構(gòu)建以新能源為主體的新型電力基礎(chǔ)設(shè)施成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn),在未來很長一段時(shí)期內(nèi)風(fēng)電、光伏等新能源設(shè)備的裝機(jī)容量都將有大幅的提升。據(jù)國家發(fā)改委能源研究所《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》規(guī)劃,2050年可再生能源發(fā)電占比將達(dá)到86%,國際再生能源署的預(yù)測也與我國政府目標(biāo)基本吻合。
作為世界領(lǐng)先的可再生能源創(chuàng)新技術(shù)供應(yīng)商,ABB擁有先進(jìn)的風(fēng)電和光伏發(fā)電解決方案,提供全面的配套中低壓產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù),借由ABB Ability™智慧能源管理中臺、智慧微電網(wǎng)管理等數(shù)字化解決方案,可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到并網(wǎng)再到用電的完整新能源全鏈數(shù)字化部署。
行業(yè)龍頭示范,新能源發(fā)電裝機(jī)效率和技術(shù)水平發(fā)展如何?
在過去的十年里,太陽能光伏一直是全球增長最快的新能源。隨著低碳可持續(xù)發(fā)展觀念不斷深入人心,全球太陽能開發(fā)利用規(guī)模迅速擴(kuò)大,技術(shù)不斷進(jìn)步,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。光伏產(chǎn)業(yè)興起于歐洲,后發(fā)動力在中國,平價(jià)市場在全球,其裝機(jī)成本的不斷下行,帶動發(fā)電性價(jià)比提升,成為新能源轉(zhuǎn)型升級的重要推手。
ABB在光伏領(lǐng)域擁有悠久的研發(fā)歷史,幾乎參與了每一種光伏發(fā)電(PV)與聚光太陽能(CSP) 技術(shù)的開發(fā),可提供廣泛全面的產(chǎn)品、系統(tǒng)和解決方案組合。例如E90 PV熔斷器座和熔斷器、MCB S800PV-SD高性能隔離開關(guān)、絕緣監(jiān)視繼電器等創(chuàng)新產(chǎn)品,成功應(yīng)用于歐洲、北美、亞洲等地區(qū)的諸多標(biāo)志性項(xiàng)目中。
位于德國黑森州南部的物流倉庫頂部的太陽能發(fā)電系統(tǒng),是德國最大的屋頂光伏項(xiàng)目之一,在光伏發(fā)電系統(tǒng)接入中壓電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中,ABB的SafePlus中壓開關(guān)設(shè)備、REF 615保護(hù)繼電器和Emax2低壓斷路器等產(chǎn)品對其實(shí)現(xiàn)了全方位的保護(hù)。得益于ABB創(chuàng)新技術(shù),該項(xiàng)目將能源安全穩(wěn)定地輸送到電網(wǎng)的同時(shí),每年還能減少超過三千噸的二氧化碳排放。
德國黑森州南部的物流倉庫頂部太陽能發(fā)電系統(tǒng)
除太陽能光伏外,眼下風(fēng)電發(fā)展同樣勢頭洶涌,但不得不承認(rèn),風(fēng)電大規(guī)模應(yīng)用首要任務(wù)是要從風(fēng)機(jī)技術(shù)、風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)與儲能技術(shù)上解決風(fēng)電發(fā)展難題。在此過程中,ABB也能提供包括斷路器、接觸器、塑殼斷路器、中壓斷路器、環(huán)網(wǎng)柜和環(huán)保型Safe Air配電柜等中低壓產(chǎn)品、ABB Ability™ EDCS智能配電管理系統(tǒng)等數(shù)字化方案,適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)的變槳、偏航、主控、變流及各個(gè)風(fēng)機(jī)內(nèi)輔助系統(tǒng),也適用于外部系統(tǒng)的并網(wǎng)、升壓等各個(gè)過程。全球能源巨頭西門子歌美颯(Siemens Gamesa)便在其風(fēng)電設(shè)備中部署了ABB的AF接觸器,其擁有低能耗和緊湊的工業(yè)設(shè)計(jì),在大幅縮小風(fēng)機(jī)控制柜尺寸和簡化裝配工藝的同時(shí),還額外降低了20%的成本。
國內(nèi)市場上,ABB同樣在過去幾年中為諸多標(biāo)桿級風(fēng)電項(xiàng)目提供了全方位的技術(shù)支持, 致力于把成熟的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)中國化、本土化,并幫助其降低設(shè)備成本,用極低的生命周期維護(hù)成本實(shí)現(xiàn)最大化的單位發(fā)電效率。例如為中國第一個(gè)大型海上風(fēng)電示范項(xiàng)目 -- 上海東海大橋海上風(fēng)電場提供了40.5kV氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備;為江蘇響水近海風(fēng)電場提供包括中壓氣體絕緣開關(guān)柜在內(nèi)的整套電力設(shè)備;為中廣核中國首個(gè)“雙十”海上風(fēng)電項(xiàng)目,也是亞洲第一座110kV海上風(fēng)電升壓站,提供了中壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜等……
未來,風(fēng)力渦輪機(jī)將安裝更長的葉片、性能更優(yōu)越的發(fā)電機(jī),光伏系統(tǒng)也將搭載效率更高的模塊。更低太陽能成本和更高效率的需求催生了電壓更高、更節(jié)能的設(shè)備需求,ABB光伏應(yīng)用產(chǎn)品組合專注于提供連續(xù)運(yùn)行、更高可靠性和投資回報(bào),使客戶能夠通過采用1500V DC和800V AC交流技術(shù)來充分利用節(jié)余,有助于提高與功率損耗相關(guān)的“系統(tǒng)電氣平衡”效率,800V AC變壓器銅繞組節(jié)省14%;1500V DC 并行陣列節(jié)省35%,陣列組件節(jié)省33%,從而向消費(fèi)者交付更多電力。太陽能發(fā)電廠通常位于高溫環(huán)境或高海拔地區(qū),需要能夠在惡劣條件下正常工作的設(shè)備。ABB產(chǎn)品可在最高達(dá)55攝氏度的高溫或4000米海拔高度工作,并交付可靠的高性能解決方案。
先進(jìn)數(shù)字化管理方案,實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電到用電的端到端高效運(yùn)維
除了全球新能源系統(tǒng)裝機(jī)量日益增長所帶來更經(jīng)濟(jì)、更清潔、更安全的能源結(jié)構(gòu)升級外,用電端的運(yùn)營方式也在發(fā)生巨變。越來越多的分布式能源、區(qū)域多能協(xié)同綜合能源等新的能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式的去中心化,推動了智慧能源由初期的單點(diǎn)技術(shù)研發(fā)向系統(tǒng)型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過渡。
數(shù)字化是發(fā)展更堅(jiān)強(qiáng)、更智能能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,其核心是多能調(diào)度算法,通過經(jīng)濟(jì)調(diào)度算法和大數(shù)據(jù)調(diào)度算法以提高綠色能源接入及消納能力,實(shí)現(xiàn)最大化的低碳減排。ABB Ability™智慧微電網(wǎng)管理解決方案結(jié)合ABB在新能源調(diào)度方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn),提供場景化的能源組合方案,快速輸出針對性的儲能充放電策略及負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)策略,提高能源使用效率。
此外,大規(guī)模的新能源接入和微網(wǎng)管理,需要智能化和數(shù)字化手段,ABB AbilityTM EDCS智能配電管理系統(tǒng),自動為客戶給出設(shè)備及系統(tǒng)的健康評估和運(yùn)維建議,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整體智慧運(yùn)維管理。對現(xiàn)場設(shè)備實(shí)施“靶向型”的健康管理,幫助系統(tǒng)提升40%的維護(hù)效率,減少30%的停電損失,并可通過智能運(yùn)維降低15%的功耗。ABB推出主要用于風(fēng)電、光伏和高海拔應(yīng)用的Emax2/E9空氣斷路器產(chǎn)品便支持智能配電系統(tǒng)的鏈接功能,直接與ABB Ability™配電控制系統(tǒng)通信以此實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、增效節(jié)能和預(yù)測性維護(hù)。
ABB Emax2/E9空氣斷路器產(chǎn)品
值得一提的是,在2020年國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開展“風(fēng)光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導(dǎo)意見》,提出著力實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的深度協(xié)同。而ABB Ability™智慧能源管理中臺就能將“源-網(wǎng)-荷-儲-端”進(jìn)行全范圍連接、分析優(yōu)化及控制管理?;跀?shù)據(jù)的全連接特性,搭建專屬的能源網(wǎng)絡(luò)分析模型,部署多能互補(bǔ)算法、用戶側(cè)需求響應(yīng)等應(yīng)用,智能自動地調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)參數(shù),從而確保清潔能源的最大化使用,并且大幅減少企業(yè)碳排放量。
未來,主要由可再生能源構(gòu)建的能源互聯(lián)網(wǎng)是信息能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化的體現(xiàn),能夠與類似需求側(cè)、風(fēng)光儲微網(wǎng)等區(qū)域性的分布式能源互聯(lián),再用電網(wǎng)把它連接在一起,形成自下而上對等互聯(lián)的能源互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場景。
低碳科技實(shí)力擔(dān)當(dāng),ABB助力中國引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級進(jìn)程
中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈日趨壯大。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2021年6月底,全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到2.92億千瓦,海上風(fēng)電裝機(jī)容量躍居全球第一,在未來或?qū)⒊蔀槿蚰茉吹吞嫁D(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場。據(jù)國際可再生能源署,預(yù)測到2050年,中國的風(fēng)電、光伏合計(jì)占總發(fā)電裝機(jī)量比重將超過70%。
因此,未來十年里中國的新能源裝機(jī)總量和新增裝機(jī)量有望保持世界第一,ABB能夠?yàn)閲H和本土新能源企業(yè)提供從元件到系統(tǒng),從發(fā)電、系統(tǒng)平衡、儲能和互連,直至輸電、監(jiān)測與控制以及維護(hù)和優(yōu)化的完整新能源部署技術(shù)解決方案,持續(xù)為這些主機(jī)廠發(fā)展保駕護(hù)航。
目前,全球多國仍在大力推進(jìn)以風(fēng)能和光伏為代表的新能源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。憑借幾十年與全球頭部客戶合作的積淀,ABB將一如既往用先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),與中國市場共成長,助力構(gòu)建以新能源為主體的新型電力基礎(chǔ)設(shè)施,加速全行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳高效的能源轉(zhuǎn)型之路。