输电线路带电作业技术创新纪录,创造国内高海拔地区带电作业消缺最高电压等级记录。 此次带电作业的缺陷点处于吉泉线2824号铁塔位置,前期,电力巡视人员在无人机精益化巡检中,发现该塔一处引流板螺栓脱落,如不及时消除隐患,将对整条线路运行造成严重安全隐患。 此次采用的工法是国网甘肃电力公司在国内首创,也是世界范围内在±1100千伏特高压输电线路上的首次应用。 “±1100千伏特高压直流吉泉输电工程向华东地区输电,输送功率高达每小时600—800万千瓦,如果进行停电检修,至少需要停电12小时方能完成缺陷消除,直接影响目前正处于夏季用电高峰的华东地区正常供电,造成巨大经济损失。”国网甘肃检修公司带电作业技术中心专工王伟介绍。 今天具体实施作业任务的是国网甘肃省电力公司带电专业的领军人物,国内进入750千伏带电作业第一人,曾经在750千伏带电线路上成功运用无人机结合电动升降装置新型工法开展消缺的南江。   高海拔1100千伏特高压带电作业第一人南江 看到抛绳成功,南江便开始穿戴专门为±1100千伏电压等级特制的屏蔽服,把自己包裹的如机器人一般,他设置好电动装置,随着电动开关的启动,他像乘坐着电梯一般,短短3分钟,就被提升至高空缺陷所在位置,顺利进入强电场展开工作。 “与传统工法相比,这一工法只需要1名检修人员,且不需要攀爬塔体,更加精确快速到达指定作业点,实现了带电作业由‘人力’到‘机械’的转变,为我国乃至世界特高压带电作业积累了宝贵经验。”国网甘肃检修公司带电作业技术中心主任成保说。 50分钟后,南江安全返回地面,“今天是党的生日,在这个特殊的日子里再次刷新自己的带电作业记录真是意义非凡。” 据了解,甘肃是我国电力输送大通道,境内750千伏及以上的超特高压输电线路达52条,总里程10541公里,是全国超特高压输电线路过境里程最长、数量最多的省份,在我国“西电东送”方面具有重要地位。 此次带电作业的吉泉线是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程,线路全长3300多公里,甘肃段达1279.6公里,占线路总长近40%。  ...
2020年7月1日,阿特斯阳光电力集团在中国、北美、拉美、欧洲、澳大利亚、日本等全球多个国家和地区市场,通过线上发布会的形式,重磅发布阿特斯最新一代超高功率5&6系列组件新品,进一步壮大阿特斯单面HiKu/双面BiHiKu/叠瓦HiDM产品线,引领光伏行业迈入500W+组件新时代! 作为阿特斯2020年高功率系列的旗舰产品,5&6系列组件在产品功率、年发电量、可靠性、度电成本等各项指标上均实现了历史突破,拥有更高的品质、更高的功率、更高的可靠性以及更低的度电成本优势。 通过多项先进技术的叠加运用,阿特斯新系列组件产品功率高达590W,转换效率达21.3%。搭载阿特斯三次打破世界纪录的颠覆性创新电池组件技术,实现新产品迭代,同时供应单面和双面组件产品,满足客户不同应用需求。 这些组件将在大型地面电站、屋顶工商业、住宅应用中显著提升光伏系统发电量,有效降低光伏电站BOS成本和初始投资,从而降低光伏电站度电成本LCOE,为全产业链客户贡献价值,进一步提升光伏电力在能源行业中的竞争力,推动全球光伏产业平价上网! 阿特斯5系列新品—HiKu5&双面BiHiKu5 阿特斯HiKu5&双面BiHiKu5组件最高功率达500瓦,叠加了阿特斯自主开发的拥有自主知识产权的LeTID(光照和高温诱导衰减)控制技术,相较于业内常规水平可降低50%以上的衰减量。 同时在多项阿特斯尖端组件技术的加持下,该系列产品拥有更加卓越的发电性能、更高的可靠性、更低的衰减,由此带来系统成本的下降,可为投资者最大程度降低度电成本。阿特斯双面霹雳波5(BiHiKu5)组件LCOE度电成本较业内水平降低11.5%,能够为客户带来更高的投资回报率。 阿特斯6系列新品—HiKu6&双面BiHiKu6 阿特斯HiKu6&双面BiHiKu6组件最高功率达590瓦,转换效率高达21.3%,通过搭载阿特斯三次打破世界纪录的颠覆性创新电池和组件技术的应用,阿特斯6系列新品与常规405 瓦单晶组件相比,双面霹雳波6(BiHiKu6)组件在产品生命周期内发电量增加超过29.5%,系统BOS成本可降低5.2%,阿特斯双面霹雳波6(BiHiKu6)组件LCOE度电成本较业内水平降低12.3%,尤其能够为大型地面电站强劲赋能,为客户带来更高的投资回报率。 阿特斯阳光电力集团创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧博士表示:坚持技术创新打造高端品质,是阿特斯持续20年获得市场认可的关键。本次阿特斯面向全球发布的最新高功率系列新品,是阿特斯过去20年持续技术积累和创新,我期待阿特斯新一代HiKu、BiHiKu、HiDM高功率组件的发布,能为行业发展带来新的突破,引领产业迈入高质量发展的500W+新时代,为全球光伏产业平价上网强劲赋能,为全球能源转型作出贡献。  ...
2020年6月29日,安徽省科学技术奖励大会在合肥隆重召开。安徽省省委书记李锦斌,省委副书记、省长李国英等领导出席大会并为获奖代表颁奖。清华四川能源互联网研究院参与完成的“压缩空气储能发电关键技术及应用”项目荣获安徽省科学技术进步奖一等奖。 该项目创造性地提出了基于压缩热回馈的非补燃压缩空气储能技术,在系统方案评估和总体设计、多能耦合建模与效率分析、关键设备参数优化、储-网协同一体化调控等方面取得了原创性的成果,为显著提升新能源消纳水平、减少电网建设投资、保障电网安全经济运行开辟了全新的视野和途径。 清华四川能源互联网研究院作为项目主要完成单位之一,对项目的理论研究和方案设计做出了实质贡献,优化了非补燃压缩空气储能系统的综合评估、耦合建模和设备参数设计等流程,提出了面向多能联供的压缩空气储能发电调控策略,为压缩空气储能系统的高效可靠运行提供了有力支撑。 目前,项目成果已在安徽、青海、江苏等地区得到示范应用,首次建成了安徽芜湖500kW非补燃压缩空气储能工业试验电站、青海西宁100kW复合式压缩空气储能工业试验电站,有力地支撑了江苏金坛60MW盐穴压缩空气储能电站国家示范项目,电-电储能效率达到国际领先水平。...
工程慨况 1.设备技术参数 主机型号为:2JK-3/11.5E 卷筒尺寸:3000mm×1200mm 提升速度:0-6.88m/s 卷筒数量:2个 钢丝绳最大直径:Φ36mm 钢丝绳最大静压力差:90kN 盘型闸最大压力:6.3MPa 盘型闸工作压力:5MPa 减速机型号:ZZDP900A-Ⅲ 传动比:11.257 电机型号:YB630-12 额定功率:710kW 额定电压:6kV 额定电流:86.4A 功率因数:0.829 额定转速:496r/min 变频器型号:HIVERT-YVF06/096 额定容量:1000kVA 额定输入电压:6kV+10%-15% 额定输入频率:50Hz±10% 输出电压:0-6kV 输出电流0-96A 过载倍数:200%额定转矩1分钟 控制方式:有速度传感器的矢量控制 变频器形式:单元串联多电平电压源型 运行象限:四象限 制动方式:再生制动 2.一次回路和控制系统 一次回路采用变频一用一备的方式提高整个系统的可靠性。一次回路系统图如图所示。 一次回路图 控制系统包括制动系统,即液压站和盘型闸;井底井口信号系统;自动装卸载系统和传动系统。系统之间的相互关系如图3所示。控制系统中的装卸载系统、井底井口信号系统及液压站系统和所有的绞车控制系统中使用的区别不大,主要是传动系统和传统的转子串电阻方式有很大的区别。 3.变频调速和转子串电阻调速的比较 1)变频调速和转子串电阻调速的比较 目前国内交流调速的主流,还是转子串电阻调速,变频调速占比重较小, 而且主要还是同步机的交交变频调速,国内的四象限交直交高压变频器调速技术是在2005年后发展起来的新技术,并且产品迅速成熟,很快成为未来提升机调速的发展趋势,表1是转子串电阻调速和变频调速的比较。 转子串电阻和变频调速的比较 由以上的比较我们可以看出,在煤矿提升机上应用变频器,必然是发展的大趋势。 2)变频器 传动系统采用具有国际先进技术的带编码器的矢量控制、四象限运行、再生制动的交直交高压变频器。该变频器具有低频下启动力矩大,适合恒转矩重载启动型负载。而主井的提升机正是这种负载。电机采用变频鼠笼电机,电机具有独立供电的散热风机,使得电机的散热不受电机转速的影响,散热风机受电控系统控制,电机启动的同时启动散热风机。 HIVERT-YVF系列高压变频器采用的是和通用高压变频器基本一致的拓扑结构,为移相整流单元串联多电平PWM电压源电流控制型高压变频器。 HIVERT-YVF采用转子带速度反馈的矢量控制技术。在转子磁场定位坐标下电机定子电流分解成励磁电流与转矩电流。维持励磁电流不变,控制转矩电流也就控制电机转矩。电机转速采用闭环控制。实际运行中给定转速与实际转速的差值通过PID调节生成转矩电流IT。经过矢量变换将IT、IM变换为电机三相给定电流Ia*、Ib*、Ic*,它们与电机运行电流相比较生成三相驱动信号。 HIVERT-YVF系列变频器采用的是有速度传感器的矢量控制。因为采用了速度和输出电流双闭环控制,所以电机的调速特性非常硬,并且具备额定功率的能量回馈能力,实现变频器拖动电机的急起急停,功率单元是一个输入侧由滤波环节、快熔和缓冲环节组成,这些环节为功率单元的整流、充电和有源逆变提供了保证。输入滤波环节,滤除了IGBT开关产生的高次谐波,减小对电网的污染。缓冲环节限制了IGBT电流突变,保证IGBT不受冲击电流的影响。快熔则是如果单元内部出现故障,电流过大,快熔则会保护单元,使单元内部电源断掉,不至于造成更大的损害。同步整流和有源逆变部分的六个IGBT负责在拖动电机的时候做同步整流,在制动电机的时候做有源逆变。同步整流控制器实时检测单元输入电压,利用锁相控制技术得到输入电压相位和幅值,控制整流逆变开关管所构成的相位与输入电压的相位差,便可控制电能在电网与功率单元之间的流向。逆变相位超前,功率单元将电能回馈给电网,反之电能由电网注入功率单元。电功率大小与相位差成正比。电能的大小及流向由单元电压决定,就同步整流而言,整流侧相当于一个稳压电源,与电功率大小及方向相对应的电网与逆变相位差由单元电压与单元整定值之间的偏差通过PID调节生成。直流环节用电解电容来滤波。单元输出用四个IGBT组成H桥,逆变输出,串联后驱动电机。下图是功率单元的整流和有源逆变状态的电压和电流波形。 在电机处于加速或者匀速时,变频器拖动电机运转,为正力输出,所以电流和电压为同频同相,变频器处于整流--逆变状态,此时电机为电动机状态,电能通过变频器转换后送给电机转化成机械能;当电机处于减速或者负力下放时,变频器制动电机运行,为负力输出,此时电机处于发电状态,变频器处于逆变--有源逆变状态,变频器的输入电压电流波形为同频反向,机械能通过电机转化成电能,电能通过变频器的有源逆变回送到电网上去。 二、系统运行效果 河南神火煤电股份有限公司葛店煤矿主井提升系统自2008年10月份调试运行成功至今,运行稳定。现场操作人员采用每周切换一次变频器的方式,轮流使用两台变频器,以保持两台变频器状态一致。 葛店矿井深261.9m,系统调试运行后,运行一个循环为61s,加速段13s,等速段25s,减速段11s,爬行段12s。等速段的速度为6.88m/s,爬行段的速度为1.13m/s。运行的速度图和力图如图8所示。 采用变频器调速方式后,运行一个循环的时间准确,不随负载变化和操作人员的操作不同而变化。变频器在使用过程中,维护简单,只需要定期清理过滤网,保持变频器的清洁。变频器的运行效率高达96%,所以运行过程中发热量非常小,电气室内温升小。 系统运行速度图和力图 三、总结 随着高压变频器技术的进一步成熟,产品稳定性和可靠性的进一步提高,成本的降低,变频器在煤矿提升机中的应用,迅速推广和发展起来。 针对目前国内交流变阻调速提升机存在的速度控制性能差、能耗大,不易操作的现状,研制成功矿井提升机大功率变频器,满足了提升机的各种运行方式,具有调速性能好、安全可靠、运行平稳、操作简单、低频转矩大、节电效果显著、功率因数高、谐波含量低,符合国家对电网要求的国家标准等优点。 尤其是采用了再生制动方式的变频器,使提升机在减速段或重物下放操作时变频器能自动转入发电反馈状态,使制动更平稳,操作更简单;有速度传感器的矢量控制的应用,使得变频器具有低频转矩大、调速平滑、调速范围广、精度高、操作简单的特点;HIVERT-YVF系列变频器运用了通用高压变频器的成熟技术,使得运行安全稳定、故障率低、基本免维护,技术先进、保护齐全,操作方便,节能效果显著(与原电阻调速系统相比,可节电10%-30%以上)。  ...
一、数据中心目前主要采用阀控式密封铅酸蓄电池 数据中心对供电可靠性要求非常高,配备了大量的应急后备电源系统如UPS电源、EPS电源、高压直流电源、电力直流操作电源和-48V通信电源。目前绝大多数后备电源系统都采用阀控式密封铅酸蓄电池作为应急储能设备。锂电池在后备电源系统中应用还处于尝试阶段,还有很多技术问题需要解决,尤其是BMS技术方面还需要很大的提高和完善。 二、数据中心蓄电池在线监测的必要性 蓄电池组作为数据中心供电安全的最后一道防线,确保其安全可靠运行意义重大,阀控式密封铅酸蓄电池是电能和化学能的转化装置,危险化学品,对使用环境的温度、充放电电压、电流、时间、频率、电池组的一致性及安装和存放等都有严格的要求,实际使用中很容易发生电池故障。包括:硫化、干涸、爬酸、漏液、鼓胀变形、内部短路、开路、连接松动、热失控等。最终导致电池容量下降,寿命缩短。严重时还可能引起火灾和爆炸。 后备电源中蓄电池一般都是串联结构成组使用,并采用长期在线浮充方式运行,其中任何一节电池发生故障轻则会逐步拖垮整组电池,严重时会使电池组提前退出运行而导致失电事故,甚至还可能导致火灾和爆炸事故。为了确保关键设备的供电安全,必须针对后备电源中的蓄电池组进行严格的日常检测和维护。由于蓄电池是非智能哑设备,必须加装蓄电池在线监测系统才能进行远程统一监控和智能维护管理。 三、数据中心蓄电池管理维护现状 早期建设的数据中心蓄电池组没有配置蓄电池在线监测系统,需要大量的人工巡检和维护,由于人工巡检的及时性和准确性无法保证,存在严重的安全隐患。随着《GB50174-2008电子信息机房设计规范》推行和蓄电池监测行业的快速发展,近期新建的数据中心基本都配置了蓄电池在线监测系统。由于蓄电池监测系统相对电源系统占比非常小,甲方没有引起足够的重视,对电池监测产品只做了很简单的功能要求,并且在数据中心建设中蓄电池监测产品往往都是由电源供应商或动力环境供应商提供。使得数据中心蓄电池监测产品正在向低性价比方向发展。很多电池组虽然安装了电池监测系统但监测的指标不全面,检测精度不符合要求,监测数据实时性差,设备的安全性和稳定性差、误告警多,无法及时准确发现故障电池,安全隐患风险高,也给蓄电池维护和管理工作造成很大的误导麻烦。由于电池故障而引发的供电安全事故在逐年增多。 因此数据中心应该对蓄电池监测产品提出更高的技术要求和严格的验收标准,积极推动蓄电池在线监测产品向更准确、更智能、更实用的方向发展。 四、数据中心蓄电池监测产品实用性评估 数据中心蓄电池监测主要是为了实现后备电源蓄电池组的统一智能管理,及时发现电池故障,掌控安全风险,简化日常检测和维护,减少电池故障,延长电池寿命。是保障数据中心供电安全的重要手段,也是机房维护的主要工具。对其实用性非常高。应该从以下几个方面对其实用性进行科学评估。 1.全面性:监测指标至少应该包括电池组充放电状态、总电压、充放电电流、环境温度、各单体电池电压、内阻、极柱温度、极柱漏液、剩余容量(SOC)、放电可持续时间(SOH)、电池均衡度(电压、内阻、温度)。 2.准确性:数据中心蓄电池组长期处于浮充状态,主要依靠监测电池内阻来判断故障电池,电池内阻属于微小参数,需要高精密测量技术才能准确测量,普通测量方法是无法测试电池内阻的。精密测量对普通用户难以理解,但可以对监测结果进行科学验证,一般采用标准表如FLUKE或HIOKI内阻仪进行结果验证;精确的还可以采用标准电阻(可以采用小于1mΩ的分流器)进行测试验证。电池内阻测试不准,电池监测如同虚设。 3.及时性:电池组单体节数较多,需要采用高速集中采集技术,确保监测数据的实时刷新(一般不允许超过7S),否则会产生延迟告警现象,尤其是在充放电时由于数据采集不同步,无法进行有效的数据分析。数据中心UPS备用时长只有十几分钟至半小时,在电池节数较多时很多电池监测实际数据刷新时间都超过十分钟甚至半小时,几乎起不到任何作用。 4. 稳定性:电池监测都会受到后备电源的纹波干扰,需要很强的抗干扰能力,否则会影响监测数据的准确性和监测设备运行的稳定性,产生误告警。 5.安全性:电池监测设备本身需要做过压、过流、过温、反接、短路等保护,否则容易引起火灾事故。 6.方便性:蓄电池监测设备需要加装在蓄电池上,所以接线要简单,方便安装和后期维护,单体监测模块应该能自动编号。 7.先进性:增加电池漏液监测,预防电池漏液引起火灾;实现在线自动均衡维护,在浮充状态下对电池组进行在线自动均衡维护,对欠充电池自动进行限压小电流补偿充电,使每节电池始终处于最佳活性状态,保持电池组电压均衡,防止电池长期欠充硫化或长期过充失水。从而减少电池故障,延长电池寿命。 8.外接供电:电池监测设备应该采用外接不间断电源独立供电方式,采用被测电池供电会导致电池一致性变差,使电池加速劣化。同时存在长期小电流将电池放报废的风险(电池组长时间不充电时)。 9.现场监控:目前大多数数据中心蓄电池监测现场只配置传感器和采集器,监测数据接入动环系统进行简单展示和告警,往往缺乏专业的蓄电池数据的分析功能,应该配置大屏幕现场监控主机,方便设备安装和后期电池维护人员进行现场查询、设置、测试、调试。现场监控主机还应该具备数据传输、存储和分析功能,现场声光告警功能。 五、蓄电池监测是技术性非常高的产品,需要专业厂商提供。  ...
2020年6月29日,隆基正式发布最新一代超高功率组件产品Hi-MO5,量产功率高达540W。该产品基于业内刚刚联合发布的M10标准硅片打造,转换效率超过21%。该产品是隆基为迎接全球平价时代到来,为超大型公共事业型电站打造的,堪称史上最优度电成本产品。 当天,隆基还发布Hi-MO5超高功率组件产品《技术说明书》,深入阐释技术创新升级,全面赋能光伏平价上网。 ...
结合新基建发展背景,本文进行储能技术的典型应用调研与分析,重点介绍电化学、飞轮、超级电容等储能技术在 5G 基站、数据中心、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩5 种产业发展中所起的作用以及典型的应用实例。由于各类储能技术的特点及适用范围各不相同,应用时需结合具体产业发展要求、环境特点等进行考虑。最后,文章将对未来各类产业配置储能提出建议,以期为我国储能产业在各种应用场景的发展提供借鉴。 新基建背景下储能技术的发展契机 1.1 国家政策 2020 年两会政府报告中提到:增强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展 5G 应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。 1.2 地方规划 新型基础设施主要包括信息基础设施、融合基础设施以及创新基础设施。伴随着技术革命与产业变革,新型基础设施的内涵与外延将不断发生变化。自中央提及新基建以来,国家和地方政府对新 基建的政策支持力度不断加大,全国各地的新基建规划与政策相继出台,如表 1 所示。   5G 基建背景下的储能技术 截至 2019 年 6 月,我国通信基站数量如图 1 所示。   2.1 通信铁塔 通信铁塔是移动通信基站的组成部分,具有架高通信天线的作用,是通信信号发射、接收和传输设备的主要载体,是移动通信网完成信号覆盖的重要基础设施。在输电铁塔上搭载通信基站所形成的共享铁塔是一种使电力基础设施获得再利用、节约基站建设成本的新型通信铁塔类型。 2.2 5G 基站 5G 微基站分布较广,电力系统难以满足其要求,所以很多基站开始使用储能系统保证持续稳定的电能输送。例如,2017 年就有某通讯公司使用退役梯次电池建设 5G 一体化电源,蓄电池在供电系统正常供电时改善电能质量,在供电发生故障时作为备用电源为负荷持续供电,保证设备持续正常的运行。 智能储能系统融合了通信技术、电力电子技术、传感技术、高密技术、高效散热技术、AI 技术、云技术以及锂电池技术。华为基于对 5G 的理解, 推出了 5G Power 智能储能系统,如图 2 所示。   特高压建设背景下的储能技术 3.1 特高压输电建设现状 “十三五”规划提出,到 2020 年,国家电网有限公司(国家电网)将建成“五纵五横”特高压交流骨干网架和 27 条特高压直流输电工程,形成 4.5 亿 kW 的跨区跨省输送能力,建成以“三华”电网为核心的统一坚强智能电网。 3.2 特高压输电问题解决方法 从目前研究来看,特高压输电技术中存在的问题影响因素较多且解决方法较少,急需配置储能系统,为解决输电问题提供一种新的思路和方法。 城际轨道交通和高速铁路建设背景下的储能技术 由于具有安全、环保、节约能源、占地较少等特点,轨道交通逐渐成为人们出行的主要交通模式,近几年发展较快。储能技术在轨道交通行业的发展中也占有一席之地,列车可以通过储能技术储存电能,在无接触网或紧急情况下释放电能,以保证正常行驶。地铁和城际高铁应用较为广泛。 4.1 地铁 地铁能量回收是一种大功率、高频次的应用场景,目前应用较为广泛的是再生制动能量吸收利用。当制动能量不能被本车吸收时,牵引网电压上升,上升到一定程度后,牵引变电所中再生制动能量吸收装置投入工作,吸收再生电流,使车辆再生电流稳定,如图 3 所示。目前,再生能量吸收装置可分为电阻消耗型、电容储能型、飞轮储能型、逆变回馈型,各类型装置对比如表 3 所示。目前电容储能型和飞轮储能型较为常用。   4.1.1 飞轮储能 地铁列车进站回收的电能通过电阻放热方式消耗,存在资源浪费,飞轮储能具有响应快、频次高、可靠性高、寿命长的优点,可以很好地解决这些问题。   4.1.2 超级电容储能 超级电容储能具有高功率、长寿命的特点,也可回收制动能量,实现制动能量再利用。 4.2 城际高铁 城际高铁储能系统的主要作用是降低能耗、牵引列车、制动能量回收、降低峰值功率等。铁路行业的储能系统主要分为地面储能系统和车载储能系统,其中车载储能系统主要安装在列车内,用于存储列车内部的回收能量,所需功率小于地面储能系统。   新能源汽车充电桩建设背景下的储能技术 作为新型城市交通基础设施,充电桩是电动汽车推广应用的基本保障。我国充电基础设施已经形成了规模化快速发展态势,相关行业政策、标准体系也已基本建立,但充电基础设施行业尚未明确,新能源汽车充电桩建设为我国新能源汽车能源供给保障明确了主基调。储能技术应用于充电桩可以保证充电桩电能的稳定性,避免因电网波动导致的充电桩失灵,降低充电站配电线路成本,产生良好的社会经济效益。 5.1 光伏储能充电桩 我国国内电动汽车充电行业在近几年也得到了快速发展。图 6 为松山湖太鲁阁光储充一体化充电站,该充电站通过核心系统“光储充一体式能源微网系统”与“能源互联共享平台”的对接,信息通过 5G 通道上送。   5.2 电动汽车储能充电站 将传统储能技术与电动汽车充电站相结合,既可以实现电网的削峰填谷,保证供电的稳定性,还能够降低大规模汽车充电时对电网造成的冲击,延长使用寿命。 青岛薛家岛和上海嘉定区安亭镇电动汽车充换放储一体化示范电站(图 7)为目前已经投运的充放储一体化电动汽车充电站。   大数据中心建设背景下的储能技术 现代生活中所需的数据大多存储在数据中心, 伴随着新基建的发展,数据中心的重要性逐渐显 现,其电力供应也显得格外重要,而不间断电源系统(uninterruptible power system,UPS)的普遍使用可以保证数据中心电力供应不会出现故障。因此, UPS 储能技术的发展至关重要,影响到 UPS 的体积、寿命和成本。 6.1 UPS 储能技术在数据中心的应用 6.1.1 UPS+电化学储能技术 UPS 作为备用电源,一般后备时间要求不低于 15 min,最初 UPS 内部通常采用铅酸电池。谷歌 (Google)是进行服务器自主研发定制的互联网公司,早期采用铅酸电池供电;脸书(Facebook)自建数据中心的供电系统采用DC48V 离线备用系统, 为每 6 个 9 kW 的机柜配置 1 个铅酸蓄电池柜;中国移动数据中心采用 DC48V 输出系统,并配置储能电池柜,系统拓扑图如图 8 所示。   6.1.2 UPS+飞轮储能技术 电力设备的体积、能耗以及确保关键任务应用的最高电能质量和可靠性是数据中心建设所面临的挑战,飞轮储能可以完美地解决这一难题。飞轮储能 UPS 和传统储能 UPS 技术对比如表 4 所示。   6.2 其他储能技术在数据中心的应用 我国的数据中心建设将更多地采用储能材料和蓄冷技术。2019 年,《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》出台,要求到 2022 年,数据中心平均能耗基本达到国际先进水平。在该意见指导下,工业和信息化部于 2019 年 11 月正式发布了《绿色数据中心先进适用技术产品目录(2019 年版)》,其中无机相变储能材料蓄冷技术和水蓄冷技术入列。 新基建背景下储能技术展望 1)积极部署储能在 5G 技术、轨道交通、工业能源互联、军民融合、国家应急保障体系等领域的试点工程,全方位验证储能在新基建工程中的枢纽作用。 2)积极部署新型、颠覆性技术对现有储能体系的有益补充,鼓励高安全、长寿命、高效率、低成本、易回收的电池体系战略推进,进行试点示范及比对研究,实现新旧技术的交替,完成我国储能产业从简单跟跑到领跑的角色转换。 3)选取代表性的、具备可推广性的重大国家战略意义的试点工程,在国家级开放区域、我国可再生能源富集基地、跨省区域外送通道薄弱环节、能源片区之间部署 GW 级大型储能重大试点工程,并逐步在全国范围推广。 结论与建议 储能技术可广泛应用于融合新能源、城市应急供电、5G 基站后备电源以及边防哨所、军民融合等诸多方面,是新基建不可或缺的重要保障。目前我国储能技术仍面临诸多挑战,如储能电池技术尚处于跟跑、借鉴水平,急需实现突破,挖掘新的电池体系;政策法规较少,有效执行的保障少;缺乏长久、有效的商业模式等。对此,建议: 1)国家各部委政策应统一协调,顶层设计,成体系推进,避免出现重复制定甚至互相冲突的条款。 2)应进一步探索合作机制和商业模式,加快实现跨行业、跨领域的应用数据资源融通带动大、中、 小、微企业融合发展;推动制造业与服务业深度融合和资源共享的扁平化、系统化、标准化、规范化平台建设,以激发市场活力。 3)各省应结合具体情况,出台相应的配套实施细则,确保实操性,政策应具有持续性、连贯性, 确保产业链中的各环节持续、稳定发展。    ...
“随着我国新能源的快速发展,其对电网安全稳定的影响日益突出,必须引起我们高度重视。”国家电网调度控制中心教授级高级工程师裴哲义呼吁。时隔十年,大基地再次成为中国风电产业发展的焦点。在开发建设过程中,当千万千瓦级基地风电大规模并入电网,并网点的电压稳定、频率稳定对电网安全至关重要。如何安全稳定的接入电网,对开发企业、整机商和电网将是一个巨大的考验。 2020年5月16日,「麒麟学院」在线举办“大基地时代——决战风电并网”思辩会。裴哲义与中国电科院电力系统所发电控制与电网工程实验室主任李文锋,清华大学电机系教授、博导谢小荣,华能集团新能源事业部技术管理处处长李国庆,金风科技电网技术总工程师乔元等多位电力并网专家同台论道,共同探讨大基地时代如何决战风电并网。以下是嘉宾精彩观点摘要: 切实重视特高压输电条件下风电并网的有关技术问题   国家电网调度控制中心教授级高级工程师 裴哲义 中国能源生产和消费呈逆向分布,大规模风电基地等一次能源集中在西部,而用电负荷集中在中东部,客观上需要长距离大功率远送才能把西部丰富的绿色风电送到中东部的负荷中心,特高压直流输电作为一种有效手段应运而生,在全国范围内实现了能源资源的优化配置。但特高压直流输电自有的技术特性也给新能源并网提出了新的要求。 风电涉网可能引发一些问题。例如,新能源机组电网适应性不足,不具备高电压穿越能力,因而存在大规模脱网的风险;新能源高占比下系统频率和电压调节能力持续下降;多电力电子设备交互作用复杂,振荡问题凸显;风电频率耐受及调节能力不足。这些都将成为未来大规模风电基地并入电网时的潜在风险点。 2020年将发布新版《风电场接入电力系统技术规定》。根据新修订的标准(征求意见稿),新能源的故障穿越包括低电压穿越和高电压穿越,其中低电压要求为0.2pu,高电压要求为1.3pu;新能源的频率适应性范围为48-51.5Hz;新能源可以通过控制去实现惯量响应和一次调频特性;根据实际电网需要开展风电场并网次/超同步振荡分析及防控措施专题研究。 为了维护电网安全稳定,建议做好以下几项主要工作:一是要落实《电力系统安全稳定导则》相关要求,不符合强制性标准要求的,依法承担民事或刑事责任;二是加快《风电场接入电力系统技术规定(GB/T 19963-2011)》等国家和行业标准的修订工作,指导和促进行业健康发展;三是加快完成存量风电涉网性能整改工作;四是配套开展无功补偿装置改造;五是不断提高装备制造水平。 未来我们面对的一个很大挑战就是调节能力。风电和光伏都是波动性能源,它需要调节电源,其中储能是一个很好的选择。具体到一个电网需要配多少储能,怎么配储能,这与当地的电网情况和配储能的功能有关,需要进行论证。但未来新能源场站配置储能,应该是一个方向。 大基地风电并网必须关注惯量、电压、频率和阻尼控制,才能满足电网电压稳定要求   中国电科院电力系统所发电控制与电网工程实验室主任 李文锋 新能源发电正加速由辅助电源向主力电源转变。随着新能源装机占比不断提高,以同步机为主导的网源协调特性逐渐向电力电子化特性方向演变。 同时,伴随特高压交直流快速发展,特别是特高压直流输电规模的阶跃式提升,系统强直弱交矛盾突出,扰动能量冲击增大,影响范围广,呈现全网一体化特征。 随着电源和电网结构的变化,电力系统的惯量、电压、频率、阻尼控制等基本特性发生了深刻的变化,在特性认知、稳定控制、安全防御等方面,需要在标准上提出新要求,在工程上提出新措施。 就技术要求而言,新能源场站的电压和频率耐受能力原则上与同步发电机组的电压和频率耐受能力一致;含新能源场站应具备一次调频、快速调压、调峰能力,且应满足相关标准要求;电力系统应具备基本的惯量和短路容量支持能力,在新能源并网发电比重较高的地区,新能源场站应提供必要惯量与短路容量支撑;接入35kV以上电压等级的分布式电源应具备一次调频、快速调压、调峰能力,其电压和频率耐受能力原则上与同步发电机组的电压和频率耐受能力一致。 此外,应研究、实测和建立电力系统计算中的各种元件、装置及负荷的详细模型和参数。计算分析中应使用合理的模型和参数,以保证满足所要求的精度。计算数据中已投运部分的数据应采用详细模型和实测参数,未投运部分的数据采用详细模型和典型参数。 双馈机组和直驱机组在大基地的电压稳定上都能通过自身特点和系统配合,实现系统性能最优,满足大基地条件下的电网电压稳定要求。 随着未来电网发展,常规电源的惯量基本保持在一定水平,只能从新增的新能源来增加。因此,风电可以参与调频,我国前五大风电机组厂家都具有惯量和一次调频技术能力。 避免次同步振荡要重视前期风险评估   清华大学电机系教授、博导 谢小荣 次同步振荡主要有三大危害。电磁振荡会造成风电机组撬棒电路损坏,危及风电场中电气设备的正常运行;电磁振荡会造成机组过电压/电流,引起保护装置动作,导致风电机组脱网事故的发生;谐波和间谐波会影响电力系统的电能质量,可能造成风电场不能顺利并网,从而造成一定的经济损失。 为避免次同步振荡,建议在电源规划和建设方面,要重视机组选型与控制参数设计、风电次同步振荡风险评估;要布置必要控保装备;在大基地投产运行后,要有广域监测、预警与保护(紧急控制)系统。 从电网侧看,直驱风机以变流器特性为主;双馈风机则约70%是一个异步机,还有约30%是电力电子变流器。 双馈风机对电网的作用有两个,第一是感应发电机效应,这个对次同步振荡有一点影响。严重时,一个串补输电系统,双馈风机的感应发电机效益与控制的相互作用,可能会使得风险增加。 对于特高压交流串补场景,双馈电机的负电阻特性会产生次同步振荡风险。但是对弱电网来讲,直驱和双馈,都有电力电子的控制,可能都会有次同步振荡的问题,需要相关方采取足够关注,在技术改进上采取措施。 所以对风电设备电网接入场景要综合分析,这其中控制产生的感应发电机效应占主导地位,还是由变流器的控制占主导地位?没有一个标准答案,要根据具体的系统分析来看。 开发商需要系统处理平价上网与新导则的双重要求   华能集团新能源事业部技术管理处处长 李国庆 从开发商角度来看,新导则颁布将会进一步提升新能源发电设备的电网适应性,有利于行业健康发展。平价上网政策环境下,需要在项目的各个环节都能够节约成本降低造价,要做到从前期资源测试、微观选址、设备选型、工程建设和生产运维全生命流程的科学管控。 对于占主要成本的主机价格,需要从设计、制造、运输、施工等环节跟开发商一起让主机既符合并网导则的技术要求,又要让造价符合平价上网的经济要求。各开发商的招标文件中提出导则技术要求,主机厂商要快速推进符合并网导则的各种认证试验工作,才能进入招标范围。 提到储能,建设电网友好型新能源项目,这是行业发展的需要。目前配合新能源电源建设的储能技术标准还不完善,接入技术标准、容量比例、新能源加储能建设模式的项目经济型平价等还需要技术和政策的协调配合,需要网源设备等各方通力合作。 风机设计要有裕量和一定的升级空间   金风科技电网技术总工程师 乔元 平价上网时代大家越来越重视成本。但是这个账如果细算下来,为了维持20年全生命周期的安全稳定运行,风机不能只满足眼下标准要求来设计,应该预留一定空间来应对未来可能的升级需求。 我认为光伏和风电在新能源比例较高的电力系统环境应该参与系统的调频,例如像大基地这类场景,新能源电源局部占比较高,如果能够参与系统调频对系统的安全稳定更有意义。 一次调频在系统中应用,应该区别对待新能源和传统电源的特点,发挥各种的优势,就像排兵布阵一样。以新能源一次调频为例,它的特点是响应速度快,可以第一时间响应系统的频率变化,弥补传统电源在一次调频方面的响应速度,但是要注意到新能源本身源端不受控的问题。所以要扬长避短做到与传统电源的优势互补,实现电网系统的频率最优调节。  ...
本文对调度自动化系统高级应用软件在大港油田电网中的应用情况进行了介绍,描述了软件数据库采用铭牌值设置参数的具体方法,重点详述了参数的收集及计算方法。同时,对使用中遇到的问题进行了分析,并总结了使用经验。 中国石油大港油田电力公司 张晓莉 大港油田电网是110 kV、35 kV电压等级电网,共有45个变电站,其中110 kV站9个。在用的调度自动化系统是南京南瑞继保电气有限公司生产的PCS-9000 EMS调度自动化系统,适用于调度集控无人值守模式。在调度自动化系统高级应用软件(PAS)的使用方面,应用的主要功能是状态估计和调度员潮流。状态估计主要用于检查错误遥信、遥测,计算结果为自动化维护人员使用;调度员潮流主要用于预测有功潮流,帮助调度员预测电网运行方式改变后潮流的变化情况。   1 油田电网调度自动化系统高级应用软件使用情况 1.1 状态估计的应用 根据油田电网的实际情况划分了12个电气岛,人工排除非综合自动化站、负荷轻(容易被误判)的变电站11个。 遥信和遥测预处理总表、可疑数据和不合格量测表是维护人员需要经常浏览的画面。通过定期监视画面可以观察错误的遥信和遥测。主要内容包括遥信、遥测、有功不平衡、无功不平衡、并列母线误差大、档位电压不匹配和PQI不匹配等信息。以下情况是状态估计在油田电网运行中发现的典型问题: 1)状态估计报东某变电站201有功功率P数值为0,工作人员去现场重启201测控装置后正常。 2)状态估计报某平台变电站35 kV Ⅴ母线电压为0。检查运行方式为母线并列运行,Ⅳ母线电压遥测正常,Ⅴ母线电压量测出现异常。 3)状态估计报王某变电站2#主变压器6 kV侧无功功率为0。当时2#变压器6 kV侧电流为189 A,有功2.04 MW,无功遥测异常。 4)状态估计报某变电站6 kV出线开关-2刀开关位置错。检查6 kV出线开关合位,线路有负荷,刀开关位置与实际运行状况不符。 5)状态估计报乌某变电站1#变6 kV侧 IPQ不匹配,检查PQ值过小,有功仅0.01 MW,与电流37 A明显不符。 由上述内容可以看出,状态估计能比较准确地定位错误遥信和问题遥测,在保障电网安全运行方面能够发挥一定作用。 1.2 调度员潮流的应用 油田电网调度员潮流计算软件经过两年多的反复调试,在参数准确、软件系统稳定的情况下,可以预测区域电网有功潮流变化。目前,在油区北部、中部电网初步实现潮流预测功能。潮流计算数据中有功功率接近实际数值,误差小于5 %。下表为油田某35 kV变电站两条进线改变运行方式时,潮流计算值和实际值的对比。其中“-”表示潮流方向为流入母线方向。 潮流软件的应用可以改变调度员凭经验预测潮流变化的现状,提高调度工作的科技水平。还可以应用于按需量缴费的变电站,对电源进线进行有功潮流预测,帮助调度员及时调整运行方式。 2 调度自动化系统PAS参数的收集与计算 状态估计计算结果是否准确,很大程度上取决于参数库录入的参数是否准确,电网模型是否完整,与实际运行情况是否相符。调度员潮流的计算是以状态估计为基础进行的,它读取的是状态估计断面,因此潮流计算也依赖于准确的参数库。在高级应用软件中,需要录入数据库的参数主要包括主变压器、线路和电容器等。 2.1 参数的查找与录入 与SCADA对应逻辑库、物理库相似,状态估计对应Rtnet库。在参数库中,录入的参数包括变压器、线路、电容电抗器和发电机。输入方式包括铭牌值输入、标幺值输入和有名值输入。经过对几种录入方式比较,针对大港油田电网的实际情况,选择参数录入方式为铭牌值输入,下面对录入方法进行介绍。 2.1.1线路参数 录入的内容主要包括线路类型和线路段两项。 (1)线路类型 线路类型数据库界面如图1所示,录入电网所有线路的型号,对于每一种线路型号,需要录入名称(如YJV22-26/35)、每公里正序电阻以及每公里正序电抗。对于海缆还需要录入每公里充电功率。 需要注意的是,对于架空线来说,不同的架设情况(线路选择的塔型、导线排列方式不同)每公里的电抗也会出现差异,这样的导线要按不同线路型号进行处理,需要收集具体参数进行计算,得出不同线路的百公里电抗值填入数据库。 (2)线路段 对于线路段需要录入的内容如图2所示,具体包括如下内容。 1)线路名称:填库自动生成。 2)输入方式:铭牌值输入。 3)线路类型:在上面录入的线路类型中选择本线路对应的电缆/架空线型号。 4)导线长度:本段导线长度,注意如果一条线路由不同型号导线构成,则要录入每段导线的型号及长度。如一条线路由出口电缆、架空线和电缆组成,则这条线路要分成三段录入,每段导线都要写明型号和长度。本系统中一条线路最多可以录入四种不同类型的导线。 2.1.2主变压器参数 主变压器参数选用铭牌值输入时,需要搜集主变压器铭牌,录入数据库的内容包括短路损耗(计算电阻)、短路电压(计算电抗)、空载损耗(计算电导)和空载电流(计算电纳)、主变压器档位情况以及电压分接头。 对于主变压器前四种参数可以从主变压器的铭牌上直接找到,分接头数据录入要按照以下方法进行。以某110 kV变电站主变压器电压分接头为例(110±8)×1.25%/(38.5±2)×2.5%/10.5kV 高压侧调档:额定电压110 kV,共17个档位,最低档1档,最高档17档,中点分头位置9档,不变额定高档、不变额定低档均为9,步长为1.25。 中压测调档:额定电压38.5 kV,共5个档位,最低档1档,最高档5档,中点分头位置3档,不变额定高档、不变额定低档均为3,步长为2.5。 2.1.3电容器参数 电容器的参数相对简单,只需要找到并录入额定无功和电压等级即可。 2.2 线路参数的计算 对于不同的导线,计算方法不同,主要计算的内容为交流电阻、交流电抗。 2.2.1架空线 根据导线型号,查出直流电阻、计算半径DS。根据查找到的内容进行如下计算: 1)将直流电阻换算成交流电阻,表达式为 R交流=1.3×R直流 (1) 2)输电线路等效电抗计算方法为 x=0.14451og(Deq/DS) (2) 注意:式(2)适用单导线线路,分裂导线不适用。大港油田电网输电线路都是单导线,故采用此公式。该公式计算的是单相导线电抗,可以直接录入数据库。根据杆塔型号确定相间距,计算出导线间几何间距Deq(mm)。 对于三相导线垂直排列、水平排列的线路,几何间距为       Deq=1.26×D×1 000 (3) 对于三相导线三角形排列的线路,几何间距为 Deq=3 D12D23D31      (4) 对于等边三角形布置的三相导线,几何间距为 Deq=D (5) 对于三相垂直排列或水平排列的钢芯铝导线,式(2)可以变为  x=0.14451og(1.26×D×1 000/0.88DS) (6) 式中,D为相间距,m;DS为计算半径,mm。 根据式(6),将查找到的架空线相间距和导线计算半径代入其中,计算出这种型号架空线的交流电抗值,并录入参数库。 2.2.2电缆 根据电缆型号查找手册,直接查出每公里交流电阻和交流电抗,录入数据库,没有其他计算工作。 2.2.3海缆 根据电缆型号查找手册找到每公里交流电阻和交流电抗。根据电缆的每公里电容参数计算出每公里的充电功率,并填入参数库。计算公式如下 P充电/km=(2π×50×每公里电容×线路电压等级对应的基本电压值2)/1 0002 (7) 大港油田目前唯一两条海缆是通往某平台的输电线路,电缆型号为HYJQ41,电容0.166 5 μF/km,线路电压等级为35 kV,经计算每公里充电功率为0.064 076 7。对于海缆来说,需要录入数据库中“每公里充电功率”一项,对于110 kV及以下电压等级的架空线和电缆,则不需要录入此列。根据上述方法可以计算出电网35 kV、110 kV各条线路参数。 3 问题与结论 PAS在发现问题遥信遥测、预测有功潮流变化方面取得成效,在大港油田电网实际运行工作中发挥了一定作用。但是,在实践过程中仍然存在诸多问题。 3.1存在问题与原因分析 存在的主要问题有: 1)潮流计算结果中,无功功率计算不准确。无功在实际运行中数值一般较小,技术人员将计算结果与实际进行比对,发现无功误差较大,分析认为误差的产生可能与线路电抗参数不准或电网模型不完整有关。 2)对合环电流预测不够准确。环流计算值与实际值有出入,部分数据误差超过30%。经过比对认为,误差的产生可能与合环瞬间负荷分配与实际不一致有关,或与无功潮流计算不准、电网模型不完整有关。 3)潮流软件本身存在的问题较多,应用过程不够顺畅。目前应用的软件存在数据库不同步、填库出现前景丢失以及母联电流不能自动参与计算等问题,这些都有待生产厂家进行改进。由于在基础参数管理、软件系统等方面存在这样一些问题,使调度员潮流功能不能充分发挥应有的作用,需要继续努力,推动潮流软件的应用。 4)损耗计算数据不够理想,实际损耗与计算值误差较大。从目前所做的工作来看,有可能“铭牌值输入”方式不能满足线损计算要求,可以考虑采用其他输入方式,如有名值输入(即实测参数),这就需要加大资金投入和合理安排线路停电时间。 5)线路参数不准确、电网模型不完整影响计算结果。这是影响潮流计算、损耗计算的一个重要问题。当线路的阻抗参数缺少或不正确时,线路的阻抗计算值和实际值相差较大,造成潮流计算数据误差。此外,参数不准确还会影响状态估计对不合格遥测的判断,由于参数不对,状态估计计算出的遥测量必然与实测遥测有较大出入,这时PAS就会报出错误的可疑遥测。油区一些变电站不是综合自动化站也是造成电网模型不完整的原因,因此无法采集遥信、遥测信号,而被设置排除计算。 3.2 经验小结 几年来,在状态估计的应用过程中,虽然存在很多问题,但电网遥测数据的准确性得到了提高,检查遥测遥信的方法也得到了改进。 调度员潮流功能虽然没能在调度实际工作中运用起来,但是在对这项功能进行实际应用方面做了大量工作,这些工作为大港油田未来开展调控一体化和智能电网建设起到一定推动作用,是探索先进技术在油田落地的有益尝试。 下面将近几年摸索出的经验进行总结,希望能给同行业技术人员提供一定参考: 1)PAS使用的前提是调度自动化系统采集厂站数据较为齐全,电网模型完整准确。使用PAS最好的条件是:电网建设各变电站均为综合自动化站,电网结构和建模完整准确,这样计算结果比较接近实际值。这种要求在调度员潮流的使用上显得尤其重要。缺少某些变电站远动数据,可以通过软件设置“厂站排除”,令该厂站不参与计算,这样做不会影响状态估计功能对错误遥测遥信的判断。但是,排除厂站过多,会使电网模型不完整,对潮流计算结果的准确性有很大影响。 2)基础参数要完整准确。Rtnet参数库必须录入正确的设备参数,才能保证计算结果的可用性。要求管理部门必须具备完整准确、及时更新的设备参数档案,充分应用生产管理系统对设备参数进行动态管理。同时要求技术人员要针对电网一次设备变化对参数库和电网模型进行及时更新。 3)制定管理制度,规范工作流程。应建立相应管理制度,规范参数变更、提交、审核、录入和缺陷处理等各环节相关岗位职责,建立行之有效的工作闭环。 4 结束语 使调度自动化系统PAS在大港油田电网实际运行工作中发挥作用,仍需要我们继续努力,在生产管理、调度运行、软件改进、参数管理和计算工作等方面继续做大量工作,从而使这一技术能充分发挥作用,更加有效地服务于油田的生产生活。本文只是作者对PAS部分功能实际运用的一些经验之谈,受个人水平所限,难免有误,恳请读者批评指正。            ...
近日,中国西电集团绿色新能源充电系统成功送电并投入试运行,标志着集团多能互补微网系统解决方案及示范工程应用项目取得实际运行成果,成为了集团公司建设世界一流智慧电气系统解决方案服务,推动“主业突出、相关多元”,“装备制造+智能化+互联网”转型发展的又一成功实践。 该示范项目位于集团所属西电宝鸡电气园区内,项目由光热、光电、风电等分布式能源、储能装置、能量变换装置和负载调配及监控、保护装置等构成的微电网系统,该系统将不同类型的分布式能源聚集在一个区域,既可以与外部电网并行运行,也可以离网独立运行,通过能量管理系统实现功率平衡、运行优化、故障检测与自动保护、电能质量控制等智能控制。 智慧多能互补微网系统倡导多种清洁能源综合利用的理念,实现工业园区“供、储、配、用、管”五个环节的智慧用能解决方案。 在能源供给端:融合了屋顶光伏发电系统、太阳能集热系统、风力发电系统,配合市电系统,实现了多种能源的综合供给、兼容互补,并通过多种清洁能源的利用,降低园区的用能成本,实现节能减排的目的。 在能源储存端:融合蓄电池储电、固体储热两种方式,实现对电能、热能的存储后再利用,提升能源利用效率,弥补清洁能源间歇性、波动性的不足,稳定园区电网运行。同时,通过谷电储能、峰电用能、白昼储热、夜间用热的灵活用能方式,降低园区的整体运营成本。 在能源配送端:通过电力电子双向变换装置,实现交、直流配电网的互通互联,形成了柔性交直流混合配电微电网,以更好地接纳清洁能源,协调控制各种分布式电源,有效保证关键负荷的可靠性,提升微电网系统运行的可靠性。 在能源使用端:在园区常规用电负荷基础上,增加新能源汽车智能充电系统,以及职工宿舍楼用热系统,充分利用清洁能源替代传统能源,实现经济、环保的能源消费方式。 在能源管理端:采用智慧能源管理平台,通过“互联网+”的手段涵盖能源的供给端、储存端、配送端和消费端,对各环节进行综合管理,根据负荷需求情况和气象情况、储能情况等因素,合理调配、综合调度各环节工况,使整个系统处于最经济运行状态。 该项目充分运用绿色节能理念,致力于提升园区内综合能源系统的智能化管理水平。项目建成后,不仅将为整个园区提供冷、热、电等多种能源的供应,以实现多种能源互补应用、能源梯次和循环利用,提高能源利用效率,还能有效降低对环境影响,实现清洁能源多能互补高效利用。项目预计5月底前全部完工并投入运行。     中国西电集团将以此示范工程为契机,首先致力于在宝鸡地区打造多能互补示范基地,加快建设世界一流智慧电气系统解决方案服务商,努力为国家绿色能源建设和地方经济社会发展作出新的更大贡献。...
能源互联网是互联网和能源生产、传输、存储、消费及能源市场深度融合的能源发展新业态,强化网络互联互通和先进信息、通信、控制技术应用,致力于构建具有清洁低碳、安全可靠、泛在互联、高效互动、智能开放等特征的智慧能源系统。用户处于能源消费端,可调节负荷互动是能源互联网在需求侧的重要应用场景,也是能源互联网建设的重要目标;为推动国家电网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标在需求侧落地实施,总结了可调节负荷的内涵、技术应用场景和未来发展方向,有利于推动能源互联互通与共享互济,支撑国家能源技术革命、消费革命战略实施。 可调节负荷是什么? 可调节负荷是指能够根据电价、激励或者交易信息,实现启停、调整运行状态或调整运行时段的需求侧用电设备、电源设备及储能设备。包括工业企业生产负荷、生产辅助负荷、楼宇负荷、居民电器负荷及分散式储能、电动汽车等。 可调节负荷应用场景 参与电网调峰调频 夏季电网尖峰负荷持续攀高但持续时间很短,据统计三华地区仅为5-81个小时,峰谷差居高不下,给电网稳定、经济运行带来很大挑战;同时在天津、山东、江苏、上海等地出现节假日电网负备用容量不足等问题。在迎峰度夏(冬)期间,通过价格、激励、交易等机制利用可调节负荷有偿参与电网调峰,缓解时段性供需矛盾,为系统运行提供惯量支撑资源和调节能力,保障大电网稳定高效运行。 促进清洁能源消纳 我国将逐步构建清洁低碳、安全高效的能源体系,新能源装机容量2030年预计达到13亿千瓦、2050年预计40亿千瓦,新能源发电的随机性、波动性和反调峰特性,给电力系统的功率平衡带来巨大压力。利用市场化手段,在弃风、弃光、弃水时段,调动电制热储热、电制冷储冷、客户侧储能、电动汽车等可调节负荷资源参与深度调峰,提升电网用电负荷,促进清洁能源消纳利用。 促进客户能效提升 当前大量电力客户由于节能技术短缺、采集监测不足、缺乏优化调节手段,综合能效水平偏低。客户诉求已经从保障基本用能向满足安全低碳、优质价廉的能源供应与多元化服务需求转变,期待电网企业围绕可调节负荷提供差异化、定制化、一体化用能优化服务方案并付诸实践。利用可调节负荷的互动响应特性,结合人工智能、大数据算法,能够引导用户实施技术节能、管理节能策略,提升用能效率。 可调节负荷发展概况 政策支持方面 国外陆续出台多项需求响应扶持性政策,将需求侧资源等同发电资源参与市场竞争,充分保障了可调节负荷的市场主体地位。其中美国联邦能源管理委员会第719号令和755号令都明确需求响应资源替代发电资源参与市场竞价;欧盟发布《能源效率指令》中规定各成员国应确保需求侧资源参与到批发和零售市场;澳大利亚能源市场委员会2019年7月颁布了《National Energy Retail Amendment》,该草案允许第三方需求响应提供商直接参与市场交易,并获得需求响应收益。 我国目前发布多项国家政策,鼓励发展电力需求响应,完善尖峰电价或季节电价机制。2017出台的《电力需求侧管理办法》中明确提出支持、激励各类电力市场参与方开发和利用需求响应资源,提供有偿调峰、调频服务,逐步形成占年度最大用电负荷3%左右的需求侧机动调峰能力。 市场机制方面 国外已建立政府监管,电网、负荷聚合商、电力客户积极参与的市场化模式,并实施资金补贴、辅助服务市场交易、需求侧竞价、实时电价等机制。其中,国外实施需求响应的资金主要来源于电价加收、管制电费划拨、政府财政、电网节省投资等,资金规模大并且可持续。美国在近5年可调节负荷互动响应支出54.94亿美元,是国内的300多倍。 我国目前主要实施激励型需求响应,可调节负荷试点应用依靠政府、电网公司补贴。需求侧资源参与市场化运行的机制还不完善。未来亟需进一步明确可调节负荷在电力系统热备用、调峰、调频、新能源消纳等场景下的应用模式,扩大第三方独立主体参与电力调峰辅助服务市场试点范围,建立可持续发展的商业模式,支撑可调节负荷应用常态化、规模化发展。 负荷控制方面 国外主要采用直接负荷控制和用户自主控制方式。澳大利亚政府发布并实施空调、热水器、水泵等需求响应接口强制性标准,为实现负荷调控提供了设备保障。美国LEED绿色建筑评价体系将建筑物需求响应能力及可调节负荷容量规模作为两项评价指标,鼓励楼宇积极参与负荷调控。 我国目前主要以用户自主控制为主。可调节负荷涉及设备品牌、型号众多,通信接口及协议不统一。同时设备范围覆盖广,存在通讯网络覆盖不全、通信延时较大等难题,从而导致可调节负荷信息监测共享、控制能力建设方面长期存在互联互通、网络延时障碍,限制了可调节负荷的应用场景和应用规模。 可调节负荷实施路径 推动可调节负荷调控关键技术攻关 开展可调节负荷实时感知与精准调控技术体系架构设计;研究负荷资源分层分区聚合优化的调节方法;推动建立面向工业、楼宇、居民、储能等用户的全网可调节负荷模型库与实时仿真平台;建成完善的可调节负荷与电网实时互动的技术支撑体系。 支持可调节负荷互动响应核心设备及系统平台研发 研制基于5G、国网芯的可调节负荷互动响应终端,统一负荷接入方式,提升数据采集处理效率;开发可调节负荷资源普查APP,现场录入用户设备信息并实时计算响应能力,解决传统普查工作中管控环节多、人力投入大等问题;研发基于互联网思维的可调节负荷互动运营平台,能够支撑大规模可调节负荷的高效接入,实现可调节负荷的可观可测和高效调控。 建立可调节负荷技术标准体系和试验检测体系 研究建立涵盖数据模型、运行调控、安全稳定、仿真评估的可调节负荷并网运行与控制技术标准体系;建立需求响应主站、互动响应终端、互操作、产品检验等测试规范;建成可调节负荷互联互通的试验验证环境,能够支持智能家电云平台、车联网平台、设备制造商云平台等统一交互,实现各类负荷资源的便捷聚合。 开展可调节负荷示范工程实践 我国因地制宜开展了多场景下可调节负荷试点应用。“三华”地区利用可调节负荷开展削峰需求响应,在政策引导下,目前“三华”地区可实现调峰能力达611万千瓦;同时华北地区已开展第三方独立主体参与电力调峰辅助服务市场试点,2020年一季度负荷侧参与调峰电量552万千瓦时,发放调峰补偿资金76万元,并在国内首次实现车网互动充电桩资源参与辅助服务的资金结算。西北和东北地区组织可调节负荷在新能源大发满发时,提升用电负荷,减少“弃风弃光”。 未来,在国家电网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标引领下,大量由分布式能量采集装置、储能装置和各种类型负载构成的能源节点将实现互联互通,可调节负荷在电网调峰、促进新能源消纳、提升客户能效等方面的价值将被进一步挖掘,各方主体共同参与的可调节负荷“互联网+”市场化交易模式日渐成熟,最终实现可调节负荷广泛连接、精准感知、实时在线、互动交易、智能调节、可上可下,打造开放共享的能源互联网生态体系。  ...
基于无线对等式通信的智能分布式电网自愈技术 1.项目背景 国内各地市供电公司现阶段主要采用集中式或就地重合器式馈线自动化模式,已取得较好成效。部分运行单位也在积极的探索优化方案,其中就地重合器式模式在电压时间型的基础上通过上设置分支级差,分段开关投入后加速功能,实现分支故障通过分支开关直接隔离,主干线故障通过首级开关跳闸,靠一次重合闸隔离故障区段并快速恢复供电,有效提高了配电网供电可靠性,提高了电网运行效率。 在实际运行中,就地重合器式的自愈方案故障处理需要首级开关跳闸、一次重合闸及线路开关得电合闸等逻辑动作,这样势必会造成:一是隔离过程中会扩大停电范围,故障点前的非故障区域用户会感受到一次几十秒的短暂停电,且开关分合次数多;二是部分用户低压侧安装有低压脱扣装置(失压脱扣)在失压超过一定时间后脱扣,造成低压侧在配电网恢复供电后依旧处于脱扣状态,需要人工前往现场手动恢复供电,由此原因造成部分用户的实际供电可靠性并未提高;三是联络开关靠单侧失去压及延时判断是否转供,对于PT断线及转供后线路是否过载无法有效判断,造成大多数联络开关功能实际未投入。 通过现场实际问题,结合现场已有设备、通信情况。采用基于无线通信的智能分布式故障处理模式可做到故障停电范围最小,故障处理时间最快,达到选择性及速度性的最优解决方案。 2.实施方案 考虑目前5G覆盖不足问题,在现有一二次融合成套柱上开关上增加4G无线路由器,实现馈线终端之间的对等通信,实现智能分布式缓动型故障处理模式。智能分布式馈线自动化应用于配电线路分段开关,配电终端与同一供电环路内相邻配电终端实现信息交互,当配电线路上发生故障,在变电站出口断路器保护动作后,实现故障定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。本次通过测试当地4G对等通信延时,可保持在40~500ms之间,设定终端之间信息交互等待延时1s。考虑到无线通信不稳定的因素,以就地重合器式故障处理模式作为通信失效后的后备方案,可自动化切换及恢复。 3.技术优势 1)在架空线路中,采用智能分布式馈线自动化模式能有效降低故障处理时间,减少了重合闸次数,减少对系统的冲击,相较于就地重合器式优势明显;配置较为简单,可复制推广性强。 2)智能分布式动作定值参数按照保护动作限值一致性原则设定,避免了定值配合的问题。 3)在现有一二次融合成套柱上开关上进行升级,增加无线4G路由模块使配电终端具备对等通信通道,同时升级配电终端程序,可支持智能分布式馈线自动化功能,投资增加较少,取得提升明显。 4)在5G无线网络近几年无法对配电线路全覆盖的情况下,采用成熟的4G网络也能很好的实现缓动型智能分布式功能。在将来5G逐步覆盖后,可以逐步转换为速动型处理方案。 4.总结与展望 北京科锐以科技为本,锐意创新,持续推动电力技术进步的愿景多年来致力于配电系统的技术进步,崇尚技术创新,曾率先推出多种新型配电设备和工程技术方案,并在多年技术研发的基础上,形成了配电自动化、中低压开关设备、节能配电变压器、无功补偿、充电装置、光伏发电等系列产品。北京科锐多项创新技术获突破,源于对技术的尊重和创新的坚持,在未来的征程里,将以国家电网公司电力物联网建设全面提速、南方电网公司数字电网转型的推进发展新契机,科锐人将继续秉承心系客户,升华自我,回报股东,立业兴国的企业宗旨,不忘初心,砥砺前行!  ...
在当前这个特殊时期,人员减少、交通不便等诸多困难接踵而至,特变电工新能源却将诸多“不可能”变成现实,在电站运维过程中坚持“智能”、“高效”特色之路,并走出了自己的“道”——ANYWHERE ANYTIME,让每个运维动作都有数据支撑。特变电工新能源相信数据是最有力的话语者。 冲破时间、空间桎梏  智能替代人工 2012年欧美双反之后,随着系列积极政策的出台,国内光伏产业获得快速发展,截至2019年末存量光伏电站规模突破200GW。随着光伏电站大幅增加,数字化、规模化成为国内光伏电站真实写照,其也对电站运维提出更高诉求——光伏电站不仅要正常运转,而且要高效运转。 “传统的运维方式、监控方式甚至不能满足电站正常运转这一基本诉求。”特变电工新能源技术人员说到。 由于多方面原因,传统光伏电站存在诸多痛点,却难以得到有效解决——例如电站运维成本高、设备故障率高、电站发电效率低、信息化管理水平低、决策支持水平低……诸多现实因素都影响着光伏电站的正常运转。如果这些掣肘能够提前预知,尽早解决,那一切将变得更好。 “这些困难,必然要求有更好的方式来解决。”特变电工新能源技术人员强调。 正是基于此,特变电工推出了“光伏·伙伴”光伏电站数据服务一体化解决方案(“Solar Partner ”  Solar Plant Data Service Integraeted Solution)。 据了解,该解决方案包括 “TB-eCloud智能光伏运维云平台”和“TB-eCloud智能光伏监控及分析系统”及“TB-eCloud智能风光功率预测系统”。前者充分实现了设备状态远程监视、远程巡视、远程故障处理和远程智能诊断等运维业务。后者则利用各种大数据分析手段,优化场站运维工作,帮助电站减少浪费、增加收益,实现运维工作的精益化、智能化。功率预测系统针对电网考核,每年电网考核减少15-20%。 “Solar Partner全面打破时间、空间限制,以智脑代替人脑,以科学代替力学。”该技术人员说到。 如果说TB-eCloud打破了电站运维和监控的时间和空间限制,那么无人机智能检测系统的投入使用,则让这一切变得立体起来。  “无人机光伏电站智能巡检系统”成功攻克了光伏电站巡检业务中公认的技术难题——电站组件级故障点识别、定位,可完全适用于平地、丘陵、山地、水面、农光互补和牧光互补等全类型光伏电站的巡检。 同时,特变电工新能源通过专业分析发现:在光伏电站中,汇流箱故障占比达56.12%,组件、逆变器、斜单轴支架及连接器故障占比分别为33.50%、2.54%、3.40%、3.72%……光伏区恰是光伏电站故障高发区,而传统的将监控重点放在升压站的做法无法有效解决这一痛点。 特变电工新能源对症下药,将智能系统与智能无人机系统两者完美结合,为光伏电站打造了超时空、立体的智能呵护。 摆脱人力、物力局限  高效淘汰低能 如果说智能是特变电工新能源一大利器,那么高效则是特变电工新能源的另外一把钢刀。电站高效运转,如行云流水。“电站停一天就损失一天,损失的电量无法弥补,所以要想有更多的盈利,就需要电站有更多的发电量。”特变电工新能源技术人员深有感慨。TB-eCloud智能光伏运维云平台打破了传统的必须依靠人工进行现场监视、巡视、故障处理等困境。 以20MW光伏电站为例,在电站运维的过程中,人工电站巡检,需逐方阵排查、检查4480条支路,花费60小时;一名工程师查找、记录异常电流支路耗时需两小时,而如果是320MW的光伏电站, 1名工程师查找、记录异常电流支路,耗时大约为4天,时间直线上升。而此时间的计算却是建立在执行者为业务纯熟的工作人员基础上,且无天气等方面影响下的理想状态。如果有其他因素影响,耗时无疑需进一步增加。 TB-eCloud智能光伏监控及分析系统,更高效地解决了传统监控及分析系统的痼疾。相较于传统系统,该系统具有高效、清晰的特点,相关人员可以在短时间内迅速捕捉到重要信息。 例如,光伏区监控系统与升压站监控分离开来,做到重点区域重点关注,关键设备清晰展示,同时对告警进行分区、分类、分级,做到急事先办,小事清晰。 应用实践表明,光伏电站智能运维云平台的应用提高了光伏电站设备及系统缺陷预警、故障定位的自动化程度,减少了设备现场巡检次数,降低了运维成本。而该系统的使用,光伏电站较之以前,其发电量提升3%、收益提升1%。 智能无人机系统更是大大提高了电站运维效率。7WM@单排-15WM@双排/架次60min的作业能力,进一步保证电站长期稳定运行,有效地增加电站发电量及电站盈利能力。  以特变电工新能源雅满苏光伏电站为例,智能无人机在采集实际用时41小时的情况下,完成了对该园区第三地块的150MWp巡检。期间,起飞41架次,完成31个区31条航线,检测组件427426块,检测组串23169串(22块一串2596串、18块一串20573串),并提出有效消缺及整改建议。相较于人工检测及归纳,无疑大幅提升了工作效率,这是人工完全所无法企及的。 窥一斑而知全貌。在光伏业务板块,特变电工新能源坚实前行,在风电板块也不乏亮点,不需赘述。 在中长期战略目标中,特变电工新能源表示将依托主营业务优势,产品设计紧密结合工程、发电运营、装备制造等板块业务需求,提供全套软件产品和数据服务方案。探索未来清洁能源相关的软件及服务新模式,成为全球领先的清洁能源数据服务商。 现今,当“智能”、“高效”几乎成为整个新能源领域中诸多企业的追求和标签时,特变电工新能源以一种西北人惯有的踏实、低调阐述了智能、高效的含义。 ...
  01  2020“平价公式” 2019年以来,电站开发更关注LCOE,也就是全生命周期的度电成本,高效设备组合带来发电量提升的同时,也往往增加系统的BOS成本。2020年平价已至,平价项目对系统的设计、设备的选型、产品的性能和智能运维都提出了更高的要求,项目成功与否,需要以LCOE为目标进行整个系统的综合评估。 特变电工新能源全资子公司特变电工西安电气科技有限公司(下称“西科公司”)总工程师周洪伟指出:从电站的系统角度来看,逆变器的技术发展路径与系统LCOE的目标是一致的。无论是集中式还是组串式逆变器方案,都在追求更高电压、更大单机功率、更高容配比、更强输出过载能力和主动安全的技术趋势,核心目标都是为了降低LOCE。 他指出,2020年光伏电站降低LCOE的有效方案是:“1500V+大硅片双面组件+大功率逆变器+大子阵+跟踪支架+智能运维”。 02  平价四策 针对平价时代系统技术发展的特点,西科公司推出了基于1500V全新一代大功率组串式逆变器的系统解决方案,通过更高电压、更大功率、更高容配比、更大子阵与主动安全等方面技术应用,整体降低LCOE达到7%以上。此次全新一代大功率组串式逆变器,功率等级228kW,是业内高等级组串逆变器机型之一,可谓是平价的“利器”。该机型构成的系统结构更加的简洁,省掉了交流汇流箱,也减少了交流电缆的规格和成本。该款逆变器具有高容配比、电网接入友好、安全可靠、智能运维等突出的技术特点。 周洪伟将降低LCOE的策略进行了详细分解: 1、当前光伏组件功率越来越高,尤其是最近的210mm硅片、结合双面组件技术,使得组件输出功率提升的同时也带来了更高的工作电流。“该款产品最多可以支持接入36串光伏组串、12路MPPT,降低组串并联失配所带来的发电损失;最大转换效率≥99.02%,容配比1.5倍以上,1.1倍输出过载能力,可以满足全球市场的需求。基于该产品的系统方案LCOE可降低2~3%。”周洪伟说。 2、通过特变电工自主研发的TB-eCloud平台,应用大数据、云计算和人工智能实现智能运维,发电量提升超过2%, LCOE降低4%以上。 3、光伏电站常常位于电网结构比较薄弱的一些地区,形成末端弱电网的局面。这款产品在极弱的电网环境(SCR在1.5~3之间),通过创新的高可靠同步技术和阻抗重构技术以及宽频带阻尼调节技术等保障,实现逆变器在弱电网环境下的可靠控制,保障了并网的运行稳定。可根据电网背景谐波实现主动谐波抑制功能,降低变流器与电网谐波交互影响,提升并网电流质量,支撑平价时代高比例的光伏应用场景。 4、整机防护等级达到IP66,防腐等级C5,可全面适应盐雾、高湿度、高风沙等恶劣环境,延长设备使用寿命;具备I-V曲线智能监测与直流电弧监测功能,LCOE可降低1%。 03  平价的未来  在3月20日特变电工新能源举行的“风光无限,平价定乾坤”云端研讨会中,王斯成、秦海岩等多位专家认为,即使在实现平价之后,光伏、风电产业仍然面临诸如与传统能源竞争、高渗透率带来的电网稳定性等诸多挑战。作为光伏企业的代表,特变电工新能源是如何适应电网、打造生态链的? “我们对此早有准备。在平价时代,我们将聚焦能源的结构变化:风光等高渗透率接入电网,存在一些难预测、难调度、低惯量的一些问题;全球能源的利用也在向低碳化、数字化和去中心化的转变。分布式能源局域自治带来了新的一个实现方式,就是微电网系统。”周洪伟说,“基于此,特变电工新能源推出了‘一核、两驱、多场景’的微电网全生态链的解决方案,以多端口电能路由器为一个核心,以能量管理系统EMS和储能系统作为两个驱动,适用于海岛、工商业园区、数据中心、无电地区等应用环境;提供交流、直流、交直流混合微电网解决方案等多技术场景;具备需求响应、调度响应、孤岛运行、低碳运行等多种运行模式。我们能够为客户提供多场景、多产品定制服务的全生态链解决方案。微电网系统的核心产品是电能路由器,转换效率达到98.2%以上,居于国际领先水平。” 周洪伟认为,电能路由器可应用于新能源中压并网发电、储能电站、电动汽车充电站、数据中心供配电等新基建领域。西科公司实现了多应用场景的全景感知、精准预测,基于多算法的自校正多时间尺度的混合模型预测,业内领先。 他指出,随着智能电网和全球能源互联网的快速的发展,电力系统的电子化趋势也越来越明显,特变电工新能源具有先进的“发-输-配-用”的电网接口型的电力电子产品,包含新能源发电、柔性直流输电、智能微电网配用电、能源管理等一揽子核心产品和技术解决方案。 ...
当前,新一轮科技革命和产业变革深入融合、蓬勃发展,尤其是以人工智能、物联网、区块链、大数据为代表的新一代信息技术加速突破应用,深刻改变着能源电力和经济社会发展。 党的十九届四中全会将数据作为“生产要素”纳入分配制度,明确了数据要素按贡献决定报酬,把大数据的知识产权化和商业化使用提升到了新的高度。《工业大数据发展指导意见》中提出,到2025年,工业大数据资源体系、融合体系、产业体系和治理体系基本建成,形成从数据集聚共享、数据技术产品、数据融合应用到数据治理的闭环发展格局,工业大数据价值潜力大幅激发,成为支持工业高质量发展的关键要素和创新引擎。 1.南方电网数字化转型思路 南方电网公司董事长、党组书记孟振平表示,要推动公司向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型,在第四次工业革命和行业变革中赢得主动。要坚定不移推进公司数字化转型,促进公司战略落地,推动公司发展质量、效率、动力变革,做强做优做大国有资本,建设具有全球竞争力的企业。 南方电网公司发布的《数字化转型和数字南网建设行动方案(2019年版)》提出通过实施“4321”建设方案,即建设电网管理平台、客户服务平台、调度运行平台、且业绩运营管控平台四大业务平台,建设南网云平台、数字电网和物联网三大基础平台,实现与国家工业互联网、数字政府及粤港澳大湾区利益相关方的两个对接,建设完善公司统一的数据中心,最终实现“电网状态全感知、企业管理全在线、运营数据库全管控、客户服务全新体验、能源发展合作共赢”的数字南网。 2.安科瑞为南方电网数字化转型提供解决方案 安科瑞电气深耕用户侧能效管理多年,已逐渐完善了从电力物联网云平台到终端传感器的生态体系,同时积极参与泛在电力物联网建设,为国家电网建设“三型两网”提供解决方案,使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互,产生共享数据,从而为电网、发电、供应商、用户提供数据资源服务,贯彻数字化转型以数据资源为生产要数。 2.1 变电所运维云平台 据南方电网提出的“4321建设方案”,其分别需建设电网管理平台、客户服务平台、调度运行平台、业绩运营管控平台四大业务平台,建设南网云平台、数字电网和物联网三大基础平台,安科瑞已在用户侧变电所运维提供解决方案多年,经验丰富,Acrelcloud-1000变电所运维云平台亦可在支持南网云平台的建设需求中发挥重要作用。 AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术,通过智能网关采集现场数据并存储在本地,再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据,包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息,有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。 变电所运维云平台功能一览 2.2 能源管理云平台 在南方电网向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型过程中,安科瑞可提供Acrelcloud-5000能源管理云平台解决方案,为南方电网的数字化转型及延伸提供帮助。 Acrelcloud-5000能耗管理云平台可适用于各个行业,如政府办公建筑、工厂、教育建筑、医疗建筑、商业综合体等,可通过局域网、互联网或者4G网络采集不同区域多个建筑或单位的用能数据。 平台采集建筑电、水、气、冷热量等能源消耗数据和光伏、风力、储能等新能源数据,对用能数据进行分析,按照区域、部门、用电设备类型进行细分,提供同比、环比分析比较和用能数据追溯,同时可以提供尖峰平谷各时段用能数据和报表,帮助用户梳理能源账单明细和制定能源绩效考核。 2.3 数据中心动环监控平台 近年来伴随着大数据分析、区块链技术、人工智能的飞速发展,全国数据中心规模亦在不断扩大,相关业务量飞速增长,对数据中心的运维管理也变的越来越重要。一旦基础设施系统出现问题,而没有及时地得到妥善解决,常常会给企、事业造成很大的损失。 在南方电网实时“4321”建设方案的过程中,数据最终都将围绕“1”来执行,一个安全、可靠、稳定运行的数据中心显得至关重要,Acrel-8000数据中心动环监控系统可为南方电网建设统一数据中心,打造运营数据库全管控数字化提供解决方案。 Acrel-8000动环监控系统是在分析了国内数据中心管理现状和需求研发而成。秉承以客户为中心、流程为导向的理念,实现对基础设施资源的管理,整合了人员、技术和流程三大要素,帮助用户以较低的成本提供稳定的服务,共同实现基础设施服务的目标。 平台同时可为电网变电站的动环监控提供集中化管理的解决方案,实时监测变电站环境参数,包括温湿度、漏水、视频、安防、消防等方面的功能需求。 2.4 边缘计算智能网关 安科瑞针对物联网应用开发了多款智能网关,采用嵌入式系统和边缘计算技术,现场采集和存储终端设备数据,并根据云平台的需要,采用不同的协议和云平台对接。所有数据采集、计算、异常报警触发逻辑均在网关就地设置,网络故障时数据存储在本地,网络恢复后补传数据,断点续传,提高数据可靠性。 2.5 适用于电网数字化转型的终端设备 针对泛在电力物联网的建设,安科瑞陆续推出多款物联网仪表,应用在不同场合以满足不同需求,包括有线/无线各类终端设备。 3.安科瑞解决方案数字转化的应用 电网企业数字化转型条件已经成熟,目前区块链、边缘计算、物联网、5G通讯等先进技术的综合运用,对大规模、低成本的数据开放共享和交易提供了解决方案。 区块链技术解决了数据容易被非法复制导致数据泄露的困难,充分保证了数据安全;边缘计算技术解决了数据传输过程中难以实现价值融合的难题,做到让数据“不出户”,又能确保数据融合;互联网和5G通讯解决了可以用低成本、低时延、低功耗、高吞吐量的方式稳定传输大数据的问题。 近两年来,安科瑞已经陆续参与江苏省部分县市电力公司的用户端能源管理平台、云南省网综合能源服务平台、上海嘉定区147所学校电力运维平台等相关平台的建设,提供了包括云平台、智能网关、终端设备等产品,各类用户端云平台在全国各地运行案例700多套,并且根据用户需求不断完善产品功能,上述项目是已有数字转化转型的一部分,安科瑞各云平台及解决方案将在未来继续为生产提供数据资源 。  ...
标准是推动智慧城市以及工业4.0时代的助推器,电气电子产品在全球贸易占比最大,全球设备有19.8%为电气电子设备,因此电气电子设备的标准化问题对于全球的智能化进程来说意义重大,这也是IEC长期耕耘的事业。国际电工委员会(IEC)成立于1906年,至今已有超过100年的历史。它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。 IEC全球大使,新加坡IEC标准委员会主任,正泰集团大使,正泰Sunlight公司技术总监林世梁 IEC的宗旨是促进电气、电子工程领域中标准化及有关问题的国际合作,增进国际间的相互了解。因此在制定标准时,会一步步地进行标准的协调和协同,确保标准的可靠性。IEC是一个全球化的知识平台,目前在全球有超过2万名来自各个领域的不同国籍的专家。IEC在全球有200多个技术委员会和子委员会,推出的标准超过1万项,针对产品发放证书100万张。目前全球有171个国家致力于通用标准的建立,这些标准覆盖了全球发电领域99%的份额。 智慧城市电力先行 随着人类社会的不断发展,未来城市将承载越来越多的人口。为解决城市发展难题,实现可持续发展,建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。智慧城市建设必然以信息技术应用为主线,实现城市智慧式管理和运行。这将是一个复杂的、相互作用的庞大系统,但毋庸置疑的是,无论是城市服务还是工商业活动,无论是生活还是生产,都离不开电力的全方位保障。因此智慧城市,电力必须先行,智能配电也将成为实现智慧城市的关键环节。 智慧城市的能量分布将变得更加复杂,所以要求电力应用具备几大特点:首先表现为配电更为复杂,需要分级保护;其次,电力要实现持续供给,而且要更加稳定,具备高可靠性;另外,能源的使用效率是关键,与环境保护和社会的可持续发展密不可分;最后,就是如何实现高效的检测和维护,这要求系统本身可以进行自我诊断和维护,快速解决问题,这与物联网的发展有着千丝万缕的联系。 配电柜的演变 物联网加速智能化实现 工业是物联网应用的重要领林世梁IEC全球大使,新加坡IEC标准委员会主任,正泰集团大使,正泰Sunlight公司技术总监32|电气时代·2019年第11期特别策划SPECIAL REPORTS智能电器域。具有环境感知能力的各类终端、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗。以物联网融合创新为特征的新型网络化智能生产方式,正塑造未来制造业的核心竞争力。谈及工业物联网,应用场景是其中非常重要的一个部分,导入物联网的智能工厂,可以实现生产过程透明化、可控化,可以精确计算产能等。 其中,AR和VR的应用是物联网出现后一个比较典型的应用,给企业带来了实实在在的好处,让企业能够深入了解设备状况、产品模型以及其他方面的信息,改善运营和工艺过程效率,提高产品质量,并缩短产品的上市时间。VR可以在设计环节帮助企业改善对于原材料的使用,在保证产品质量的同时,让原材料的使用率达到最高,减少企业支出的成本。而且在培训方面也帮助企业获得了极大改善。 我们已经迈入了5G时代,5G的到来极大地促进了物联网技术的发展。依托5G网络大带宽、低时延、高可靠的特性以及每平方公里上百万的连接数量,可有效支撑智慧城市中各种智能设备的即时海量连接,这也是物联网下一步发展的重要节点。5G是机遇亦是挑战,来自5G的两个主要挑战,一是安全性,因为更多的电磁频率会进入,对于人的安全将产生哪些影响需要进行测试;另一个挑战是5G时代的标准确立,各类产品或者事物时间的互操作性还不明朗,比如如何实现不同领域的交叉连接和沟通。应对这些挑战,IEC发布了放射对人体影响的安全测试标准文件,但至今还没有一个公用的平台,能够在5G环境中涵盖所有的工业单元。而且现在市场上的5G公司数量并不多,这也意味着互操作性并不是很好,这是未来对于IEC及全球行业来说最大的挑战。 不同的系统被相互连接并进行交流 安全是一切发展的前提 当万物互联的时候,城市和生产制造随着“工业4.0”的到来会变得越来越智能,云计算和互联网的发展,让很多门户打开了,因此安全就变得越来越重要,这对于IEC来说也是一个关键问题。我们需要保护数据信息以及通信网络,这是一个非常大的挑战。 另外,在机器自动运行时,我们还要确保机器是安全可靠的。比如机器人,传统的机器人因为自动化程度很高受到了人们的追捧,人们可以编程来控制这些机器人,机器人按照指令完成工作。但是今天的机器人已经完全不同了,现在它们可以与人进行协同工作,机器人可以进行反馈、交流,甚至是思考和判断。当这种互动更加频繁,人的安全也是IEC考虑的重点。 传感器与开关的智能化 在智慧城市中,我们需要各种连接,不只是电,还有比如水服务、照明等等。所有这一切必须连接在一起,当提到连接,就不得不提到传感器。智能制造的实现离不开传感器,传感器是实现“工业4.0”的重要基础。 在工业应用中,通过传感器我们可以实现很多智能化的功能。拿开关柜产品来说,将传感器嵌入到断路器,可以测量电流的大小,将传感器嵌入到母线里,可以测量温度。如果温度升高但是电流没有上升,那一定就属于异常情况,需要我们做出及时的响应,进行预警。 作为一家35年来致力于断路器和配电柜研发和生产的企业来说,正泰有着丰富的经验,这些经验就是大量的数据积累,是正泰发展的基石。工业互联网的出现,帮助我们以全新的方式进行设备的维护和管理。最初人们对于维护的理解是出现问题才来解决,后来逐渐发展成为定期对问题进行排查,但两种方式都无法对突发事故进行处理,也浪费了大量的人力物力。但现在情况完全不同,在传感器的帮助下,设备能够进行自我诊断,可以对事故进行预判,进行及时的维护,不再依赖于经验管理,而是实时进行需求的管理。 Sunlight公司是一家新加坡企业,隶属于正泰集团。正泰集团在新加坡投资建立了研发设计中心,致力于高端电气柜产品的研发,智能传感器也是Sunlight目前的研发重点。开关柜的发展,一定会向着安全、能效和智慧的方向,智能功能是基础,然后是互联和交流,最高级的是自主决策,Sunlight也正致力于此。 PaaS作为一种云计算服务的示例 能源效率与智能化 能源效率并不是一个新的话题,大概在十几年前就开始推行,但在中国市场受到重视还是近些年的事情。谈到“工业4.0”,其中很重要的一部分内容就是能效管理。而反映在工厂中,能效管理的意义也是多层次的。 比如在很多发达国家,电气柜都会有一个绿色标志,是关于环保的认证。市场上也有很多相关认证,如IECQ认证、EPD认证、RoHS认证和WEEE认证等等。这是关注产品本身的能效管理。另外,在生产过程中,当制造变得更加智能,比如无人化生产线、无人化工厂的诞生,无人作业意味着可以关掉照明、关掉空调等,工厂可以通过这些做法降低运营成本,也是提高能效的一种体现。 技术的革命让智慧城市成为可能,未来我们会有基于SaaS的公民服务、应用和管理工具,可以进行孤立系统和跨城市的集成,可以对城市系统进行实时分析和控制,通过低成本通信实现节点连接。而这一切都要归功于我们对智能化、交互性和网络化这些技术革新的不断追求。在5G时代中,技术革命还在如火如荼的进行中,还有很多挑战在等着我们去攻克,但与此同时,机遇也接踵而至。所以,做好准备,行动起来,一定可以拥抱美好的未来。...
     泛在电力物联网,是充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。这一系统将会使电网变得更“聪明”,也能够带动更多相关产业产生协同效应,改变我们的生产生活——   泛在电力物联网建设开始提速。10月14日,国家电网公司发布《泛在电力物联网白皮书2019》,提出泛在电力物联网建设分为两个阶段。第一个阶段,到2021年初步建成泛在电力物联网。第二个阶段,到2024年建成泛在电力物联网。今年重点围绕着力构建能源生态、迭代打造企业中台、协同推进智慧物联、同步推进管理优化4条主线,明确了57项建设任务和25项综合示范。   从“用好电”到“用好能”   在2009年提出“坚强智能电网发展战略”并高速建设发展10年之后,国家电网公司在2019年1月份召开的工作会议上提出建设“三型两网”,其中的“两网”,即坚强智能电网和泛在电力物联网。在3月份的专项部署会上,国家电网有限公司董事长寇伟强调“当前公司最紧迫、最重要的任务就是加快推进泛在电力物联网建设”。   对于泛在电力物联网这个新概念,国家电网公司给出的解释是,围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。   简单说,泛在电力物联网本质上就是一个物联网。电力物联网,就是把电力系统里的各种设备、电力企业、用户相联,形成一个网,所谓的泛在就是无处不在的意思。   其实,在泛在电力物联网概念提出前,它已经在人们生活中广泛应用了。比如,人们可以方便地利用手机交电费,就是因为物联网将手机和家中的智能电表相连了。当然,这只是泛在电力物联网在用电侧的应用。事实上,泛在电力物联网将覆盖生产、生活的方方面面。   “泛在电力物联网,就是用数字技术为传统电网赋能,不断提升电网的感知能力、互动水平和运行效率,有力支撑各种能源接入和综合利用,实现由‘用好电’向‘用好能’转变。”国家电网互联网部副主任汪峰说。   电网运行更加灵便   从年初提出泛在电力物联网建设以来,国家电网公司已经在部分地区和部分电力环节,尝试应用移动互联、人工智能等技术,让电网变得更“聪明”。   停电次数不断减少,停电时间不断缩短。如今,在中国的广大城市和乡村,人们都能感受到用电质量大幅提升,这得益于泛在电力物联网建设。汪峰表示,通过推动电网数字化转型,全面提升电网的感知能力、互动水平、运行效率和自愈能力,使得供电质量更优质,电网运行更安全。   在促进清洁能源消纳方面,通过推动清洁能源发电全息感知、智能分析、精准预测,有力支撑各类清洁能源接入,提升清洁能源消纳水平。今年1月份至8月份,国家电网公司经营区域已累计消纳新能源电量3944亿千瓦时,同比增长15.9%。   此外,“充电难”一直是我国电动汽车推广的重要问题。“目前,我国电动汽车保有量已突破360万辆,占全球比重超过50%,居民区建桩、充电需求日益增加,我们依托泛在电力物联网建设,创造性地提出了智能有序充电的解决方案。”国家电网公司营销部副主任刘继东透露,经过试点验证,80%的电动汽车充电量被优化调整到负荷低谷时段,用户充电需求得到有效保障。按照计划,到2021年将推广居住区智能有序充电桩3万个。   在提高能源综合利用效率方面,依托泛在电力物联网建设,大力推进各类能源设施与电网广泛互联和深度感知,可以促进能源高效转换利用,降低企业用能成本。刘继东表示,通过聚焦工业企业、园区用能特征,构建可调负荷及用能优化模型,可为用户提供智慧用能服务。南京南钢集团、无锡红豆工业园区示范项目每年可为用户节约用能费用300万元,减少碳排放5000吨。计划到2021年完成2000家工业企业、100个园区的推广应用。   产业协同加大投入   近年来,“平台”“共享”是国家电网公司,尤其是涉及泛在电力物联网建设时频繁提及的两大关键词。   早在去年,国家电网公司与中国铁塔股份有限公司签署战略合作协议,双方将开启“共享铁塔”全新合作模式,标志着电力、通信两大行业间资源共享取得突破性进展。“推进泛在电力物联网建设,将促进电网更加开放共享。”汪峰说,要通过开放电网基础资源、实验室研究资源等,与政府、社会及相关行业实现共享,激活、引导和连接各类社会资源,支撑设备、数据、服务的互联互通,推动各方共享共赢。   具体来看,在综合能源产业方面,国家电网联合南方电网、华能集团、大唐集团等20余家单位,发起成立了中国综合能源服务产业创新发展联盟。“下一步,将加大与外部企业合作,合力推进综合能源服务技术研究、科研成果转化和服务产品开发,共同做大综合能效服务‘朋友圈’。”刘继东说。   在电动汽车产业方面,国家电网依托车联网平台和广域覆盖充电网络,广泛接入各类社会充电桩,聚合电动汽车企业、城市出行、车辆维保、金融保险等资源,构建起“充电+产品”一站式服务运营体系,累计接入充电桩31万个,服务客户超过193万。计划到2021年,接入充电桩120万个、用户500万户。   毫无疑问,泛在电力物联网将是国家电网未来5年建设的重点。从各方迹象来看,行业已经逐渐迈入建设加速期。资料显示,国家电网近30家省公司对泛在电力物联网建设已设立了计划目标:国网北京市电力公司制定的《关于泛在电力物联网建设工作行动计划》已经出炉;国网湖北省电力有限公司则围绕泛在电力物联网建设第一阶段目标,初步确定了20个示范项目和11个研究创新课题,迭代推进泛在电力物联网建设与应用;国网上海市电力公司与上海交通大学合作建设了泛在电力物联网智能感知实验室。   据机构测算,国家电网公司年均泛在电力物联网范围内的资本开支有望从100亿元至200亿元上升到400亿元至600亿元,包含云平台、终端采集、信息安全等方面的电力信息通信相关行业。...
在能源舞台上,分布式能源系统正以其高效用能、稳定供能和绿色节能等显著优势,构建出与传统集中式供能方式相得益彰的产能及用能联动模式。分布式能源系统以天然气、生物质能、太阳能、风能和其他清洁能源为一次能源,因地制宜地布置在用户侧,向用户提供本地电力及制冷或供暖服务。 早在清朝时期,分布式能源的理念就已经在中国得到实践。1879年初,西门子向清政府提供了一台10马力(约7 355 W)的蒸汽发电机,专门用于上海港的照明。百年间,能源供应与消费模式历经嬗变,西门子始终致力于能源技术创新,助力构建能源体系新格局。 “通过不断的摸索、拓展和深化,我们积累了分布式能源系统丰富的应用经验。”西门子(中国)有限公司智能基础设施集团分布式能源业务部总经理卢嘉为表示:“西门子分布式能源系统解决方案覆盖了分布式光伏、冷热电三联供、高效储能、智能微电网四大领域,能为工商业楼宇及园区提供强有力的分布式能源技术支撑。” 直流关断及优化装置 星罗棋布,谁最闪耀? 太阳能资源取之不尽、用之不竭。分布式光伏发电系统以其安全可靠、环境友好、运维成本低的优势成为分布式能源家族中的佼佼者。在深耕燃气分布式发电领域多年后,西门子顺势聚焦在中国备受青睐的光伏市场,发力分布式光伏业务。 “基于我们强大的技术创新和资源整合能力,我们的优势在于能够向客户提供综合能源解决方案。”西门子(中国)有限公司智能基础设施集团光伏业务部负责人周金表示:“西门子并不盲目地追求装机容量,而是致力于通过安全、高效与智能的数字化分布式光伏解决方案,满足客户定制化的需求,达成节能减排的目标。” 安全为先 上海西门子开关有限公司(SSLS)工厂的屋顶光伏项目,是目前西门子在中国单体装机容量最大的屋顶光伏项目。在光伏发电高峰季节,光伏发电系统每月的发电量高达20万kV·A。与大型集中式地面电站相比,分布式光伏电站更贴近于用户端,对系统安全性有着更高的要求。 “西门子时刻将安全放在首位,‘零伤害’是公司文化的核心价值之一。”SSLS总经理Christian Schwengels强调,“在SSLS的屋顶光伏项目中,系统性能及项目运维的安全得到了充分的保证。” 首先,光伏电站组件采用的A级防火背板可有效减少火灾隐患;其次,所有光伏组件均配有直流关断及优化装置。在电网故障等情况下,直流关断装置可自动断开光伏组串的连接,切断直流侧高电压,杜绝触电事故的发生。另外,项目团队在工厂屋顶布置了运维通道及生命线,全面保障了施工及运维过程中的人身安全。 Siemens DSOP 高效是第一生产力 有着“东方威尼斯”之称的文化名城苏州市,近年来一直在倡导清洁能源的创新发展与应用,使城市焕发出新的活力。对于西门子中国光伏业务团队来说,座落在苏州高新区的苏州西门子电器有限公司(SEAL),是他们创新性地开拓数字化光伏系统的“试验田”。 在共计3 860片高效的多晶硅组件中,项目团队首次在220片组件上配备了智控关断装置。该装置可将每一块光伏板的运行数据实时传到监控平台,实现精准的组件级监控,从而保障系统整体高效、稳定的运行。项目自正式投运以来,光伏发电系统能够实现约81.3%的平均发电效率,每年向工厂提供约110万kV·A电,在系统使用寿命周期25年内预计共减少约21 050 t碳排放。在阳光充沛的季节,光伏系统的发电量可以满足工厂约50%的电力需求,为工厂带来巨大效益。 “西门子提供的交钥匙工程涵盖了设计规划、政府审批、设备采购、项目施工和运行维护的分布式光伏电站全生命周期管理。”SEAL总经理Christian Grosch满意地说,“我们做了正确的选择,全面达成目标!” 打开光伏市场的钥匙 在分布式光伏市场精耕细作数年后,卢嘉为认为,能够向客户提供数字化、定制化的解决方案是打开国内光伏市场的关键所在。西门子中心(北京)的屋顶光伏项目,是西门子中国在自有办公楼宇中的首个屋顶分布式光伏项目。项目业主西门子房地资产管理集团从安全、高效和智能三个方面对系统提出了更高的要求。 在该项目上应用的西门子基于云的数字化光伏运维平台DSOP,具有创新的光伏组件级监控和诊断功能。“物联网的应用让每一片组件都实现数字化,随之产生的数据量是国内同等装机量项目的十倍。”周金解释道,“庞大的数据库使组件级的故障智能诊断、衰减预测和预防性检修成为可能,甚至可以在整个电站的资产评估中发挥作用。” 此外,根据项目整体规划,西门子中心(北京)将于2020年内完成园区级能源管理平台的部署。西门子基于云端和物联网技术的园区级综合能源管理平台EnergyIP DEOP,可将园区内光伏、照明与楼控等子系统的数据交互接入,以实现统一的能源平台展示及管理的功能,大大降低运营成本。 SCS三联供系统 分布式能源的智慧管家 对于在电力、供暖与制冷方面有较大需求的商业楼宇用户,分布式能源家族中的“全能型选手”冷热电三联供解决方案,让能源“物尽其用”。为了更好地服务园区的多种能源需求,西门子中心(上海)创新性地在屋顶打造出“小而美”的能源生态系统。内燃机、吸收式溴化锂机以及脱硝系统紧凑地集成在两个集装箱内,配以冷却塔构建出完整的冷热电三联供体系。 “这个项目最大的亮点是整体的项目实施在屋顶完成,对园区现有工作环境没有任何影响。”西门子房地资产管理集团中国区负责人Anil Singh Shikarwar表示,“据我所知,此类项目实施方案属杨浦区域首例。”这个全新的分布式能源系统每年可为园区节省20%的电能成本,减少碳排放约500 t。 西门子的微网管理系统作为“大脑”,可以实现多种能源和负荷的协调优化和互补运营。在西门子中心(上海)项目中,微网管理系统不仅可以实时监控负荷端的用能数据,协调管理新增的三联供系统和原有的电网供能系统,还能够灵活调度即将接入的储能等本地供能系统。此外,微网管理系统的预测算法还可以根据天气情况和历史数据对能源生产、存储及消耗情况进行预测,制定未来能源运营计划。 上海、苏州、北京,三座城市承载着同一个梦想。西门子中国的光伏业务团队期待着能够与客户携手“点亮”更多屋顶,以星星之“光”形成燎原之势,赋能一个更加绿色、可持续的未来。...
随着能源互联网的兴起,世界能源形势正呈现低碳化、数字化和去中心化趋势,分布式能源系统如光伏、风电受地理条件、天气环境和设备特性等诸多随机性因素的影响,其发电功率及发电量难以预测,从而使得电力系统调节能力不断下降、抗扰能力不断减弱且稳定风险不断增加。由此,分布式能源的系统级解决方案——“智慧微网”应运而生。 在智能微网领域,特变电工以系列化多端口电能路由器为技术引领核心,以能量管理系统、模块化储能系统两大关键产品为新业态市场驱动,针对工商业园区、数据中心、海岛和无电地区等多应用场景,提供交流、直流和交直流混合等多技术场景以及需求响应、调度响应、孤岛运行和低碳运行等多运行场景解决方案,形成了全生态链的智能微网解决方案。 图1 智慧型微网四维度目标 特变电工智慧微网解决方案是基于能量转换设备、监控保护装置,由智能的能量管理系统通过优化协调分布式电源系统、储能系统和需求侧等促进可再生能源就近消纳,实现系统最优、局域自治的系统级解决方案。如图1所示,智慧微网可实现“经济、技术、能源、环境”4个维度的多目标优化,处理系统运行成本优化与不同利益体之间的经济冲突及“源─网─荷─储”的能量流优化与功率协调,并且可处理一次能源的协调配置、二次能源的优化运行以及能源与环境矛盾冲突,实现能源与环境之间的优化协调。 智慧微网关键设备 1. 微网能管系统TEMSμ 特变电工秉承“微电网即服务”的理念,自主研发模块化、定制化能量管理系统TEMSμ(如图2所示),满足不同客户需求。 图2  TEMSμ主界面图 TEMSμ具备如下特点: 1)全景感知,精准预知。①实时采集与在线监视(分辨率1 s);②多算法自校正、混合模型多时间尺度发用电预测(24 h/4 h/15 min,准确度>80%)。 2)智能管理,精确控制。①多时间尺度智能调度(24 h/5 min);②多目标在线实时寻优(节能>5%);③多模式频率电压自适应调节(调频误差≤±0.05 Hz,调压误差≤3%)。 3)模块软件,定制服务。①需求响应、调度响应、孤岛及低碳多运行模式定制;②分时电价管理、需量电费管理、辅助服务奖励以及柴油替代多盈利模式服务。 TEMSμ集成了“两大智能化软件+两大数字化平台”,即功率预测软件、优化调度软件、SCADA系统以及云平台。TEMSμ功率预测软件使用粒子群优化SVM建立功率预测模型,支持微网中光伏发电、负荷功率预测。采用未来0~24 h短期预测与未来0~4 h滚动超短期预测相结合的预测技术,提升功率预测精度。时间分辨率15 min,预测精度>80%。光伏、负荷预测及其实时监测曲线如图3所示。 图3 光伏、负荷预测及其实时监测曲线 TEMSμ优化调度软件按照“应用─决策─执行”的架构模块化、定制化设计,如图4所示。优化调度划分为日前及实时优化调度,其中日前优化调度应用分段线性化的处理方法,使用混合整数线性规划模型求解,提高计算的准确性和快速性。实时优化调度启发式算法,基于包络线原理对储能进行模糊控制,快速完成调度计划的控制实现。优化调度结合源荷功率预测,进行多时间尺度源荷储能量管理与优化调度,从而实现经济优化运行,提升微电网经济效益。并且TEMSμ具备安全校核功能,可实现实时调度方案的潮流校验等功能,保证微电网的安全性。 图4 优化调度架构设计 TEMSμSCADA软件平台具备数据图表和报表分析功能,可直观地让客户了解系统运行情况,提升客户满意度。它集成了云平台以及手机APP的大数据分析和跨平台智能运维功能。云端智慧能源管理平台通过物联网、云计算及人工智能算法等实现以下功能: 1) 集团化运维:支持集团、区域和电站的多级运维管理,实现资源共享、优势互补,从而节约成本、提高效率。 2) 全生态链管理:将电站涉及到的所有建设单位、设计单位、施工单位、设备生产商、设备供应商和运营单位纳入管理体系,客观公正地评价其产品和服务,促进各参与方的产品改进和服务提升。 3) 全生命周期管理:关注电站的整个生命周期,从规划阶段、建设阶段再到运营阶段,提供全方位的管理服务。 2. 电能路由器路由 电能路由器是交直流混合微电网的核心设备,以先进电能变换装置为核心,集成了现代通信技术、电力电子变换技术、现代控制技术以及人工智能等技术,实现局域电网的能量智能路由、分布式能源的高效利用的一二次融合电力设备。其主要特点有:重量轻、体积小且无污染;实现多种形式电能变换与接口匹配——交/直流适配,高/低压适配;实现电能质量隔离与补偿——一二次侧无功、谐波独立且动态可调,输出电压稳定可控且与负载独立;实现潮流多向,具备快速保护功能。 图5  特变电工电能路由器成套设备 特变电工电能路由器产品通过了科技成果鉴定,获得“居于国际领先水平”的最高评价,图5所示为特变电工研制的10 kV/1 MV·A电能路由器产品,整机采用6 m标准集装箱式设计,最高效率高达98.2%,交流侧可实现10 kV中压直接并网,低压侧可构造800 V直流母线。 特变电工经过不断研究和开发,突破了很多世界级技术难题,其中一项关键技术为模块化低压侧并联高压侧串联拓扑结构及其均压均流技术。电能路由器整机采用模块化级联技术,该方案具备模块化、标准化设计,容量易扩展,方便维护等优点;同时系统采用高压侧模块化串联技术,具备多电平波形输出能力,谐波含量低,无需大量滤波装置,可节约成本和体积。另一方面,通过模块的在线智能冗余技术可保证系统在不停机的状态下,故障模块自动在线切除,大大提高了系统的可靠性。 另一项关键技术是双有源桥电路移相控制+占空比调制的多自由度软开关技术。从根本上解决了双有源桥电路轻载效率较低、峰值电流大及控制性能较差等技术难题。实现整机最大效率高达98.2%,轻载效率高于96%,中国效率达到97.4%,从而可以大大提高系统效率,减少微电网的投资回报周期。 此外,电能路由器采用特变电工自主研发的通用控制器,采用双DSP+FPGA多核处理器、分层分级控制架构、多环多自由度协调控制策略、快速准确故障检测方法以及友好人机交互界面,进而实现电能路由器的智能优化控制。 3. 储能系统 电力系统储能的本质是解决电源与负荷的功率/电量不平衡问题,主要有以下三种盈利模式: 1)发电侧储能:主要有“火电机组+储能”联合调频和“光伏+储能”两种商业模式,其盈利点主要来自于提升火电机组Kp值获得补偿收益、解决弃光获得电价收益。 2)用户侧储能:工商业园区储能、孤岛及偏远地区储能两种商业模式,其盈利点主要来自于峰谷电价差套利、需量电费管理、动态扩容、需求响应、提高新能源自用率以及替代柴油发电机等。 3)电网侧储能:电网调峰调频。 特变电工提供“储能电池+三级架构BMS+虚拟同步机PCS+集装箱=整套集装箱式储能系统柔性解决方案”,如图6所示。该解决方案可提供稳定性及经济性两方面的需求,稳定性方面可提供调频支撑、惯量响应,提高高渗透率光伏系统稳定性,具备离并网稳定切换功能,提高供电可靠性,降低停电成本;经济性方面,采用“削峰填谷+需求响应”技术赚取峰谷电价差、削减尖峰功率降低微网系统基准容量进而节省电度电费及容量电费,提升系统经济性。 图6 特变电工储能系统解决方案 其中,PCS采用特变电工自主研发的具备虚拟同步机技术的储能变流器,具备一次调频、惯量响应等特性,可多机并联,实现离/并网无缝切换,最大转换效率≥98.5%,集成多种充放电模式,适配多种主流电池系统。 智慧微网解决方案 特变电工秉承“微网即服务”的理念,提供“规划─设计─产品─施工─运维”的全生命周期微网服务。 规划设计方面,特变电工提供资源评估、负荷测评、容量配置、网架设计、稳定性分析和经济测算等多维度、多指标及多闭环的整套方案,真切地为客户多角度规避投资风险、全方位提升经济效益,规划设计基本流程如图7所示。 图7 规划设计流程 通过快速安装部署无线数据采集装置,建立项目数据库,进行项目源荷数据透视化,从而对项目所在点进行能耗分析、负荷评测和资源评估。通过多时间尺度、多平台仿真工具进行微网运行策略设计,多种能源、多种储能的容量优化配置,实现技术型闭环规划设计。通过主设备选型设计与经济模型搭建,进行经济指标等测算与可靠性指标等综合指标评价,实现经济型闭环规划设计。 图7规划设计流程图8工业园区交流微电网解决方案基于以上规划设计及服务,特变电工提供“1+2+X”的全生态链解决方案,为客户提供多场景、多产品定制化服务。其中“1”核——系列化多端口电能路由器TEER;“2”驱——能量管理系统TEMSμ、储能系统TBESS;“X”场景——工商业园区、数据中心、海岛和无电地区等多应用场景;交流、直流和交直流混合等多技术场景;需求响应、调度响应、孤岛运行和低碳运行的多运行场景。 图8 工业园区交流微电网解决方案 1.工业园区交流微电网解决方案 特变电工提供三层、双端微网能量管理系统(TEMSμ)交流微网解决方案,如图8所示。通过经济优化调度实现“基础+电度”双重降费,经济绿色双赢,降低园区综合用电成本;通过智能控制实现离并网稳定切换,提高供电可靠性,降低停电成本。同时,该解决方案可为电网提供调峰、调频等辅助服务,提升系统收益。 2. 交直流混合微电网解决方案 “网─源─荷─储”由电能路由器统一接入,替代传统逆变器、储能变流器、网关接口柜和中央控制器,采用交直流双路供电,具备并离网切换功能,供电可靠性高。如图9所示,此外该解决方案中电能路由器高度集成了一、二次设图9交直流混合微电网解决方案备,减少电能变换环节,降低损耗(最大降低5.0%,平均2.5%),提升系统效率;提高设备利用率,减少电缆使用,降低初期投资成本。由于系统高度集成,可大大缩短施工周期。据有效数据测算,该交直流混合微电网解决方案相对于传统交流微网解决方案IRR可提升1%。 图9  交直流混合微电网解决方案 智慧微网解决方案工程应用 特变电工西安电气科技有限公司是特变电工旗下专注于光伏发电、电能质量治理和智能微电网等核心装备研制及提供核心技术解决方案的高新技术企业,主要产品有光伏逆变器、高压静止无功发生器、智能微网产品及智慧能源管理平台,并以电力电子技术为支撑,致力于清洁能源发电、智能配电和灵活用电全生态链的能源互联网技术探索,加快引领能源行业技术进步,驱动能源技术革新。 特变电工以自己的智能微网关键设备为基础,为客户提供多场景、多产品定制化服务,并成功在实际项目中应用。 1. 特变电工西安产业园微网示范工程 该示范工程依托于国家高技术研究发展计划(863计划)“光伏微电网双向变流器研制及关键技术研究”项目,建设2 MW源网荷储协调的微电网工程。其中,光伏组件配置2 MWp,储能配置1 MW/1 MW·h锂电池,充电桩配置960 kW,采用工业园区交流微电网解决方案,已于2018年底正式投入运行。 该示范工程盈利模式主要有三种:①降低系统容量,减少基本电费;②提升光伏自发自用电量,减少园区电度电费;降低光伏余电上网电量,提升光伏发电收益;③削峰填谷,减少园区电度电费。据统计,该微网可使得园区综合用电成本下降30%,其中降低基础容量图10特变电工西安产业园微网示范工程功率分配电价/元优化后负荷/kW光伏出力/kW储能原负荷/kW广义负荷/kW 10%,减少基础电费6%,由于峰谷电价差减少电度电费6.5%,由于提升光伏自发自用比例12%而节约电费15%,用能精细化管理方面节约电费2.5%。图10所示为园区微网实际采集的用电功率曲线。 图10 特变电工西安产业园微网示范工程功率分配 2. 珠海直流微网 该工程是能源局“互联网+”智慧能源重点项目,全世界规模最大的多端交直流混合柔性配网工程,利用直流变压器承接±10kV电网,构建低压±110 V和±375 V直流网络。珠海直流微网工程如图11所示。 图11  珠海直流微网工程 3. 东莞交直流混合微电网 该工程依托国家重点研发计划,旨在实现更高效的智能微电网构架,实现可再生能源的有效消纳。四个端口覆盖高低压,交直流,可以实现不同形式能量的高效传递,可广泛应用于工业园区、校园和数据中心等应用场景。 结束语 在产品及运维方面,特变电工基于自主开发的微网能量管理系统、中央控制器及运维云平台等核心产品,构建全生态链微网能量管理及运维系统。该系统基于机器学习、人工智能等技术,采用多时间尺度功率预测和多目标优化调度算法,基于大数据、云计算等技术,构建开放性、分布式和人性化的软件平台,可提供需求响应、调度响应、孤岛运行和低碳运行等多种运行模式,满足不同客户个性化需求,保障微电网安全、稳定和经济运行。...
在低压配电网中,配电分支节点的智能低压断路器除了保护功能外,还实现了测量、通信和控制功能。一二次融合技术在低压断路器上的实现,简化了低压配电网络的设备种类和通信接线。大全集团凯帆开关采用该思路设计了一种新型智能塑壳断路器方案,融合了高精度测量及宽带电力载波通信的功能。 作为低压配电网中的关键设备,低压断路器起着保护和能量分配的作用。按照保护装置类型分为热磁式和电子式断路器,根据保护功能分有电流保护断路器和漏电及电流保护断路器。其现状与存在的问题如下: 1)热磁式断路器仅具有两段式保护,保护参数难以准确设置,需要级差保护的场合不能方便设置。故障发生时,容易越级跳闸,停电范围扩大。 2)热磁式断路器在线路出现过载故障保护后,需要经过时间冷却后才能重新合闸,在环境温度较高的场合,无法快速恢复供电。 3)电子式断路器目前还无法满足低压配电网络节点的要求,通信功能受制于现场条件大部分没有实际使用。 4)低压断路器的测量功能不足,对于电压、电流、电量以及温度不能精确测量。外置式互感器及二次设备在现场大量使用,增加了台区建设成本和维护成本。 5)低压断路器通信接口及通信规约不统一,设备布线调试周期长,通信不可靠。 6)由于市场竞争激烈,一味低价促销导致目前的低压断路器产品质量参差不齐,低档化严重。 智能低压断路器的定义 目前,无论是电网还是工矿企业、医院和数据中心等都对配电智能化提出了更高的要求。同时,节能增效、自动化运维、精准故障定位和诊断等配电智能化的方案更是对低压断路器提出了更高的智能化要求。大全集团自主断路器品牌凯帆开关认为,智能断路器应该保护更可靠、感知更全面、组网更便捷以及功能更集成。图1示为凯帆开关研制的智能低压断路器。 图1 凯帆开关的智能低压断路器 1.更可靠的保护才是智能化的基石 万能式断路器已全面使用电子脱扣器,但其中占比较大的还是以电流过载保护、短路保护为主的经济型电子脱扣器。塑壳断路器中正在大量使用的还是机械式的热磁脱扣器,由于热元件、磁性材料的一致性较差,断路器对于故障电流的保护只能在一定的宽范围内,很难做到精准保护。同时,由于无法实现短路电流延时动作,传统断路器很难做到选择性保护。随着电子脱扣器应用占比的逐年上升,塑壳断路器的电子脱扣器已经较热磁脱扣器在保护的多样性上有所提升,但是和万能式断路器一样,还是仅限于以电流过载保护、短路保护为主的经济型电子脱扣器。 稍微高级一些的电子脱扣器为实现更多保护功能,一般还会引入电压测量,从而实现以电压为基础的保护,如过压、欠压和缺相等。大多数的故障可以由电流、电压的异常来判断,但是还有一部分隐患没有表现在上述两个参量上,这就需要借助其他参量,例如母线温度。为此,凯帆开关通过集成于断路器内部的温度传感器采集母线温度,用母线温度单独或者结合母线电流、电压判断用电系统故障,形成报警或者脱扣。 除了保护以外,凯帆开关最新的智能电子脱扣器还对自身进行自检以及附件进行实时状态的监测,如分励脱扣器、合闸线圈、欠压脱扣器和储能电机等线圈的断线监测,以主控芯片为核心的通信检测、内存检测、磁通断线检测和主控芯片超温等一系列内部自检。为了避免主控芯片的实效风险,保护断路器本体还加入了基于硬件电路的接通电流脱扣器(MCR)功能和高设定值瞬动短路保护(HSISC)。 2.更全面的感知才是智能化的数据基础 测量电流、电压可以用来保护和提高精度,还可以实现等同于多功能表的功能。低压断路器本身内部结构紧凑,剩余空间不规则等因素限制了测量互感器的内置,但是随着新材料的发展以及加工工艺水平的提升,使得测量互感器内置成为可能。高精度测量互感器加上精密采样电阻以及信号处理电路,让智能断路器可以实现0.2s级的电能测量。同时还可以计算出有功功率、无功功率、总功率、需用功率、功率因数、频率、电量和电压,电流2~32次谐波、电流谐波总畸变率、电压2~32次谐波以及电压谐波总畸变率等。 凯帆开关除了上述参量的高精度测量功能,还具备断路器状态检测,实现了分闸、合闸及脱扣三状态全面感知。在保护中提及的母线测温功能,可在20~150℃范围内误差做到±1℃。 3.更便捷的组网才是智能化快速发展的催化剂 组网的便捷体现在两个方面,一是免接或者少接通信线,即便捷安装;二是免调试或者少调试,即便捷调试。 免接或者少接通信线会用到微功率无线通信,或者电力线载波通信方式。几种通信方式有着各自的优势和特点:电力线载波适合长距离通信,有网随电通的特点,同时,依靠通信网络和电力网络共用的特点,还可以在一定程度上理顺电力拓扑结构;微功率无线通信作为电力载波通信的补充,在电力线上干扰信号对载波信号影响严重的场合下,电压设备通过无线通信。在该局域网内增加边缘计算器,可实现边缘控制。 如果通信地址唯一,数据模型明确,那么便可实现系统集成商或者电力成套公司的通信免调试工作。万物互联的时代已经开启,借助于IPv6技术,可以给电力物联网的每个节点划分一个唯一地址,而数据模型各断路器厂商又是明确的,因此随着电力物联网的发展,通信调试工作必然越来越方便。 智能低压断路器的设计原理 凯帆开关的新型高精度测量智能塑壳断路器采用了一二次融合思路,保护和测量独立设计。如图2所示,新型智能塑壳断路器由断路器本体、保护模块、保护互感器、测量模块、电流测量互感器、电压调理模块和电流调理模块构成。保护模块负责完成与保护相关的数据采集,实时计算和监测断路器状态。测量模块负责电压、电流采集计算,以及电量、谐波、功率和功率因数等电参量的实时计算。 图2 断路器结构图 参量的实时计算。保护电流互感器磁芯采用了硅钢叠压的处理。由于电流保护的范围较大,一般到5倍左右,电流互感器产生了部分饱和现象。反应出来的一二次电流曲线为非线性的特点,需要根据保护互感器的二次电流输出特性,采用二次曲线拟合方式对保护互感器进行校正。具体公式如下 Y=aX2 +bX+c 其中,X为一次侧电流值,Y为修正后的二次侧电流值,a、b和c为二次曲线参数。曲线拟合法可以对被测电流信号进行较为精确地修正,扩大保护的范围,为电力线路的保护提供可靠的检测信号。 由于塑壳断路器内部空间有限,电流测量互感器设计受到严格的结构尺寸限制,在互感器磁芯材料选择上选择饱和磁感强度大、磁导率高的铁基纳米晶材料缩小互感器的尺寸。纳米晶材料为一种新型软磁材料,具有饱和磁感应强度高、量程宽、精度高、工作温度范围宽及频率特性稳定的特点。 独立的测量电流互感器加上高集成度的测量电路使得塑壳断路器这类线路保护设备在保持原有产品尺寸的前提下,具备了测量能力。测量及显示通信电路具有独立于保护电路的电源供电回路,使塑壳断路器的可靠性得到提升。 智能低压断路器的通信方式 作为低压配电网络的重要设备,低压断路器的通信方式比较单一,以RS485通信为主。这种通信方式的优点是通信稳定可靠,通信成功率较高。但其缺点也很明显,部署调试以及运行维护的成本较高。新一代智能断路器的通信功能为实现数据交互的实时性、准确性和安全性等特点,通信功能必须具备高效率、高带宽、高可靠和低功耗等性能特点。 1)高效率:低压断路器在现场数量多,一个低压台区低压断路器之间的距离最大可达500m。快速高效的组网是首要考虑因素。 2)高带宽:由于配电台区终端低压设备数量多,智能配变终端与低压设备交互频繁,传输的数据量将是非常庞大的,对通信传输有较高的要求,在高速传输的同时有着高带宽的需求。 3)高可靠:通信电路集成于低压断路器内部应具有耐高温、耐湿和防尘;通信电路还应能抵抗噪声、电磁和雷电等干扰,保持稳定运行以及数据的不间断性和准确性;在低压断路器发生跳闸时,应能抵抗事故所产生的瞬间强电磁干扰。 4)低功耗:支撑低压断路器停电上报业务需求,满足停电期间告警信息上报。 5)低压电力线宽带载波(LVPLC)通信是利用低压电力配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行数据传输的一种特殊通信方式。 ①低压电力线宽带载波路由合理,通道建设投资相对较低。 ②低压电力线宽带载波通道带宽较宽,传输速率较高,比窄带载波性能更优良。 ③传输频段不受限,带宽范围内频段自适应。 ④受外界电力网络干扰小,低压电力线载波干扰频段限制在1MHz以下,而低压电力线宽带载波是建立在1MHz以上带宽的,低压宽带电力载波的基本频带为1~20MHz,扩展频带为3~100MHz,即可有效避免对外界的干扰。 ⑤不需要重新架设网络,只要有电线就能进行数据传递,运用维护应用成本低。 智能低压断路器集成宽带电力载波通信技术,只需要按照常规方式安装,即可实现通信链路的建立。低压断路器作为保护器件,分断后应保持通信链路的畅通,以防止下游设备的重要信息丢失。 低压电力线宽带载波耦合器利用信号变压器和电容耦合网络,并在断路器的断点之间,在断路器分断后,对于50Hz的交流电起到完全的隔离作用。断点之间的耐压值达到8kV,符合低压断路器的隔离要求。 如图3所示,利用信号变压器及电容网络搭建起对2~12MHz的一个高通信号通道,经过试验验证HPLC载波信号通过4级耦合网络,通信仍可以正常传输,解决了断路器多级连跳,近故障侧断路器数据不能上传的问题。 图3 电力线载波耦合模块 应用及结论 凯帆开关研制的高精度智能塑壳断路器已经在多个台区进行了验证(如图4所示)。现场验证显示,该产品的优势主要体现在以下几方面: 图4 智能低压断路器应用现场 1)传统低压柜内外置CT占用了抽屉柜巨大的空间,同时配合电能表测量低压柜出线电压、电流,接线复杂,柜门表显示数据较为单一。智能低压断路器配备柜门显示单元使该方案得到简化,接线方便,无外置电流互感器。同时,柜门显示单元除了显示电压、电流和电能外还可以显示断路器状态、断路器故障信息、事件记录和谐波等。 2)台区拓扑是台区管理的基础,线路损耗、窃电和故障定位等应用前提是有一个清晰明确地台区拓扑图。智能低压断路器依靠自身高精度的测量功能和实时通信能力,对于负载的特征可以进行有效的辨识。台区分路关系根据负载的特征通过配变终端的算法可以得到理清。对于台区的层级关系根据施工时的地址设定配变终端可以有效辨识。这种实施方案可以有效减少拓扑识别的模块施加,减少台区建设成本和施工、调试及维护成本。同时由于依靠负载侧用电特征,无需额外注入特征信号,保障台区用电安全,防止漏电保护动作。 3)智能断路器强化了线路故障研判能力。全面感知的智能断路器对于线路故障具有强大的研判能力,可对线路的电流短路、过载、漏电、电压失压、过压、缺相、闪变、接线超温、谐波、人为分闸、手动脱扣、远程分闸和试验跳闸等诸多故障进线研判。通过拓扑关系,快速定位故障点,缩短了故障抢修时间。 4)智能断路器强化了设备自身管理能力。全面感知的智能断路器加强了自诊断能力。对于断路器的线路板温度、电子元件故障、断路器本体寿命以及自身运行时间实时统计,这些信息通过配变终端进行采集。经过主站计算可以得到资产净值和资产折损率,精确评估当前设备的状态、设备健康情况,形成体系,提前有序制定设备维护、更换计划。 5)智能断路器强化了线路异常的监测能力。具有精确测量能力的断路器通过对配电网络分支节点的电压、电流和电量的实时监测,通过边侧配变终端的计算,实现了线路拓扑对异常变动的实时感知能力。低压台区拓扑的变更、窃电行为的实施,破坏了之前拓扑结构中的能量守恒,形成异常事件。线路异常事件精确定位并实时上报主站,形成派工单,进行线路异常点的排查。 由此可以看出,智能断路器在台区的实施具有明显的提质增效的作用。在提高台区管理效益的同时,减少了分路检测单元、温度传感器、柜门计量表、外置式CT、拓扑识别仪和末端感知终端等二次设备的使用,具有较高的实用价值和较好的经济性。      ...
2020年6月2日,ABB正式在华发布单相UPS不间断电源新品Powervalue 11T/RT系列,为关键用电设备在断电的情况下提供超长的后备时间供电保障,在使用过程中还可以净化输入电源,避免市电波动、暂升、暂降、谐波干扰对用电设备的影响,大大提高关键设备的可靠性。     PowerValue 11T 1-2-3-6-10kVA主机正面 ABB PowerValue 11T/RT系列是一款专门针对中国用户应用场景度身定制的单相在线式双转换不间断电源 (UPS),容量范围从1kVA到10kVA。 该系列产品广泛适用于各种小型通信机房、金融网点、小型数据机房、过程控制室、工业设备、广告展示屏、闸机、实验室设备、运输信号系统、安保设备、ATM、自动售货机等场合。 ABB单相UPS不间断电源新品包含两个子系列,塔式结构的Powervalue 11T系列以及塔式/机架式兼容的Powervaule 11RT。每一个子系列还提供内含电池的标准机和可以外接电池组的长机,丰富的产品组合能够为用户的应用提供更多选择。 PowerValue 11RT主机+电池包底座正面 Powervalue 11T/RT 系列产品的设计遵循全球产品设计标准。高可靠性的产品设计理念,严苛的可靠性测试,确保了产品的高可靠品质。 产品页面: PowerValue 11T TLC单相UPS不间断电源 https://new.abb.com/ups/zh/systems/single-phase-ups/powervalue-11t-tlc/?utm_source=news&utm_medium=referral&utm_campaign=case PowerValue 11 RT G2 TLC单相UPS不间断电源 https://new.abb.com/ups/zh/systems/single-phase-ups/powervalue-11-rt/?utm_source=news&utm_medium=referral&utm_campaign=case Read More...
做系统集成和安防系统的经常配置机房设备,而机房中UPS作为后备电源系统在大型项目中屡屡应用,面对市面上如此众多的品牌的ups我们又该如何选择,选择的标准又是什么,在选择中又应该注意哪些事项呢?配备了ups电池又该如何配置呢? 首先第一步要先确定功率段:简而言之,首先就是要确认我们希望UPS带载的设备的功率,然后就可以确认好UPS的功率。一般来说,我们建议负载功率占到UPS功率的30%~80%。如果负载太大的话,如同时启动时可能会造成UPS电源过载,负载太小时,不但造成了浪费,对电池的性能来说也不好。 第二步要落实UPS工作方式:目前市场上多见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双变换(线纯在线)这三种,具体如下: (1)后备式的UPS,又称离线式UPS,在市电正常时由市电经过稳压滤波后给负载供电,蓄电池处于充电状态,逆变器处于非工作状态。当市电异常时,逆变器开始工作,将蓄电池组内的直流电逆变成交流电输出给负载使用。不带稳压,市电与电池转换时有转换时间,一般用于个人电脑保护,或对UPS电源性能要求不高的情况下使用,此类型的UPS功率段一般较小; (2)在线互动式,是介于后备式和在线式双变换式之间的一种UPS设备。当市电正常时,由市电直接向负载供电;当市电电压偏低或偏高时,由稳压电路稳压后向负载供电;当市电异常时,由蓄电池逆变后向负载供电,在线互动式UPS切换时间一般小于4ms。市电与电池转换时有转换时间,但有调压功能,一般用于配线间或微型机房,保护服务器及网络设备等,此类型的UPS功率段一般在5KVA以下。 (3)在线双变换UPS,无论市电是否正常,其逆变器一直处于工作状态,因此不存在切换时间的问题,能够达到输出电压零中断的要求。市电与电池转换时无转换时间,无切换时间一般也是用于保护服务器或网络设备以及机房里的其他设备,此类型的UPS功率段从小到大都有,跨度比较大1KVA~1000KVA,目前市场上较为多见。 (4)在三相大功率UPS中还有采用双逆变电压补偿在线技术(又称Delta逆变技术),即采用2个逆变器,减少了UPS电源对电网的污染,提高了能量的利用率,特别适用于感性负载(如电动机)或对电源质量要求不是非常高的负载。但是此类技术对电网的适应能力尚有待进一步提高。 以上几种UPS电源的性能从高到低依次为:在线双变换、在线互动式、后备式。价格一般与性能成正比。那是不是我们一定要选择贵的UPS呢? 答案是否定的。正如我们的标题,我们要选择适合自己的UPS。如果是给个人电脑用,那么您选择后备式的UPS就可以,如果是给服务器用,则应该在在线互动式与在线双变换中来选择,选择应该按以下条件来进行: 1、设备要求看您的设备是否需要很高精度的供电,可查看负载设备的铭牌上的标识或询问设备厂家。如需高精度的供电,则需要选择在线双变换的UPS。其次是看负载类型,有的负载是不允许供电有闪断,如:继电器类的设备或开关信号的设备,若您为这种类型的设备配备在线互动式的UPS,那么就有可能在UPS市电与电池切换时,负载有断电或误动作,因此对于这类的设备应该选择在线双变换UPS。如果您的设备没有以上两个要求,则可以继续下面步骤。 2、当地电网如果当地电网质量相对较好,也就是说平时电压波动较小,这个时候就可以考虑选择在线互动式的UPS。但是如果当地电网质量较差,电压波动较大,那么我们建议使用在线双变换的UPS,这是由于这类型的UPS对市电的适应能力要好于在线互动式。 3、UPS转电池后续航时间如果您要求较长时间延时,可以考虑选择标长两用的机器或买不带内置电池的UPS,这两种UPS电源都可以外配原装电池或第三方电池,以达到较长时间延时的目的。 4、安装方式一般来说,UPS电源有两种安装方式,一种是塔式安装,一种是机架式安装,可根据您的机房环境或现场环境来选择,而且还需要注意,不是所有的UPS电源都同时支持这两种安装方式,大多数情况下,机架式的UPS也可以做塔式安装,但塔式的UPS不一定能做机架式安装,因为塔式的UPS可能没办法安装导轨。因此,确认好UPS功率段及工作方式后一定要确认一下UPS电源是否可以满足您的安装要求。 第三步简单了解UPS不同种类电池的优点和缺点 一:UPS 常用电池的种类,影响电池寿命的因素,不同种类电池的优点和缺点: 在UPS应用中的电池共有三种:包括开放型液体铅酸电池,免维护电池,镍铬电池。现UPS厂家所配的电池一般为免维护电池,下面以免维护电池为主介绍三种电池的特点: 1:开放型液体铅酸电池:此类电池按结构可分为8-10年,15-20年寿命两种。由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体,此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间,且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。由于蒸发的原因,开放电池需定期测量比重,加酸加水。此电池可忍受高温高压和深放电。电池房应禁烟并用开放型电池架。此电池充电后不能运输,因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V,初充电电压为2.6-2.7v。 2:免维护电池:又名阀控式密封铅酸蓄电池,在使用和维护中需遵循下列原则: 密封电池可允许的运行范围为15度-50度 ,但5度-35度之内使用可延长电池寿命。在零下15度以下电池化学成分将发生变化而不能充电。在20度到25度范围内使用将获得最高寿命.电池在低温运行将获得长寿命但较低容量,在高温运行将获得较高容量但短寿命。 电池寿命和温度的关系可参考如下规则,温度超过摄氏25度后,每高8.3度电池寿命将减一半。 免维护电池的设计浮充电压为2.3V /节。12V的电池为13.8V。CSB公司建议每节2.25-2.3V。在120节电池串联的情况下,温度高于摄氏25度后,温度每升高一度浮充电压应下调3MV。同样温度每升高一度为避免充电不足电压应上调3MV。放电终止电压在满负荷(<30分钟)情况下为1.67V每节。在低放电率情况下(小电流长时间放电)要升高至1.7V-1.8V每节,APC SYMMETRA可根据负载量调节充电电压。 放电结束后电池若在72小时内没有再次充电。硫酸盐将附着在极板上绝缘充电,而损坏电池。 电池在浮充或均充时,电池内部产生的气体在负极板电解成水,从而保持电池的容量且不必外加水。但电池极板的腐蚀将减低电池容量。 电池隔板寿命在环境温度为30-40度时仅为5-6个月。长时间存放的电池每6个月必须充电一次。电池必须存放在干燥 凉爽的环境。在20度的环境下免维护电池的自放电率为3-4%每个月,并随温度变化。 免维护电池都配有安全阀,当电池内部气压升高到一定程度时安全阀可自动排除过剩气体,在内部气压恢复时安全阀会自动恢复。 电池的周期寿命(充放电次数寿命)取决于放电率,放电深度,和恢复性充电的方式, 其中最重要的因素是放电深度。在放电率和时间一定时,放电深度越浅,电池周期寿命越长。免维护电池在25度100%深放电情况下周期寿命约为200次。 电池在到达寿命时表现为容量衰减,内部短路,外壳变形,极板腐蚀,开路电压降低。 IEEE定义电池寿命结束为容量不足标称容量AH的80%。标称容量和实际后备时间非线性关系,容量减低20%相应后备时间会减低很多。一些UPS 厂家定义电池的寿命终止为容量降至标称容量的50-60%。 最后说说如何计算UPS所配电池的数量 一、前提条件 1、快速估算机房IT 设备功率:知道机柜数量,以1 个机柜负载3~5KW计算IT 设备总功率; 2、普通PC功率约200W,苹果机约300W,服务器约300W~600W,其它请查阅设备说明书; 3、设计UPS时,计算出UPS容量后,配置UPS数量推荐采用N+1 冗余部署; 4、电池计算,最快捷的方法可以查UPS厂家的电池配置表,简单快捷;想了解具体算法请参阅本文; 二、UPS 容量快速计算方法 计算公式:UPS 容量KVA =负载功率KW ÷功率因数÷0.7 ; 1、负载功率KW:需要带载IT 设备的负载功率,一般用KW表示(如10KW) 2、UPS容量KVA:UPS容量一般用KVA表示(如10KVA,UPS容量KVA*功率因数=KW,一般情况下KVA ≧KW ,只有当功率因素为1 时, KVA=KW) 3、UPS最大带载功率KW=UPS容量KVA×功率因数(功率因数一般在0.8 ~1 之间,查UPS参数表可得,一般取0.8 ) 4、配置UPS时,建议UPS所带的负载功率( KW)约为UPS最大带载功率( KW)的70%为佳; 计算示例:以10KW负载为例,计算所需要UPS容量步骤如下: 第一步:套用公式, UPS 容量KVA =10KW ÷0.8 ÷0.7=17.85KVA ; 第二步:选用合适的UPS,根据以上结果实际可选用20KVA 的UPS 满足要求; 三、UPS 电池容量的快速计算方法 计算所需电池安时数(AH) (此方法简单快捷,一般的估算,采用此方法即可) 计算公式:电池安时数(AH)=UPS 标称功率(VA) ×功率因素×延时时长(小时数)÷逆变器 启动电压(电池组电压)÷逆变器效率; 1、功率因数一般取0.8 ; 2、逆变器效率一般取0.9 ; 3、逆变器启动电压( 电池组电压) 根据不同型号UPS而不同(查UPS参数可得) 计算示例:以3000VA UPS 延时4 小时为例,计算步骤如下: 每一步:查UPS 参数,得UPS 逆变器启动电压(电池组电压):U=96V ,选用电池额定电压:U1=12V ,得出每组电池数量:N=U ÷U1=96V ÷12=8 节/ 组;第二步:套用公式,电池安时数(AH)=3000VA ×0.8 ×4 小时÷96V ÷0.9=111AH ; 第三步:选用合适的电池, 以上结果得出需要111AH 的蓄电池才能满足4 小时的供电,但是常规蓄电池一般没有容量为111AH 的,且需要8 节/1 组,我们可以选择2 组(16节)65AH 的蓄电池并联进行配置,其延时时间为:65AH ×2÷3000VA ÷0.8 ×96V ×0.9=4.68 小时; 注:以上算出的电池安时数(AH) 也常理解为:电池放出容量;如果电池放电效率不为1,参照以下公式换算出电池标称容量,再选电池。电池放出容量= 电池标称容量×电池放电效率;电池放电效率不同型号参考值有:0.4 /0.5/0.6/0.7/0.8/0.9/1 。  ...
西门子将推出一款SITOP PSU8600单相480W主电源模块,扩展了该系列的产品线。新产品集成了4路输出,每路输出的电流为5A,且每路输出的电压均可在电源运行时手动调节,或者通过软件和控制器实行远程调节,调节范围为4V至28V,因此无需额外电源来支持5V或12V电压的设备。通过使用CNX8600扩展模块,可扩展到最大36输出,所有输出均可实现远程监控。 PSU8600可全面集成到TIA Portal工程平台,因此有助于自动化工程的快速实施。可以通过Sitop Manager软件直接用计算机进行参数设置和远程诊断。借助两个集成的以太网/Profinet 端口和OPC UA,用户可获取全面的诊断和维护信息,并在自动化系统中直接对其进行分析,从而快速定位故障,减少停机时间。 主电源模块能够单独运行,也可以搭配BUF8600 缓冲模块或UPS8600 不间断电源模块(搭配BAT8600 电池模块)来应对各类交流电网问题,PSU8600电源系统具备全面的监控和诊断功能,当发生过热、过载时会发出预警,因此可有效预防严重故障。通过集成的Web server和OPC UA server功能,完美支持远程诊断和第三方通信。可以集成到TIA Portal或Step7中,这将有利于用户进行网络集成和设备参数设置,以确保工程组态的简便高效。在Step7软件中提供了用于Simatic S7-300/-400/-1200/-1500的功能块。 对于Simatic PCS 7过程控制系统,可使用专用的Sitop库来集成,包括工程块和Simatic WinCC预制面板。每路输出的电流和电压都可单独采集,并能通过 PROFIenergy 进行所有输出的开关控制,从而实现可靠的能源管理,使用户显著获益。...
当前,机场已然成为综合能源服务市场的主战场之一。 综合智慧能源系统成机场标配 2020年5月8日,国家电投旗下江西中电投新能源发电有限公司公司与江西省机场集团公司宜春明月山分公司签订《绿色机场综合智慧能源项目》合作框架协议,将在宜春明月山机场范围内建设绿色示范区综合智慧能源项目,为机场提供热源、冷源、充电桩等服务。 2020年4月29日,厦门翔安新机场综合能源服务合作协议签约,国网综合能源服务集团有限公司、国网福建综合能源服务有限公司、厦门翔业集团有限公司与厦门电力成套设备有限公司将共同出资组建合资公司负责实施。这是首个国家电网投资的交通领域制冷能源站项目,未来可望建成国内规模最大的水蓄冷系统综合能源站项目。 2020年2月,民航局正式批复天津滨海国际机场总体规划(2019版),根据规划建设思路,天津滨海国际机场将以智能配电网为基础,建设1个综合能源智慧管控平台、2种循环利用系统、3套典型智慧应用场景和N个含可再生能源的多能互补分布式能源站。 在顶层设计上,国家民航局正在加快推进以“平安机场、绿色机场、智慧机场、人文机场”为核心的“四型机场”建设,其中机场的能源建设涉及绿色和智慧两大层面。 除了上述机场外,已经建成的北京大兴国际机场、长沙黄花国际机场,在建的成都天府国际机场……在数字化和智能化大趋势的背景下,智慧已经成为现代机场的关键要素,而其能源系统的智慧性则主要由综合能源服务来实现,综合智慧能源系统已成机场建设的标准化配置。 机场智慧能源管理是重中之重 在一个综合能源服务系统中,多种能源的供应可以看作是“硬件”,实现多种能源的智慧管理则可以看作是其“软件”。对于机场这一复杂的应用场景,能源管理系统的建设尤为重要,可以说是其重中之重。 机场智慧能源管理系统是指运用先进的信息化、智能化技术对机场能源系统的供能和用能进行多种能源的匹配、智慧调控,提升机场能源系统的运行水平,降低机场能源系统的运行成本。 国家民航局于2019年12月27日专门发布了《机场智慧能源管理系统建设导则》,该行业标准已于今年2月1日起正式实施,该标准的编制即是为了规范机场的智慧能源管理系统建设,促进机场的节能减排和持续发展。 以已建成的大兴国际机场为例,国家电网部署的“国际机场智慧能源服务系统”综合数据平台,集成电网、机场和客户信息,实现了客户需求智能感知、服务保障智能指挥。机场两座110千伏变电站内,国家电网安装了9大类智能采集终端,全面应用智能巡检机器人、变电在线监测、智能安防等技术,实现图像、仪表自动识别,油色谱在线监测、红外热成像等信息也都能快速传送到大兴机场供电服务中心的数据平台上。这就是机场智慧能源管理系统的一个缩影。   ▲北京大兴国际机场智慧能源服务系统实现24小时远程监测 在长沙黄花国际机场,智慧能源管理平台以人工智能和大数据为引擎,以新能源和数字技术为支撑,集智能监控、多能源管理、用供能一体化、泛能调度于一体,通过设备远程监控、数据实时采集、运营智能优化,智能调配电、气、冷、热等各类能源,将航班、旅客、天气等信息流集合优化后联动能源流,实现能源供需精准匹配、精细对接,显著提高了旅客用能舒适度,提升了长沙机场整体能效及能源服务水平。2018年和2019年,通过平台精细管控,长沙机场能耗分别下降11.7%和8%,年度节约标准煤3750吨,降低碳排放9293吨。   ▲黄花国际机场智慧能源管理平台 机场的综合智慧能源系统革新正在路上,这不仅仅限于新建机场,既有机场的智慧能源改造亦是必然。  ...
当前,在环境问题突出、可再生能源发展、电力体制改革等背景下,智慧能源、能源互联网等技术应运而生,综合能源项目伴随着技术升级得到了快速发展,特别是以园区为代表的多能互补综合能源项目。新冠疫情的爆发,让各大企业的产业园区陷入了停工停产的局面,未来园区的正常供能及用能生产管理更是需要朝着智能化方向发展。 园区多能互补是智慧园区的重要组成之一,常见的园区多能互补系统组成包含分布式发电电源、大电网电能、分布式电化学储能、充电设备等。长园深瑞园区多能互补及综合能效的整体解决方案,可提供一体化项目服务,为用户打造园区能源系统的协同供应,提高能源利用效率,提高供电可靠性,减少客户电能支出费用。同时也可为用户打造智慧能效管理系统,实现平台多人同时操作和实时监控,无需现场集中办公,满足用户远程运维,有效减少人员接触,提高智能化水平。 项目案例1:贵州铜仁BIPV的电力区域绿色仓库标准化建设项目—在建 项目概况 多能互补系统:屋顶光伏一座、磷酸铁锂电化学储能一套、并网设备一套、交直流充电设备多台; 照明系统:交直流供电照明系统一套; 综合能效管理系统:智慧能源综合能效管理系统一套。 方案介绍 本项目将电力区域仓库园区的屋顶光伏发电系统、储能系统、直流照明、电动汽车快速充电装置等四者结合起来,构成光储充用一体化系统。系统可通过光伏、电网、储能带动负载,多能互补、协同供应,满足并网及离网模式下园区的正常供电使用,提高园区用电经济性及供电可靠性。 项目创新点 提出基于BIPV的区域电力物资仓库标准化设计,既可利用区域仓库空间优势接入多类型分布式光伏电源,又可促进区域仓库向绿色化方向发展; 提出电力区域仓库光伏发电、储能设备与物流电动汽车充电站功能复用技术,以提高城市土地的利用效率; 提出电力区域仓库采用直流微电网供电技术,优化区域仓库用能模式; 提出园区一体化监控,多种能源及用能实时监控,提升园区整体智能化水平。 智慧能源综合能效管理系统可采集全系统内发电、储能、负荷数据,通过智能调度算法控制整个园区电网的功率平衡、电压稳定,从而优化园区的用能模式。同时,可以满足接入水电气热空调等系统,实现整体能源一体化管理,实现园区整体节能降耗。 项目案例2:深圳招商供电智慧能源示范项目—在建 项目概况 多能互补系统:停车棚光伏两座、磷酸铁锂电化学储能一套、并网设备一套、充电设备多台; 综合能效管理系统:智慧能源综合能效管理系统一套,集成了光储充能量管理系统、节能管理系统、空调管理系统三部分子系统。 方案介绍 系统由智能仪表(电表、水表等)、智能开关、采集设备、能耗监测平台组成,通过智慧能源综合能效管理系统实现对智能开关、智能仪表、储能、充电桩、光伏发电系统等的数据监测与控制,可对照明、空调、水、电等各种能耗进行分类监控与管理。 项目创新点 园区智慧能源能效管理系统,集成光储充一体化能量管理系统、节能管理系统、视频安防系统、环境监测系统及空调监控等系统的功能,实现园区能源整体一体化管理; 具备智能调度、全景数据分析、运维支撑、APP、WEB 发布等功能,实现移动运维。 国家能源结构、社会民生需求不断变化,长园深瑞能源布局和技术方向也跟着在不断调整。深耕电力行业二十余载,长园深瑞具备电力一次、电力二次多方面领域的交付能力,具备先进的系统研发集成能力。未来,长园深瑞将在综合能源领域保持专注和创新,为客户提供更安全、更全面、更智能的解决方案、产品及服务。  ...
随着生产自动化程度的不断提升,机械设备已经成为工业生产中的“主角”。但任何机械都存在一定风险,使用不当或安全措施不力就会酿成事故,给生命和财产带来损失。 安全继电器可在机械设备发生故障或损坏时紧急停止,从而保护生产安全。因此,在设计一套安全电路中,安全继电器及安全传感设备担任着举足轻重的作用。ABB一直致力于研发多样化的安全控制产品,默默为设备安全可靠运行保驾护航。 Sentry安全继电器                                                                 Eden安全传感器 Sentry安全继电器和Eden安全传感器是监控危险机械上的门和窗口的理想解决方案,可实现轻松安装,持续保障设备的安全运行。功能强大、易于使用,拥有从基本的扩展型到具有高级定时功能高度灵活的通用型的完整产品系列。视窗显示功能以及LED诊断功能,简化了设置和故障排除程序,更可靠地保障设备安全运行。 Eden是ABB自主研发的非接触式安全传感器,具有高安全等级,是严苛环境应用的不二之选,智能LED辅助判断安全链断裂的位置,简单直观。具备集成复位功能的Eden安全传感器,复位按钮可以直接连接到传感器,从而节省电缆长度以及配件数量。 此外,单个Sentry安全继电器可监控多达30个串联的Eden传感器,确保达到理想的安全性等级。 颜值高、能力强的Sentry安全继电器和Eden传感器,凝聚了ABB百年来在电气行业的积淀,以及当前安全控制领域最高峰的技术精华。相信有它们的坚守,会为您带来更安全、更高效的生产体验。未来,ABB将持续凭借丰富的实际应用经验,为用户提供广泛类型的创新型机械安全产品和系统,解决机械安全的后顾之忧。 Read More...
能源作为经济发展的重要引擎,堪称是国民经济的命脉。采矿业一直是能源工业的重要支柱,我国的矿业生产主要来自井下开采,环境恶劣,就以煤矿为例,煤矿井下存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害,加上生产环境复杂,易发生恶性事故。 出于安全考虑,矿山井下低压配电系统的接地形式按规定采用的是IT系统。IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外露可导电部分直接接地(PE线)的系统。 IT系统的特点是发生第一次接地故障时,接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流,其值很小,外露导电部分对地电压不超过50V,不需要立即切断故障回路,因此可以保证供电的连续性。但此时非故障相对地电压会升高1.732倍,对线路耐压要求提升;同时一旦发生二次接地,则构成危险的相间短路,所以须配置绝缘监测装置,以便在发生第一次接地时就要及时排除隐患。 而对于以煤矿为典型代表的井下环境来说,在开采过程中,由于工作场所空间小、纵深长,加上空气潮湿、多尘、巷道滴水和积水等诸多恶劣因素,很容易引起电缆和电气设备老化和绝缘电阻下降,从而导致井下设备、电缆经常发生绝缘强度降低、单相漏电或单相接地故障,不及时处理就可能进一步发展成相间短路。因此,井下作业人员比正常环境下更容易遭受电击的危险,而且还可能导致瓦斯、煤尘的爆炸。 显而易见,对矿山井下IT系统的实时绝缘监测具有更重要的意义。 1 标准规范中的相关规定 为了保证井下生产的正常开展和保护井下人员的操作安全性,国家制定了不少相关标准和规范,对IT系统安装绝缘监测装置进行了具体规定。 例如《GB 50070—2009 矿山电力设计规范》规定如下: “4.1.3 井下低压配电系统接地型式应采用IT 系统,并应符合下列规定: 1 )配电系统电源端的带电部分应不接地或经高阻抗接地,且配电系统相导体和外露可导电部分之间第一次出现阻抗可忽略的故障时,故障电流不应大于5A。 2 )配电系统不宜引出N 线。” “4.2.9 井下低压配电IT 系统应采取自动切断电源的间接接触防护措施,并应符合下列规定: 1 )低压配电IT 系统均应装设绝缘监视装置,当绝缘下降至整定值时,应由绝缘监视器发出可听和(或)可见信号。 2 )有爆炸危险环境矿井,当发生对外露导电部分或对地的单一接地故障时,防护装置应迅速切断故障线路。”  《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》中的5.5.1条款也规定了“爆炸性环境中的IT型电源系统应设置绝缘监测装置。” 此外,各种不同矿类也都有自己专门的规范和工作细则,例如《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》就对绝缘监测的报警定值设置等做了更具体的规定。 2 国内外绝缘监测仪在线监测现状 我国的电气设计在建国之初师从前苏联电气规范,主要是广泛的采用TN—C系统,它可以节省一根PE线,比较经济,但存在很多缺点,如中性线断裂后设备外壳对地将带220V危险接触电压,不能装用RCD防电击等等。改革开放之后我国引进了国际电工学会标准,也随着我国电气技术的不断提高,在应用中TN-S、TT、IT系统得到了一定程度的推广和应用,以IT系统为例,在医疗IT方面目前应用比较成熟,但在很多工业场合,由于对接地系统的理解和应用尚不尽深入和全面,比如煤矿井下场合比较缺乏国产绝缘监测装置就是一个证明。 目前矿用井下IT系统的绝缘监测装置以进口品牌为主,欧美等发达国家已经较广泛地在IT配电网络中应用绝缘检测技术,而且经过长期的在线运行使发达国家积累了大量监测数据和经验,这是目前国内生产厂家需要学习和追赶的。 但采用进口品牌绝缘监测装置造价昂贵,而且人机界面往往是英文,不利于现场人员的使用,在这种背景下,也不断有国内企业逐步推出了自己的工业用绝缘监测装置,其中就包括了安科瑞电气股份有限公司的AIM-T系列绝缘监测仪。 3 安科瑞工业绝缘监测仪  AIM-T系列绝缘监测仪主要应用在工业场所IT配电系统中,主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款产品,均适用于纯交流、纯直流以及交直流混合的系统。 其中AIM-T300适用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系统,AIM-T500适用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L则是相比AIM-T500增加了绝缘故障定位功能。 1)AIM –T系列产品的技术参数如下表所示:   2)AIM –T系列产品的外观尺寸如下图所示:   3)AIM –T系列产品的典型应用如下图所示: 4 小结 安科瑞AIM-T系列工业用绝缘监测仪目前已经在矿井、纸业、船舶、冶金厂等的诸多工业场合的IT系统中得到了应用,能够实时监测系统对地的绝缘状况,在系统出现绝缘下降或接地故障时,及时报警提醒相关人员排查故障,在应用中起到了很好的监控和预防效果。  ...
继2020年1月份上海轨道交通18号线一期御桥站至航头站区间铺轨完工后,经各参建单位全力推进建设,2020年4月21日上午,18004号列车正式上线开启列车首次“热滑”试验。此前,全球动力管理公司伊顿顺利交付了为18号线提供的部分Power Xpert® DX 低压开关柜。 在伊顿看来,上海地铁项目素来以对技术和产品的高标准、严要求著称,只有达到先进水平的技术和产品,才能够被应用到项目建设中。伊顿创新、前瞻性的技术和价值主张,以及对上海地铁需求的精准把握和专业细致的服务,是促成此次双方合作的坚实基础。 为上海地铁18号线提供强劲动力 上海地铁18号线作为换乘的重要补充,被视作上海南北轨道交通大动脉,采用全自动驾驶技术,实现了包括列车自动运行、自动开关门、自动折返、自动出入库、自我诊断和维护等全自动驾驶功能,多个检测系统加持,安全系数更高。作为关键基础设施,安全稳定的配电设备和良好的电能质量才能为日夜穿梭在地下和地上空间的列车提供强劲动力。 在这条科技感满满,施工技术难度高的地铁线上,伊顿Power Xpert® DX 低压开关柜凭借其持久稳定、运行安全和不受环境影响等特点,成功运用于上海18号线全线37个站点,主要负责地铁机电设备的输电、配电、电能转换,以及对电能的集中控制和分配,为车站电力系统长时间持续稳定运行保驾护航。目前,已完成了航头站至御桥站一期工程8个站点的交货、协助安装、调试等工作。 Power Xpert® DX 是伊顿公司推出的满足IEC/GB 标准的低压开关柜设备,电流范围最大可达6300A,主要由母线区、电缆连接区、设备区构成,可搭配伊顿高品质全系列低压元器件。标准的全绝缘配电母线设计可在确保安全性的同时实现免维护;柜身采取模块化设计,结构紧凑,占用空间少,十分易于升级、扩展及后续维护。 另外,Power Xpert® DX 低压开关柜还拥有包括电弧故障保护系统及自主机械连锁功能在内的独特安全特性,确保操作人员的人身安全,减少潜在的人身安全危害和设备损坏风险。产品运行安全可靠、操作维修简便、配置方案紧凑有效,结合伊顿低压应用领域的专业知识,使DX 成为配电应用的核心所在,进一步确保列车的安全运行,提高运行效率,降低系统的运维成本。 与工期赛跑,攻坚克难赶进度 在全球疫情越来越严重的情况下,中国逆势而行,冲开了一条光明之路。从18号线一期工程的第一个站点鹤立西路站正式交货,到最后一个站点航头站设备安装结束,伊顿电力设备有限公司(常州工厂)众多的一线工作人员,不畏艰难奋战在项目一线,逆行而上,全力为车站早日通车提供高质量的产品和专业服务,再一次彰显了电力因我们而不同的实力与担当。 面对工期紧、任务重等挑战,伊顿组织了专门的服务团队,及时应对因项目进度而多次临时调整的交货顺序,通常要在两三天内加班加点完成一个站点20多台低压开关柜的出厂和检验。同时,在后期的产品安装过程中,工程师全程跟踪指导并配合解决安装过程中的各项问题,保证现场施工进度。特别是在送电前期,伊顿安排了21人的服务突击队,配备专职安全员,5天内完成了800个火灾报警装置的安装和接线工作,协助客户在预定时间具备送电条件,受到了高度赞扬。  知行合一,专业与创新的坚守 上海18号线运行的是全过程无人值守的全自动驾驶列车,在技术协议中,伊顿承担了PLC 系统调试工作,通过把各配电回路的运行状态数据和电量参数数据发送至中央控制室,并执行中央控制室发来的编码控制指令,实现长期、安全、稳定的运行目标。为此,伊顿紧急成立重点项目工作组,快速响应客户需求,提供专业解决方案与定制化服务,顺利完成现场调试与送电工作。 伊顿以专业和实力支持上海地铁18号线打造全自动化轨道交通项目,也是在轨交交通行业的又一次成功实践。伴随“云计算、大数据、物联网”等新技术在轨道交通领域的深入应用,信息化、数字化、智能化已成为轨道交通发展的必然趋势。伊顿将以先进理念、技术,以及在轨交行业积累的深厚经验,不断创新数字化能力,加快产品与IoT技术的融合,为城市地铁实现智能化升级提供更多创新产品和解决方案,助力智慧交通。  ...
1 什么是单相接地故障 我国10kV中压配电网多采用中性点非有效接地方式,单相接地故障又被称为小电流接地故障,占比配电系统故障的80%以上,多发于在潮湿、阴雨天气,故障成因包括导线搭接横担、断线触地、避雷器或绝缘子的击穿/闪络、异物搭接等。由于单相接地故障一般不影响用户的正常供电,因而传统处理方法允许系统在1~2小时内带故障运行,在此期间由人工巡线找出故障位置进行处理。这种处理方式虽显著地提高了供电可靠性,但随着配网规模的逐渐扩张,单相接地故障电流不断增大,接地电弧难以自动消除,间歇性电弧引起的过电压对电气设备的危害增大,若不及时处理,极易演变为两相短路故障,使事故范围扩大,甚至在故障长时间存在的情况下,易造成周边人员伤亡,存在较大安全隐患。提升单相接地故障的快速处置能力对于保障人身、设备、系统安全具有重要意义。 2 单相接地故障有哪些危害 2.1 对变电设备的危害 10KV配电线路发生单相接地故障后,变电站10KV母线上的电压互感器监测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将会烧毁电压互感器。 单相接地故障后,也可能产生谐振过电压。几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘层,严重时使变电设备绝缘击穿,造成更大事故。 2.2 对配电设备危害 单相接地故障发生后,可能会发生间歇性弧光接地,产生几倍于正常电压的的过电压,进一步使线路上的绝缘薄弱点击穿,造成严重的短路事故,同时可能烧毁配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。 2.3对人畜危害 对于导线落地这一类单相接地故障,如果配电线路未停运,对于行人和线路巡视人员(特别是夜间),可能会发生跨步电压引起的人身电击事故,也可能发生牲畜电击伤亡事件。 2.4对供电可靠性的影响 发生单相接地故障后,一方面进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电,中断正常供电,这就会影响供电可靠性;另一方面发生单相接地的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户正常用电,特别是在庄稼生长期、大风、雨雪等恶劣天气条件下,不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性造成较大影响。 3 各种接地方式下单相接地故障处理的技术特点 3.1中性点不接地或经消弧线圈接地系统 中性点不接地或经消弧线圈接地系统目前主要通过暂态特征量进行故障判断。尤其是中性点经消弧线圈接地系统,受消弧线圈过补偿的影响,单相接地故障后,不同线路区段的稳态特征不明显,采用稳态量难以实现故障检测。通过暂态零模功率方向法理论上可实现故障检测,但原理相对复杂,对测控装置的技术原理、性能要求较高,目前仍属工程实践的难点,整体上该接地方案下单相接地故障判断技术实现难度较高。 3.2中性点经小电阻接地系统 中性点经小电阻接地系统单相接地故障判定主要采用零序过流法,原理较简单,技术实现难度较低,从而对于大部分单相接地故障判定准确率相对较高,但是对于瞬时性故障跳闸率明显增加,影响供电可靠性指标,且接地电流较大带来的接触电压与跨步电压触电安全风险。同时该接地方式耐过渡电阻能力较弱,据测算,在接地过流定值设置为40A时小电阻接地系统耐过渡电阻能力不到150Ω,不利于实现高阻接地故障保护,而据统计,高阻接地在架空线路单相接地故障占比为15%左右。 3.3消弧线圈并联小电阻的灵活接地系统 消弧线圈并联小电阻的灵活接地系统,采用故障发生时中性点延时投小电阻的方式,保留了谐振接地系统可抑制瞬时性故障的优点,同时也继承了中性点经小电阻接地方式下,故障特征量突出,易于检测的优点,近年来逐步推广应用。同时,一次永久性单相接地故障,在两类中性点接地方式下,可产生两种典型特征,从某种意义上,亦为采用不同的保护原理进行故障检测,提升判断准确率创造了有利条件。 4 单相接地故障灵活处理技术方案 基于对单相接地故障特征的深入研究,国网湖北电科院能源互联网技术中心结合全省配电自动化建设应用与变电站中性点接地方式改造工作,针对消弧线圈并联小电阻的灵活接地方式,提出了一种基于一二次融合成套开关实现的配电网单相接地故障就近就地隔离方法,通过对分段开关同时部署零序过流保护、暂态零模功率方向保护功能且同时投入,并设置不同的动作时间,有效提高单相接地故障快速处置的准确性与适应性。 2018年起,国网湖北电科院能源互联网技术中心联合国内主流设备制造厂商开展研发,并在实验室完成了一二次融合成套开关单体设备的性能检测与功能验证工作。2019年9月6日,该项技术在鄂州110kV红莲湖变电站10kV馈线成功通过现场测试,现场测试结果表明,该团队提出的单相接地故障处理方法全面取得预期成效,有效实现了各类接地故障的就近就地快速隔离与健全区段的转供恢复,大幅降低了故障处理时间。  ...
一.实施背景 1.厦门概况 厦门市是经济特区城市和计划单列市,与大小金门和大担岛隔海相望,与漳州、泉州并称厦漳泉闽南金三角经济区。厦门陆地面积1699平方公里,海域面积390平方公里,常住人口401万人,城镇化率89.1%。2015年4月,挂牌成立福建自贸区厦门片区。 金砖厦门会晤期间,习近平总书记多次推介、点赞厦门,把厦门称为“高素质的创新创业之城”和“高颜值的生态花园之城”。 2.电网概况 厦门电网以3座500千伏变电站、嵩屿燃煤电厂、新店燃气电厂为电源注入点,220千伏系统形成多环互联网架。重要负荷集中于厦门岛内,通过4个跨海通道交直并济(6回220kV交流,2回±320kV柔性直流)供电。110kV系统以链式(73.8%)和双辐射(26.2%)为主10kV电缆网以单环网(76.7%)、双环网(9.3%)接线为主。10kV架空网以多分段适度联络接线(80.8%)为主。 3.电网规模 4.时代背景 党的十九大提出:实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴、构建清洁低碳、安全高效的能源体系。能源结构清洁化转型和能源消费革命。深化国有企业改革,发展混合所有制经济,培育具有全球竞争力的世界一流企业。 5.城市定位 经济社会发展质量和效益不断提升。近五年来,负荷增长率约7%,人均用电量提高约30%,1度电支撑GDP产出增长约15%。城市的发展对电网发展提出更高的要求。到2020年,厦门将建成“美丽中国”的典范城市,到2035年,厦门将建成展现“中国梦”的样板城市,一流的城市需要一流的配电网。配电网是现代城市的命脉,其可靠性、服务水平、清洁能源接纳能力是支撑城市经济发展、社会和谐、绿色低碳、环境友好的关键。 6.国网部署 全球能源革命的引领者、服务国计民生的先行者;推动再电气化,构建能源互联网,以清洁和绿色方式满足电力需求;打造“三型两网、世界一流”企业,建设泛在电力物联网;贯彻国网公司世界一流城市配电网建设、“2019年厦门全年用户平均停电时间降至1小时以内”等工作部署。 7.国网厦门片配网建设情况 国网公司2009年启动智能电网建设以来,厦门公司在配网方面先后承担并完成五项试点示范项目,得到国网公司肯定。   二.一流城市配电网建设进展及阶段成效 1.建设概况 2017年以来,厦门公司按照国网总部的统一部署,坚持以客户为中心,以提升供电可靠性为主线,强化标准化建设、精益化运维、智能化管控,努力打造“五好”海湾型城市特色配电网,计划到2020年全面建成“安全可靠、优质高效、绿色低碳、智能互动”的世界一流城市配电网,助推大型重点供电企业高质量发展。 2017年世界一流城市配电网启动建设以来,累计下达世界一流配电网建设项目投资总37.58亿元。 2.阶段成效 2019年目标:实现全年户均停电时间≤1小时。2019年上半年,根据国家能源局发布《2019年上半年全国电力可靠性指标报告》,全国52个主要城市户均停电时间低于0.5小时/户的共3家,厦门排名第2(0.4小时/户)。截至10月:用户平均停电时间0.7小时,全口径平均供电可靠率99.9904%,累计停电时户数15997时户比降73%。 (1)主要指标提升 (2)打造示范窗口,高标准建设5个一流现代化配电网综合示范区,涵盖城市多种发展形态和区域特点,为后续全面推广提供可复制样板。 三.一流城市配电网示范工程实践 通过示范工程落地实践,初步实现示范区“站—线—变—线—箱—户”中低压全景感知,运检业务全程在线,探索构建具备“智能感知、快速自愈、中压合环、低压互备”特征的高可靠性配电网。 1.智能感知 按照“投资最优、集成最高、覆盖最广”的原则,广泛部署设备状态感知元件,除监测电压、电流、功率等传统电气量外,在开关站、配电室、环网箱、台区、用户表箱等典型场景,部署无线温湿度、电缆T型头无线测温、局部放电等16种感知元件,实现配电网运行状态、设备状态、环境状态及用户用电状态的泛在感知。 (1)智能配电站房 推广建设智能配电站房,完成示范区102座配电站房环境监测全覆盖,实现对配电站房温湿度、水浸、烟感等环境信息的采集、分析、告警,对站内设施及人员的视频监控,及时处置站房进水、火灾、潮湿等异常,及时防控人员违规入侵,实现对配电站房环境由被动管理到主动监控的转变。特别重要站房部署6套巡检机器人,实现电气设备状态、运行环境7*24小时智能巡检。 (2)智能配电台区 推广建设智能配电台区,以新型智能配变终端为边缘计算核心,低压各支线及重要节点广泛部署智能开关和各类监测终端,依托低压自动化主站,一期已实现台区状态全景感知、低压故障主动抢修等功能的规模化应用。后续将按“台区总表+融合终端+HPLC模块电能表”的方式加快推进智能配电台区建设,2020年将实现全市50%台区覆盖。 低压故障主动抢修典型场景:依托智能台区建设,基于实时上报的电表停复电信息和开关跳闸信息,综合低压计划停电、中压故障停电信息,实现台区级、分路级、表箱级、用户级低压故障停电实时自动研判,并将研判结果以主动抢修工单型式推送至抢修人员,把停电事件管控颗粒度由配变细化至低压表计,填补电网调控在低压研判领域短板。 (3)智能移动应用 遵循“一个终端、一个平台、多微应用”建设思路,在智能装备、大数据分析、移动互联等技术支撑下,整合多个APP,研发统一入口的智能运检APP,全面支撑配网运维检修、故障抢修、应急指挥、工程管控等多场景业务,在抢修现场、施工现场等应用场景方面,深入拓展故障辅助抢修、网络化下令、电子化许可、作业过程风险管控等应用,有效解决“一人多机”问题,实现基层班组减负,提升现场作业效率。 智能巡视APP:为运检现场运维工作提供辅助支撑,实现巡视任务派发、设备导航、巡视人员签到、缺陷/隐患填报、照片采集、巡视统计、巡视质量评估等功能。通过RFID扫描签到或GPS签到等手段,巡视到位率达100%。 网络化下令、电子化许可APP:通过建设与配网调度台在线交互的移动应用APP,实现工作票电子化许可和终结、指令票电子化下令和汇报、工作延期和负责人变更的全过程电子化办理,实现将指令票业务流程从电话许可、纸面执行向线上实时协同转化。 2.快速自愈 (1)集中式馈线自动化 全市范围主要采用集中型馈线自动化模式。通过自动化主站配网故障全研判功能升级,构建横向覆盖配网全类型故障、纵向贯穿配网故障和预警事件处置全流程的故障处置体系,全市1659条馈线全自动FA已全部投入运行,全面提升配网自愈能力,故障隔离与非故障段恢复供电时间1分钟左右。 (2)速动型分布式馈线自动化 A+供电区域网架已成熟的电缆网采用智能分布式自动化。环内主干开关为断路器,分布式FA终端通过高速通信网络,与同一环网内相邻终端信息交互,在变电站出口动作之前切除故障区域,实现线路零停电。故障隔离时间为毫秒级。0ms:故障发生40ms:故障定位100ms:故障上游开关启动跳闸200ms:故障上游开关隔离350ms:故障下游开关隔离1500ms:负荷转供(联络开关闭合)。 (3)缓动型分布式馈线自动化 用于主干为负荷开关的10KV电缆环网,依据终端采集故障信息、FA控制器故障逻辑判断,在变电站出口动作之后,实现自治区域内的故障快速处理。故障处理速度比集中式FA快,故障隔离时间5s以内。0s:故障发生0.6s:变电站出口跳闸5s:故障上、下游开关隔离故障15s:负荷转供(联络开关闭合)。 3.中压合环 (1)网架结构及一次设备配置要求 新建接线方式 用于高新技术园区、金融中心等敏感负荷集中区域,故障隔离时间可控制在100ms以内,非故障段不会出现瞬时停电。 由同一变电站同段10千伏母线两回10千伏线路组成一个“花瓣”,合环运行;两个“花瓣”之间增加联络开关,正常运行方式下联络开关断开运行。“花瓣”合环馈线的应符合“N-1”供电安全要求,每个单环最高供电容量原则上不超过单回线路额定供电能力。环网节点应根据用户负荷分布情况选择适当位置,邻近区域的用户经环网节点间隔接入,用户专用配电室不得成为环网节点。环网节点均应配置断路器。 过渡接线方案 原双环网或同变电站出线的单环网进行“花瓣”型接线方式改造,调整为同一变电站同段10千伏母线时,应合理调整变电站10千伏出线间隔,避免不同馈线交叉跨越。因考虑改造后原双环网所接双电源用户的电源点应取自不同的单环,现有双环网改造成“花瓣”式结构时,应对相邻两个双环网进行交叉组合。两个单环网如不能同期改造为“花瓣”型接线方式,可采用“单花瓣”带联络(UI)的合环接线方式作为过渡方案。 (2)“花瓣”合环运行保护配置及功能要求 低压互备 1)方案一: 方案说明:末端联络:在两个台区各回主干线末端增加联络箱(开关常开)运行方式说明:当其中一台变压器停电时,由智能终端遥控跳闸JP柜低压进线总开关,联络箱中装备自投装置,自动判断合闸条件。 2)方案二: 方案说明:首端联络:在JP柜增加1回出线,将新增出线连接。新增出线开关亦可作为应急接入口。运行方式说明:1.当其中一台变压器停电时,连接开关(5QF)合闸完成负荷转供。2.当分支回路停电时(以4QF为例),3QF仍在运行,则需满足合环条件才能投入,降低了互联的功用。 3)方案三: 方案说明:在每个台区的JP柜进线开关前各增加一台ATS,ATS的两个电源分别来自于2个不同的台区。ATS可自动判断实现备自投,当其中1个台区失电后自动转到另一个台区供电。运行方式说明:当其中一台变压器停电时,ATS自动检测,具备备自投条件后完成电源切换,无需人为操作,安全可靠性高。 四、近期探索方向 通过示范工程建设应用,打造一套主线清晰、模块组合、简单实用的易于复制与推广的“厦门样板”,以点带面、连线成片,逐步通过成果推广形成规模效应。 1.搭建智慧互动服务平台 建设源网荷储多能智慧调度系统,实现源网荷储的协调互动和安全运行。拓展高精尖电压敏感用户电能质量感知与电压暂降治理智慧互动平台,实现电压暂降监测评估与风险预测,为用户主动提供治理辅助策略与效益分析。 2.深化智能配电台区应用 加快推进台区自动拓扑、台区能源自治等功能研究应用,积极推动终端即插即用、端云协同等关键技术的落地实践。 3.推动5G技术在配网应用 依托SA组网模式的外场验证环境,加快开展分布式自动化终端、配网差动保护端到端通信,用电信息采集及站房巡检机器人等业务5G外场验证测试,验证5G网络在复杂地理环境下的控制类业务端到端的时延、速率等性能指标,实现了不同业务的网络切片功能。 4.建立配网全景感知图谱 基于电网设备全景感知综合应用系统实现对配网中低压运行、用户侧、储能侧、智能园区等的整体感知和深度应用,实现与现有各生产系统功能的深度融合,提升传统业务管理效率,加快服务响应速度。  ...
对于许多都市人而言,地铁作为每天上下班通勤的首选交通工具,已成为日常生活必不可少的一部分。上海交通指挥中心最新数据显示:上海地铁日均客运量超过 1 100万人次。 人们每天享受便捷安全出行的背后,不仅有地铁工作人员在各自岗位上的坚守和付出,同时稳定可靠的供电系统是确保地铁正常运行的首要保障,这就好比整个轨道交通网络的“心脏”,为日夜穿梭在地下和地上空间的地铁提供强劲动力。 1993年5月,上海地铁一号线开始试运营,使上海交通实现了立体化,进一步缓解上海的交通压力。这条地下长龙贯穿上海最繁华的闹市中心,日运载设计能力约100万人次。 时隔26年,现已有十多条地铁线路宛如城市脉络般布满上海,延伸、触及到更多的角落,惠及更多老百姓。早晚高峰时段,人流如潮水般涌入地铁站。万一这时,广播通知因线路故障,地铁站采取限流措施,就会像“晴空霹雳”般,扰乱每位出行者的行程。 上海地铁一号线 敢为中国先 从一号线便开始服务上海地铁的西门子中压气体绝缘开关柜,历经多年一直没有令人失望。上海地铁供电公司总经理郭德龙回忆当年,饱含感情地说:“上海地铁敢为人先,在第一条地铁项目中就选用了气体绝缘开关柜,这在当时是全国首例,备受瞩目,比第二个同类型地铁项目早了整整10年。” 确实,早在20世纪90年代初期,国内还以空气开关柜为主流。考虑到地铁变电站往往曝露在地面以下,潮湿和污秽在所难免,气体绝缘开关柜脱颖而出。西门子中压气体绝缘开关柜得益于一次高压部件终生气密压力系统以及单极可靠绝缘,密封电缆插头等设计,使其不受恶劣环境影响,并防止异物进入。而且,西门子中压气体绝缘开关柜的免维护设计确保人身安全,节省运维费用,实现了更高的供电可靠性和更长的服务寿命,甚至高达40年。气体绝缘开关柜的可靠性在地铁行业实施中得到了体现。要知道,西门子中压气体绝缘柜成功安装在海拔超过5 000 m的唐古拉山的变电站,为青藏铁路提供电力,十余年来当地苛刻的高海拔、超低温环境也丝毫没有影响供电的稳定性。 历经26个年头,上海地铁几乎所有的线路背后都可以找到西门子中压气体绝缘开关柜的身影。目前有超过3 000台西门子气体柜在服务上海地铁的各条线路,踏踏实实地为列车输送稳定的电流,仿佛是城市脉络的坚实后盾。 广泛应用在地铁项目中的西门子中压气体绝缘开关柜8DA/B 经典永传承 基于多年来在技术、生产和应用方面的经验,西门子率先将气体绝缘开关柜技术引入中压领域(6~40.5 kV),于1982年3月推出世界上第一间隔中压气体绝缘金属封闭开关设备,充气柜的型号为8DA10型(单母线)和8DB10型(双母线),并在全球范围内成功运行。 除了能确保操作人员安全,其紧凑、模块化和免维护的设计,都传承了西门子的一贯品质。同时,此系列开关设备气密单极封闭、多气室的设计使得其在运行过程中不会发生相间故障。西门子中压气体绝缘开关柜既能按照客户需求订制,又能提供标准化的、具有成本优势的产品解决方案。成熟可靠的开关柜理念、更低的生命周期成本以及久经验证的西门子质量,使得西门子中压气体绝缘开关柜成为地铁铁路、配电系统、工业企业以及公共设施的首选。其不畏海拔高度以及恶劣环境影响的优秀品质,更使得其在某些特定行业及领域繁花似锦。 目前,西门子中压气体绝缘开关柜已成功应用于几乎所有行业,如机场港口、汽车业、楼宇、石油石化和铁路运输等,超过1 0万台8DA/B系列开关柜成功在全球交付使用,中国也已经过万台。西门子中压气体绝缘开关柜不仅是目前运行中最多的开关柜之一,且由于其本身特点,可以既满足设计要求,又可以为客户节省一定数量的开关柜。可以说8DA/B系列开关柜对重要的用户、重要的变电站和重要的负荷设备,都是最好的、长期效益最佳的选择。 随着技术的不断发展,例如继电保护装置等的进步,物联网技术的不断发展,GIS开关柜将更趋智慧及完美,而西门子30多年的SF6绝缘介质的成功运行经验,以及超过20万面气体绝缘开关柜交付使用(一次配电系统)的经验也将不断传承下去。 急客户所急 得益于全球采购战略,中压气体绝缘柜由西门子中压开关技术(无锡)有限公司生产。作为西门子全球中压气体开关柜位于德国以外最大的生产基地,无锡厂生产的西门子气体柜已经有超过80%的零部件实现本地化,核心的进口部件也设有长期安全库存,在积极保证生产的同时,还解决客户紧急需求。 西门子中国配电系统事业部的项目管理团队服务上海地铁客户已经20多年。说起上海地铁,大家还是充满激情。西门子服务可以称得上是“急客户所急”。如果客户有需求,即使是由于其他品牌设备原因引起的供电故障,西门子技术团队也会随时赶赴现场,尽可能地配合故障分析并实现恢复送电。 西门子在上海有强大的项目管理团队,也有常驻服务工程师,令响应更迅速。 多年来,西门子逾50万台开关柜在世界各地运行,为各行各业的客户输送稳定的电流。长期的承诺依赖的不仅是质量可靠的产品,而且也离不开周到的服务。 地铁线路穿城而过,不仅在北上广这些特大型城市,而且,在越来越多的二三线城市,地铁也成为城市靓丽的风景,是人们出行的便利选择。 纵观整个城市版图,轨道交通线路如偌大画布上画笔交错游走留下的痕迹,背后可靠的配电设备为其注入更强劲的活力,脉动全城。...
国之重器,制造为本,一国的经济实力与机械制造业的发展程度关系莫大。依赖于工业化进程及机械制造业的崛起,目前中国已建立起世界上门类最全、规模最大的机械制造业体系。睿智的制造商主动布局,以求在数字化时代抢夺竞争制高点。 2020年新冠疫情爆发则将这一概念推向现实,只有率先实现“数字化”、“智能化”转型的制造商,才更具备抵抗风险的能力。 常州市乐恒自动化设备有限公司(以下简称“常州乐恒”),一直以来是一家力求创新的企业,为了实现传统集成商的角色转变,摆脱单一客户、行业的困境,常州乐恒开启了智能制造探索之路,寻求软硬件及服务的全面升级,而这一需求与威图(Rittal)及其姐妹公司易盼(EPLAN)联袂打造“软件+硬件+服务”价值链体系不谋而合。 机械行业的转型之急 转型智能生产是当前机械行业制造商发展的一次关键性升级。常州乐恒开启打造“智能化”与“数字化”的“双引擎”,作为一家专业生产电柜且产品远销海内外的传统集成商,常州乐恒时常会遇到短周期、大批量交付订单,此次升级更应聚焦设备的自动化应用以及软硬件的数据化协同。同时,作为一家生产规模位于行业前列的机械制造商,常州乐恒需保证生产过程中电气、温控等系统的稳定运行,并在此基础上尽可能节约环保,控制成本。 因此,常州乐恒亟需一家能够从工程设计、加工制造、工厂运维等各个方面提供专业化解决方案的合作伙伴。 威图价值链助力“智造”升级 在充分了解了常州乐恒的需求后,威图(Rittal)和易盼(EPLAN)为其提供了“软件+硬件+服务”的完整价值链,助其实现生产全周期的价值全面提升。 首先,易盼提供机箱机柜柜体设计软件 Pro Panel、制造商数据库Data Portal以及电气设计和管理软件 Electric P8,帮助常州乐恒在一体化及集成化程度高的数字化设计平台中进行电气控制和机柜设计,而这些设计数据还可向下游精准传达,帮助下游生产环节实现价效率、价值的全面提升。 在硬件及设备自动化方面,威图自动化系统(RAS)提供了卓有成效的解决方案组合,为常州乐恒的电气控制、开关柜制造的每一个生产环节提供了专业的智能解决方案;威图TS 8系列柜机则凭借稳定、高质量的电气性能确保了常州乐恒车间设备的运行稳定性;同时,威图BLUE E+温控解决方案以无损组件的冷却方式显著延长了机箱机柜和空调组件的使用寿命,且平均节能可达75%。威图BLUE E IoT 适配器则为常州乐恒实现了温控系统的远程运维、监测预警,充分助力数字化升级。 在整个项目的交付过程中,威图从技术环境分析着手,为常州乐恒提供了电气选型、软件配置、设备调试、指导培训等高质量服务,有效帮助常州乐恒实现从设备到环境再到技术人才的全面升级。 如今,传统机械行业的数字化改造正如火如荼,作为机柜行业的创新先锋,威图(Rittal)携手易盼(Eplan),以具有行业前瞻性的“软件+硬件+服务”的价值链体系帮助常州乐恒实现了生产全周期的智慧升级,为布局工业4.0奠定了坚实基础,也给期待实现数字化升级的机械行业同行树立了标杆。 威图德国——力量和远见! 德国威图(Rittal)自1961年成立以来,经过不断发展,成为世界领先的箱体技术和系统供应商,威图产品包括机箱机柜系统、配电组件系统、温控系统、IT基础设施和软件与服务。 威图在全球拥有19家高技术生产工厂,60余家国际性子公司、70余家代理机构、150余个销售和物流中心、10,000余名员工、1,500余项专利。威图是欧盟标准委员会 制定机柜标准的5个成员之一;并且连续5年被德国权威机构(CRF)评为“德国顶级雇主”;被全球知名的咨询机构 埃森哲(Accenture) 评为全球增长速度最快的2000家企业之一,而德国只有6家公司在这个名单中。 威图中国 1996年,威图进入中国市场;2001年,威图电子机械技术(上海)有限公司在松江正式成立;2004年3月松江工厂建成投产,它是威图在亚太地区的研发生产中心。威图在当地政府的大力支持下,得到了飞速发展。公司员工数量从2004年的100多名发展到2015年超过1000余名;自2012年至今,威图连续多年被政府评为纳税标兵企业。2016年度荣获政府颁发的区域经济贡献奖以及领军企业特别奖。 目前,威图在中国设有5个物流中心、1个中央仓库、13个销售办事处,拥有员工近1,200名。十多年的耕耘,威图产品受到了中国客户的广泛认可,并先后多次参与国家重大项目的建设,同时也被众多知名企业列为指定供应商。威图拥有受中国政府保护的专利项目1500余项,2011年威图更凭借其领先的创新技术通过了国家高新技术企业认证。 威图产品涉及机柜、温控、配电和IT基础设施等领域,其产品的丰富性和系统性,广泛地应用于各工业领域,如机床制造、汽车、化工、电力、IT以及电信等。...
· 业界领先的 ODB++ 数据交换格式现已扩展到 ODB++ 系列,可提供涵盖设计、过程和制造信息流的完整端到端数字解决方案 · 新的 ODB++Process 格式完善了整个数字线程开放格式的完整解决方案,帮助客户利用全面的机器编程数据集,快速可靠地推出新产品 · 完整的电子制造流程数字化双胞胎可帮助客户充满信心且高效地实现其最新的智能工厂或工业 4.0 计划 西门子近日宣布对其行业领先的 ODB++™ 语言智能单一数据结构进行扩展,该数据结构可利用针对整个数字线程的开放式数据格式的统一电子制造解决方案,将 PCB 设计转移到制造、组装和测试中。西门子数据交换格式在全球拥有 50000 多家 ODB++ 用户,现更名为 ODB++Design、ODB++Process、ODB++Manufacturing,并全部归于 ODB++ 之下。其中最新的数据交换格式 ODB++Process(以前称为 OPM)有助于在不同机器、软件供应商和独立流程之间实现过程工程信息的开放式交换,从而帮助加快新产品导入 (NPI) 并实现“首次即成功”的制造,目前还没有其他标准机构或解决方案提供商提供该功能的数据交换格式。 该数据交换解决方案不仅免费,并且已经得到市场验证,能够帮助用户轻松地将机器程序从一种机器类型转移到另一种机器类型,例如来自不同供应商的目标机器或位于不同平台上的机器。ODB++Process 格式提供了过程工程信息的开放式交换,可以将其转换为能在任何生产机器或工作站上立即使用的数据。 高迎检测技术有限公司(Koh Young Technology) 首席销售官 JD Shin 先生表示:“借助像 ODB++Process 这样的单一组装格式文件输出,可以在整个生产线上通过 vShapes 标准化设备封装库,帮助我们将检查设备和贴片机等机器之间的程序差异最小化。改进的编程方法可减少人为错误和差异,并显著缩短 NPI 编程周期。而且,ODB++Process与机器无关,可以在不同生产线之间轻松地转移生产组装数据和工艺要求,甚至能够在世界各地的工厂之间进行转移。” 在支持完整产品设计数据表述的 ODB++Design 和归一机器车间数据的 ODB++Manufacturing(以前称为 OML)基础之上,ODB++Process 现在让电子产品的开放式从设计到制造的数字线程形成完整闭环。每一个智能数据交换模块都是中性且开放的,支持所有 SMT 机器供应商(放置、检查、测试和焊接)和所有 EDA 软件提供商。借助完整的电子制造流程(产品、工艺和性能)数字化双胞胎,客户可以充满信心且高效地实现自己最新的智能工厂或工业 4.0 计划。 这些数据交换格式解决方案提供了完整的电子制造信息流数字化双胞胎: · ODB++Design:完整的产品设计数据表述,由设计工具创建,用于制造、加工、测试和装配分析 (DFx) 的设计,是电子装配和加工的设计数据的单一载体。 · ODB++Process:用于准备设计数据并将其转换为可在任何生产机器或工作站上使用的格式。 · ODB++Manufacturing:所有车间事件的规范,在机器之间以及机器与智能工业 4.0 软件解决方案之间都是双向的。 西门子数字化工业软件 Valor 部门总经理 Dan Hoz 表示:“西门子是 IPC 的活跃成员,我们将继续投资于自己的数据交换格式,以确保为全球社区提供出色的质量和资源。我们对多领域数字化解决方案的专注将持续为客户提供关键优势,帮助他们以极小的风险和更快的盈利时间来生产创新产品。” 西门子最新的数据交换格式 ODB++Process 有助于在不同机器、软件供应商和独立流程之间实现过程工程信息的开放式交换,从而加快新产品导入 (NPI) 并实现“首次即成功”的制造。 西门子数字化工业软件致力于推动数字化企业转型,实现满足未来需求的工程、制造和电子设计。西门子 Xcelerator 解决方案组合可帮助各类规模的企业创建并充分利用数字化双胞胎,为机构带来全新的洞察、机遇和自动化水平,促进创新。 西门子数字化工业集团(DI)是自动化和数字化领域的创新领袖。数字化工业集团与合作伙伴和客户一起,推动过程与离散行业的数字化转型。通过数字化企业业务,数字化工业集团为各类规模的企业提供可以集成在整个价值链的端到端产品、解决方案和服务,并实现数字化。针对各行业的不同需求,数字化工业集团不断优化其独特的业务组合,帮助客户提升生产效率和灵活性。数字化工业集团持续创新,将前沿科技不断融入产品系列。西门子数字化工业集团总部在德国纽伦堡,在全球拥有大约7.6万名员工。 关于西门子在中国: 西门子股份公司是全球领先的技术企业,成立170余年来,始终以卓越的工程技术、不懈的创新追求、优良的品质、出众的可靠性及广泛的国际性在业界独树一帜。西门子业务遍及全球,专注于发电和配电、服务于楼宇和分布式能源系统的智能基础设施,以及针对过程工业和制造业的自动化和数字化等领域。通过独立运营的西门子交通业务,西门子作为轨道和道路交通领域领先的智能交通解决方案供应商,正在重塑全球客运和货运服务市场。凭借在上市公司西门子医疗股份公司和西门子歌美飒可再生能源公司的多数股权,西门子在医疗技术和数字化医疗服务以及陆上和海上风力发电等领域也是全球领先的环境友好解决方案供应商。西门子自1872年进入中国,140多年来始终以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地对中国的发展提供全面支持。2019财年(2018年10月1日至2019年9月30日),西门子在中国的总营收达到84亿欧元,拥有超过3.5万名员工。截至2019财年,西门子在中国拥有超过21个研发中心,超过5000名研发和工程人员,以及大约13200项有效专利及专利申请。西门子已经发展成为中国社会和经济不可分割的一部分,并竭诚与中国携手合作,共同致力于实现可持续发展。...
“变者,天道也”。于企业而言,处于时代变革中,是被动裹挟、仓促应对,还是主动出击、积极部署,已成为企业是否能抢占先机、重塑竞争力的首要特征。 如今,全球领先的全彩LED显示应用与服务提供商——深圳艾比森光电有限公司(以下简称艾比森)在智能制造浪潮下,与三菱电机携手开启了新一轮变革的序幕:在e-F@ctory理念和技术框架下,建立为“以客户为中心”战略服务的最优体制,打破信息孤岛、延伸产业链管理、解决知识自动化难题,推进产线规划、流程再造和管理优化,赋能未来先进制造。 艾比森园区风貌 艾比森车间一角 缘来由此,面向智能制造的数字化转型 不久前,艾比森凭借数字化转型的成功探索与实践,入选了由清华大学全球产业研究院发布的“2019中国数字化转型新锐榜”,艾比森副总裁丁崇彬也荣获“2019中国数字化转型先锋人物”。付出的努力得到了业界认可,让我们走进艾比森,感受e-F@ctory带来的变革力量。 艾比森副总裁丁崇彬先生 丁崇彬先生介绍,艾比森计划在2020年,完成“以客户为中心”的流程组织构建,进入信息化2.0时代,“出于战略定位和业务需要,强化制造能力,智能制造是必由之路”。以客户为中心是重大的战略转变,意味着商业模式的改变,整体流程由客户需求出发,逆向反馈到设计、研发和生产系统,搭建高效化、流程化和数据化的运营网络,将制造业现场和信息系统进行高效协同,满足更具有竞争力的定制化需求。 2015年,艾比森惠州工业园建成投产后一年,管理层决定开始进行深入的市场调研,选择切合艾比森的智能制造模式。 市场调研,三菱电机可提供最优智能制造路径 艾比森MES项目经理王次平总监是调研组的负责人之一,他强调了调研的重要性:“董事长丁彦辉先生倡导产品实现、先进制造、资本资金、国际销售、管理基础、团队文化等六个核心竞争力。我们开始走访很多企业,思考如何提升这六个核心竞争力的水平。制造端的方案和途径很多,我们必须避免试错成本和实施风险。” 艾比森MES项目经理王次平总监 调研测评由案例可行性、品牌知名度、行业适用性、团队专业度和成本要素等方面综合打分。“三菱电机在测评中获得一致认可。首先,三菱电机是制造型企业,方案输出很多,效果也非常好。其次,三菱电机与艾比森具有行业贴近性,能更好地提供制造经验。第三,三菱电机是自建团队,专业性和敬业程度都很高。”王次平给予了三菱电机极高的评价。 企业咨询,智能制造规划设计的第一步 在走访了三菱电机大连工厂、常熟工厂和三菱电机日本多家制作所后,艾比森与三菱电机签订了合作协议,三菱电机在e-F@cotry框架下助力艾比森搭建可持续演进的智能制造系统蓝图,提供从咨询到SCADA系统,实施FA-IT和硬件导入的综合方案。 智能制造信息化建设蓝图 在智能制造项目中,咨询往往被当作服务的一部分,为咨询单独立项的情况并不多见。“从企业内部看,艾比森不断自上而下推行各个业务板块的信息化系统,从战略主航道上强化销售端的拿单能力。但是,统合这些系统需要进行周密的部署,我们希望独立的咨询能从更广的视角切入,有针对性地提出问题,而不是只为后期的产品导入做铺垫。” 丁崇彬进一步解释说,“我们希望在做产线调整和系统整合的时候,能够借鉴三菱电机制造领域的经验,导入先进的方法论和工具,进一步提升企业管理能力。” 三菱电机该项目的负责人张建已经成为这里的“常驻大使”,从生产技术咨询、业务梳理和信息化规划,到生产线布局、业务流程、工艺梳理、仓储物流、设备可视化管理等方案设计,他承担了现场勘察、汇报总结、多方沟通的职责,“三菱电机很多技术部的同事来这里一住就是好多天,日本的专家也来现场支持,我们希望能把三菱电机在生产制造和生产管理中的经验都分享出来,帮助客户解决现场课题。” 导入SCADA系统,e-F@ctory促进FA和IT融合 FA(工厂自动化)与IT(信息系统)融合,设备联网和数e-F@ctory据采集是一大难题。艾比森借助三菱电机在电子制造业行业深厚的行业知识和广泛的合作生态,有力解决了这一课题。“首先,双方确定哪些数据需要采集;然后,定义和解读设备的关键参数;接下来,增加自动读取可追溯性数据,并进行品质管控;第四步,导入MC Works,将数据进行分析后,实现可视化管理。”张建详细介绍了三菱电机SCADA系统的实施步骤。 三菱电机为艾比森建立先进的SCADA系统架构 “三菱电机在产线上增加了二维码雕刻和识别设备,为芯片添加了‘身份证’。”艾比森IT组组长刘礼健介绍,二维码包含了芯片的生产信息,通过管控点的扫描枪准确记录产品信息,实现了产品品质可追溯。“还能够实时管控各节点流程,防止人为因素导致的不良,在漏站和重复过站等异常情况下停止轨道行进。” 视觉识别二维码读取芯片信息 芯片二维码可追溯生产信息 通过对生产设备进行数据采集、分析、呈现,迅速在工厂实现了设备状态、生产情况、品质管理、故障预防和分析的可视化和实时可控,从而实现计划协同、采购协同、生产协同、销售协同等多方面目标,提升企业上下游的协同与整体决策能力。“实现了可视化、可分析、可改善的e-F@cotry智能制造。”张建自豪地介绍。 产品信息采集 生产可视化管理 深化合作,实现数字驱动的智能制造 2019年11月21日,恰是项目启动一周年,也是项目取得阶段性成果的时刻,艾比森举办了隆重的项目总结会,邀请重要客户、行业媒体、合作伙伴和公司管理层现场听取汇报,参观工厂运行效果。无疑,这些成功经验对于智能制造路径探索具有研究和借鉴意义。 艾比森董事长丁彦辉先生 合作思考一:相互信任,规范落实 在项目中,艾比森的IT部门被设为一级部门,项目也被设为优先等级。丁彦辉董事长在项目启动会上曾要求:“除非是根据艾比森的产品和行业特点做了调整,哪怕我们自己削足适履也要按照系统规范去做”。目前一期项目目标已经圆满达成,未来需要进行新的思考,解决先进制造面临的多种课题。 合作思考二:实战中培育人才团队 艾比森通过实战,已经培养起一支40多人的人才队伍。王次平在项目总结会中上说:“艾比森善于选择同一格局的合作伙伴,和优秀的企业一起,在项目实践中积累,这也是艾比森选择三菱电机的重要原因。”这与三菱电机的合作初衷相契合,三菱电机期望通过各种渠道培养行业人才,为自动化发展和智能制造实现提供坚强支持。 结语: 艾比森在十八年的发展历程中,不断鼎新革故,率先在业内突破10亿元销售额大关,出口份额占比70%以上,在美国、德国、日本、巴西、墨西哥、迪拜、俄罗斯、阿联酋等国家均设立了子公司,已成为全球领先的全彩LED显示应用与服务提供商。 三菱电机e-F@ctory基于近百年的制造经验,致力于FA和IT的深层融合,促进自动化控制技术的迭代更新,并不断导入AI技术、边缘计算、TSN技术,实现立足制造现场、贯通供应链和工程链的智能制造。现在,艾比森与三菱电机携手夯实智能制造基础,未来必将实现由数据驱动的智能制造。...
韩国智慧工厂(KOSF)是由韩国政府成立的联盟,专注于为工业机械和过程自动化领域开发解决方案。该协会的主要使命是为因财力和技术有限而难以独立开发新型智慧工厂解决方案的中小型制造商提供支持。KOSF致力于提供关键技术和解决方案,这些解决方案能够帮助中小企业提高生产力,在市场竞争中站稳脚跟。 KOSF的重点项目之一是智能工作站(smart cubes),这些单元化工作站能在自动化生产过程中执行指定的任务,比如质量检验、测试单元、机器人组装、包装处理等。智能工作站作为智慧工厂中的集成式单元,可以对整个制造过程预先进行模拟和建模,从而有效地节约成本和时间。移动式智能工作站配有轮子,能够灵活移动,连接在一起,组成完整地生产流水线。 挑战:工作站之间地自动互联 智能工作站通过远程导航实现互联,从而组建定制化生产线。因此,连接设备需要具备良好的耐用性和耐插拔性。连接器配置必须能够实现数据传输、用于人机通信(M2M)的信号传输、压缩空气连接以及电源连接等。随着智能工作站解决方案的不断发展演化,连接器还需具备模块化配置性能。  KOSF的智能工作站左右两侧板上配有两个大型导向装置和两个可连接其他单元的爪具,利用这些配置即可实现单元间的远程互联。因此,连接器除了需要具有良好的耐用性、安全性和可靠性之外,还需要能够补偿偏差。 解决方案:可配置的模块化连接系统CombiTac 模块化CombiTac连接器系统具有公差补偿功能,并且在两个智能工作站互联时能确保最高的接触稳定性。无论是流体,还是涉及数据和信号或任何其他与电源相关的组合,连接类型完全可根据需要进行配置。这种模块化连接解决方案可以作为面板安装系统集成到任意结构中。 客户应用:实现灵活的定制化生产线 史陶比尔提出的这套解决方案凭借其可靠稳定的表现,以及CombiTac在压缩空气连接模块中的坚固性,给KOSF留下了深刻的印象。该解决方案的连接高效性,也进一步印证了其出色的性能。凭借该方案,智能工作站能快速互联,并且将所有连接类型集成在一起。史陶比尔工程师随时随地提供服务,双方通力合作,开发出工作站互联的最佳工程解决方案,为KOSF移动式生产过程自动化单元的模块化概念提供了支持。智能工作站的实现,得益于史陶比尔产品所具有的可靠性、耐用性等优势以及强大的模块化CombiTac系统。  “我们非常感谢史陶比尔员工给出的个性化咨询方案,而且他们全身心地投入到我们的项目。CombiTac模块化解决方案兼具耐用性和可靠性,是我们的智能工作站实现高效互联的完美选择。”——项目经理 Chan-Hee JANG...
随着全球制造业迈入智能制造,企业以智能优化生产制造,提升企业市场竞争力,已是必然趋势。传统电子组装行业,贴片机上料防错、锡膏及湿敏元件在线使用管控、钢网使用次数统计等都是通过传统的人工作业方式,容易出错并造成品质不良,并且影响生产。此外,生产进度及库存状态无法实时掌握、设备/物料异常无法及时处理、设备参数需手动调整、信息不透明、贴片机无低位预警、焊点位置度测试/功能测试无SPC管制等问题也一直困扰电子组装业企业。 在面对少量多样的订单时代,市场的需求日益复杂,越来越多的电子组装企业发现,工厂目前的信息化水平很难满足多样化、客制化的需求,对企业精益化管理也带来极大挑战。因此,发展MES技术成为电子组装业推行信息化进程中举足轻重的一环。 台达DIAMES制造执行管理系统 以 IPO(Inputs/Process/Outputs)的方式,从前期准备(工厂建模、料卷/料枪/钢网/刮刀等条码化、物料 BOM 展开等)到执行过程监控(上料防错、治具使用寿命管理、即时数据收集、看板管理、自动化整合等),再到数据、报表的效益分析,进而管理,达到精益生产与持续改善。   台达最新解决方案:从诊断到元件管理都不用人员监管 台达为某领先精密光电薄膜元器件制造商提供了一套完整的电子组装业数字划工厂解决方案,主要通过台达 DIABCS整线自动化控制系统搜集所有设备资料与数据,上传 DIAMES 制造执行管理系统,实现制品管理、设备管理、质量管理、异常分析、预防保养等功能。方案并与 ERP、WMS 等系统整合,帮助企业整合计划、生产、仓储等环节,达到内部信息协同化与透明化。 针对表面粘着 (SMT) 制程普遍关注的重点, DIAMES的SMT模组提供相对应的解方,包含: 上料防错:通过扫描物料、料枪及料架站位条码,与系统中料站表作比对,一致则通过,不一致则警示;支持替代料的管控。 低位预警管理:实时获取贴片机耗料、抛料信息;当剩余数量低于设定的预警管控线时,触发低位预警,并通知仓库提前备料,实现 JIT (Just In Time)供料。 湿敏元件管理:设定湿敏元件等级代码及允许暴露时间;管控湿敏元件时效性,避免元件质量异常造成成本浪费。 治具管理:机种使用钢网/刮刀防错管理,提供追溯查询分析;钢网/刮刀使用次数记录,达到使用预警次数提示保养,超过上限次数,报警管控;领用、归还时提供治具量测功能,确保质量。 锡膏的全生命周期管理:计算回温时间,回温时间未到和超过进行报警或报废;开封以后开始使用,开封未用完的进行回存,并进行机种防呆校验。   全面整合工厂资源:提升效能、质量、生产力 面对全球智能制造浪潮,制造工厂转型刻不容缓。IT顾问公司 Gartner 曾分析,全球的联网物件数于“2021年将达到 250 亿”,接下来最大的技术挑战将是,面临“不同品牌设备,通讯协定各异”的数据整合难题。 台达DIAMES 成功扮演了智能制造承上启下的角色,将计划层与现场设备层无缝对接起来,执行 ERP 系统制定的生产计划,整合工厂内、外部资源,提升生产效率和管理执行能力,从设备层、控制层、管理层三层搭建智能工厂。 在实际上线使用后,台达 DIAMES制造执行管理系统的智能制造应用为客户带来以下效益: 提升生产力:低位预警,提前备料,减少待机时间;节省近半的备料周期工单完工清尾时间。 提升质量:实时的质量异常管制,掌握不良率状况,让人员持续追踪和管制不良品的处理;通过日本原厂稽核;达到0错料事故月发生率。 提升效能瓶颈:上系统后每颗镜头的检查时间缩短约50%,节省约75%的换线时间。 面对全球智能制造浪潮,制造工厂转型刻不容缓。通过信息整合与数据分析回馈,工厂能提升营运水平,达到降低成本、提高产值,同时积极与具备产业知识、实战经验的伙伴合作,根据自身工厂需求逐步转型智能制造,才是致胜的关键。  ...
在当前日趋激烈的市场竞争中,建设智能工厂成为企业实施差异化竞争、提升自身市场竞争力的重要途径之一。南自自动化在企业现有的基础上,结合多品种、小批量和离散型制造的生产特点,建立了具备自身特色的数字化、自动化、网络化和精益化制造系统,在行业内起到了标杆引领作用。   顺应新趋势,把握新需求 1. 行业发展新趋势 伴随着中国电力制造业发展步伐的不断加快,中国电网也得到迅速发展,特别是智能电网建设已成为我国电力建设的主要方向。我国计划2020年全面建成统一的坚强智能电网,初步实现建设世界一流电网的目标。作为电力行业二次设备的主要制造商,面对激烈的市场竞争格局,同时为了不断满足包括电力、工业等应用领域在内的快速发展的市场需求,迫切需要应用自动化和信息化技术对传统工厂进行升级改造。 高端、精密且技术密集、集成化的智能制造装备,有效缩短了产品研发与生产周期,大幅度提高了产量和质量,支撑了更加严格的生产安全与可追溯性要求。智能工厂是实施智能制造的基础,智能制造具有以智能工厂为载体、以关键研发与生产制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础和以网络互联为支撑等特征,能够有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量和降低资源能源消耗。在当前日趋激烈的市场竞争中,智能工厂的建设成为企业实施差异化竞争策略、提升自身市场竞争力的重要手段之一。 2. 企业发展新需求 由于传统制造业过多的依赖人力进行生产,因此收集完整、可靠的数据化信息非常困难,同时人为因素也造成了质量的不可有效控制和追溯,直接影响了企业的竞争力。用智能化生产系统代替人工劳作,一方面帮助企业节约了劳动力成本,另一方面则促使企业将节约的资金投入到提高全要素生产率的领域,进而推动生产管理、人力资源管理及信息化管理等的转变和创新。 作为电力设备制造商,南京国电南自自动化有限公司(以下简称“南自自动化”)在多品种、小批量和离散型智能制造行业中,面对的市场竞争格局越来越为复杂,不仅需要面对激烈的国内竞争,同时也参与到了国际竞争当中。为此,企业迫切需要应用信息化、网络化、自动化和智能化技术对传统工厂进行升级改造。 建设电力装备智能制造项目被南自自动化视为超越竞争对手、取得成功的关键。该项目是将信息技术与制造技术深度融合的对标项目,充分体现了数字化、智能化制造的行业发展方向。 电力装备智能制造解决方案 针对电力产品多品种且小批量的生产模式,南自自动化自主设计了生产工艺流程,通过校企联合开发NEW MES系统,构建了车间的数字化制造平台,实现了制造数据管理、计划排产管理、生产进度管理、库存管理、质量管理和工艺文件管理等,同时通过智能设备的互联互通,实现了全生产过程中的数据采集,有效降低了生产成本,在确保按期交货的同时,还大大提高了产品质量和服务质量。 1. 打破信息孤岛,实现系统集成 为了解决日益突出的“信息孤岛”问题,南自自动化将3套信息服务系统——ERP、MES和条码系统集成为NEW MES,如图1所示,实现数据采集和资源共享。NEW MES系统被定义为位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,它为操作人员和管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料和客户需求等)的当前状态,目的是解决工厂生产过程中的黑匣子问题,实现生产过程的可视化、可控化。 图1 NEW MES信息流图 NEW MES系统直接指导生产一线的操作工人、生产线和库房的管理人员,通过手持PDA或条码扫描枪进行操作,数据通过覆盖整个园区的无线网络传递到NEW MES服务器,NEW MES系统将数据处理后,再传递到ERP接口,在ERP中实现物料转移和财务核算。NEW MES系统上线投入使用后,实现了对计划、生产过程、质量、工艺、库房、设备和资料等的信息共享和统一管理。 NEW MES系统体系架构如下: (1)计划管理 计划管理主要包含从ERP导出插件、装置和屏柜的生产计划,生成配料计划,制定作业计划,进行挪料管理和BOM查询等。 (2)非标管理 非标管理主要针对非标准化的生产过程,如新品、变更以及产品技术和参数更改需要完成的各种处理。非标管理中的大部分功能在现有MES系统中都已具备,新系统中将结合条码和用户的新需求,对其进行整合,以提高系统的运行效率,满足生产管理的需要。 (3)工艺管理 工艺管理是本系统中最为复杂的部分,需要跟踪到生产过程中的每个工艺流程。在这个过程中,从工单被制定了作业计划后即产生条码,条码可以定位到每一个插件、装置和屏柜,将来还可以追溯到每个元器件成品。 在生产流程控制中将条码与转序结合,在插件生产中让条码驱动转序,并且要在需要扣料的工序为ERP生成接口数据,便于ERP中实现物料扣除。 (4)条码管理 条码管理模块可以生成、打印元器件、插件、装置、工业交换机屏柜和外购设备的条码,还可以识别作废的条码和报废的插件。 (5)合格证管理 该模块对出厂产品实现合格证的电子化管理,使每一个出厂产品都有唯一的合格证ID,并且通过打印方式出具合格证,有效地避免了外部产品的仿制和假冒问题。合格证管理模块包含了生成合格证、变更合格证、打印合格证和作废合格证功能。 2. 利用信息化技术,实现生产过程自动化、智能化 通过信息化改造,建立NEW MES系统的仓储物流、计划分析和产线生产模块,可对物料进行齐套分析、信息化派工。仓储、物流和产线可通过各智能终端获取并传递生产信息,施行齐套下单、配料上线、信息化派工及生产,减少物料缺项及纸质信息传递的等待和浪费。图2所示为NEW MES生产功能流程图。 图2 NEW MES生产功能流程图 3. 自主开发智能测试系统,大幅提高生产效率 南自自动化自主开发了PCBA在线式自动测试系统(如图3所示)和IED装置的自动化测试系统(如图4所示),并集成到生产线,对产品进行在线测试,替代了原有的手工模式。通过扫描产品条码,实现了自动选择相应的测试程序,对产品进行耐压、功能和在线老化测试,同时各测试步骤间还具有防错和追溯的功能,测试效率提高200%。 图3 自主设计的IED自动测试系统 图4 自主设计的 PCBA自动测试线 整个测试系统在条码信息采集时用数据库记录并管理产品的序列号和测试信息,并定期发送到NEW MES服务器端以便工作人员查询产品的条码、测试结果和一次通过率等信息。在条码信息采集阶段,数据库将产品的各组成硬件的序列号及运行所需软件的版本号和产品自身的序列号进行关联,使得在测试过程中测试软件依据输入的产品条码信息即可判定产品的种类,选择相应的测试序列来对产品进行测试,避免了人工干预可能造成的错误。各测试环节中还加入了反查功能,即在进行当前的测试时会检索前一个测试环节的测试结果,检索不到则无法进行当前测试以保证每一台产品都经过严格测试。 自主开发的机器人智能化进料检测系统(如图5所示),测试数据实时上传NEW MES服务器。该系统由上位机主控软件系统、机器人自动入料出料机构及软件系统、仪器仪表自动测试系统、PLC自动控制及软件系统等子系统组成,综合组成了一套完整的自动测试继电器动作电压等级并完成分类筛选的智能自动化测试系统,同时具备测试特殊规格继电器的微小吸合动作时间值的功能。该系统效率比手工操作提高300%,节省人力成本每年约30万元,大大提高了检测的精度与速度。 图5 自主设计的机器人智能化进料检测系统 NEW MES系统的特点及先进性 电力装备智能制造项目的核心是建设NEW MES系统。该系统是在消化吸收国外先进技术和生产经验的基础上,结合企业自身的生产特点和需求,研制开发出的智能化系统。项目实施后,南自自动化提高了生产效率,降低了制造成本,产品质量和可靠性得到显著提升,产品上市时间得到大幅缩短。这种引进和自研、自制相结合的方法与成功经验,在电力装备制造和相关行业具有较强的示范与引领作用。 1. 提高了IED生产线的生产效率,降低了运行成本 通过NEW MES系统驱动生产,解决了企业日益突出的“信息孤岛”问题。通过信息化改造,建立NEW MES系统的仓储物流、计划分析和产线生产模块,对物料进行齐套分析、信息化派工,仓储、物流和产线可通过各智能终端获取并传递生产信息,提高了IED生产线工作效率,优化了流水作业,最终达到缩短合同齐套交货期的目的,生产线整体效率提升50%,减少非增值时间的浪费3 h/天,大大降低了运行成本,可帮助企业每年节省约110万元的制造成本。 2. 促进生产工艺流程的优化,提升了产品的质量 混线生产施行预组装工序,消除了不同型号装置生产的工序差异,优化了生产节拍;适用的装配夹具,减少了装配不良现象的出现;皮带流水作业代替了原先的搬运传递,大大降低了外观的不良;由于手工操作存在着人为操作的因素影响,开发自动化测试机柜,逐步推广至各产线,减少并减轻了员工的劳作需求,同时提高了生产效率和测试质量。经过数据对比,产品的一次通过率由原来的92%提高到接近99%,产线不良品的返工大幅减少。 3. 实现数据的可追述性 通过与NEW MES系统互联,能够实时地将生产数据保存到服务器中,避免了人工记录带来数据的误差与出错,取消了原有的纸质保存记录,实现了数据的实时可追溯性。 4. 自动化测试设备提高了检测的效率和精度 自主开发了PCBA和IED装置智能化自动测试系统,并集成到生产线中,对产品进行在线测试。通过扫描装置条码,实现了自动选择相应的测试程序,对产品进行耐压、功能和在线老化测试,同时各测试步骤间还具有防错和追溯的功能,测试效率提高200%。 做产业升级的先行者 在现有的信息化和自动化的基础上,结合当前企业产品多品种且小批量的离散型制造的生产模式,南自自动化建成了具备自身特色的数字化、自动化、网络化和精益化制造系统,形成了从上游到下游的整合型服务体系,拥有低成本制造基地,帮助企业优化供应链、缩短产品量产和面市所需时间,同时降低了资本投入和生产成本,在行业内起到了标杆引领作用。 该项目建立了设备的唯一身份认证二维码,利用微信企业号中的服务管理中的扫码功能,可追溯该设备的版本、板卡及插件更换记录,给国网、南网乃至各大电厂将来的设备运行维护提供了必要的数据支撑,对系统运维将起到非常重要的支持作用。未来,我们还可以将系统的部分功能开放给用户,通过工业互联网技术,让用户可实时了解到产品全生命周期生产的情况。同时作为设备制造商,我们也可以监测到客户终端的产品运行质量数据,真正实现了与用户的对接。接下来,我们还要继续拓展NEW MES系统中高级排产模块(APS),结合车间资源实时负荷情况和现有计划执行进度,真正实现生产的敏捷制造。...
作为汽车制造业的合作伙伴,LMT TOOLS利美特与国际知名车企保持着长期的合作关系。凭借几十年来在汽车零部件加工领域积累的丰富经验,LMT TOOLS利美特不仅可以为发动机、变速箱等复杂精密零部件提供创新、高效及可靠的专用刀具和加工方案。同时,针对电动汽车关键零部件的加工,LMT TOOLS利美特也已做好充分的准备。 精加工后的电机壳体 随着能源危机的出现,电动汽车应运而生并得到快速发展。从燃油汽车到电动汽车的转变标志着汽车工业及其零部件供应商的价值增值链在缩短,越来越多的车企开始向上游延伸。由于传统的发动机被替代了,电动汽车上机械部件数量大大减少,针对发动机缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆等零部件的专用加工刀具的市场需求量逐年递减。 与此同时,电动汽车的出现又衍生了新的金属切削项目,比如对电机轴、电机壳体、电池托架以及新增加的各类模具的金属切削加工,其大部分零部件在满足较高的生产效率下,对加工精度和质量要求也更为苛刻。此外,轻量化对于电动汽车也非常的重要。其车身轻量化主要体现在新材料的应用及其结构设计、模具设计和相应的工艺制造技术上,这给刀具和机床制造商提出了新的挑战。 凭借几十年来在汽车零部件加工领域积累的丰富经验,LMT TOOLS利美特不仅可以为发动机、变速箱等复杂精密零部件提供创新、高效及可靠的专用刀具和加工方案。同时,针对电动汽车关键零部件的加工,LMT TOOLS利美特也已做好充分的准备。 用于汽车电机壳体精加工的多刃导条式铰刀 电机壳体主孔大直径的精密加工 电机是电动汽车的关键部件之一,主要由定子组件、转子组件以及零部件端盖和壳体等组成。 作为定子和转子组件之一的载体,电机壳体的加工尤为重要。电机壳主孔的孔径大小取决于定子的大小。由于电动汽车需要足够高的能量密度,所以转子上的线圈直径需要在合理的范围内。一般电动汽车中所用电机的定子直径至少在200 mm以上,这意味着电机壳体主孔直径大小也必须在200 mm以上。对于刀具制作来说,200 mm已经是大直径刀具。另外,驱动电机系统承担着把电能转换为机械能,通过一级变速齿轮,输出电动汽车所需要的扭矩和功率。为了把能量转换过程中的损失降到最低,电机壳体、电机轴和定子等组件等之间的配合必须优化到最合理的区间。在机加工领域,对于电机壳体的加工内容,特别是主孔和轴承孔的形位公差的要求特别严格。电动汽车电机的外形尺寸要求要尽可能小,质量要尽可能轻,功率密度要最优化,因此电机壳体在满足大直径的前提下,只有控制壁厚才能让质量变轻。 LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米铣刀 综上所述,电机壳体具有这样的特征:精度高、直径大和薄壁易于变形。为确保加工精度,LMT TOOLS利美特采用导条刀具设计理念,刀具尺寸可达到微米级调节,支撑导条起到了支撑、导向和吸振的作用,导条的设计能够抵消深孔加工中的变形。 作为汽车制造业的合作伙伴,LMT TOOLS利美特与国际知名车企保持着长期的合作关系。针对电动汽车,LMT TOOLS利美特与保时捷公司率先开展了紧密合作。保时捷公司将其一款新型电动汽车中的电机壳体加工交给LMT TOOLS利美特,由其负责整套项目工艺、加工方案和刀具设计及制造。 根据电机壳体的加工特点,同时为了满足电机壳体主孔和轴承孔非常高的圆度、直径和圆柱度要求,LMT TOOLS利美特为保时捷公司制定了半精加工和精加工方案。半精加工采用多刃的ISO镗刀,其轴向和径向尺寸可以根据精加工要求进行调整,同时安装了PCD刀片,确保高效稳定的加工。精加工刀具采用多刃导条式铰刀设计,在满足较高的直径精度和形位公差要求下,利用PCD刀片高速切削的性能,再加上Z=4的多刃设计,可以在获得较高表面质量的同时,把切削效率最大化,大大提升了客户的生产效率。LMT TOOLS利美特提供的刀具和工艺方案,以超高质量标准完成了保时捷公司对精度和表面质量的苛刻要求。 薄壁且复杂的电池包壳体加工 LMT TOOLS利美特为加工各种不同类型的电池包壳体提供了具有最佳加工策略的相应刀具。LMT TOOLS利美特采用PCD刀片材料和油雾润滑技术的铣削工艺,可减少铣削力对加工质量的影响,确保了加工的经济性。例如,在加工某些轮廓时,最佳的方式就是采用用于大切除量切削的铣刀。在这里,最合适的就是选用LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米铣刀,该铣刀具有超大正前角和最佳布置的容屑空间,与常规铣刀相比可使切削力减少高达15%。 LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米铣刀的加工精度很高且十分耐磨,根据最新的生产技术制造而成。通过优化调整刀刃的几何形状和切削材料,刀具寿命得到大幅提高。更为重要的是,该刀具在加工轮廓时几乎不会产生毛刺。 针对轻型材料的加工方案 对于电动汽车而言,因为净增电池质量达到了300 kg以上,因此对轻量化的需求就更加的迫切。目前,电动汽车轻量化最重要的途径就是使用轻量化材料,工程塑料和复合材料成为汽车轻量化的首选用材。 LMT TOOLS利美特拥有40多年开发工程塑料与复合材料切削技术的历史。作为切削刀具的专家,LMT TOOLS利美特致力于为客户提供适合应用和工件材料要求的刀具。秉承全球合作的传统,LMT TOOLS利美特已将旗下关于复合材料的加工进行整合,从而能够提供更为广泛的面向复合材料的加工刀具,例如面铣切削、成型切削、锯切、铰削、雕刻、钻削与精密孔加工等。为了满足被加工材料多层次的技术需求,LMT TOOLS利美特在切削刀具材料方面为用户提供了一个很大的选择范围:无涂层的整体硬质合金、PVD与金刚石涂层、PCD或MCD金刚石等。...
智能的雄克(SCHUNK)电池组机械手为锂离子电池的生产带来了效率优势。这款智能机械手在一个紧凑的模块中结合了对锂离子电池的灵活搬运、识别以及100%质量检验。几何形状、温度和电量水平方面的所有已记录过程数据和特性曲线均采用在夹持模块等级所集成的PC系统进行处理,并将处理后的信息通过以太网TCP/IP送至工厂控制器和上级数据库系统。 智能的雄克电池组机械手能够在搬运过程中测定所有与质量相关的锂离子电池的几何和电参数 锂离子电池因其较高的效率和储电能力,是实现电动出行和固定储电领域技术的重要组成部分。密集的研发活动使锂离子电池的性能得以快速提高,充电所需时间也大幅缩短。但同时,每个电池组的收益也以每年20%的速度递减。目前,受制于人工操作部分,想要以成本经济的方式大批量生产电池组依然十分困难。例如,从发出单个锂离子电池进行成组工序,到电池包的组装,整个过程仍大量由人工借助测量设备完成监测工作。这一工作耗时巨大,并且操作失误往往会带来海量的错误测量结果数据。预计未来几年行业将会出现需求的快速增长,因此,这一过程必须彻底自动化。 自主监控所有相关参数 主监控所有相关参数为达到这一目的,抓取系统和夹持技术的专家德国雄克公司已经研发出了一款高度集成的抓取系统,能够主动利用其“最靠近工件”的接触位置,自主完成搬运和质检所需的全部生产步骤:机械手轻柔地夹起菱形的锂离子电池,在搬运过程中将其移动到机械手设定的测试位置。 在这里,利用条形码或矩阵码对电池自动进行识别和几何测量。同时,还测定电池表面的温度和曲率,以及其他的重要电参数:用于确定电量水平(SOC)的开路电压,以及隔离电阻、两频率下的阻抗,以确定电容量。利用在抓取模块等级集成的PC系统,可实时将已准备好的信息通过以太网TCP/IP发送至工厂控制器以及ERP系统和上级数据库系统。之后,可自动对出错或有误差的模块的评估情况进行记录,并在必要情况下直接发送到供应商处。这些数据曲线在可视化系统中相互独立地予以显示。利用对测量数据的分析,可获得产品信息以及改进建议。当内部集成质量检验功能完成后,机械手便会将模块生产中的电池组放入正确的生产线上,或将电池组插入到制造商的分配托盘中。而不合格产品会被自动移除。 高效电池组装配:雄克抓取系统实现了电池模块的自动化捡取和堆叠,实现了快速组装过程,具有较高的过程可靠性 模块化概念简化了过程规划 雄克的电池组机械手可通过标准接口与多种类机器人或龙门系统组合,由数字I/O驱动。得益于模块化概念和自由可配置的控制回路,能够单独定义每个测试程序的类型和范围。此外,还可按要求集成额外的测量和评估。模块化的传感器概念和可配置的控制回路确保了极高的灵活实施可能性。峰值工况下,节拍时间甚至可小于2 s。 智能自动化促进高效的电池生产 智能抓取系统,例如雄克的电池组机械手,为自主生产提供了可能性,在多个方面为未来的生产做出了重要的贡献:完全集成的方案降低了整个系统的成本,不再需要额外采用测量计数,还降低了空间要求和调试需求。从每一块生产出的电池组所获得的测量报告结果,能够提供多种有价值的信息,以便能够设计出更为高效的系统,以及在早期就对生产过程中出现的误差进行干预,从而降低成本。尤其是在电池生产中,类似雄克电池组机械手的智能一体化解决方案,对于提高电池生产的工艺质量和大批量生产的效率有着十分关键的促进作用。    ...
从手动工具,到气动工具,再到有线电动工具、无线电动工具和自动装配系统的过程,从以往传统汽车的装配过程进化史中,我们看到,科技的创新不仅改变了传统燃油汽车的生产制造,也对电动汽车产生了深远的影响。现在,动力电池作为电动汽车的重要零部件,已经走在了汽车工业创新装配的最前沿。 在交通运输领域,车辆的电动化已逐渐成为一种潮流。电动汽车利用来源多样化的电能取代传统的化石能源,不但可以显著提高能源转化效率,而且有助于减少温室气体排放、改善空气质量和降低噪声污染。此外,车辆的电动化还能提高国家的能源安全性,实现可持续发展,符合多种政策的要求。作为汽车行业中最具创新性的产业集群之一,电动汽车还具备增强经济和产业竞争力的巨大潜力,提高投资吸引力。 近年来,电动汽车市场在不断扩增,国家政策对电动汽车的扶持力度和汽车产业在电动汽车业务上的扩大投入都表明:这一趋势在未来10年内不会减弱。作为纯电动汽车的“心脏”,动力电池直接决定了车辆的安全、寿命和性能。随着电动汽车的普及,不仅其应用范围和数量不断扩大,单只电池的能量也越来越高,在动力电池能量密度和性能不断提升的过程中,安全性也成为备受关注与争议的话题。 由于动力电池多为锂电池,其对温度和安全防护的要求极高。因此,锂电池的装配安全是电动汽车装配环节的重中之重。 动力电池装配的关键流程 动力电池系统是一个复杂的系统,包括电池管理系统、外壳部分和众多的电池模组。电池包由多个模组组成,每个模组又由多个动力电芯串并联组合而成。电池管理系统,对电池进行监控和管理的系统,通过对电压、电流和温度等参数的采集、计算,进而控制电池的充放电过程,实现对电池的保护,保证电池组正常且安全的工作。 动力电池包的装配主要是对多个模组进行排列、紧固,检测接线盒。在装配过程中,有很多工位都涉及到安全连接,这些装配过程直接关系到整车乘员的安全。 动力电池包的关键装配流程具体如下: 1. 高低压连接器的装配 电池包或者BMS上分布有很多高低压连接器,这些接口的装配都是安全件,需要收集数据反馈,必须使用传感器式工具;接口拧紧时通常都是单手持工件,单手持工具,因此最好采用枪式工具,握持拧紧最为方便;扭矩范围不大,易选用紧凑型的工具。 2. 高压线束的安装 电池包内有总正总负的高压线束需要连接装配,模组充上电时,这部分连接的电压高达数百伏特。通常工位地面都会做绝缘处理,为高压防护工位。除此之外,在装配上也需要做绝缘处理,这部分工位的绝缘处理不仅影响着电池的安全,更影响着操作者的生命安全。 3. 高压铜巴的连接安装 高压铜巴用于连接模组之间的导通,电流大且使用密集,装配复杂,作为电池导通的关键结构,装配安全同样至关重要,装配的疏忽很有可能导致电池发生短路。 4. 模组安装 电池包由多个电池模块组成,电池模块的装配要求松紧度适中,各结构部件具有足够的强度,防止因电池内部外力的作用而发生变形或破坏。电池模组又由多个动力电芯串并联组合而成,电池模块的装配需要将电池模块固定在铝制箱体里,一般使用长螺栓穿过模组固定到箱体底部的螺母上;也有电池包为了节约空间,采用双层模组的形式,会有安装模组支架用于固定上层模组。 5. 上盖安装 为了减重,电池包通常采用铝制壳体。电池包铝制壳体上盖和下箱体之间通过数十个螺栓连接装配,螺栓数量多且分布规则,拧紧方向都为垂直向下,在装配时需要顺序拧紧,保证上盖拧紧应力分布均匀。 动力电池的装配重难点及解决方案 从动力电池的关键装配流程可以了解到,动力电池的装配重难点主要集中在以下几方面: 1. 过流件问题 动力电池中有很多部件在装配时或者装配之后会通过电流,称之为过流件。这些过流点通常为接线端子,接线端子未锁紧,会造成端子连接处的接触不好,有较大的接触电阻,相当于在回路中串接了一个电阻。由于这个电阻的存在,在流过电流时,此处将发热;流过大电流时,接线端子上会有较大压降,此处会过热,有可能烧毁接线端子。 据此,建议使用传感器式电动工具,实时监控拧紧过程曲线,保证装配接线端子达到正确的扭矩,防止假贴合、假扭矩等情况发生。 2. 绝缘问题 电池模组在生产工厂中会进行充放电,安装和更换模组一般也都是在带电情况下进行操作。因此使用手持式有线工具就存在导电金属导通,最终形成回路的风险,电势差经由螺栓到拧紧工具,再到控制器,人手持着工具也会被串联到回路中。这种工况存在着很大的风险,因为在400~600 V下产生的短时电流就可以让人致命。而电池包的装配中存在着很多装配位置会有高达几百伏特的电压,在这些位置的螺栓装配时,绝缘的处理尤为重要。 因此在使用电动装配工具时,为了预防人员伤害,杜绝环境的危害和产品责任案件,严格遵循工具使用的绝缘要求非常重要。通过可靠且正确的方式使用装配工具能为生产提供安全、高效的装配解决方案。 图1 Desoutter电动工具 如图1所示,Desoutter电动工具给出了专业的绝缘工具解决方案,工具采用专为电池包设计的绝缘输出头:绝缘输出头完全内置集成,防止错用常规套筒;保护操作者,防止放电打火;通过国际电工委员会认证(IEC),有效绝缘电压高达1 000 V/AC和1 500 V/DC。 图1 Desoutter电动工具 3. 残余扭矩问题 在电池包的装配中,上盖工位、连接器装配工位等特别容易出现扭矩衰减的问题,主要是由于连接的位置安装有弹性材料、密封件等导致,所以在装配的时候要尤为注意螺栓拧紧的先后顺序,并需采用多段不同的螺栓装配拧紧速度,从而缓解螺栓的扭矩衰减。必要的时候还可以选用数显扭矩扳手检测螺栓的残余扭矩来进行质量的管控。 如下表所示,针对于不同的扭矩衰减产生的原因,会采用不同的方式缓解。 表 残余扭矩产生的原因及解决方法 产生原因 解决方法 被装配件的表面粗糙度:材料变形─局部嵌入 尽量避免部件的表面粗糙度过大,选择表面粗糙度较小的零部件 弹性连接材料:尤其是塑料或密封件 1. 降低最终拧紧的速度 2. 分步拧紧,如分步骤设置目标扭矩 3. 使用“拧紧+反松+最终拧紧”的方法 过快的装配速度、不合理的装配动作 1. 选用合适的工具 2. 多轴同步拧紧 3. 按照拧紧顺序来拧紧 其他:如装配过程中的温度 1. 避免不合理的摩擦 2. 避免热膨胀系数不同或相差过大 4. 拧紧顺序问题 电池包上盖等大平面的零部件拧紧装配时需要保证应力分布均匀,因此会有拧紧顺序要求。通过控制拧紧螺栓的先后顺序,保证应力分布得尽可能均匀,同时这也能从一定程度上缓解扭矩衰减的发生。 通常,工厂里常用的拧紧顺序控制是采用人机工程学的力臂通过编码器来实现对位置点的控制。这种方式比较常规,但是对于电池包上盖的螺栓定位并不是最优解,因为电池包上盖通常尺寸范围比较大,用力臂覆盖布置会很困难,人员操作也很困难,且容易有覆盖死角。在此,Desoutter专门为电池包上盖螺栓顺序拧紧定位设计的视觉定位系统能完美解决这一问题,视觉定位系统由红外摄像头实现三维坐标定位,定位精度高且稳定性好,安装操作十分方便。同时,它还能完美地与Desoutter的装配工具进行集成。 未来动力电池装配技术的展望 现在,动力电池作为电动汽车的重要零部件,已经走在了创新装配的最前沿,我们用到了很多的电动有线工具和无线工具,这些工具能很好地适应动力电池的装配工况,帮助动力电池这一关键部件实现全装配拧紧数据的可靠追溯。特别是无线电动工具(如图2所示),针对于动力电池扭矩不太大,产品操作范围较大的情况,能很好地兼顾便携灵活性与高性能的表现。 图2 无线工具智能拧紧中枢 除此之外,自动化的装配系统(如图3所示)也在动力电池的装配中得到了广泛的应用,从电池包的上盖到模组的装配,自动化的装配系统帮助客户提高了防错等级,提高了产品的装配质量,加快了生产节拍,节省了人力资源,为动力电池乃至电动汽车走向智能制造往前迈进了一大步。 图3 集成了送钉与拧紧的自动化装配系统...
在政策和市场的驱动下,我国新能源汽车和动力电池产业近年来迎来了新的发展契机。作为新能源汽车的核心部件,动力电池智能制造的步伐一直走在整个产业的前端。智能制造可以提高电池企业的产品质量,提高制造安全性,降低生产成本,对提升企业的整体竞争力有着重要的意义。智能工厂的规划建设是一个十分复杂的系统工程。   随着新能源汽车用动力电池市场的快速扩大,应用领域对电池的高安全性、高一致性、高合格率和低制造成本提出了新的要求,如果继续沿用过去半自动化、半人工的生产方式,产品将难以适应国际化竞争的需求。电池企业必须投入更多资源,通过技术创新、自动化生产和规范化管理,加快实现产业的转型升级。 2017年3月,工信部、发改委、科技部和财政部四部门印发关于《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的通知,要求按照《<中国制造2025>重点领域技术路线图》的总体部署,加快形成具有国际竞争力的动力电池产业体系;明确将高端装备支撑产业发展作为5大目标之一:到2020年,动力电池研发制造、测试验证和回收利用等装备实现自动化、智能化发展,生产效率和质量控制水平显著提高,制造成本大幅降低。 智能工厂的规划建设是一个十分复杂的系统工程。如何实现智能化动力电池工厂的规划设计?本文从动力电池工厂的规划流程、总体规划及智能化设计理念三方面展开论述。 规划流程 1. 规划思路 电池工厂的规划设计一般分6个步骤进行,如图1所示。 图1 工厂规划设计步骤 目标产品定位,首先要做市场调研、分析,确定项目产品的应用领域,是乘用车、商用车、物流车还是专用车等,根据市场情况,确定项目的规模,预估产品的价格定位。 根据产品定位,进行电芯的产品设计,设计电芯的基本参数,如电芯产品性能(容量、充放电倍率、循环性能和安全性能等)、材料体系、尺寸结构以及Pack规格等。 再通过扣电试验、产品试制和中试线验证,确定工艺制程(流程)、对各工序的参数进行验证,如合浆工序的材料配比、固含量、黏度和细度等。 根据工艺制程参数、项目规模,进行工艺设备选型,如确定合浆系统、涂布线等的规格和数量。进一步确定各工序设备对土建公用的需求,包括能源需求(水电气)、环境需求(温湿度、洁净度)以及土建需求(基础荷载、地面要求、吊顶高度和厂房高度等)。 上述内容确定后,可以进行工厂设计阶段。获得用地的土地规划条件、能源供给条件,根据项目需要撰写项目建议书、厂址选择意见书,并开展可研、环评、能评、安评和职评的前期规划准备工作,然后进行初步设计、方案设计以及施工图样设计。 2. 项目建设流程 智能化动力电池工厂项目建设流程遵循一般的工程设计程序,包括项目立项、设计招标、修改详细规划设计以及方案设计。图2所示为智能化动力电池工厂项目流程图。 图2 智能化动力电池工厂项目流程图 工厂的总体规划 1. 设计原则 智能化动力电池工厂的规划设计要从产品品牌、企业文化、节能环保和绿色生态的角度考虑,以展示企业品牌和文化、体现节能环保绿色生态为根本。一般遵循以下6项设计原则: 1)人员、物流分开且保持顺畅,消防疏散措施周到且人性化。 2)生产单元集中工序间的转运便捷。 3)公用设施靠近负荷中心,减少能源损耗。 4)贯彻数字化、智能化工厂理念,提高生产管理自动化水平。 5)布局合理,合理优化空间,节省建设和运行成本。 6)设备选型要配套产能,先进可靠且经济适用。 2. 工厂构成 智能化动力电池工厂主要由电芯生产车间、PACK车间、原材料库、电芯库及材料库、成品库等构成,具体如图3所示。 图3  智能化动力电池工厂的组成 3. 建线模式和特点 智能化动力电池工厂可以根据产品建线,也图2智能化动力电池工厂项目流程图可以根据工序建线。 (1)产品建线 按照产品划分车间,将同一个产品的不同生产工序布置在一个车间内,完成整个产品生产流程。其特点是:库房集中设置,生产区集中,便于专项管理;生产车间模块化,便于分期建设;单线工序间衔接紧密,物流距离短,利于保证产品的一致性;单个生产车间面积较大,消防要求略高;生产线刚性大,连续化生产对设备的可靠性要求高;各模块的工艺设备、人员管理和公用设施等相对独立,综合利用率相对低。 适合于市场需求不明显,产品定位不明确,分期投资,降低一次性建设成本的项目。 (2)工序建线 按照生产工序,将不同的工序布置在独立的车间内,如电极车间、装配车间和化成车间等,不同车间之间采用连廊连接。其特点是:生产车间分散,单个生产车间面积小,便于消防疏散设计;生产工序有缓冲库,生产刚性小,设备可靠性要求略低,生产组织灵活;工艺设备、人员管理和公用设施能充分共享、综合利用率高,设备综合投资低;物流输送距离远,输送成本高,对产品一致性不利;车间需要一次建成,一次建设成本高。 适合于产品较为单一,市场需求较明确、稳定,一次投资建设规模较大的项目。 智能化设计理念 智能工厂的建设融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术、智能化技术以及先进的企业管理技术。通过工业互联网和大数据分析,实现工厂的透明化,具体包括数字化的厂房、透明化的物流、透明化的质量跟踪追溯、产线和设备状态实时监控以及工厂能耗的智能化管理。 1. 智能厂房设计 智能工厂的厂房设计,引入建筑信息模型(BIM),通过三维设计软件进行工厂建模,尤其是水、电、气、网络和通信等管线的建模;使用数字化制造仿真软件对设备布局、产线布置和车间物流进行仿真。 同时,智能厂房要规划智能视频监控系统、智能采光与照明系统、通风与空调系统、智能安防报警系统、智能门禁一卡通系统及智能火灾报警系统等。采用智能视频监控系统,通过人脸识别技术以及其他图像处理技术,可以过滤掉视频画面中无用的或干扰信息,自动识别不同物体和人员,分析抽取视频源中关键有用信息,判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其他动作。 2. 先进的工艺设备 工艺设备是工厂智能化的基础单元,制造企业在规划智能工厂时,必须高度关注智能装备的最新发展。锂电生产的工艺设备更新换代、升级尤其的快速,如涂布分切一体机、辊压分切一体机、模切分切一体机、激光模切裁切一体机、裁切叠片一体机、高速叠片机和自动化堆垛式化成机等逐步被行业应用到生产中,提高了生产效率、减少了输送量。 产线装备自身的自动化程度提高。通过传感器、数控系统或RFID与自动化物流系统进行信息交互,通过数字化仪表接受能源管理系统能耗监控,通过控制系统、网络通信协议、接口与MES系统进行信息交互,进行生产、质量、能耗和设备绩效(OEE)等数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态;产线具有一定冗余,如果生产线上有设备出现故障,能够调整到其他设备上进行生产;针对人工操作的工位,能够给予智能的提示,并充分利用人机协作。 设计智能产线需要考虑如何节约空间,如何减少人员的移动,如何进行自动检测,从而提高生产效率和生产质量;分析哪些工位应用自动化设备及机器人,实现工厂的少人化甚至无人化需求。 3. 自动化物流系统 智能工厂建设中,生产的智能化物流十分重要,工厂规划时要尽量减少无效的物流输送、充分利用空间、提升输送效率、避免人员的繁琐操作和误操作,实现自动化输送系统与MES系统、企业ERP系统的信息交互,实现工厂物流的透明化管理。锂电工厂中自动化物流系统的应用非常广泛,主要有自动化立库及输送系统、智能提升装置、堆垛机、AGV和机器人等,如图4所示。 图4  自动化物流设备 锂电池工厂的自动化物流系统规划时,还要充分考虑到锂电生产的消防安全问题,如电芯带电后的自动化立体仓库,要配置烟感控、温度传感器及消防报警、喷淋灭火系统。 4. MES生产管理系统 MES是智能工厂规划落地的着力点,MES是面向车间执行层的生产信息化管理系统,上接ERP系统,下接现场的PLC程序控制器、数据采集器、条形码和检测仪器等设备。构建适合锂离子动力电池制造工艺的MES系统,是为了最终完善电池生产制造信息系统,实现智能工厂乃至工业4.0,推进工业互联网建设。 实现MES应用,最重要的基础就是要实现M2M,即设备与设备之间的互联,建立工厂网络。设备与设备之间的互联,需要制定通信方式(有线、无线)、通信协议和接口方式、采集数据处理等,建立统一的标准。 基于数字化工厂理念、MES系统功能特点及锂离子动力电池制造工艺流程,构建适用于锂离子动力电池生产制造的MES系统核心功能如图5所示。 图5  MES核心功能图 从业务流程出发,MES系统提供实现从订单下达到完成产品的生产活动优化所需的信息;运用及时准确的数据,指导、启动、响应并记录车间生产活动,能够对生产条件的变化做出迅速的响应,从而减少非增值活动,提高生产效率。建立起基于二维码的全生命周期可追溯系统的锂电生产大数据平台,MES系统对生产过程质量数据进行可追溯性管理,并通过双向追溯、多维度追溯和全面追溯实现。 5. 智能化能源管控系统 如果说MES系统是对电池生产的每一步工艺,进行必要的生产过程控制、过程参数采集、品质信息记录、物料消耗追踪和工序物料移动等,那么智能化能源管控系统则是以计算机控制技术和计算机网络通信技术为基础,对建筑内的各类公用机电设备进行集散式的监视、控制,对能耗数据进行分类、分项及分区域统计分析,可以对能源进行统一调度、优化能源介质平衡,达到优化使用能源的目的,全面实现对建筑的综合管理和能源利用。 如图6所示,智能化能源管控系统采用三层系统架构:管理层、控制层和现场仪表设备层。 图6  智能化能源管控系统架构 1)管理层:利用能源计量数据的采集、诊断和分析,对工厂实施有效管理。科学准确的计量数据能够指导工厂能源的利用,建立科学合理的节能流程,由此达到节能降耗的目的。 2)控制层:总控中心显示需要监控设备的运行状态,监测参数值,调节设定值,并实时记录数据。 3)现场仪表设备层:快速的故障反应及处理、完备的警报及历史资料,帮助工厂精简了人力和物力,实现对公用设备的综合管理和能源利用。 结束语 根据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,到2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力要达到200万辆、累计产销量超过500万辆。随着我国双积分政策的落地以及各国出台的燃油车退出计划,也将形成倒逼机制,促进传统车企转型。预计未来几年新能源汽车市场会继续扩大。新能源汽车产业的快速发展必将带动动力电池市场的快速增长。 智能化工厂对关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化,建立工厂通信网络架构,实现工艺、生产、检验和物流等制造过程各环节之间,以及实现电池生产过程动态优化,制造和管理信息的全程可视化,持续提高动力锂电池产品的一致性、安全性,降低生产成本等有着显著优势。随着 5G到来、人工智能应用,未来的动力电池工厂将更加的智能化,具有巨大的想象空间。...
成立于2011年的卧龙电驱EV电机事业本部,专注新能源汽车电机的研发、制造和销售。依托集团电机生产领域的全球领先优势,整合市场资源和创新技术,卧龙电驱打造的新能源电机数字化工厂,解决了汽车电机智能制造的关键技术瓶颈,带动行业创新发展,向数字化、智能化制造转型。   随着全球性能源危机日趋严重,汽车能源和动力转型势在必行。自“十五”以来,我国新能源汽车进入快速发展阶段,在政策支持下中国有望成为世界新能源汽车产业中心,作为新能源汽车关键零部件之一的电机市场需求巨大。 卧龙电气驱动集团股份有限公司(以下简称“卧龙电驱”)经过三十多年的创新发展,现已成为全球主要的电机及驱动解决方案的制造商之一。卧龙电驱从2016年开始对新能源汽车电机智能制造新模式应用项目展开攻关,结合智能制造标准,攻克虚拟仿真、信息安全等关键技术,研发生产管理等核心软硬件,集成应用数控机床等关键技术装备,实现了融合研发设计等多系统为一体的智能制造新模式,最终建成了拥有自主知识产权的集冲压等多个关键工艺的新能源汽车电机制造数字化车间,现已投入实际运营。 实现信息化平台互联互通 要建设“高透明度、高效率、高水平、自动化”的数字化车间就要实现信息化平台的互联互通。卧龙电驱在新能源汽车电机制造数字化车间的建设中,主要从以下几方面入手: 1)对产品生产计划、制造工艺、质量管控、设备管理、物料配送和人员管理等多方位的业务流程进行梳理,对生产制造流程进行标准化和规范化,建立起流程之间的有效连接与信息共享。 2)建立一套基于制造运营的MES系统管理信息平台,在对车间各个环节生产数据实时采集的基础上,对数据进行跟踪、管理与统计分析,打造高效、精益及可视化现场管理,提升生产透明度与效率。 3)建立灵活、高效的制造过程控制体系,加强实行实时监控,基于MES系统的数据统计和分析,及时发现异常并进行快速处理,从而保证和提高生产过程能力,提高生产过程的稳定性,降低不良率。 4)构建产品快速追溯体系,为产品质量控制及质量改进提供高效追溯查询支撑。 5)实现生产过程信息数据的集中存储和网络共享,建立全公司信息平台,打通车间及SAP、PLM、WMS和自动化相关硬件,实现透明化、数字化工厂,构建智能化工厂管理系统。 项目实施后,电机数字化车间实现了7种信息化平台的互联互通和互操作,在原来孤立的各信息平台间建立了互联互通的渠道,实现了电机制造信息化系统中的信息流转,最终形成了电机行业的数字化车间信息化平台互联互通的智能制造新模式。这7种平台包括电机产品数字化三维设计与工艺仿真平台(PLM)、制造执行系统(MES)、过程控制系统(PCS和DNC)、企业资源计划系统(ERP)、智能物流仓储系统、在线检测系统和能效管理系统。 同时,本项目建设的数字化车间,从工业控制、信息管理与信息安全等方面建立全面的安全体系。 数字化车间建设的技术创新点 新能源汽车电机制造数字化车间建设了基于不同直径的定转子数字化生产线、嵌线数字化生产线、金加工数字化生产线、绝缘系统数字化生产线以及智能化装配数字化生产线。在这里,应用了大量自主研发的基于信息化的电机设备及关键部件生产和检测的自动化设备。 1. 基于不同直径的定转子数字化生产线建设 (1)自动冲压 针对传统冲压工艺中手工收集冲片速度慢、效率低且安全隐患大的问题,创新开发了定、转子冲片自动收集、转运、检测和码垛等技术。系统采用高精度机器人导向、定位、进给、调整控制技术及视觉检测等关键技术,完成了自动冲工序和在线检测系统,实现了产品的有序排列及自动装箱码垛。自动冲压关键技术实现了硅钢片冲压的最高生产速度达到350片/min,硅钢片的利用率达到70%以上。每个机器人都带有“安全域”的核心安全控制软件技术,确保机器人与机器人之间、机器人和设备之间保持安全距离。 (2)自动铸铝系统 针对传统铸铝工艺中生产环境差、产品质量难以保证、自动化程度低、工人劳动强度高和效率低等缺点,创新设计了转子铁芯自动进料、自动压铸及自动后处理等技术,完成转子铸铝的自动化和产品在线自动化检测。铸铝自动化使得电机的电性能可提高约5%,整体节拍约80 s/件;采用在线自动化检测可做到产品100%检测,达到控制转子质量的目的。 2. 嵌线数字化生产线建设 针对传统手工下线劳动密集度高、产品质量不易保证和生产效率低等缺点,该项目开发了有绕组铁心的自动嵌线系统,具体为插槽绝缘、绕线、下线、中间整形、绑扎、封槽口、整形和检验等工序。实现嵌线的自动化,实现工件的自动化流程,提高了生产效率,打破了生产瓶颈,生产节拍可达到120 s/台。同时,还结合电机过程管理与生产管理的统一应用平台,设计安排了电机定子数字化生产车间的信息流与物流方向,制定了电机定子有绕组铁心制造的数字化信息的流转方案。 3. 金加工数字化生产线建设 针对汽车电机批量大、工艺复杂且质量要求高等特点,创新开发了机床、夹具、机器人、物流和测量单元。所有外部信号都通过独立的I/O模块输出至总线控制系统,总线控制系统通过实时采集的信号,完成对所有的设备下达正确合理的指令,实现生产线的自动运行及监控。结合DNC联网系统、车间条码管理系统等工具,使设备生产状态、利用率、加工产量和生产效率得到大幅提升。 4. 绝缘系统数字化生产线建设 针对传统浸渍工艺自动化程度低、产品质量难以保证和生产效率低等缺点,创新开发了真空连续浸渍工艺,达到自动化连续作业的目的,使浸渍更加充分,浸漆品质更纯更优,可以做到线圈浸透、烘干填满和粘牢;定子外表形成一层坚韧的漆膜,漆膜厚度≤0.1 mm(视粘度);线圈表面形成的漆膜平整、光滑、无流痕及明显漆瘤,大大提高了线圈的导热性能和绝缘性能、电气强度和机械强度,提高了电机品质和生产效率,增产节能、降低浸渍成本,并实现了环保生产。 5. 数字化装配生产线建设 (1)上下双顶尖精定位技术创新开发了定、转子总装机上下双顶尖精定位技术,实现转子压入定子,同轴度控制在0.02 mm以内。 (2)电动螺栓扭紧机和扭紧系统创新开发了电动螺栓扭紧机,配套的扭紧系统具有防漏拧功能、扭矩和角度监控功能,整个系统操作和显示设备以及连接件按照现代化用户友好型设计进行排列,结构清晰可进行直观操作,无需任何复杂配置,壳体安全符合防护等级IP54。模块化接口,高度灵活,整个拧紧过程轻松实现自动化。 6. 数字化车间多总线集成与接口技术 过程控制系统是数字化车间数据的源头,系统之间数据信息的形成、交换,以及高效、实时和准确的通信是数字化车间稳定运行的前提。数字化车间的过程控制系统中有许多不同类型的系统及设备,如DNC系统、嵌线生产流水线系统、PLC、远程I/O、AGV小车、仪器仪表和条码扫描器等。这些系统与设备都具有不同的通信接口及通信协议,种类繁多。本项目充分调研了这些系统与设备,制定统一的接口与规范,解决了多总线系统的网络化集成架构、多协议通信技术、网络的静态规划配置与动态通信、对等通信等关键技术。针对DNC、嵌线生产流水线等系统,通过数据库直接访问或OPC的形式接入以太网,与MES、PLM系统交互数据。而具有Modbus、USB、WIFI、Zigbee及其他现场总线接口的设备,则通过数据采集器进行数据中转,实现现场总线到以太网的无缝集成。 结束语 卧龙电驱通过建立电机设计数字化系统,研发实现电机过程管理与生产管理的统一应用平台,并通过对现有硬件系统的智能化改造,实现了汽车电机的智能化制造。新能源汽车电机制造数字化车间建设拥有多项技术创新: 1)建设拥有自主知识产权的定转子、嵌线、金加工、装配和绝缘系统等多工艺为一体的新能源汽车电机制造数字化车间; 2)建设DNC联网系统、车间条码管理系统等系统,使设备生产状态、利用率、加工产量和生产效率大幅提升; 3)研发真空连续浸渍工艺,达到自动化连续作业目的,生产效率大幅提高,同时使浸渍更加充分,浸漆品质更纯更优; 4)定、转子总装机上下双顶尖精定位技术,实现转子压入定子,同轴度控制在0.02 mm以内,解决电机装配难题; 5)电动螺栓扭紧机和扭紧系统,可防螺栓漏拧、扭矩和角度监控功能; 6)建设具有工业控制、信息管理与信息安全等全面的安全体系,保障新能源汽车电机的智能化生产顺利进行。 本项目的实施突破了汽车电机智能制造的关键技术瓶颈,引领全产业链向数字化、智能化制造转型,实现总体生产效率提高25%、生产运营成本降低25%;产品不良品率降低40%、产品研制周期缩短35%;能源综合利用率提高10%;实现产品设计的数字化率达到100%、关键加工工序数控化率达到85%及故障率<3%。 ...
智能电能表制造业现状 全国电能表生产和销售的厂家约为300家,其中主流的电能表厂家约130家。其中浙江省26家,江苏省24家,上海市7家,广东省22家,沿海城市(浙江、江苏及上海)共57家,占比43.85%,如图1所示。 图1 国内主流电能表厂家的区域分布图 在国内主流电能表销售业绩方面,以2017年中国电工仪器仪表行业发展报告统计数据显示:宁波三星、杭州海兴、长沙威胜、杭州华立及江苏林洋等实力强劲企业排列靠前,2017年国内电工仪器仪表产品销售收入前20名的企业及销售额情况,如图2所示。 图2 2017年国内电工仪器仪表前二十名企业销售情况 国内主流仪器仪表企业在国外市场销售情况,在国网与南网市场中的实力强的电能表企业,如浙江正泰、杭州海兴、深圳科陆、宁波三星、浙江华立、江苏林洋和长沙威胜等在国外市场都有一定的占有率。 中国智能电能表市场需求分析 2018年中国智能电能表及用电信息采集世界银行分析报告,针对国家电网公司和南方电网公司年对智能电能表2019—2021的市场容量进行了预测,到2021年,国网公司电能表年需求量是5 000万只,而南网公司的年需求是2 000万只。三年内,两家公司对智能电能表需求总计将达19 418万只。 总体来说,中国电能表未来市场的需求主要着眼于五个方面: 1)失准更换需求:利用用电信息采集系统,基于大数据分析对电能表进行状态监测,电能表出现失准后才进行更换。 2)新增用户需求:未来国网和南网公司新增用户数量将保持稳定增长。 3)新兴业务需求:贸易型结算电表向“基表+手机”“基表+主站”“基表+终端”定制化方向发展。 4)非贸易结算型市场需求:结合泛在电力物联网各专业业务要求,非贸易型测量电能表应向模块化、随器化以及传感器化方向发展。 5)特殊电能表市场需求:中国幅员辽阔,电网环境复杂,其运行环境差异性很大,针对不同的运行环境应设计不同的电表,以适应其运行需求。 智能电能表的技术发展展望 智能电能表的技术发展主要关注四个主要方向,关键元器件发展方向、电能表技术发展方向、电能表安装技术发展方向和用电信息采集系统发展方向。 1. 关键元器件发展方向 一方面是关键元器件发展与操作系统,随着科学技术的不断创新,要发展适合电能表用的芯片与操作系统;另一方面要提升元器件性能及可靠性,如材料突破、制造工艺发展及技术革新等将大幅提升元器件性能质量。 实现核心元器件性能突破,主要是指分流器、微型电流互感器等,要能够研制出高可靠性、高精度和宽量程的新一代电能表。核心芯片国产化,是指要研制高精度、高可靠性及自校准功能一体的计量芯片与低功耗嵌入式CPU管理芯片,支撑未来智慧能源服务需要。而在操作系统方面,要有适用新一代电能表的嵌入式操作系统,实现电能表软件模块化设计、任务并行处理能力、数据安全性储存及远程应用任务升级等功能。实现关键材料性能突破,重点在于提升电能表表壳的防冲击、防外磁场及防窃电等性能;提升微型断路器开断大电流能力,研制大电流内置电能表,未来计量表箱与外置断路器将消失。 随着半导体制造技术发展,电子元器件将向片式化、小型化方向发展。随着低温共烧陶瓷(LTCC)技术突破,使无源集成技术进入了实用化和产业化阶段,电子元器件将向集成模块化发展。另外,随着材料元件的多功能性与不断提升的设计水平,电子元器件将向多功能化发展。随着安全环保意识加强,绿色环保电子元器件制造技术发展,电子元器件将向无毒无害、安全环保性发展。 2. 电能表技术发展方向 首先,是电能表个性化发展。将电能表分为三种类型:贸易型结算电能表、非贸易型测量电能表及区域化电能表,根据运行环境向区域化方向发展。贸易型结算电能表向“基表+手机”“基表+主站”“基表+终端”方向发展;非贸易型测量电能表向模块化、随器化及传感器化方向发展;区域化电能表是指针对辽阔的地域及复杂的电网环境,设计不同的电能表。 为适应营销计量业务多元化发展,如图3所示的“手机”电能表和如图4所示的“主站”电能表将逐步代替智能电能表,让计量回归本质;计量芯及其外围电路组成“基表”,完成电量、电参量等数据保存。基于高速电力线载波或无线通信技术,利用5G通信技术优势,实现海量数据快速高效传输至大数据中心(营销主站),电能表、采集终端与营销主站构成一只“大电表”。强化营销主站大数据处理能力,既可建设分布式营销主站(以地市供电公司为单位),又可建设区域性营销主站,实现营销主站与泛在电力物联网海量数据实时交互。 图3 “手机”电能表原理框图 图4 “主站”电能表原理框图 其次,是智慧能源多元业务发展。一是大幅提升用户用电感知,基于手机电表,用户可在移动终端(手机等)APP查看历史电量、当前负荷状态及档案信息等;二是提供灵活多变电价政策,适应电力交易市场发展的需要;三是不断拓展营销新业务,基于区域性营销主站,建设大数据分析中心,实现网荷互动,开展负荷预测、提供能效分析、制定节能方案等,不断拓展营销新业务。 第三方面,是要完善电能表标准体系。随着仪器仪表行业技术不断创新,在新型元器件研制、原材料性能、整表设计理念及智能制造水平等方面也将不断突破。从而带来电能表标准体系的不断完善,可从几方面体现:新的计量特性、整表技术标准体系、关键元器件技术标准体系及智能制造工艺标准等。 3. 电能表安装技术发展方向 主要包括集中式安装向分散式安装发展,以及手工安装向自动化、少人化和无人化安装发展。 4. 用电信息采集系统发展方向 随着泛在电力物联网建设的不断推进,新一代用电信息采集系统将突破原有架构与专业应用限制,支撑多专业、多业务发展需求,个人认为,新一代用采系统将向以下几个方向发展: 1)多专业应用支撑。基于用采系统,扩大电网数据种类,增加数据颗粒度,实现几大类数据分钟级采集:电测量数据、电能计量数据及事件记录,支撑多专业应用需求。 2)分布式架构布局。重塑用采系统架构,搭建分布式业务架构,形成多个小型用采系统,“以硬件模组化,软件平台化”设计思路,研制新一代模组化采集终端,加强边缘计算能力。 3)多业务深化融合。不断强化各专业、多业务融合,优化用采集系统数据流,加强各业务系统数据交流,深化设备全生命周期全链条数据融合,实现营配调多业务融合。 智能电能表的智能制造 智能电能表的一体化结构设计是非常重要的,首先应做功能分区,硬件分功能模块化设计,内部无软件焊接,一体化设计理念;其次要进行先进的软件架构设计,基于实时操作系统搭建统一应用平台;另外,要保证安全可靠性,基于文件系统与数据备份机制,保证所有数据安全可靠;应具有良好的扩展性,具有模组化设计思路,未来未知功能可随意扩展;还应进行优化型式结构设计,接线方式自适应结构、取消弱电辅助端子,多通信方式(近场红外、无线WiFi及电力线载波通信技术)等;整表结构设计满足自动化生产线,实现电能表生产过程全自动化。 因此,要利用智能设计、智能仿真制造、智能化制造及智能物流等过程,实现电能表生产过程的智能制造。 体现智能制造的另一个重要方面就是监管模式的变化。传统的监管模式由政府主导,在生产环节对电能表制造企业进行监管,在验收及运行环节对电能表运营商进行监管,虽能在电能表全生命周期环节进行监管,但是单一、垂直的监管模式。未来的监管模式,应该是行业监督,政府监管。建立行业质量信用库,实现全生命周期过程监管,保证质量可追溯。...

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