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實體經濟是一國經濟的立身之本。數實深融大潮下,中國實體經濟穩中求進,智能經濟添薪續能,科技企業肩負重大使命。2022智能經濟高峰論壇即將于9月6日在人民日報社舉行。 回顧2021智能經濟高峰論壇,由人民日報文化傳媒和百度公司聯合舉辦。400多位來自政府、企業、學界的嘉賓齊聚一堂,共商中國智能經濟高質量發展良策。 來自國家發展改革委、工信部、科技部、中國信息通信研究院等的多位專家解讀宏觀政策,探討發展路徑,助力智能經濟高質量發展。 ? 中國國際經濟交流中心副理事長王一鳴 出席2021智能經濟高峰論壇并作主旨發言 中國信息通信研究院院長余曉暉 在2021智能經濟高峰論壇上發表演講 ? 貴陽、濟南、麗江等地政府領導,中國交通建設集團、中國電力建設集團等國企負責人,南方電網、銀聯、郵儲銀行等企業技術主管,分享工業互聯網、智慧城市、智慧能源、智慧金融等領域最新成果。 時隔一年,云智一體深耕重點行業,聚焦核心場景,擘畫智能經濟新藍圖:AI為福建省、山東省壽光市、蘇州市常熟市、重慶兩江新區、廣州市白云區、昆明市官渡區等地插上產業智能化騰飛的翅膀。 廣州白云區智慧水務應用平臺 山東壽光“設施蔬菜智腦”大屏 ? 中小企業、區域發展、鄉村振興、雙鏈、雙碳等實體經濟前沿方向,都有“云智一體”賦能的身影。 2022智能經濟高峰論壇,將有哪些大咖蒞臨?如何為智能經濟發展建言獻策?又會有哪些前沿案例對外分享?“云智一體”將帶來怎樣的驚艷“上新”?? 產業智能化盛會開幕在即,將為中國實體經濟高質量發展貢獻力量。敬請期待!...
8月25-27號,由E20環境平臺·供水聯盟攜手云南省城鎮供水協會聯合舉辦的2022年度(第七屆)供水高峰論壇暨“雙百雙高”產品與技術展示會,在昆明隆重召開。在本次聚焦智慧水務的千人盛會上,北京藍普鋒科技有限公司獲得2021-2022年度供水行業系統解決方案及服務“雙百雙高”優勝獎。 隨著水務行業市場化改革的持續深入,以自動化、信息化為發展主線的智慧水務正在成為傳統水務向數字化轉型升級的路徑。以自主研發的PLC為載體,藍普鋒深耕水務行業數十載,與合作客戶成就數百水務工程案例,積累了深厚的水務自動化應用經驗。本次供水行業系統解決方案及服務“雙百雙高”優勝獎的獲得,正是藍普鋒秉承“成就客戶,共同發展”的經營理念,以具有國際先進水平的高性能、高可靠性、高穩定性和高開放性的PLC控制系統,與合作伙伴共建行業競爭優勢,為智慧水務貢獻技術與品牌價值,共同成就的典型表現。參評的某地地表水自動化項目不僅獲得了當地供水單位和用戶的高度評價,同時在本次供水高峰論壇會議現場發布的紙質版《2022年供水高峰論壇“雙百雙高”案例集》上,該項目案例的展示也獲得了與會人員的高度關注。 自成立以來,藍普鋒以專注于國產PLC研發及產業化為發展目標和宗旨,以多項自主核心技術為基礎,先后研制出RPC2000系列中小型PLC、RPC3000系列大型PLC及多款行業專用控制器,不僅為行業客戶帶來了性價比更高的產品,更為當前及未來各行業控制系統國產化替代提供了最佳的選擇。在下一步的發展中,我們將以更加精湛的控制技術,優質的產品服務和深厚的行業經驗積累,持續完善國產化替代方案,與廣大客戶、合作伙伴開展深度合作,共同打造產業鏈競爭優勢,提升企業核心競爭力與品牌價值。...
8月27日,由四川省人民政府、工業和信息化部共同主辦的2022世界清潔能源裝備大會在德陽開幕。全國人大常委會副委員長、民盟中央主席丁仲禮致辭并宣布開幕。四川省委書記王曉暉,工業和信息化部黨組成員、總工程師田玉龍致辭;匈牙利前總理邁杰希·彼得,聯合國前副秘書長法布里齊奧·霍克希爾德視頻致辭。四川省委副書記、省長黃強主持開幕式。 丁仲禮向大會的舉辦表示祝賀。他指出,國家主席習近平已代表我國向國際社會作出力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的鄭重承諾,并多次向國際社會倡導加快低碳轉型,推動實現更加強勁、綠色、健康的全球發展,呼吁攜手共建清潔美麗世界。努力實現“雙碳”目標,必須在清潔能源技術研發、清潔能源裝備制造和清潔能源供應體系建設等方面持續發力,穩步推動清潔能源科技和裝備的迭代升級。 丁仲禮指出,四川在清潔能源領域具有明顯優勢,本次大會在四川舉辦,將會對四川乃至中國清潔能源裝備產業的發展產生深遠影響。要鞏固產業優勢,推動開放合作,利用好能源裝備龍頭企業的集聚帶動作用,積極開展國際聯合研發,推動全產業鏈創新合作,力爭帶動國內相關產業共同升級發展。要立足既有基礎,瞄準清潔能源領域“卡脖子”技術加快攻關,著力提升裝備制造能力,持續增強產業核心競爭力。要前瞻布局新興領域,開展新型可再生能源技術裝備研究,推進儲能技術融合發展,力爭形成與既有優勢領域協同發展的產業格局。要加快技術推廣應用,推進新能源領域“源網荷儲”一體化和多能互補技術應用,加大首臺(套)重大技術裝備推廣應用支持力度。要積極推進數字賦能,推動能源革命與數字革命深度融合并進,利用數字技術顯著提升節能減排效能。 王曉暉代表四川省委、省政府向蒞臨大會的各位嘉賓表示歡迎,向長期以來關心支持四川發展的海內外朋友表示感謝。他說,當今世界,以綠色低碳為方向的新一輪能源革命蓬勃興起,大力發展清潔能源成為國際社會應對氣候變化、實現綠色可持續發展的廣泛共識。習近平總書記深刻洞察世界能源發展大勢,提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,強調要把促進新能源和清潔能源發展放在更加突出的位置,為我們推動清潔能源高質量發展、促進經濟社會發展全面綠色轉型指明了方向路徑。四川是中國經濟大省、人口大省、科教大省,也是全國最大的水電開發和西電東送基地,資源稟賦突出,創新實力雄厚,產業集聚成勢,市場潛力巨大,發展清潔能源產業具有得天獨厚的優勢和條件。在四川未來發展藍圖中,我們明確提出培育壯大清潔能源及其支撐、應用產業,打造世界級優質清潔能源基地。我們愿與大家一道,搶抓國家戰略機遇,迎接產業騰飛風口,攜手拓展應用空間、做大市場蛋糕、共享發展紅利。我們將一如既往打造市場化、國際化、法治化營商環境,讓大家在川放心投資、安心創業、舒心生活。 邁杰希·彼得說,多年來,我見證了中國的快速發展,創造了一個又一個奇跡。中國在實現其宏偉目標的進程中大步前進,為其他國家樹立了良好的榜樣。中國的發展不僅有利于中國人民,而且為世界創造了市場及投資機會。面對氣候變化的全球性挑戰,發展清潔能源是必由之路。中國強大的制造業,推動了全球清潔能源行業的快速發展。本次世界清潔能源裝備大會,匯聚全球頂尖企業和專家,展示行業發展最新進展,為全世界的清潔能源裝備產業創造了良好的交流平臺。同一個地球,同一個命運。讓我們攜起手來,共同創造一個更美好的家園。 田玉龍說,黨中央、國務院高度重視清潔能源的開發和利用。發展清潔能源,是改善能源結構、保障能源安全、推進生態文明建設的重要任務。四川省能源資源稟賦得天獨厚,清潔能源裝備企業實力雄厚,在促進能源結構低碳化、能源生產智能化、能源消費清潔化方面取得了顯著成績。德陽依托東方電氣等龍頭企業,正在加快推進世界級清潔能源裝備制造基地建設。工業和信息化部將繼續支持四川省發揮產業優勢,推動清潔能源裝備發展。本次大會為清潔能源裝備國際交流與展示合作提供了良好平臺,借助本次大會,我們將向世界展示中國技術、中國裝備和中國方案。希望產業界、企業家加強合作,深化互動交流,共謀合作發展,攜手為建設清潔美麗世界作出新貢獻。 法布里齊奧·霍克希爾德說,我們在一個命運攸關的時代。面對決定時代命運的挑戰——氣候變化,我們已經沒有退路。我們需要創造一個全球環境,用以支持長期發展的政策和倡議,這需要全球多利益攸關方的通力合作。本次會議面向全世界,是變革向善的重要貢獻力量。它是清潔能源設備行業的一個里程碑。它激發了創新,并將工業界、學術界和政策制定者聚集在一起,圍繞著為新時代服務的共同目標,致力創建更公平、更可持續和更安全的時代。 聯合國前副秘書長、聯合國綠色氣候基金執行主任顧問簡·麥守信視頻發布《世界清潔能源裝備產業協同發展(德陽)倡議》,開幕式上,“成(都)德(陽)高端能源裝備”國家先進制造業集群,正式宣布啟動建設。 10時20分許,丁仲禮宣布:2022世界清潔能源裝備大會開幕。 開幕式前,丁仲禮、王曉暉、黃強等來到清潔能源裝備展覽會現場,參觀了部分參展企業展位。 部分外國駐華使節,有關政府間國際組織代表,國家有關部委領導,四川省有關領導,省直有關部門、部分中央在川單位負責同志,國內外知名專家學者代表,行業協會和金融機構代表,清潔能源裝備產業企業代表等參加開幕式。...
8月24日,第二屆中國鋼鐵產業鏈新裝備新技術展洽會在河北邯鄲開幕。美的工業技術旗下合康新能以冶金行業為藍圖,現場展示了變頻節能改造、電能質量管理、智能微電網等一系列解決方案。在“雙碳”背景下,對于傳統高能耗的鋼鐵企業而言,提升運營及生產效率、將智能技術與現有生產結合、加大綠色能源占比及優化能源利用水平是實現綠色發展的關鍵。對此,北京合康新能副總經理何琳表示:“合康新能致力于幫助鋼鐵行業降低能耗,提升設備可靠性和穩定性,助力鋼鐵客戶降低碳排放近300萬噸;憑借余熱回收、脫硫脫硝等節能環保工程,合康新能幫助客戶回收生產工藝過程產生的余熱余壓,減少近20%碳排放。” ? 美的工業技術旗下合康新能亮相中國鋼鐵產業鏈展洽會 ? 合康新能在鋼鐵行業的投入并非一朝一夕,而是已經有了近二十年的鋼鐵行業變頻傳動經驗,并與600多家冶金客戶建立了合作。此次展會,合康新能重點展示了包括高低壓變頻器在內的多個一體化解決方案:? ? 變頻節能改造方案 目前有超過2萬臺合康新能高壓變頻器和150萬臺低壓變頻器運行在全球30多個國家和地區,實現精細化工藝控制,提升設備穩定性及運行效率,助力高耗能產業節能降耗、邁向碳中和。合康新能HC4高壓變頻器采用一體柜的柜型設計,結構緊湊、能量密度更高,完美演繹小體積、高效能。產品搭載全新升級的智能控制系統,用戶操作體驗、軟件智能程度、功能均有提升。HIC530通用低壓變頻器系列性能卓越、可靠穩定、結構經湊。廣泛應用于數控機床、線纜、提升起重、風機水泵、石油化工、紡織、塑料、木工、陶瓷、石材機械等行業。 ? 合康新能高壓變頻器、通用低壓變頻器等產品亮相 ? 電能質量管理系統 合康新能能夠提供從系統電能質量測試、現場勘測設計、技術方案制訂、產品制造等全周期技術支持。其中,HCS系列SVG設備可以很好的解決解決無功、諧波、三相不平衡、電壓波動和閃變等電能質量問題,能有效避免無功沖擊過大造成的電網產生電壓波動,功率因數降低而導致的電費罰款及對系統內其他設備的影響。此外,這款產品定制化程度高,可根據用戶需求,提供風冷、水冷等冷卻方式;且其具有集成性強、布置方式靈活的技術優勢,可以良好適應新能源風電、光伏、鋼鐵冶金、石油石化、軌道交通、煤礦等復雜應用場景。 ? 智能微電網解決方案 依托于儲能、SVG產品,以及項目統籌能力,合康新能可提供完整的“源、網、荷”側解決方案,特別是用戶側工商業領域的微電網解決方案。合康新能智能微電網解決方案主要由分布式屋頂光伏、分布式車棚光伏、儲能系統、智能能源管理系統EMS以及智能微電網保護測控系統組成,是一種更加靈活的柔性配電網絡,其將分布式風電光伏、儲能、數字化能源管理系統融合,可以大幅提高綠色能源的利用效率,實現電、熱、水、氣多維度全方位管理,達成零碳、低成本用能。 合康新能智能微電網解決方案沙盤 ? 深耕冶金領域,依托在綠色能源領域深厚的技術儲備與豐富實踐,合康新能將以智能的數字化產品和靈活的解決方案推動傳統產業的轉型升級與低碳發展,綜合提高冶金行業能源利用率,共同推進冶金行業“雙碳”落地。...
8月25日,西門子數字化工業軟件“2022大中華區 Realize LIVE 用戶大會”在線上正式拉開帷幕。大會以“驅動數字化轉型,引領創新時代”為主題,分享西門子數字化工業軟件如何幫助各行業、各規模企業實現數字化成功、打造差異化價值;同時云集眾多業內專家、西門子合作伙伴及客戶于一堂,圍繞云計算、人工智能、汽車電子、工業物聯網等熱門議題展開交流,探索新科技在工業場景中的融合應用,解析企業如何在當今復雜挑戰下借創新之力實現“有質發展”。 植根百年 ?鑄造中國工業“軟”實力 2022年恰逢西門子進入中國市場的第150年。 150年間,西門子始終伴隨著中國現代化進程的腳步,以持續創新和規模化應用為中國產業數字化轉型和可持續發展貢獻力量,而工業軟件作為推動數字化轉型的重要引擎,在西門子的工業版圖中扮演著極為關鍵的一環。 在大會的開幕演講中,西門子數字化工業軟件高級副總裁兼大中華區董事總經理梁乃明重申工業軟件之于西門子中國百年發展之路的積極作用:“自1872年至今,西門子與中國的工業、基礎設施、交通和醫療各領域客戶及合作伙伴不斷構建數字化生態和綠色生態,在此過程中,作為產業數字化催化器的工業軟件也在持續發展和進化:從最初的PLM到今天包括機械,電子,軟件設計、云化IoT操作系統和低代碼開發在內的全棧式解決方案,打造產品數字孿生,生產數字孿生和性能數字孿生,以產業數字化及數字產業化為主線,在提升西門子自身的‘軟’實力的同時,也為中國企業建立數字化轉型的‘軟’實力。” ? 西門子數字化工業軟件高級副總裁兼大中華區董事總經理梁乃明 ? 梁乃明隨后分享了西門子數字化工業軟件在中國的最新落地成果:從為剛完成C919試飛任務的中國商飛搭建基于私有云的工業物聯網平臺和低代碼平臺;到幫助百年醬料企業李錦記集成數字化和自動化,實現更高的生產靈活度及產品質量,西門子的工業軟件已經滲透至各行各業,深入中國的社會發展與人們的日常生活。梁乃明表示:“工業軟件是智能制造實現高質量發展核心要素,在中國市場的多年耕耘已經讓我們深度融入中國發展的新格局,我們將繼續攜手更多合作伙伴推動行業融合創新,幫助中國工業企業激發內生增長動力,共同賦能美好生活。”? 打破OT/IT壁壘 ?塑造新一代融合環境 數字化變革需要整體性思維和全鏈條覆蓋。西門子Xcelerator通過集成的技術,服務和工業知識為客戶帶來有針對性、定制的、全面的數字化轉型方法論,通過IT與OT的融合以及全面的數字孿生,打通從工廠控制軟件到邊緣計算設備、從芯片到城市的所有環節。西門子數字化工業軟件總裁兼首席執行官 Tony Hemmelgarn在其主題演講中詳述了Xcelerator對于新一代融合環境的全鏈賦能,包括Xcelerator軟件如何幫助全球企業利用可執行的數字孿生實現優質運營,使用半導體生命周期管理解決方案建立從芯片設計到機械設計的數字思維,通過Teamcenter產品成本分析管理系統連接產品成本與二氧化碳排放,以及用簡便易用的低代碼平臺實現工廠優化等方面。 ? 西門子數字化工業軟件總裁兼首席執行官 Tony Hemmelgarn ? 針對企業打造可持續和彈性供應鏈的強烈需求,Tony Hemmelgarn重點介紹了西門子新的智能供應鏈解決方案: “西門子智能供應鏈解決方案包含供應鏈規劃、供應鏈執行、供應鏈可見性和MES,可為整個供應鏈提供從提貨到交貨的端到端的可見性,有效增強協同能力,提高客戶業務彈性和精度。” 劍指“輕量化” ?以生態向未來 反復的新冠疫情對制造業帶來短期沖擊和長遠影響,企業對于精益生產、異地協同的需求不斷增強,云計算正在與工業軟件釋放連接價值,并滲透至制造業生產的核心場景,同時為成長型企業加入數字化賽道提供機會。西門子洞悉這一趨勢,近年與亞馬遜云科技、阿里云、騰訊云等領先的云計算服務提供商攜手構建云生態,幫助各規模企業直面工業難題。在大會期間,梁乃明宣布西門子數字化工業軟件將與亞馬遜云科技合作,于今年秋季面向中國客戶推出“Xcelerator?即服務”(Xcelerator?as a Service),以高可訪問性、可擴展性及靈活性的云工業軟件幫助中國企業降低產品設計和生產復雜度。亞馬遜云科技中國區跨國企業及電信行業事業部總經理沈濤在會中分享了雙方此次合作的最新進展與意義:“亞馬遜云科技與西門子的全球合作已持續了十個年頭,十年間,我們不斷深化合作,合力加速推進工業領域的數字化。Xcelerator?as a Service?能夠為企業提供全新的制造洞察與流程自動化能力,并部署互聯服務,為任一階段的數字化進程提供定制化的解決方案。“ 與此同時,作為西門子數字化工業軟件開放生態的核心價值所在,客戶的豐富實踐經驗與專業沉淀不僅為行業發展提供參考,也可進一步反哺生態的設計與完善。會上,上海汽車集團股份有限公司旗下乘用車公司數據與信息系統部總監楊敏分享了上汽乘用車的數字化轉型之道,介紹上汽乘用車如何借助于西門子低代碼開發平臺快速開發軟件,落地數字化場景,賦能生態構成;戴爾科技集團全球副總裁暨大中華區售前系統工程部總經理楊捷則分享了如何利用戴爾科技的現代化IT基礎架構,結合行業特點和應用場景需求,與西門子軟件相協同,為工業企業打造敏捷、穩固的數字化轉型IT基礎架構底座,幫助企業直面數字化挑戰、加速數字化轉型。? “揚帆乘浪,扶搖借風,西門子數字化工業軟件通過數字化升級與應用創新,推動中國制造業持續發展,實現降本增效,轉型升級。面對工業軟件輕量化、定制化、智能化等趨勢,我們將繼續堅持開放理念,與產業鏈上下游協同發展,融通產業碎片,凝聚數字化生態新動能,與中國攜手共赴下一個百年輝煌!” 梁乃明表示。...
ABB等中外企業代表參加北京市委書記蔡奇等領導會見 ABB(中國)有限公司總經理康亮發表講話,表達長期深耕中國的信心 作為世界經濟論壇戰略合作伙伴,ABB積極致力于推動創新與可持續發展 8月23日,“行走的達沃斯”走進北京城市副中心,ABB在內的共61家企業、105名企業家線上、線下參與活動。中共中央政治局委員、北京市委書記蔡奇會見了參加活動的中外企業代表;市委副書記、市長陳吉寧,中國氣候變化事務特使解振華一同會見。 ? 蔡奇對中外企業代表的到來表示歡迎,感謝大家對北京發展的支持。他說,世界經濟論壇以“行走的達沃斯”方式,邀請跨國公司走進各地,搭建思想碰撞和交流合作平臺,對國際社會共同應對新冠肺炎疫情挑戰,推動世界經濟復蘇發展,將起到積極作用。希望大家充分發揮優勢參與和支持北京綠色低碳發展,在降低自身企業碳排放同時,帶動產業鏈上下游節約能源、保護環境。 ABB(中國)有限公司總經理康亮受邀出席活動,他在政企交流會中介紹了ABB在華發展的最新情況以及以數字化創新賦能行業綠色低碳轉型、推動可持續發展的理念與實踐,并對北京市委、市政府和國家發改委給予ABB的長期支持表示感謝。 “雙碳”目標的發布為中外企業提供了巨大的業務機會。作為全球唯一的“雙奧”之城,北京一直將綠色低碳理念貫穿到發展建設中,引領京津冀一體化高質量發展。康亮在交流會上介紹了ABB在智能制造、智慧能源、智能交通與智慧城市領域的最新進展,以及在冬奧會基礎設施、通州城市副中心、大興國際機場和北京城市軌道交通的應用案例。 ABB將可持續發展視為為客戶和社會創造價值的一部分。ABB各家企業正在以2030年實現自身運營碳中和為目標,積極推動綠色低碳發展。目前,ABB有三家在京企業入選國家工信部 “綠色工廠”,其中北京ABB低壓電器有限公司還被認定為碳中和工廠,北京ABB電氣傳動系統有限公司被認定為外資研發中心。 談及未來在華發展,康亮表示:“中國是ABB集團全球第二大市場。北京是ABB在華發展重地。ABB對于在中國、在北京的長期發展充滿信心。我們非常自豪成為中國可持續發展的合作伙伴,將繼續在北京增加研發、數字化技術和智能制造等方面的投入,持續創新,為北京的綠色、高質量發展,為中國“雙碳”目標的實現做出更大貢獻。” “行走的達沃斯”是2020年為應對疫情影響,國家發改委與世界經濟論壇創新合作方式創辦的政企交流合作平臺,活動組織跨國公司赴地方調研并召開政企交流會,宣介中國營商環境,助力穩外資穩外貿,增強了跨國公司赴地方投資發展的信心,有力助推地方產業轉型升級和經濟高質量發展。 ?...
ABB為阿聯酋阿布扎比在建的全球最大反滲透式海水淡化工廠提供領先技術。這項投資5億美元的項目建成后將日處理海水90多萬立方米,滿足35萬多戶家庭的需求。 塔維勒水廠位于阿布扎比以北約45公里處,采用反滲透技術對海水進行淡化,供當地社區和工業使用。該項目將從規模、效率和每噸淡水極低的生產能耗成本為行業設定新的基準。 阿布扎比塔維勒水廠將于2022年第四季度投運,預計將日產淡水909,200噸。該水廠將在滿足高峰用水量方面發揮關鍵作用,預計2017至2024年間,該地區高峰用水量將增長11%。 作為全球電氣技術的領導者,ABB積極參與到塔維勒水廠項目建設中,攜手項目EPC總承包方山東電力建設第三工程有限公司,為項目提供領先的中低壓電氣解決方案,保證供電連續性,提高系統運行效率,降低維護成本。ABB將向該海水淡化項目提供30臺UniGear ZS3.2中壓開關柜和250臺MNS Digital低壓開關柜。 “我們非常自豪,ABB的技術將用于塔維勒水廠,這將有助于阿聯酋實現建設更可持續、自主和高效的水和能源設施的目標。預計投產后,該水廠將滿足35萬多戶家庭的用水需求。水顯然是一個國家繁榮和增長的關鍵因素,今天是世界水日,我們很高興為打造安全、智慧和可持續的未來貢獻力量”,ABB電氣中東和非洲負責人Loay Dajani表示。 在配電系統中,開關柜用于控制、保護和隔離電氣設備,確保連續供電。已交付的ABB MNS開關柜將智能設備與數據接口結合,支持開關設備的遠程操作監控和基于狀態的維護。 在項目中,ABB還提供了廣泛的中低壓電機和變頻器,確保工廠水泵的高效穩定運行。ACS580MV中壓變頻器將電機的速度和扭矩與水泵需求相匹配,從而實現節能。 ABB電氣中國總裁趙永占表示,供電可靠性和電能管理對海水淡化工程的長期可靠運行及高效運營至關重要,ABB能夠為海水淡化項目提供完整的電氣解決方案。在中國,為中國和世界,我們很榮幸與全球知名EPC總承包商山東電力建設第三工程有限公司攜手合作,為阿布扎比這一標志性的項目提供領先的配電技術。ABB致力于為成為中國企業的優選合作伙伴,期待我們利用各自的優勢在全球市場實現合作共贏。” 從1993年開始,每年的3月22日為“世界水日”,旨在提升公眾對水資源的意識,目前,全球仍有22億人缺乏安全的飲用水。 在全球范圍內,ABB解決方案提升人們獲取安全、清潔飲用水和衛生設施的機會,并推動工業、農業和城市里水的可持續利用。例如,ABB端到端解決方案幫助當地水務部門跟蹤、衡量和優化印度西南部科帕干旱地區的用水情況; ABB幫助阿曼Al Ghubra海水淡化廠提升生產能力;ABB自動化系統幫助越南胡志明市的老化供水管網進行現代化改造。 ABB(ABBN: SIX Swiss Ex)是全球技術領導企業,致力于推動社會與行業轉型,實現更高效、可持續的未來。ABB 通過軟件將智能技術集成到電氣、機器人、自動化、運動控制產品及解決方案,不斷拓展技術疆界,提升績效至新高度。ABB擁有130多年的卓越歷史,業務遍布全球100多個國家和地區,員工人數達10.5萬。ABB在中國擁有研發、制造、銷售和工程服務等全方位的業務活動,27家本地企業,1.5萬名員工遍布于約130個城市,線上和線下渠道覆蓋全國約700個城市。...
在“十三五”期間,我國能源在黨中央“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念和習近平總書記“四個革命、一個合作”能源戰略思想指導下質、量齊增,一方面保障了經濟社會的穩步發展,為社會進步提供了穩定、充足的能源保障;另一方面增加了清潔能源供應,使能源結構不斷優化,為生態文明建設提供了有力的支撐。 “十三五”能源發展取得的成就 縱觀“十三五”,國民經濟發展規劃綱要中能源發展的約束性目標已經基本完成,能源專項規劃不同程度地完成和超額完成,僅天然氣發展目標完成難度較大。“十三五”期間我國能源發展取得了以下成就: 能源生產和能源消費持續增長 2019年全國能源消費量達到了48.6億噸標煤,比2015年增加了5.6億噸標煤,年均增長1.4億噸。其中煤炭消費量約為39.3億噸,比2015年增加了約1億噸,平均每年增加約2500萬噸;石油消費量達到6.6億噸,比2015年增加了1.2億噸,平均每年增加超過3000萬噸;天然氣表觀消費量3067億立方米,比2015年增加了1134億立方米,年均增加近300億立方米;全社會用電量達到了7.2萬億千瓦時,比2015年增長近1.5萬億千瓦時,年均增加近4000億千瓦時(見表1)。 能源結構明顯改善 從生產端看,清潔能源供給能力增強,能源品種多元化水平提高。非化石能源裝機比重從2015年的35%提高到2019年的40.8%,增加了5.8個百分點,提前超額完成“十三五”目標;非化石能源發電量占比從2015年的27%增加到2019年的30.4%,增加了3.4個百分點;2019年煤電發電量已達4.56億千瓦時,電煤“十三五”中期(2018年)在全部煤炭消費中的占比已經達到53.9%,比2015年的49%提高了4.9個百分點,已完成“十三五”目標(55%)的82%。從煤炭的利用高效率看,2019年和2015年相比,燃煤發電量增加了6000多萬千瓦時,折合電煤消耗量約2.7億噸,期間煤炭消費量增加近1億噸,散煤減少約1.7億噸,煤炭使用效率大幅提升,為減少散煤消費做出了重要貢獻。 從消費端看,2019年全年清潔能源消費量約11億噸標準煤,占能源消費總量的23.4%,與2015年相比提高了5.4個百分點。非化石能源和天然氣分別貢獻了3.2和2.2個百分點。電能在終端能源消費的占比為26%,比2015年提高了約3個百分點。煤炭消費比重從2015年的64%下降到2019年的57.7%,提前完成“十三五”目標。 二氧化碳排放強度和污染物排放水平大幅下降 在低碳方面,2019年我國單位GDP二氧化碳排放水平下降17.9%,基本完成“十三五”提出的降低18%的目標。低碳水平提升除了能效大幅提高的貢獻外,非化石能源應用起到了重要作用,按照全國非化石能源發電量2.39億千瓦時計算,僅非化石能源應用減排二氧化碳總量已經超過了20億噸。 在清潔方面,2019年我國電力清潔發展水平顯著提升,其中煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放量分別約為18萬噸、89萬噸和93萬噸,分別較2015年排放量下降了22萬噸、111萬噸和87萬噸,降幅分別達55%,55.5%和48.3%。截至2019年底,我國86%以上的煤電裝機達到超低排放限制,總量約8.9億千瓦,為能源的清潔化做出了巨大貢獻。 關鍵領域改革逐步深化 在習近平總書記“推動能源體制革命,還原能源商品屬性”的發展要求指導下,以充分發揮市場配置資源決定性作用和更好發揮政府作用為核心的能源體制機制深化改革在關鍵領域先后實施,2015年和2017年分別出臺了深化電力體制改革和深化油氣體制改革的相關文件,從定價、交易、運行機制等多個方面提出深化改革的目標,并在“十三五”期間取得了一定的成果,如建立電力交易中心,構建完成“中長期+現貨+輔助服務”的電力市場體系,油氣管網基礎設施獨立,礦業權競爭性出讓,外資企業放開準入等。 技術水平不斷提升 隨著傳統化石能源開采難度的加大,在技術裝備方面也相應投入更多,“十三五”煤炭、石油、天然氣的開采、儲存、運輸、環保、安全等諸多領域都取得了顯著的成就,技術水平不斷提升。 三代核電技術順利推進,截至2019年底,我國核電總裝機已經達到4876萬千瓦,居全球第三;在建核電總裝機1387萬千瓦,居全球首位。 可再生能源領域繼續鞏固“十二五”已經取得的國際先進技術水平的優勢,在低風速和海上風電開發需求的引領下、在“領跑者”等政策的激勵下,風電與光伏先進技術應用規模大幅上升,可再生能源應用成本繼續下降。 核電和可再生能源技術的提升,促進了非化石能源占比提升,為加速能源轉型和提前實現碳排放達峰目標奠定了堅實的產業基礎。 “十三五”能源發展存在的問題 “十三五”期間雖然取得了很多的成果,但能源發展在深化“創新、協調、綠色、開放、共享”方面仍然存在諸多不足,體制機制障礙掣肘能源結構優化,能源革命需要更堅定的推動力進行助推。 調結構、減煤炭落實不到位 為了治理大氣污染,習近平同志多次強調“調整能源結構,減少煤炭消費,增加清潔能源供應”。實際的執行情況是,“十三五”的前四年煤炭增加了約1億噸,石油增加了1.3億噸,天然氣占比的發展目標比2015年增加10%,現在只完成了目標的81%,尤其是高污染和高排放的煤炭消費先降后增,從2013年連續下降了三年之后,2017年開始連續三年反彈。“十三五”期間,煤炭不僅沒有減少,而且消費水平恢復到歷史高位,“大氣十條”減少煤炭消費量的努力幾乎清零(詳見圖1). 國家發展改革委、環境保護部、國家能源局2014年9月發布《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》中提出:“電煤占煤炭消費比重提高到60%以上”,“十三五”將該指標調整為55%,從實際完成情況看,“十三五”目標完成基本無壓力,但與《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》提出的高案目標還有一定差距,2020年實現目標存在較大難度。 能源效益持續下降 “十二五”以年均3.6%的能源消費增速和6.7%的電力消費增速支持了GDP年均7.8%的增長,規劃期內平均能源、電力消費彈性系數分別為0.46和0.86。“十三五”的前四年,我國GDP平均增速為6.6%,能源、電力平均增速分別為3.1%和6.1%,平均能源、電力消費彈性系數分別為0.47和0.92。“十三五”期間我國能源和電力的彈性系數水平高于“十二五”,可以看出我國的能源效率提升和產業結構調整都還沒有能夠全面貫徹綠色發展理念,需要進一步優化和提升(詳見圖2). 低碳目標未成為能源行業考核重點 “十三五”期間我國國民生產總值的碳強度雖然持續下降,但是,這主要是由于GDP增加帶動,并非二氧化碳排放絕對量減少造成。如圖3中,二氧化碳排放在2012-2016短暫的增長放緩之后,2017年又恢復快速增長,2019年二氧化碳排放總量突破了96億噸,約占全球排放量的30%。 區域之間發展不平衡 國家雖然制定了非化石能源比重、煤炭消費比重、單位GDP能源強度和單位GDP二氧化碳強度等五項約束性指標,并對非化石能源占比以外的四項約束性指標做了嚴格的分解落實,但是對于非化石能源占比這一約束性指標和天然氣占比這一預期性指標沒有規定明確的分解落實方案,導致這些緊約束和軟約束的目標沒有達到嚴格的落實。其中東部發達地區省份,除了廣東、福建一次能源消費中非化石能源占比超過20%,達到國家目標以外,其他省份都沒有達到非化石能源占比目標,其中上海、江蘇、安徽、山東、遼寧等省市,非化石能源消費占比不到5%,比全國平均水平低約10個百分點。在人均天然氣利用量方面,上述省份都沒有達到全國平均水平,上海人均天然氣消費量不到北京的1/3,浙江省的人均天然氣消費量不到全國平均水平80%。 地方發展清潔能源動力不足 目前,提升可再生能源應用比例,調整能源結構已經成為全球共識,構建清潔低碳、安全高效的能源體系也已經在十九大被確定為國家戰略。但是政策的落點不夠堅實,一方面地方發展清潔能源動力不足,開采和使用化石能源往往比利用可再生能源產生更好的地方經濟效益;另一方面,從機制框架的構建來看,可再生能源發展受限并不會使任何一級管理機構承擔相應的責任和不利后果,因此無論是利益驅動還是法則制約,都不足以讓地方政府全力發展可再生能源。 “十四五”能源發展展望 2020年9月22日,習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論中發表重要講話,表示中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,爭取在2060年前實現碳中和。這是黨和國家在五大發展理念基礎上,又提出的量化目標指引。 能源發展需求 雖然“十四五”受中美貿易戰等外部形勢影響,經濟增速下行壓力增大,給能源發展帶來了一定的不確定性。但我國工業化、城鎮化進程尚未完成,經濟發展將由數量型推動轉變為質量型推動,在新型基礎設施建設、工業產品生產和居民生活消費等多方面因素拉動下,預計“十四五”能源需求仍將持續增長。如“十四五”期間國內生產總值(GDP)增速按5%考慮,能源彈性系數按0.4考慮,電力消費彈性系數按1考慮,假設2020年度能源消費仍維持在48.6億噸標準煤,全社會用電量為7.2萬億千瓦時,則2025年全國能源消費總量大約為53.7億噸標準煤,較2020年增加5.1億噸標準煤,平均每年增加1億噸左右。2025年全社會用電量將達到9.2萬億千瓦時,比2020年增加2萬億千瓦時,平均每年增加約4000億千瓦時。“十四五”能源消費和全社會用電量的增量分別為4.4億噸和1.5萬億千瓦時(詳見表3)。 能源是大氣污染物和二氧化碳的主要排放源,目前除了“大氣十條”對部分地區能源結構優化和能源的清潔利用有明確的要求之外,環境治理領域尚無針對能源結構優化的量化要求。但是考慮到煤電機組超低排放改造、居民生活散煤替代等措施的潛力有限,在不約束能源消費總量的前提下,若不進一步調整能源結構,抑制煤炭和石油消費,我國2025年二氧化碳排放量將有可能逼近110億噸,很難實現提前完成2030年二氧化碳排放達峰目標和2035年環境質量有根本性好轉的要求,更難以實現2060年碳中和目標。因此綜合清潔能源替代、保障能源安全、大氣污染防治和應對氣候變化等要求,2025年煤炭消費總量應該控制在38億噸以內,石油消費量需控制在7億噸以內,天然氣消費量增加到4300億立方米左右,即化石能源消費總量控制在43億噸標準煤左右,非化石能源占比提高到20%左右。屆時我國能源消費排放的二氧化碳為100億噸左右,為二氧化碳排放早日達峰奠定基礎。 能源發展目標 我國“十四五”能源發展應該在保障能源供應量的基礎上,在能源結構調整上加大力度,根據發展目標的重要程度,確定約束性、警示性和指導性的量化考核目標,并在此目標的基礎上完善政策引導體系,促進能源加速朝清潔低碳方向轉型。 能源發展需要關注的重點問題 為確保“十四五”期間的能源供需平衡并且推進2030二氧化碳排放達峰和2060碳中和目標的實現,能源領域發展需要重點關注如下問題: 大力提高能源利用效率。我國能源綜合利用效率大體上是世界平均水平的一半,是發達國家1/4左右,是世界先進水平的1/6左右,“十四五”期間實現能源效率的提高,是經濟高質量轉型成功的標志,需力爭“十四五”末,我國GDP的能源強度達到世界平均水平,將規劃期末的能源消費增量控制在比2019年水平增加5億噸標煤以內。 嚴格控制化石能源消費總量。煤炭和石油既是高污染能源也是高碳能源,源頭治理是治污和減排最重要、最關鍵、最有效的手段,也是唯一能夠產生協同效應的手段。控制煤炭和石油消費總量而非能源消費總量,是在認可能源消費持續上升的基礎上促進能源結構優化的規劃方法。此外,控制煤炭消費總量還有助于煤炭占比的下降,降低煤炭保供的壓力,控制石油消費有利于降低我國石油對外依存度,確保能源供應安全,力爭化石能源消費控制在44億噸標煤以內。 要特別關注的是,由于國際油價的調整,市場會更多地選擇進口油氣,會加大化石能源消費比重,如果出現基礎設施過度投資,將可能造成基礎設施的高碳鎖定,為我國2030年二氧化碳排放達峰和2060年實現碳中和埋下隱患。 大幅度提高非化石能源比例。我國風能和太陽能資源非常豐富,且具備完備的產業基礎,已經初步具備發展成為主力能源的經濟競爭力。從“十三五”的發展經驗看,可再生能源的快速發展超出預期,配合核電的適度發展,非化石能源在能源消費中的比重仍有大幅提升的空間,其目標是2025年確保非化石能源占比達到19%,力爭20%,提前實現達峰目標。同時非化石能源占比的提高,尤其是實現對化石能源的存量替代,有助于能源供應安全和經濟的高質量轉型,推動能源由資源依賴向技術依賴過渡。 增加清潔能源供應。我國一次能源供應中清潔能源占比過低,終端用能中的清潔能源比重則更低,遠遠低于世界平均水平,與發達國家相比差距更大,不斷增加清潔能源供應不僅僅是保護環境的需要,也是提高經濟發展質量和提高人民生活質量的需要。 大力推動能源與環境氣候協同治理。國內外的經驗都證明,能源環境氣候可以協同治理,相互推進,國家應該在吸收國際先進經驗的同時,總結珠三角能源結構優化與環境治理即低碳發展的經驗,擴大協同治理的理念和范圍。努力控制高污染的能源使用,對煤炭和石油消費進行總量管理,達到控制化石能源消費總量,減少環境污染和溫室氣體排放的多重效益。...
2020年,一度黯然失色的磷酸鐵鋰電池重現曙光,邁入新的增長周期。 2020年磷酸鐵鋰電池占比持續上升,11月磷酸鐵鋰電池的裝車量在全材料類型占比已達到44.4%。 另據統計,11月我國動力電池裝車量10.6GWh,同比上升68.8%,環比上升80.9%,其中磷酸鐵鋰電池共計裝車4.7GWh,同比上升91.4%,環比上升95.5%。 磷酸鐵鋰電池的悄然升溫既有政策調整的原因,也與高性價比車型的陸續投放分不開。 2020年之前,補貼政策以高續航里程為導向,因此車企在車型研發上也格外追求高續航里程,以獲得最優補貼;然而到了2020年,續航里程在300公里以下的車型無法再獲得補貼,一些企業不得不開始降低對續航里程的追求,推出高性價比的車型。 2020年1-11月,A00級車型占比從2019年的21.9%提升至31.3%,主打A00級車型的五菱宏光和長城歐拉前11個月的銷量分別達到了8.1萬輛和4.2萬輛,位列純電動汽車銷量榜第3位和第5位。 除A00/A0級車外,特斯拉Model 3的標準續航里程版本也采用了磷酸鐵鋰電池;大眾在8月的中國汽車論壇上,明確未來將采用磷酸鐵鋰電池;梅賽德斯-奔馳則在10月的戰略發布會上提出中低續航版本車型將采用磷酸鐵鋰電池的構想。 同時,磷酸鐵鋰電池大勢逆襲的趨勢下,其產銷情況、市場集中度、價格以及生產工藝也隨之發生變化。 從產銷數據上看,2016年磷酸鐵鋰產量為7萬噸左右,2017-2018年產量保持在7-8萬噸,2019開始儲能領域的需求增長導致總產量提升至9-10萬噸,2020年由于下半年需求旺盛,磷酸鐵鋰產量增至14萬噸。 2021年新能源汽車、重卡、船舶、電化學儲能等多個領域需求共同釋放,估算明年磷酸鐵鋰保底需求25萬噸。 市場集中度方面,2020年磷酸鐵鋰電池市場集中度較高,幾家頭部企業占據了大概80%-90%的市場份額,德方納米、萬潤、貝特瑞、裕能等基本都是寧德時代的供應商。 從價格方面來看,磷酸鐵鋰材料從11月初開始漲價,正常漲幅是2000元/噸,而原材料碳酸鋰漲價幅度已超過1萬元/噸。 造成這種現象的主要原因是材料端龍頭企業集中,固定供貨給下游電池企業,在這種供需格局下,價格向下游傳導的可能性較小;而原料端由于產品相對標準化,除了作為磷酸鐵鋰材料,還可以供貨給其他行業,在下游供應上選擇更多。 目前,主流磷酸鐵鋰材料價格為3.5-4萬元/噸,儲能用磷酸鐵鋰材料價格為3.1萬元/噸左右,動力用磷酸鐵鋰材料價格為3.5萬元/噸。 生產工藝方面,當前磷酸鐵鋰電池主要有以下幾大工藝路線: 1.磷酸鐵工藝,該工藝是現階段國內磷酸鐵鋰電池的主流工藝,比亞迪、北大先行、國軒高科均采用這種工藝,其優勢在于生產的產品克容量和壓實密度較高; 2.硝酸鐵工藝,這種工藝生產的產品克容量稍低,但一致性較好,成本也更加可控; 3.鐵紅工藝,這種工藝生產的產品主要優勢在于產品成本較低,劣勢在于克容量和壓實密度較低,目前更適用于作為儲能電池,該工藝下80%-90%的產品均流向了儲能領域; 4.水熱法工藝,這種工藝成本極高,生產的產品可達7-8萬元/噸,其優勢在于低溫性能及倍率性能較好,但由于價格昂貴,產品大多用在軍工領域; 5. 磷酸鋰工藝,這是今年推出的新工藝,其優勢在于成本比較低,但磷酸鋰產品來源卻不穩定。 從生產工藝上看,磷酸鐵鋰電池并非十全十美,但不可否認的是,依據其安全性高、循環壽命長、制造成本低等優勢,磷酸鐵鋰電池市場需求依舊旺盛。 除了新能源汽車外,5G基站、電化學儲能、二輪車等其他領域的需求也呈現快速增長態勢,尤其是儲能領域,或成為磷酸鐵鋰電池的第二戰場。 上半年,中國鐵塔和中國移動先后進行5G基站備用電源磷酸鐵鋰電池儲能項目的招標,中標企業包括鵬輝能源、億緯鋰能、南都電源、中天科技、海四達、雙登集團、雄韜電源、光宇電源、力朗電池等。 近日,《中國鐵塔與中國電信備電用磷酸鐵鋰電池產品聯合集中招標項目招標公告》正式發布,招標預估量為2.09GWh。 未來中國至少需要新建或改造1438萬個基站,以單站能耗2700W、應急4h進行估算,5G基站儲能市場未來將提供155GWh的磷酸鐵鋰電池需求空間,對應的市場規模將超過1000億元。...
9月22日,我國宣布了力爭2030年前實現碳排放達峰、努力爭取2060年前實現碳中和的愿景,并在12月12日聯合國“2020氣候雄心峰會”上,進一步提出到2030年,國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右的目標,為攜手應對氣候環境挑戰提供了中國智慧、中國方案,充分展現了大國擔當。 碳達峰、碳中和的目標與愿景對于能源電力低碳化轉型提出了更高要求,面向2060年,我國能源電力在新形勢下呈現出新的中長期發展路徑。 能源結構加速演變 在能源需求總量方面,終端能源需求有望于2025年前后達峰,一次能源需求將于“十五五”期間達峰。終端能源需求峰值有望控制在37億噸標準煤左右,2035年、2050年和2060年分別達到34億噸、28億噸和24億噸標準煤左右。一次能源需求峰值有望控制在57億噸標準煤左右,2035年、2050年和2060年分別達到55億噸、51億噸和46億噸標準煤左右;其中化石能源需求峰值約為43億噸標準煤左右。 在能源利用效率方面,能效水平持續提升,單位GDP能耗水平有望于2040年以后達到世界先進水平,人均能源需求2030年前后達到峰值,約4噸標準煤左右。用能結構升級疊加節能潛力釋放將推動能源利用效率持續提升,人均一次能源需求將保持低速增長,2050年下降至3.6噸標準煤,遠低于同期美國和韓國的水平,略高于同期日本、法國和德國。2060年進一步下降至3.3噸標準煤。 在終端能源部門方面,各部門需求格局加速演變,建筑和交通部門相繼成為終端用能增長的主要動力。我國能源需求增長結構逐漸向均衡化演變,工業、建筑、交通部門用能占比到2035年分別為43%、32%和23%,2060年達到34%、36%和29%。其中,工業部門用能正處于高位徘徊階段,即將進入快速下降期;建筑部門用能在2040年前緩慢持續增長,成為推動終端能源需求增長的主要動力;交通部門用能在2035年前快速增長,是終端能源需求增長的重要引擎。 在終端能源品種結構方面,電氣化水平持續提升,電能占終端用能的比重有望在2050年和2060年分別達到約60%和70%,工業部門電氣化率穩步提升,建筑部門電氣化率最高,交通部門電氣化率提升最快。終端用能結構中,電能逐步成為最主要的能源消費品種,2025年后電力將取代煤炭在終端能源消費中的主導地位。電能占終端能源消費比重2025年、2035年、2050年、2060年有望分別達到約32%、45%、60%、70%。分部門來看,工業部門電氣化率穩步提升,2060年電氣化率從2020年的26%提升至2060年的69%;建筑部門電氣化水平最高、提升潛力最大,2060年電氣化水平提升至80%;交通部門電氣化水平提升最快,將從2020年的3%提升到2060年的53%。 在一次能源結構方面,非化石能源占比將在2040年左右超過50%,成為我國能源供應的主體,2060年非化石能源占一次能源比重有望達到約80%。一次能源低碳化轉型明顯,非化石能源占一次能源消費比重2025年、2035年、2050年、2060年分別有望達到約22%、40%、69%、81%。2035年前后非化石能源總規模超過煤炭。風能、太陽能發展快速,在2030年以后成為主要的非化石能源品種,2050年占一次能源需求總量比重分別為26%和17%,2060年進一步提升至31%和21%。 在能源對外依存度方面,我國油氣對外依存度先升后降,中長期來看能源安全問題逐步好轉,我國能源整體對外依存度將長期保持20%以下。我國石油和天然氣對外依存度近中期將在高位徘徊,對外依存度分別在2025年和2035年之后顯著下降,2050年分別達到53%和31%,2060年分別降低至42%和21%。 電網資源配置能力持續提升 在電力需求方面,全社會用電量仍有較大增長空間,2035年后進入飽和增長階段,2050年有望增長至14萬億千瓦時左右。我國電力需求將持續增長,增速逐步放緩,2025年、2035年、2050年、2060年分別達到約9.8萬億千瓦時、12.4萬億千瓦時、13.9萬億千瓦時、13.3萬億千瓦時。2050年后我國人均用電量將達到10000千瓦時左右,介于當前日本、德國等高能效國家水平與美國、加拿大等高能耗國家水平之間。 在電源發展方面,電源裝機總量2025年、2035年、2050年將分別達到30億千瓦、40億千瓦、50億千瓦以上。各類電源發展呈現出“風光領跑、多源協調”態勢。我國電源裝機規模將保持平穩較快增長,2025年、2035年、2050年、2060年分別達到約31億千瓦、47億千瓦、55億千瓦、57億千瓦左右。陸上風電、光伏發電將是我國發展最快的電源類型,2060年兩者裝機容量占比之和達到約60%,發電量占比之和達到約45%。為應對新能源大規模發展帶來的電力、電量平衡與系統安全穩定運行問題,仍需各類常規電源發揮重要作用。煤電裝機容量將在“十五五”期間達峰,峰值約為12億~13億千瓦,未來宜通過延壽,確保其長期在電力系統中發揮電力平衡、調節支撐和電量調劑功能,對我國保障電力供應安全起到托底保障作用。氣電、核電、水電等常規電源仍將保持增長態勢,發展空間受限于經濟性、站址、資源條件等因素。 在電網發展方面,電網大范圍資源配置能力持續提升,2035年、2060年跨區輸電容量將達4億千瓦、5億千瓦以上,全國互聯電網的重要性愈加凸顯。我國跨區輸電通道容量仍有較大增長空間,2035年區域電網間互聯容量將由當前的1.5億千瓦增長至約4億千瓦,此后增速放緩。西北地區、西南地區為主要送端,華東地區、華中地區和華北東部地區為主要受端,資源富集區外送規模呈逐步擴大趨勢,尤其是在2035年之前將保持快速發展。電網作為大范圍、高效率配置能源資源的基礎平臺,重要性愈加凸顯,將在資源配置與調節互濟方面發揮關鍵作用。 在系統新技術方面,需求響應與新型儲能迎來發展機遇期,2060年規模分別有望達到3億~4億千瓦、4億~5億千瓦,兩者容量之和超過最大負荷的30%。隨著能源互聯網逐步建成,需求側資源將在我國電力系統中發揮重要作用。預計2060年我國需求響應規模有望達到3.6億千瓦左右。新型儲能在2030年之后迎來快速增長,2060年裝機將達4.2億千瓦左右。兩者將成為未來電力系統重要的靈活性資源,保障新能源消納和系統安全穩定運行。 碳排放目標有望超額實現 從能源碳排放演化趨勢來看,能源消費產生的二氧化碳排放于2025年前后達峰,2035年后進入快速下降通道,單位GDP二氧化碳排放量下降目標有望超額實現。能源消費產生二氧化碳排放量增長趨緩,有望在“十五五”前期達到峰值,峰值控制在105億噸以下,此后呈現穩中有降態勢,2060年能源消費產生碳排放約6億噸,低于屆時碳吸收能力(10億~20億噸),同時為非能源消費碳排放等其他排放源留出了一定空間。從碳排放強度來看,2030年單位GDP二氧化碳排放強度比2005年下降75%以上,下降幅度能夠超額完成既定目標。 從部門貢獻來看,電力部門為能源碳減排作出顯著貢獻,近期以替代方式助力終端用能部門減排,遠期以加速減排推動能源碳排放大幅降低。電氣化水平提升伴隨著更多碳排放從終端用能部門轉移到電力部門,支撐實現了終端用能碳排放的大幅降低。隨著清潔能源發電量占比逐漸提升,電力部門碳排放總量在“十五五”前期達峰,峰值水平不超過45億噸。考慮疊加碳捕集、利用與封存(CCUS)作用,2035年之后電力系統碳排放快速下降,2060年基本實現凈零排放,有力推動了能源消費產生碳排放的大幅下降。...
當前,低碳化作為全球性的發展趨勢,已經獲得了主要經濟體的共識。9月22日,中國國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上宣布:中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。10月29日,中共中央十九屆五中全會通過的《中共中央關于制訂國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二O三五年遠景目標的建議》提出:降低碳排放強度,支持有條件的地方率先達到碳排放峰值,制定2030年前碳排放達峰行動方案;展望2035年,碳排放達峰后穩中有降。 當前,正值中國的經濟進入高質量發展階段,這也意味著,碳中和目標的實現勢必伴隨著巨大的模式創新和各個產業的新一輪技術變革。各個產業向電氣化和數字化轉型升級的過程,也恰恰是為低碳化和可持續發展鋪就的一條創新之道。 在這方面,承載和保障著國計民生穩健運轉、在能源分配和消納中承擔重要作用的電力系統,也正積極邁入通向低碳化的快行道,為全社會的可持續發展率先樹立典范。剛剛落幕的中國國際電力設備及技術展覽會,重點聚焦了我國能源電力轉型持續深入下“一站式輸配電、電力自動化、監測及智能儀表、電力物聯網/數字化電網、電力智能制造裝備及數據中心”等領域的新技術與新發展。作為中低壓配電領域專家,施耐德電氣通過全面升級的中低壓一體化的智能配電解決方案,打造智能配電領域的“全局掌控、全景覆蓋和全新體驗”,呈現出綠色數字化的“電氣新世界”,引領能源電力行業的低碳可持續發展。 2020年中國國際電力設備及技術展覽會施耐德電氣展位現場 從洞察到實踐,就位電力系統低碳化跑道 今天,施耐德電氣已經洞察到了實現電力系統低碳化的本質路徑——通過廣泛互聯互通的基礎設施環境,將更具可持續性的能源、設備、流程和智慧算法不斷打通和融合,以促進系統整體能效的持續優化,最終實現經濟效應和社會效應的全面提升。 為服務這一導向,施耐德電氣基于EcoStruxure電網和EcoStruxure配電兩大專業領域,創新打造更多互聯互通的產品、邊緣控制、應用分析及服務,充分融合數字化與電氣化,推動從供電側到用電側的安全可靠、綠色節能、高效可持續,形成更高等級的能效管理方式。 對于電力系統及其基礎設施的升級,施耐德電氣積極響應我國宏觀發展格局和具體業務場景的需求,通過“中低壓一體化、強弱電一體化”的數字化智能配電解決方案,結合快捷完善的全生命周期專業服務,在保障配電網系統高度穩健運行的同時,利用互聯互通的智慧,持續構建低碳化的運行模式。 其中,“中低壓一體化”可以更好地保證供電連續性和電能質量,并實現系統的預防性運維;而“強弱電一體化”則更側重于對建筑能耗、環境舒適度和通訊便捷度的優化。 這兩個“一體化”的優勢,是基于跨EcoStruxure電網和EcoStruxure配電兩大專業領域,貫通互聯互通的產品、邊緣控制、應用分析及服務,綠色智能的全面解決方案而實現的。以上融合了數據價值及全生命周期專業服務的智能配電解決方案,成為了施耐德電氣發力助推能源電力低碳化發展的核心利器。 綠色升級:為綠色設備及清潔能源開辟空間 首先,電力系統的低碳化變革,可以通過讓配電網容納更多的綠色設備和可再生能源而加以實現。施耐德電氣將綠色、低碳的理念融入產品的創新路徑,為電網提供更多的綠色設備,積極助力從電網到全社會的低碳可持續發展。 在這方面,施耐德電氣領行業風潮之先,推出了全新無六氟化硫(SF6-free)環保中壓開關設備——GM AirSeT、RM AirSeT與SM AirSeT系列產品,使用干燥空氣代替強效溫室氣體六氟化硫作為絕緣氣體,結合了并聯真空開斷技術,可以更加安全、可持續地利用數字化技術解鎖數據價值,并有效控制碳排放、提升成本效益,助力配電網建設的綠色低碳可持續發展。 而在供電側,施耐德電氣基于在全球積累的實踐應用經驗,正在持續探索如何通過智能電網和微電網工具、綠色數字化中壓開關設備和循環經濟方法,幫助電網在穩定、可靠運行的前提下,靈活消納更多的可再生能源,讓綠色低碳的價值向電網上下游進一步延伸和擴展。 為了實現這一目標,施耐德電氣推出的分布式能源資源管理系統(DERMS)、降壓節能(CVR) 和微電網等新技術,可以助力配電企業推動智能基礎設施普及、采用綠色開關設備及循環經濟,從而使之能夠集成更多的可再生能源并更好地管理智能基礎設施,真正從源頭有效減少碳排放量。 數據驅動:優化能源配置釋放能效潛力 隨著用電側各行業向更加電氣化、分散化、數字化的方向發展,規模化部署讓電力設備密度更高,電力系統越發復雜,導致運維難度增大。與此同時,大量增量電力資產的接入也讓電力設備的能耗問題不斷浮出水面。 施耐德電氣認為,未來,圍繞綜合節能的新技術與應用將成大勢所趨,通過數字化技術、通信技術、云計算技術、智能運行技術、智能量測技術等打通設備層、控制層與決策層間的壁壘,發展基于數據驅動的配電網系統建設規劃、運行控制、運維管理、能源管控等,對能源資源進行優化配置,才能最大化地釋放能效潛力。 這一以數據驅動釋放能效潛力的理念,在施耐德電氣打造安全、高效、低耗的世界級數據中心——北京藍廳云數據中心的項目中被發揮得淋漓盡致。在這一項目中,施耐德電氣基于EcoStruxure的智能配電解決方案及全生命周期服務,提供了從Smart PIX中壓柜、Trihal變壓器、Blokset低壓柜、母線等智能設備,到FE千里眼運維專家(EcoStruxure?Facility Expert)在內的完整智能配電方案,在確保系統安全穩定運行的同時,通過數字化手段,全面提升了數據中心電能監控與運維水平。 智慧變現:打開用電側低碳化發展新視野 俗話說,千里之行始于足下。各類數據的涓涓細流不斷匯聚成大數據的智慧海洋,最終是為了讓智慧的軟件及算法得以“大顯身手”。施耐德電氣不斷完善以中低壓一體化及強弱電一體化為核心的整體解決方案,加強了對軟件產品的創新與應用。 例如,以PSO電力監控系統(EcoStruxure Power SCADA Operation)、以及PME電能管理系統(EcoStruxure Power Monitoring Expert)、FE千里眼運維專家(EcoStruxure?Facility Expert)等為代表的一系列邊緣控制軟件,通過對從中壓、低壓到終端配電數據的整合實現徹底打通和深度分析,為管理者提供可行性建議,更加強了企業“就近”解決不同場景挑戰的能力,更加快速地做出故障處理、能效改善等操作,讓更多行業的客戶能夠盡享靈活彈性、超高效、可持續以及以人為本的價值。 這些以往聽上去頗為“高大上”的功能,今天已經扎實、深入地服務于眾多用電端客戶,幫助他們從管理運營上打開低碳化發展的新視野。例如,在服務太古地產北京頤堤港的項目中,施耐德電氣通過EcoStruxure三層架構一次性滿足客戶全部需求,還為用戶實現了能源數據采集,就地運行團隊的現場監控管理及跨多系統數據整合,集團層面的數字化能效管理及智能能源診斷分析。太古地產集團可以隨時獲取子項目的KPI信息,項目運行團隊也可獲取各類能效優化解決方案,讓用戶切身感受到了在低碳化、可持續管理路徑上的“智慧變現”。 總體而言,施耐德電氣將通過中低壓一體化及數字化的智能配電解決方案,實現配電資產的預制聯接、配電系統的綜合治理、行業應用的邊云融合、配電場所的全景營維,從而全面優化能源效率管理、電能質量管理、電氣資產管理、運行維護管理水平,為電網的低碳化發展和創新提供有道可循的切實路徑,也為個垂直行業用戶側帶來了全局掌控、全景覆蓋和全新體驗。 ?當前,“十四五”開局之年將至,電力系統的脫碳進程有望進一步加速。施耐德電氣將抓住這一良好機遇,更充分地發揮在綠色智能上的差異化優勢,推動數字化與電氣化充分融合,打造更多創新的軟硬件產品及應用,為能源電力行業的低碳化布局積極賦能,鋪就出一條更加低碳的可持續發展之路。...
綜合能源服務會成為能源圈最火的領域嗎? 政策層面已經表態。 最新的消息是,國家能源局日前在答復十三屆全國人大三次會議第9637號提案——建議加快推動綜合能源服務發展時,明確表態“將結合‘十四五’能源規劃工作,加快推動綜合能源服務發展”。 9月,國家發改委等四部委共同發布《關于擴大戰略性新興產業投資,培育壯大新增長點增長極的指導意見》,首次對“綜合能源服務”提出明確要求——“大力開展綜合能源服務,推動源網荷儲協同互動,有條件的地區開展秸稈能源化利用”。 企業層面動作更是不斷。 9月底,國家電網有限公司推出綜合能源服務的互聯網主入口——綜合能源服務平臺“綠色國網”,集成27家省級智慧能源服務平臺,為各類終端客戶提供綜合能源服務。如今,國內外的電力企業、油氣企業、新能源企業甚至是互聯網企業,都在瞄準綜合能源服務發力。 該如何解決行業痛點,推動產業持續健康發展,讓綜合能源服務既叫好又叫座,從美好愿景成為真正的市場“蛋糕”? 解決理念和實踐層面的諸多困惑至關重要。 在理念層面,能源服務大家都明白,綜合能源服務是什么?作為新生事物,其緣何而生,又將走向何方?綜合各方觀點,可以得到如下判斷: 綜合是基礎,集成是其根本,冷熱電水等多能互補才是精髓。如果沿襲傳統思維擴充產品線,那就只是業務多元化,并非真正意義上的綜合能源服務。 服務是核心,應真正做到以用戶為中心、以服務為根本,全心全意滿足用戶的能源需求。目的是為降低用戶的用能總成本、滿足生產生活需求,而不是僅僅降低能源價格。 在能源清潔低碳轉型和信息技術快速發展的今天,融合了“云大物移智鏈”的綜合能源服務必將孵化出新興產業,并提升能源產業鏈競爭力。 在實踐層面,綜合能源服務產業已經從簡單的降成本向為用戶賦予綜合價值轉變,市場急需政策、資金、技術和商業模式,更為稀缺的則是聚合平臺和帶頭人。 從市場來看,目前參與者眾多。從體制區分,有國家隊、民間隊、國際隊;從行業區分,有電力派、油氣派、互聯網派、金融派;從操作手法區分,有謀求“大而全”的戰略布局,有追求“小而美”的精準打法。 面對即將到來的萬億級的市場藍海,競爭不可避免,因能源轉型而生的綜合能源服務,在“十四五”和“雙循環”新發展格局的背景下,必將迎來美好的未來。唯有兼具格局宏大、技術硬核、資源豐富和資金雄厚者,方能屹立潮頭,堅持到美好的“后天”。 綜合能源服務的最好時代正在漸行漸近。 價值有多少 蘇偉:綜合能源服務是近幾年在能源領域逐步發展起來的新業態,集成了多種技術創新和商業創新。一方面以用電側為主要場景,應用新技術、新模式提升中小企業參與程度,展現出開放、共享的特征。另一方面有利于打破不同能源品種間的行業壁壘和技術壁壘,增強企業主體跨領域的服務能力,激發其在市場上的競爭能力。 李穎:習近平總書記多次指示,要做好信息化和工業化深度融合這篇大文章,強調要深入實施工業互聯網創新發展戰略,持續提升工業互聯網創新能力,推動工業化和信息化在更高程度融合發展。能源互聯網既是工業互聯網發展的一個核心內容,它和工業互聯網也是融為一體的。綜合能源服務的本質是以市場為牽引,以數字技術為推動,從源、網、儲、荷、用多個維度,實現生態協同和經濟發展的多重目標。這與工業互聯網的目標完全一致。 綜合能源服務是充分發揮新一代信息技術的引領作用,加速能源行業數字化轉型,提升綜合競爭力的全新能源供給和消費模式。它既是以能源為基礎的現代服務業,也是跨界創新引領的技術,將在提升社會效率、促進產業數字化轉型方面作出巨大貢獻。 源動力哪里來 楊昆:當前,我國能源行業發展進入從總量擴張到提質增效轉變的新階段,可再生能源大規模開發利用,分布式能源、儲能、電動汽車等交互式能源設施快速發展,各種新型用能形式不斷涌現,新一輪能源技術革命、信息通信技術革命和產業融合技術發展新趨勢,為電力發展帶來新機遇。以跨界融合為主要特征的綜合能源服務,必將成為現代能源體系的重要系統生態和商業模式。 為適應新形勢、新業態、新模式的發展,電力企業積極行動,大力開展綜合能源服務,與互聯網企業、產業鏈上下游企業加強在智慧能源領域的深度合作,取得了積極的成果。但在發展過程中,還存在安全性、經濟性、政策支持力度、引領模式等問題,需要認真研究、持續創新,在發展中予以逐步解決。 趙華林:隨著能源革命的不斷深入,傳統的能源服務模式,不能滿足客戶多元化的能源生產和消費需求,以能源高效開發和利用為特征,以滿足客戶多元化、差異化、個性化需求為導向的綜合能源服務應運而生。 綜合能源服務通過能源技術與信息技術相融合,能源供給與消費相聯動、相響應,技術突破與模式綜合推進,實現能源綜合利用和梯級推動,提高能源使用效率,降低能源成本。開展綜合能源服務符合黨和國家重大戰略部署,也符合習近平總書記提出的“四個革命、一個合作”的新的能源發展戰略,建設能源互聯網等重要指示。 貫徹落實好中央的部署和要求,就是要構建更加高效的綜合能源服務體系,實現引領作用,打造新動能和平臺,培育產業生態,全面帶動關聯產業,特別是中小微企業共同發展,推動整個產業鏈轉型升級,助力國民經濟穩健前行。 韓英鐸:無論是綜合能源服務,還是能源互聯微網,未來的大發展都是大勢所趨,理由是電力系統的發展正在發生重大的變化。首先是能源稟賦,“西電東送”和“電從身邊來”進入了共生的時代,未來的電網將是垂直型和扁平型共生的電網。其次是老百姓的需求不光是能源和電力需求,還需要供熱供冷。未來風、光、儲、熱、冷、電多種能源形態會互相交融與配合,不是現在的供熱供電分割的格局。最后,在負荷側采取措施效果非常大,目前我國總的電力裝機容量超過20億千瓦,火電裝機容量達到12億千瓦,但尖峰負荷也就是十二三億千瓦。從我國電力尖峰負荷曲線來看,最高的尖峰負荷只占5%,運行小時數一年不超過50小時;即使是最尖峰的10%負荷,一年運行小時數不超過500小時,而我們國家裝機發輸配用電都依照尖峰負荷來配置,浪費比較大,所以電力企業提質增效的潛力也非常大。 齊越:我國能源體制機制正在發生深刻變革,電力市場化也正在加快推進,傳統的單一發電或售電模式越來越難以滿足市場和用戶的需求。無論是電網企業還是發電企業,都需要加快轉型升級,構建以用戶為中心、以市場為主體、與用戶實現強互動的商業模式,通過開展多元化運營、強化服務質量、產業鏈延伸和增值等措施發展綜合智慧能源,提升企業市場占有率和用戶黏性,增強市場競爭力。 面臨哪些挑戰 韓英鐸:現在綜合能源服務面臨的挑戰很多,因為它需要在很多方面進行創新,最大的挑戰就是體制創新。希望業界認真研究如何協調可再生能源與火電發展的問題。目前我們火電12億千瓦裝機,按照年利用4000小時計算,與過去年運行6000小時比較,相當于3億到4億千瓦的裝機在停運。我們發展可再生能源,不光是給世界做貢獻,要付出多大代價,也要做到心中有數。 薛禹勝:傳統的電網運行依靠一次能源的可調節性、可控性以及終端能源的平穩性來保證安全穩定運行,實際上是依靠著上下游的支撐來完成的。新的形勢下,一次能源和終端負荷都不可控,電網會受到很大沖擊。需要深入思考如何去彌補一次能源以及用電負荷的不確定性,需要用現代的技術來支撐這樣的功能。 我們要充分利用信息技術與物理能源系統進行緊密融合,在供給側要大規模用清潔能源替代傳統化石能源,在需求側要盡量大規模使用電能替代。需要注意的是,在提倡數字賦能的過程中,應努力在基礎理論和運營技術方面都有顯著創新。如果不強調這一點,只是提出號召或者討論概念,很難有實質性突破。 郭劍波:能源轉型面臨著矛盾的三角,即如何協調環境、安全和經濟三者的關系。現在關注比較多的是環境的有效性,隨著高比例新能源的應用,消納的安全性和經濟性問題會隨之而來。 雖然有人認為將來火電要關停一部分,但因為風電和太陽能的出力幾乎無法保障,所以在短期內難以預期常規機組的大幅度減少。新能源發電要成為主力電源,電量必須上去,這是很困難的事情。能源轉型要靠電力為主要手段,但電力轉型光靠電是沒有出路的,電力轉型的出路要靠綜合能源。 任偉理:儲能是綜合能源服務中未來要大發展的、朝陽的、無限的行業。能源轉型靠電力,電力發展靠儲能。 未來是“儲能+”的時代:儲能+炊具就可以隨時做飯了,儲能+飛機就是電動飛機。未來儲能在整個國民經濟轉型發展中、在整個能源變革中的作用不可估量,并且儲能會顛覆一些傳統的生產生活方式。 因為有了儲能,人類才能實現能源更加廣泛互聯、生活更加美好。 政策、市場誰主導 齊越:從政策層面看,縱觀國際綜合能源的發展歷史和現狀,發展較為順利的國家一般都有著立法先行、政府支持、企業和研究機構共同推進的體制機制作保障,大電網作為國家重要的公用事業戰略型企業,也積極支持并參與到綜合智慧能源的發展進程中來。 綜合智慧能源作為能源產業新業態,在發展萌芽階段應以政府扶持為主,企業支持為輔。 黃世霖:由市場主體來推動還是由國家政策來引導?二者并不矛盾。“十四五”期間,業界最期待的就是,主管部門能夠給儲能可預期的政策。從企業角度來看,按照市場化思路,電動汽車一定做到比傳統燃油車更便宜、更好用、更舒適,而且提供的是便宜、優質的清潔能源。 任偉理:政策就在路上,并且越來越快、越來越近。在政策沒有出臺之前怎么辦?先要從市場角度拓展思路,將風、光、儲等綜合應用起來,這一點對于電網企業開展綜合能源服務至關重要。電網企業在供電上具備很強的專業性和明顯的優勢,但是不能就供電論供電,不能拘泥于單一的用電維度的價格或成本下降,而是要進行供電、供熱、供冷、供氣之間的互聯互通。 儲能行業怎么干 任偉理:儲能行業是變廢為寶的行業,可以把被棄的風、光、水用起來。未來,光伏、風電會大規模發展,被棄掉的會越來越多,而且是有價值的能量,能把它存下來,這一定是前途無量的行業。 黃世霖:儲能實際上是綜合能源服務的一個手段和平臺,其目的就是為用戶能源成本下降服務,同時創造效益。現在的問題是,大家都說儲能是很好的技術,但是卻不愿意掏錢投資。為什么叫好又不投資?就是因為儲能的價值沒有得到很好的體現。 以電動汽車為例,大家都在抱怨電動汽車一次購買成本太高了,但是沒有看到的是,在使用過程中節省的成本價值卻無法體現。比如,傳統燃油汽車百公里消耗10升油需要大約60元;一般的電動汽車百公里耗電20千瓦時,以充1千瓦時電1元錢計算,每跑100公里就可以節省40元。如果是出租車的話,一天至少跑200公里,可以節省80元,一個月可以節省2400元。對于出租車,如果電池和汽車分離,采取租賃模式運營,從省下的費用中抽取1200元作為租金,一套成本五六萬元的電池包,很快就能收回成本。 這表明,在合適的商業模式下,如果電池壽命夠長、系統效率夠高、提供服務夠好的話,以現在的電池價格,儲能的實際效益相當好。當然,鋰電池成本還會往下降,現在就差一個創新的商業模式。 “十四五”怎么辦 蘇偉:綜合能源服務作為一片新天地吸引了包括騰訊、滴滴等科技企業,正泰、遠景等制造企業,清華大學、華北電力大學等高校以及院士和專家的關注和投入,這充分說明綜合能源服務產業前景美好、大有可為,希望各方各界攜手努力,致力于改善能源綜合利用效率,致力于提高清潔能源比重,提升大眾參與程度,將綜合能源服務產業打造成為經濟增長新的重要驅動力,為深化能源生產和消費革命,推動能源產業綠色和低碳轉型做出新的重要貢獻。 趙華林:綜合能源服務要以客戶為中心,強調多元化、個性化、差異化服務,通過加快滿足需求側,激發萬億級新興產業發展新的動能。 即將到來的“十四五”,是我國全面建成小康社會、基本實現社會主義現代化的關鍵時期。對于發展綜合能源服務提幾點倡議:一是堅持統籌推進,二是堅持數據驅動,三是堅持集成創新,有了這幾方面,就會有一個清晰的戰略。 黃世霖:“十四五”期間,清潔能源消費占比肯定會越來越高,大家的用能方式和習慣也會發生很大變化,因此綜合能源服務會面臨越來越多的挑戰。產業界需要團結起來,圍繞綜合能源服務目的,去探索應用場景,將來的場景可能有光儲電站、風儲電站,也可能有獨立儲能電站、5G基站、數據中心。 “十四五”期間,儲能企業要大力進行技術創新,開發適合商業化運行和市場需求的技術,比如長壽命、高效率、高安全可靠的產品,同時要把成本降下來。最重要的一點是,儲能作為新來者,需要創新的運營模式和價格機制,以此促進和引導產業的正確發展。 任偉理:可以預見的是,綜合能源服務一定會寫入國家“十四五”能源戰略規劃之中。為什么國家非常重視綜合能源服務?因為把綜合能源服務作為國家戰略大力發展,可以倒逼產業上的新技術、新模式不斷涌現,提升整個產業鏈的競爭力。 儲能是改變中國、改變世界的產業,也將是中國領先于世界的主要產業,更是中國2060年實現碳中和的重要手段。在以國內大循環為主體、國際國內雙循環相互促進的新的發展格局背景下,隨著新技術、新材料、信息通信技術的融合支撐,中國可以發揮產業優勢和后發優勢,中國的綜合能源服務一定會領先世界,助力美麗富強的中國夢早日實現。 ? ?...
近日,美國能源部(DOE)宣布了高達4,500萬美元的研究資金,以推進太陽能硬件和系統的集成,包括創建一個致力于開發現代化電網控制技術的資本運營機構。 盡管,目前太陽能僅占美國電力的3%,但預計到2050年,這一數字將達到18%,需要增加數百吉瓦的太陽能容量。DOE正尋求新的解決方案,可以將大量太陽能電量安全可靠地引入電網,并可以確保在這些安裝中使用美國制造的硬件。 能源部長丹·布勞耶特(Dan Brouillette)說:“美國的太陽能使用量正在上升,資助創新的研發項目將確保我們使用的技術使美國經濟受益,同時安全地為所有美國人提供可靠的電力。”太陽能技術辦公室(SETO)2021系統集成和硬件孵化器資助計劃將在兩大領域推進太陽能:系統集成和硬件的孵化器。 一、系統集成 當今的電網使用多種能源來發電,電網的能源結構正越來越多元化、經數字化和復雜化。將太陽能可靠、安全地連接到電網,無論是作為光伏地面電站還是戶用和工商業系統,都將面臨以下兩個主題領域的挑戰。與三個美國能源部國家實驗室和兩所大學合作開發的新的《網格形成逆變器研究路線圖》將有助于隨著這些技術的發展而指導研究,鼓勵美國的大學,公司,非營利組織以及州,地方和部落政府在此主題下提出申請。 能源部尋求創新項目: 電網形成技術研究聯合會:2500萬美元,1個獎項 電網形成技術自動協調逆變器和其他資源在電網中啟動和維持。SETO和風能技術辦公室(也在EERE內)將支持成立一個聯合體,以推進電網形成技術的研究和全行業合作,并確保這些技術能夠促進電力系統的運行。 將表后太陽能資源集成到公用事業數據系統中:600萬美元,2-3個獎項 集成通信系統,能夠消化分布式能源的傳感器測量值,尤其是光伏系統的儀表后測量值,是公用事業管理電網所必需的。這些系統將提高光伏系統的可視性,并使整個電力系統的控制和運行更加靈活可靠。選定的項目將獲得200萬至300萬美元不等的資金。 二、硬件孵化器 2019年,美國有90億美元用于光伏硬件采購,只有不到一半用于美國本土硬件。美國太陽能硬件制造業能為美國創造就業機會和經濟活動,促進能源安全。本專題旨在通過更快地將創新技術推向市場,增加美國太陽能制造業,也只有美國的營利性實體可申請本項資金。 能源部尋求創新項目: 1. 產品開發:600萬美元,6-12個獎項 本主題領域的目標是將新技術和制造工藝引入原型階段,并開發和驗證商業成功的途徑。選定的項目將獲得50萬至150萬美元不等的資金。 2. 產品開發和演示:800萬美元,1-4個獎項 用于產品或解決方案進行中試規模的測試和演示。例如,太陽能硬件的大批量或高產能制造工藝;生產大量用于現場測試和驗證的設備;以及用于試驗新硬件的演示系統(如微電網)。選定的項目將獲得150萬至300萬美元不等的資金。...
12月8日,英國駐華大使館聯合國際能源署在京舉辦《世界能源展望2020》報告(以下簡稱“報告”)發布會。來自中英政府、學界及業界的代表與會,解讀該報告的分析結論,共同探討2020年后清潔能源發展的關鍵機遇。 國際能源署在報告中評估認為,2020年,全球能源需求將下降5%,能源投資將下降18%,與能源相關的二氧化碳排放量將下降7%。預計今年全球電力需求將下降2%,天然氣需求下降3%,石油需求下降8%,煤炭用量下降7%,與可再生能源小幅增長形成鮮明對比。 ? 報告認為,新型冠狀病毒肺炎疫情對能源產業造成較大損害,其影響還會持續多年。著眼未來十年關鍵時期,報告深入探討了化解新冠肺炎疫情影響,并且研究消除疫情影響的不同途徑。 基于疫情等主因,以及最新的能源市場數據和能源技術發展趨勢,報告還研究了既定政策情景、經濟復蘇延遲情景、可持續發展情景、2050年實現凈零排放新情景下的不同發展趨勢。報告顯示,在所有上述情景中,可再生能源均預期實現快速增長,太陽能成為新的“電力龍頭”,其相關技術創新處于發電技術發展中的核心位置。在既定政策情景中,可再生能源將可滿足未來10年80%的全球電力增長需求,并在2022年后將每年刷新新增裝機紀錄;煤炭需求將不會恢復到疫情前水平,煤炭在2040年能源比重中將降至20%以下,這是自工業革命以來的首次;全球石油需求將在2030~2039年趨于平穩;到2040年,全球天然氣需求將增長30%,增長主要來源于南亞和東亞。 而在可持續發展情景中,清潔能源政策和投資激增能使能源系統步入全面實現可持續能源目標(包括《巴黎協定》、能源獲取和空氣質量目標)的正軌。國際能源署認為,可持續發展情景中所描繪的雄心勃勃的途徑有賴于各國和各企業及時全面地實現凈零排放目標,而實現2050年之前全球凈零排放,需要各方在未來十年繼續付出不懈努力。 會上,英國駐華大使館、國際能源署相關代表發表了視頻致辭。國家發改委能源研究所能源經濟中心主任高虎,英國外交、聯邦和發展辦公室氣候公使Nick Bridge,國際能源署能源供應及展望部主管Tim Gould,北京大學能源研究院副院長楊雷就“中國與國際實現凈零排放目標的前景”進行了深入探討。...
12月1日,彭博新能源財經(BNEF)發布《中國加速低碳進程》白皮書指出,工業和交通領域電氣化加速,以及可再生能源等零碳行業的快速部署,有助于中國順利完成在2030年前碳排放達峰值的目標,并將進一步助力2060年前碳中和目標的實現。 BNEF指出,中國目前約90%的碳排放來自電力和熱力生產、工業和交通等領域,基于“加速轉型情景”,中國應該在2023年前構建規模更大、更清潔化的電力系統,即將交通、建筑、工業領域的直接電氣化進程提速,并進一步普及零碳能源供應。電氣化加速可從三個方面著手,其一實現終端用能部門電氣化,其二提高零碳電源滲透率,其三用零碳氫氣取代化石電源。 基于“加速轉型情景”,BNEF預計,中國電力行業排放量最快有望于2024年達峰,此后將迅速下降,盡管用電需求仍將不斷上升,但年度碳排放量將以1.5億噸的速度下降。預計到2050年,電力將占中國終端能源消費比重的53%,其中,92%的電力將由光伏和風電為主的零碳能源提供。 BNEF中國研究負責人寇楠楠表示:“性能更優、成本更低的清潔能源技術,對全球各國實現清潔能源轉型都大有益處。” 事實上,中國的光伏和風電產業發展已經相當成熟,繼續擴大市場規模有利于產業可持續發展。中國電力企業聯合會數據顯示,截至去年底,全國并網風電2.1億千瓦、并網太陽能發電2.0億千瓦;預計到今年底,我國發電裝機容量將達21.3億千瓦,非化石能源發電裝機占總裝機容量比重將上升至43.6%。 “我們認為,中國在2030年前碳排放達峰,完全不是問題,挑戰在于達峰之后如何快速實現碳中和,加速電氣化無疑是一大有效途徑。”BNEF高級分析師劉雨菁稱,“中國應繼續推進電力市場改革,優化可再生能源的投資環境,同時通過更清潔的創新方案來降低對煤電的需求。”她強調,充分調動公共部門和私營企業所有利益相關者的積極性,將助力中國經濟加速低碳轉型。 毋庸置疑,中國在邁向碳中和目標的過程中,各關鍵低碳技術領域將吸引高達數萬億美元的新增投資。除了日漸成熟的光伏、風電、新能源汽車等行業,氫能也將是中國未來能源結構中必不可少的角色,將為中國工業在國內和國際市場上創造新機遇。 氫能未來的定位是解決難以減排行業的碳排放,如鋼鐵、水泥、建筑物、運輸等行業。雖然中國氫能應用的試點首先在交通領域展開,但這并不意味著交通是氫能唯一或是最重要的應用場景。BNEF指出,工業、電力和建筑物等領域的氫氣需求都有可能呈現明顯增長。 其中,氫燃料發電等零碳可調度電源對于電力系統加速減排至關重要,風電和光伏發電成本雖低,但無法確保全天候供電,氫氣則可以作為重要的調度能源。BNEF指出,過去5年,制氫電解槽成本已降低40%,如果能實現規模生產,成本還有望進一步下降。中國目前是電解槽成本最低的國家,如果要在制氫電解槽等新興技術行業領先全球,應該制定更為明確的政策鼓勵機制,幫助鋼鐵和水泥等脫碳“困難戶”轉用氫氣。 劉雨菁指出,雖然要實現于2060年前達成碳中和的目標任重道遠,但中國此舉仍是全球應對氣候變化行動中“濃墨重彩的一筆”。 彭博慈善基金會全球氣候與環境項目負責人楊愛倫也對中國低碳轉型予以了極高評價,稱隨著全球從新冠肺炎疫情中逐漸恢復,中國的碳中和承諾對全球氣候治理起到關鍵性的推動作用。“隨著中國在氣候變化上投入足夠的資源和資金,其不僅將收獲一個低碳社會,更將為其高質量的經濟發展帶來新的動力。”...
國務院總理李克強12月2日下午在人民大會堂同俄羅斯總理米舒斯京共同主持中俄總理第二十五次定期會晤。會晤以視頻方式舉行。 國務院副總理、中俄投資合作委員會、能源合作委員會中方主席韓正出席。 12月2日,國務院總理李克強在北京人民大會堂同俄羅斯總理米舒斯京共同主持中俄總理第二十五次定期會晤。會晤以視頻方式舉行。 國務院副總理、中俄投資合作委員會、能源合作委員會中方主席韓正出席。(圖片來源:新華社 姚大偉 攝) 李克強表示,中俄互為最大鄰國,始終相互尊重,奉行睦鄰友好政策,致力于實現互利共贏。面對新冠肺炎疫情沖擊,中俄攜手合作,抗擊疫情,推動經濟社會發展。今年習近平主席同普京總統多次通話,引領兩國關系持續高水平發展。在世界經濟嚴重萎縮、全球貿易投資低迷背景下,兩國合作的腳步不僅沒有放緩,很多領域還有新的進展,貿易緊密度進一步提升,跨境電商等新業態蓬勃發展,能源等戰略大項目穩步推進,遠東及地方合作取得新成果,充分體現了雙方合作互補性強、潛力巨大。中方愿同俄方一道,更好總結合作成果和經驗,為中俄新時代全面戰略協作伙伴關系持續健康發展注入新動力。 李克強和米舒斯京聽取了韓正,國務院副總理、中俄人文合作委員會中方主席孫春蘭,國務院副總理、中俄總理定期會晤委員會、中國東北地區和俄羅斯遠東及貝加爾地區政府間合作委員會中方主席胡春華,以及有關機制俄方負責人、俄第一副總理別洛烏索夫,副總理戈利科娃、諾瓦克、特魯特涅夫、切爾內申科等的工作匯報。 兩國總理充分肯定雙方各委員會一年來高效務實的工作,各層級、各領域交往合作保持良好發展態勢。李克強指出,中俄共同維護以聯合國為核心的國際秩序,維護多邊主義和自由貿易,不僅有利于雙方,也有利于世界。中方愿將共建“一帶一路”同俄方發展戰略更好銜接,鞏固傳統領域合作基石,推動經貿、能源、農業等合作取得新突破,不斷提升合作水平。積極打造開放合作新領域,在聯合制造、和平利用核能、數字經濟、中小企業等領域加快合作步伐。繼續加強人文交流,深化教育、青少年、旅游、冬奧會等領域合作,夯實兩國友好的民意基礎。 李克強介紹了當前中國經濟形勢,指出中國作為最大發展中國家,是具有成長性的大市場。中方愿同俄方共享發展機遇,擴大相互開放,深化互利合作,推動中俄各領域合作取得更多新成果。 米舒斯京表示,面臨新冠肺炎疫情沖擊,俄中相互支持幫助,各機制、各領域對話與合作高效運轉,充分體現了俄中新時代全面戰略協作伙伴關系的高水平。俄方愿同中方團結一致,攜手抗疫,加強疫苗、醫藥研發合作。采取有效措施,促進雙邊貿易投資盡快回到增長軌道,促進工業、農業、交通、能源、基礎設施等領域合作,挖掘數字經濟合作等新增長點。俄方祝賀中國嫦娥五號探測器成功在月球表面著陸,愿加快推進兩國航天合作。辦好兩國科技創新年,加強在基礎科學、應用科學等領域合作。深化人文文化交流,密切地方合作,加強在上海合作組織戰略協作,推動俄中關系不斷邁上新臺階。 兩國總理共同宣布通過《中俄總理第二十五次定期會晤聯合公報》及雙方金融、海關、知識產權等領域合作文件。 全國政協副主席、國家發展和改革委員會主任何立峰參加上述活動。...
11月19日,國家電投旗下中國電力國際有限公司(簡稱“中電國際”)順利完成對墨西哥大型清潔能源平臺公司Zuma Energía(簡稱“Zuma能源”)并購項目的交割。這是中國電力企業在墨西哥電力市場的首次重大直接投資,也是拉美地區今年以來交割規模最大的可再生能源并購項目。 能源是墨西哥領先的清潔能源獨立發電商,專注于清潔能源項目開發、融資、建設和運營,目前擁有4座總裝機容量為81.8萬千瓦在運新能源電站,4座電站均地處墨西哥風光資源較好區域。 國家電投于2018年底提出到2035年建設具有全球競爭力的世界一流清潔能源企業的戰略目標,參與國際市場競爭是國家電投實現“2035一流戰略”的必經之路。中電國際作為國家電投境外開發主力平臺,致力于成為國家電投國際清潔低碳能源投資平臺、國際綜合智慧能源開發平臺、國際先進能源技術引進平臺。 截至2020年10月底,國家電投的電力裝機容量達1.65億千瓦,清潔能源裝機占比53.3%,是全球最大的光伏發電企業,是我國清潔能源比重最高的大型綜合能源企業。此次收購墨西哥新能源項目后,國家電投擁有境外發電裝機容量達605.8萬千瓦,70%為清潔能源,境外業務覆蓋46個國家,其中“一帶一路”沿線國家37個。...
美國能源信息署(EIA)發布最新一版短期能源展望,預計美國電力部門天然氣發電廠發電量占比將從2019年的37%增至2020年的39%。2021年,由于天然氣價格上漲,預計天然氣份額將下降至33%。 煤炭發電量的預測份額從2019年的24%下降到2020年的20%,然后在2021年增加到25%。 可再生能源發電量從2019年的18%上升到2020年的20%和2021年的22%。可再生能源份額的增加是新增風能和太陽能發電能力的結果。 EIA預計2020年和2021年,核能發電量將下降約2%,反映出近期和計劃中的核能發電能力將退役。近年來,美國核電站在美國發電量中所占份額仍接近20%。 EIA預測,到2020年可再生能源將成為增長最快的發電來源,預計美國電力部門將在2020年新增23.2吉瓦的風電容量,并在2021年新增7.9吉瓦的風電容量。預計公用事業規模的太陽能發電量在2020年將增長12.8吉瓦,2021年將增長13.0吉瓦。 EIA預測,美國能源相關二氧化碳排放量在2019年較上年減少2.6%后,由于所有化石燃料的消耗量減少,到2020年將減少10%。EIA預計煤炭排放量將比2019年下降18%,石油排放量將比2019年下降13%。排放量的下降是由于應對新冠疫情而導致的經濟增長放緩導致的能源消耗減少。EIA預測隨著經濟復蘇和能源使用的增加,2021年美國與能源相關的二氧化碳排放量將在2020年的基礎上增加6%。...

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“隨著我國新能源的快速發展,其對電網安全穩定的影響日益突出,必須引起我們高度重視。”國家電網調度控制中心教授級高級工程師裴哲義呼吁。時隔十年,大基地再次成為中國風電產業發展的焦點。在開發建設過程中,當千萬千瓦級基地風電大規模并入電網,并網點的電壓穩定、頻率穩定對電網安全至關重要。如何安全穩定的接入電網,對開發企業、整機商和電網將是一個巨大的考驗。 2020年5月16日,「麒麟學院」在線舉辦“大基地時代——決戰風電并網”思辯會。裴哲義與中國電科院電力系統所發電控制與電網工程實驗室主任李文鋒,清華大學電機系教授、博導謝小榮,華能集團新能源事業部技術管理處處長李國慶,金風科技電網技術總工程師喬元等多位電力并網專家同臺論道,共同探討大基地時代如何決戰風電并網。以下是嘉賓精彩觀點摘要: 切實重視特高壓輸電條件下風電并網的有關技術問題 ? 國家電網調度控制中心教授級高級工程師 裴哲義 中國能源生產和消費呈逆向分布,大規模風電基地等一次能源集中在西部,而用電負荷集中在中東部,客觀上需要長距離大功率遠送才能把西部豐富的綠色風電送到中東部的負荷中心,特高壓直流輸電作為一種有效手段應運而生,在全國范圍內實現了能源資源的優化配置。但特高壓直流輸電自有的技術特性也給新能源并網提出了新的要求。 風電涉網可能引發一些問題。例如,新能源機組電網適應性不足,不具備高電壓穿越能力,因而存在大規模脫網的風險;新能源高占比下系統頻率和電壓調節能力持續下降;多電力電子設備交互作用復雜,振蕩問題凸顯;風電頻率耐受及調節能力不足。這些都將成為未來大規模風電基地并入電網時的潛在風險點。 2020年將發布新版《風電場接入電力系統技術規定》。根據新修訂的標準(征求意見稿),新能源的故障穿越包括低電壓穿越和高電壓穿越,其中低電壓要求為0.2pu,高電壓要求為1.3pu;新能源的頻率適應性范圍為48-51.5Hz;新能源可以通過控制去實現慣量響應和一次調頻特性;根據實際電網需要開展風電場并網次/超同步振蕩分析及防控措施專題研究。 為了維護電網安全穩定,建議做好以下幾項主要工作:一是要落實《電力系統安全穩定導則》相關要求,不符合強制性標準要求的,依法承擔民事或刑事責任;二是加快《風電場接入電力系統技術規定(GB/T 19963-2011)》等國家和行業標準的修訂工作,指導和促進行業健康發展;三是加快完成存量風電涉網性能整改工作;四是配套開展無功補償裝置改造;五是不斷提高裝備制造水平。 未來我們面對的一個很大挑戰就是調節能力。風電和光伏都是波動性能源,它需要調節電源,其中儲能是一個很好的選擇。具體到一個電網需要配多少儲能,怎么配儲能,這與當地的電網情況和配儲能的功能有關,需要進行論證。但未來新能源場站配置儲能,應該是一個方向。 大基地風電并網必須關注慣量、電壓、頻率和阻尼控制,才能滿足電網電壓穩定要求 ? 中國電科院電力系統所發電控制與電網工程實驗室主任 李文鋒 新能源發電正加速由輔助電源向主力電源轉變。隨著新能源裝機占比不斷提高,以同步機為主導的網源協調特性逐漸向電力電子化特性方向演變。 同時,伴隨特高壓交直流快速發展,特別是特高壓直流輸電規模的階躍式提升,系統強直弱交矛盾突出,擾動能量沖擊增大,影響范圍廣,呈現全網一體化特征。 隨著電源和電網結構的變化,電力系統的慣量、電壓、頻率、阻尼控制等基本特性發生了深刻的變化,在特性認知、穩定控制、安全防御等方面,需要在標準上提出新要求,在工程上提出新措施。 就技術要求而言,新能源場站的電壓和頻率耐受能力原則上與同步發電機組的電壓和頻率耐受能力一致;含新能源場站應具備一次調頻、快速調壓、調峰能力,且應滿足相關標準要求;電力系統應具備基本的慣量和短路容量支持能力,在新能源并網發電比重較高的地區,新能源場站應提供必要慣量與短路容量支撐;接入35kV以上電壓等級的分布式電源應具備一次調頻、快速調壓、調峰能力,其電壓和頻率耐受能力原則上與同步發電機組的電壓和頻率耐受能力一致。 此外,應研究、實測和建立電力系統計算中的各種元件、裝置及負荷的詳細模型和參數。計算分析中應使用合理的模型和參數,以保證滿足所要求的精度。計算數據中已投運部分的數據應采用詳細模型和實測參數,未投運部分的數據采用詳細模型和典型參數。 雙饋機組和直驅機組在大基地的電壓穩定上都能通過自身特點和系統配合,實現系統性能最優,滿足大基地條件下的電網電壓穩定要求。 隨著未來電網發展,常規電源的慣量基本保持在一定水平,只能從新增的新能源來增加。因此,風電可以參與調頻,我國前五大風電機組廠家都具有慣量和一次調頻技術能力。 避免次同步振蕩要重視前期風險評估 ? 清華大學電機系教授、博導 謝小榮 次同步振蕩主要有三大危害。電磁振蕩會造成風電機組撬棒電路損壞,危及風電場中電氣設備的正常運行;電磁振蕩會造成機組過電壓/電流,引起保護裝置動作,導致風電機組脫網事故的發生;諧波和間諧波會影響電力系統的電能質量,可能造成風電場不能順利并網,從而造成一定的經濟損失。 為避免次同步振蕩,建議在電源規劃和建設方面,要重視機組選型與控制參數設計、風電次同步振蕩風險評估;要布置必要控保裝備;在大基地投產運行后,要有廣域監測、預警與保護(緊急控制)系統。 從電網側看,直驅風機以變流器特性為主;雙饋風機則約70%是一個異步機,還有約30%是電力電子變流器。 雙饋風機對電網的作用有兩個,第一是感應發電機效應,這個對次同步振蕩有一點影響。嚴重時,一個串補輸電系統,雙饋風機的感應發電機效益與控制的相互作用,可能會使得風險增加。 對于特高壓交流串補場景,雙饋電機的負電阻特性會產生次同步振蕩風險。但是對弱電網來講,直驅和雙饋,都有電力電子的控制,可能都會有次同步振蕩的問題,需要相關方采取足夠關注,在技術改進上采取措施。 所以對風電設備電網接入場景要綜合分析,這其中控制產生的感應發電機效應占主導地位,還是由變流器的控制占主導地位?沒有一個標準答案,要根據具體的系統分析來看。 開發商需要系統處理平價上網與新導則的雙重要求 ? 華能集團新能源事業部技術管理處處長 李國慶 從開發商角度來看,新導則頒布將會進一步提升新能源發電設備的電網適應性,有利于行業健康發展。平價上網政策環境下,需要在項目的各個環節都能夠節約成本降低造價,要做到從前期資源測試、微觀選址、設備選型、工程建設和生產運維全生命流程的科學管控。 對于占主要成本的主機價格,需要從設計、制造、運輸、施工等環節跟開發商一起讓主機既符合并網導則的技術要求,又要讓造價符合平價上網的經濟要求。各開發商的招標文件中提出導則技術要求,主機廠商要快速推進符合并網導則的各種認證試驗工作,才能進入招標范圍。 提到儲能,建設電網友好型新能源項目,這是行業發展的需要。目前配合新能源電源建設的儲能技術標準還不完善,接入技術標準、容量比例、新能源加儲能建設模式的項目經濟型平價等還需要技術和政策的協調配合,需要網源設備等各方通力合作。 風機設計要有裕量和一定的升級空間 ? 金風科技電網技術總工程師 喬元 平價上網時代大家越來越重視成本。但是這個賬如果細算下來,為了維持20年全生命周期的安全穩定運行,風機不能只滿足眼下標準要求來設計,應該預留一定空間來應對未來可能的升級需求。 我認為光伏和風電在新能源比例較高的電力系統環境應該參與系統的調頻,例如像大基地這類場景,新能源電源局部占比較高,如果能夠參與系統調頻對系統的安全穩定更有意義。 一次調頻在系統中應用,應該區別對待新能源和傳統電源的特點,發揮各種的優勢,就像排兵布陣一樣。以新能源一次調頻為例,它的特點是響應速度快,可以第一時間響應系統的頻率變化,彌補傳統電源在一次調頻方面的響應速度,但是要注意到新能源本身源端不受控的問題。所以要揚長避短做到與傳統電源的優勢互補,實現電網系統的頻率最優調節。 ?...
本文對調度自動化系統高級應用軟件在大港油田電網中的應用情況進行了介紹,描述了軟件數據庫采用銘牌值設置參數的具體方法,重點詳述了參數的收集及計算方法。同時,對使用中遇到的問題進行了分析,并總結了使用經驗。 中國石油大港油田電力公司 張曉莉 大港油田電網是110 kV、35 kV電壓等級電網,共有45個變電站,其中110 kV站9個。在用的調度自動化系統是南京南瑞繼保電氣有限公司生產的PCS-9000 EMS調度自動化系統,適用于調度集控無人值守模式。在調度自動化系統高級應用軟件(PAS)的使用方面,應用的主要功能是狀態估計和調度員潮流。狀態估計主要用于檢查錯誤遙信、遙測,計算結果為自動化維護人員使用;調度員潮流主要用于預測有功潮流,幫助調度員預測電網運行方式改變后潮流的變化情況。 ? 1 油田電網調度自動化系統高級應用軟件使用情況 1.1 狀態估計的應用 根據油田電網的實際情況劃分了12個電氣島,人工排除非綜合自動化站、負荷輕(容易被誤判)的變電站11個。 遙信和遙測預處理總表、可疑數據和不合格量測表是維護人員需要經常瀏覽的畫面。通過定期監視畫面可以觀察錯誤的遙信和遙測。主要內容包括遙信、遙測、有功不平衡、無功不平衡、并列母線誤差大、檔位電壓不匹配和PQI不匹配等信息。以下情況是狀態估計在油田電網運行中發現的典型問題: 1)狀態估計報東某變電站201有功功率P數值為0,工作人員去現場重啟201測控裝置后正常。 2)狀態估計報某平臺變電站35 kV Ⅴ母線電壓為0。檢查運行方式為母線并列運行,Ⅳ母線電壓遙測正常,Ⅴ母線電壓量測出現異常。 3)狀態估計報王某變電站2#主變壓器6 kV側無功功率為0。當時2#變壓器6 kV側電流為189 A,有功2.04 MW,無功遙測異常。 4)狀態估計報某變電站6 kV出線開關-2刀開關位置錯。檢查6 kV出線開關合位,線路有負荷,刀開關位置與實際運行狀況不符。 5)狀態估計報烏某變電站1#變6 kV側 IPQ不匹配,檢查PQ值過小,有功僅0.01 MW,與電流37 A明顯不符。 由上述內容可以看出,狀態估計能比較準確地定位錯誤遙信和問題遙測,在保障電網安全運行方面能夠發揮一定作用。 1.2 調度員潮流的應用 油田電網調度員潮流計算軟件經過兩年多的反復調試,在參數準確、軟件系統穩定的情況下,可以預測區域電網有功潮流變化。目前,在油區北部、中部電網初步實現潮流預測功能。潮流計算數據中有功功率接近實際數值,誤差小于5 %。下表為油田某35 kV變電站兩條進線改變運行方式時,潮流計算值和實際值的對比。其中“-”表示潮流方向為流入母線方向。 潮流軟件的應用可以改變調度員憑經驗預測潮流變化的現狀,提高調度工作的科技水平。還可以應用于按需量繳費的變電站,對電源進線進行有功潮流預測,幫助調度員及時調整運行方式。 2 調度自動化系統PAS參數的收集與計算 狀態估計計算結果是否準確,很大程度上取決于參數庫錄入的參數是否準確,電網模型是否完整,與實際運行情況是否相符。調度員潮流的計算是以狀態估計為基礎進行的,它讀取的是狀態估計斷面,因此潮流計算也依賴于準確的參數庫。在高級應用軟件中,需要錄入數據庫的參數主要包括主變壓器、線路和電容器等。 2.1 參數的查找與錄入 與SCADA對應邏輯庫、物理庫相似,狀態估計對應Rtnet庫。在參數庫中,錄入的參數包括變壓器、線路、電容電抗器和發電機。輸入方式包括銘牌值輸入、標幺值輸入和有名值輸入。經過對幾種錄入方式比較,針對大港油田電網的實際情況,選擇參數錄入方式為銘牌值輸入,下面對錄入方法進行介紹。 2.1.1線路參數 錄入的內容主要包括線路類型和線路段兩項。 (1)線路類型 線路類型數據庫界面如圖1所示,錄入電網所有線路的型號,對于每一種線路型號,需要錄入名稱(如YJV22-26/35)、每公里正序電阻以及每公里正序電抗。對于海纜還需要錄入每公里充電功率。 需要注意的是,對于架空線來說,不同的架設情況(線路選擇的塔型、導線排列方式不同)每公里的電抗也會出現差異,這樣的導線要按不同線路型號進行處理,需要收集具體參數進行計算,得出不同線路的百公里電抗值填入數據庫。 (2)線路段 對于線路段需要錄入的內容如圖2所示,具體包括如下內容。 1)線路名稱:填庫自動生成。 2)輸入方式:銘牌值輸入。 3)線路類型:在上面錄入的線路類型中選擇本線路對應的電纜/架空線型號。 4)導線長度:本段導線長度,注意如果一條線路由不同型號導線構成,則要錄入每段導線的型號及長度。如一條線路由出口電纜、架空線和電纜組成,則這條線路要分成三段錄入,每段導線都要寫明型號和長度。本系統中一條線路最多可以錄入四種不同類型的導線。 2.1.2主變壓器參數 主變壓器參數選用銘牌值輸入時,需要搜集主變壓器銘牌,錄入數據庫的內容包括短路損耗(計算電阻)、短路電壓(計算電抗)、空載損耗(計算電導)和空載電流(計算電納)、主變壓器檔位情況以及電壓分接頭。 對于主變壓器前四種參數可以從主變壓器的銘牌上直接找到,分接頭數據錄入要按照以下方法進行。以某110 kV變電站主變壓器電壓分接頭為例(110±8)×1.25%/(38.5±2)×2.5%/10.5kV 高壓側調檔:額定電壓110 kV,共17個檔位,最低檔1檔,最高檔17檔,中點分頭位置9檔,不變額定高檔、不變額定低檔均為9,步長為1.25。 中壓測調檔:額定電壓38.5 kV,共5個檔位,最低檔1檔,最高檔5檔,中點分頭位置3檔,不變額定高檔、不變額定低檔均為3,步長為2.5。 2.1.3電容器參數 電容器的參數相對簡單,只需要找到并錄入額定無功和電壓等級即可。 2.2 線路參數的計算 對于不同的導線,計算方法不同,主要計算的內容為交流電阻、交流電抗。 2.2.1架空線 根據導線型號,查出直流電阻、計算半徑DS。根據查找到的內容進行如下計算: 1)將直流電阻換算成交流電阻,表達式為 R交流=1.3×R直流 (1) 2)輸電線路等效電抗計算方法為 x=0.14451og(Deq/DS) (2) 注意:式(2)適用單導線線路,分裂導線不適用。大港油田電網輸電線路都是單導線,故采用此公式。該公式計算的是單相導線電抗,可以直接錄入數據庫。根據桿塔型號確定相間距,計算出導線間幾何間距Deq(mm)。 對于三相導線垂直排列、水平排列的線路,幾何間距為       Deq=1.26×D×1 000 (3) 對于三相導線三角形排列的線路,幾何間距為 Deq=3 D12D23D31      (4) 對于等邊三角形布置的三相導線,幾何間距為 Deq=D (5) 對于三相垂直排列或水平排列的鋼芯鋁導線,式(2)可以變為  x=0.14451og(1.26×D×1 000/0.88DS) (6) 式中,D為相間距,m;DS為計算半徑,mm。 根據式(6),將查找到的架空線相間距和導線計算半徑代入其中,計算出這種型號架空線的交流電抗值,并錄入參數庫。 2.2.2電纜 根據電纜型號查找手冊,直接查出每公里交流電阻和交流電抗,錄入數據庫,沒有其他計算工作。 2.2.3海纜 根據電纜型號查找手冊找到每公里交流電阻和交流電抗。根據電纜的每公里電容參數計算出每公里的充電功率,并填入參數庫。計算公式如下 P充電/km=(2π×50×每公里電容×線路電壓等級對應的基本電壓值2)/1 0002 (7) 大港油田目前唯一兩條海纜是通往某平臺的輸電線路,電纜型號為HYJQ41,電容0.166 5 μF/km,線路電壓等級為35 kV,經計算每公里充電功率為0.064 076 7。對于海纜來說,需要錄入數據庫中“每公里充電功率”一項,對于110 kV及以下電壓等級的架空線和電纜,則不需要錄入此列。根據上述方法可以計算出電網35 kV、110 kV各條線路參數。 3 問題與結論 PAS在發現問題遙信遙測、預測有功潮流變化方面取得成效,在大港油田電網實際運行工作中發揮了一定作用。但是,在實踐過程中仍然存在諸多問題。 3.1存在問題與原因分析 存在的主要問題有: 1)潮流計算結果中,無功功率計算不準確。無功在實際運行中數值一般較小,技術人員將計算結果與實際進行比對,發現無功誤差較大,分析認為誤差的產生可能與線路電抗參數不準或電網模型不完整有關。 2)對合環電流預測不夠準確。環流計算值與實際值有出入,部分數據誤差超過30%。經過比對認為,誤差的產生可能與合環瞬間負荷分配與實際不一致有關,或與無功潮流計算不準、電網模型不完整有關。 3)潮流軟件本身存在的問題較多,應用過程不夠順暢。目前應用的軟件存在數據庫不同步、填庫出現前景丟失以及母聯電流不能自動參與計算等問題,這些都有待生產廠家進行改進。由于在基礎參數管理、軟件系統等方面存在這樣一些問題,使調度員潮流功能不能充分發揮應有的作用,需要繼續努力,推動潮流軟件的應用。 4)損耗計算數據不夠理想,實際損耗與計算值誤差較大。從目前所做的工作來看,有可能“銘牌值輸入”方式不能滿足線損計算要求,可以考慮采用其他輸入方式,如有名值輸入(即實測參數),這就需要加大資金投入和合理安排線路停電時間。 5)線路參數不準確、電網模型不完整影響計算結果。這是影響潮流計算、損耗計算的一個重要問題。當線路的阻抗參數缺少或不正確時,線路的阻抗計算值和實際值相差較大,造成潮流計算數據誤差。此外,參數不準確還會影響狀態估計對不合格遙測的判斷,由于參數不對,狀態估計計算出的遙測量必然與實測遙測有較大出入,這時PAS就會報出錯誤的可疑遙測。油區一些變電站不是綜合自動化站也是造成電網模型不完整的原因,因此無法采集遙信、遙測信號,而被設置排除計算。 3.2 經驗小結 幾年來,在狀態估計的應用過程中,雖然存在很多問題,但電網遙測數據的準確性得到了提高,檢查遙測遙信的方法也得到了改進。 調度員潮流功能雖然沒能在調度實際工作中運用起來,但是在對這項功能進行實際應用方面做了大量工作,這些工作為大港油田未來開展調控一體化和智能電網建設起到一定推動作用,是探索先進技術在油田落地的有益嘗試。 下面將近幾年摸索出的經驗進行總結,希望能給同行業技術人員提供一定參考: 1)PAS使用的前提是調度自動化系統采集廠站數據較為齊全,電網模型完整準確。使用PAS最好的條件是:電網建設各變電站均為綜合自動化站,電網結構和建模完整準確,這樣計算結果比較接近實際值。這種要求在調度員潮流的使用上顯得尤其重要。缺少某些變電站遠動數據,可以通過軟件設置“廠站排除”,令該廠站不參與計算,這樣做不會影響狀態估計功能對錯誤遙測遙信的判斷。但是,排除廠站過多,會使電網模型不完整,對潮流計算結果的準確性有很大影響。 2)基礎參數要完整準確。Rtnet參數庫必須錄入正確的設備參數,才能保證計算結果的可用性。要求管理部門必須具備完整準確、及時更新的設備參數檔案,充分應用生產管理系統對設備參數進行動態管理。同時要求技術人員要針對電網一次設備變化對參數庫和電網模型進行及時更新。 3)制定管理制度,規范工作流程。應建立相應管理制度,規范參數變更、提交、審核、錄入和缺陷處理等各環節相關崗位職責,建立行之有效的工作閉環。 4 結束語 使調度自動化系統PAS在大港油田電網實際運行工作中發揮作用,仍需要我們繼續努力,在生產管理、調度運行、軟件改進、參數管理和計算工作等方面繼續做大量工作,從而使這一技術能充分發揮作用,更加有效地服務于油田的生產生活。本文只是作者對PAS部分功能實際運用的一些經驗之談,受個人水平所限,難免有誤,懇請讀者批評指正。 ? ? ? ? ? ?...
近日,中國西電集團綠色新能源充電系統成功送電并投入試運行,標志著集團多能互補微網系統解決方案及示范工程應用項目取得實際運行成果,成為了集團公司建設世界一流智慧電氣系統解決方案服務,推動“主業突出、相關多元”,“裝備制造+智能化+互聯網”轉型發展的又一成功實踐。 該示范項目位于集團所屬西電寶雞電氣園區內,項目由光熱、光電、風電等分布式能源、儲能裝置、能量變換裝置和負載調配及監控、保護裝置等構成的微電網系統,該系統將不同類型的分布式能源聚集在一個區域,既可以與外部電網并行運行,也可以離網獨立運行,通過能量管理系統實現功率平衡、運行優化、故障檢測與自動保護、電能質量控制等智能控制。 智慧多能互補微網系統倡導多種清潔能源綜合利用的理念,實現工業園區“供、儲、配、用、管”五個環節的智慧用能解決方案。 在能源供給端:融合了屋頂光伏發電系統、太陽能集熱系統、風力發電系統,配合市電系統,實現了多種能源的綜合供給、兼容互補,并通過多種清潔能源的利用,降低園區的用能成本,實現節能減排的目的。 在能源儲存端:融合蓄電池儲電、固體儲熱兩種方式,實現對電能、熱能的存儲后再利用,提升能源利用效率,彌補清潔能源間歇性、波動性的不足,穩定園區電網運行。同時,通過谷電儲能、峰電用能、白晝儲熱、夜間用熱的靈活用能方式,降低園區的整體運營成本。 在能源配送端:通過電力電子雙向變換裝置,實現交、直流配電網的互通互聯,形成了柔性交直流混合配電微電網,以更好地接納清潔能源,協調控制各種分布式電源,有效保證關鍵負荷的可靠性,提升微電網系統運行的可靠性。 在能源使用端:在園區常規用電負荷基礎上,增加新能源汽車智能充電系統,以及職工宿舍樓用熱系統,充分利用清潔能源替代傳統能源,實現經濟、環保的能源消費方式。 在能源管理端:采用智慧能源管理平臺,通過“互聯網+”的手段涵蓋能源的供給端、儲存端、配送端和消費端,對各環節進行綜合管理,根據負荷需求情況和氣象情況、儲能情況等因素,合理調配、綜合調度各環節工況,使整個系統處于最經濟運行狀態。 該項目充分運用綠色節能理念,致力于提升園區內綜合能源系統的智能化管理水平。項目建成后,不僅將為整個園區提供冷、熱、電等多種能源的供應,以實現多種能源互補應用、能源梯次和循環利用,提高能源利用效率,還能有效降低對環境影響,實現清潔能源多能互補高效利用。項目預計5月底前全部完工并投入運行。 ? ? 中國西電集團將以此示范工程為契機,首先致力于在寶雞地區打造多能互補示范基地,加快建設世界一流智慧電氣系統解決方案服務商,努力為國家綠色能源建設和地方經濟社會發展作出新的更大貢獻。...
能源互聯網是互聯網和能源生產、傳輸、存儲、消費及能源市場深度融合的能源發展新業態,強化網絡互聯互通和先進信息、通信、控制技術應用,致力于構建具有清潔低碳、安全可靠、泛在互聯、高效互動、智能開放等特征的智慧能源系統。用戶處于能源消費端,可調節負荷互動是能源互聯網在需求側的重要應用場景,也是能源互聯網建設的重要目標;為推動國家電網公司“建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”戰略目標在需求側落地實施,總結了可調節負荷的內涵、技術應用場景和未來發展方向,有利于推動能源互聯互通與共享互濟,支撐國家能源技術革命、消費革命戰略實施。 可調節負荷是什么? 可調節負荷是指能夠根據電價、激勵或者交易信息,實現啟停、調整運行狀態或調整運行時段的需求側用電設備、電源設備及儲能設備。包括工業企業生產負荷、生產輔助負荷、樓宇負荷、居民電器負荷及分散式儲能、電動汽車等。 可調節負荷應用場景 參與電網調峰調頻 夏季電網尖峰負荷持續攀高但持續時間很短,據統計三華地區僅為5-81個小時,峰谷差居高不下,給電網穩定、經濟運行帶來很大挑戰;同時在天津、山東、江蘇、上海等地出現節假日電網負備用容量不足等問題。在迎峰度夏(冬)期間,通過價格、激勵、交易等機制利用可調節負荷有償參與電網調峰,緩解時段性供需矛盾,為系統運行提供慣量支撐資源和調節能力,保障大電網穩定高效運行。 促進清潔能源消納 我國將逐步構建清潔低碳、安全高效的能源體系,新能源裝機容量2030年預計達到13億千瓦、2050年預計40億千瓦,新能源發電的隨機性、波動性和反調峰特性,給電力系統的功率平衡帶來巨大壓力。利用市場化手段,在棄風、棄光、棄水時段,調動電制熱儲熱、電制冷儲冷、客戶側儲能、電動汽車等可調節負荷資源參與深度調峰,提升電網用電負荷,促進清潔能源消納利用。 促進客戶能效提升 當前大量電力客戶由于節能技術短缺、采集監測不足、缺乏優化調節手段,綜合能效水平偏低。客戶訴求已經從保障基本用能向滿足安全低碳、優質價廉的能源供應與多元化服務需求轉變,期待電網企業圍繞可調節負荷提供差異化、定制化、一體化用能優化服務方案并付諸實踐。利用可調節負荷的互動響應特性,結合人工智能、大數據算法,能夠引導用戶實施技術節能、管理節能策略,提升用能效率。 可調節負荷發展概況 政策支持方面 國外陸續出臺多項需求響應扶持性政策,將需求側資源等同發電資源參與市場競爭,充分保障了可調節負荷的市場主體地位。其中美國聯邦能源管理委員會第719號令和755號令都明確需求響應資源替代發電資源參與市場競價;歐盟發布《能源效率指令》中規定各成員國應確保需求側資源參與到批發和零售市場;澳大利亞能源市場委員會2019年7月頒布了《National Energy Retail Amendment》,該草案允許第三方需求響應提供商直接參與市場交易,并獲得需求響應收益。 我國目前發布多項國家政策,鼓勵發展電力需求響應,完善尖峰電價或季節電價機制。2017出臺的《電力需求側管理辦法》中明確提出支持、激勵各類電力市場參與方開發和利用需求響應資源,提供有償調峰、調頻服務,逐步形成占年度最大用電負荷3%左右的需求側機動調峰能力。 市場機制方面 國外已建立政府監管,電網、負荷聚合商、電力客戶積極參與的市場化模式,并實施資金補貼、輔助服務市場交易、需求側競價、實時電價等機制。其中,國外實施需求響應的資金主要來源于電價加收、管制電費劃撥、政府財政、電網節省投資等,資金規模大并且可持續。美國在近5年可調節負荷互動響應支出54.94億美元,是國內的300多倍。 我國目前主要實施激勵型需求響應,可調節負荷試點應用依靠政府、電網公司補貼。需求側資源參與市場化運行的機制還不完善。未來亟需進一步明確可調節負荷在電力系統熱備用、調峰、調頻、新能源消納等場景下的應用模式,擴大第三方獨立主體參與電力調峰輔助服務市場試點范圍,建立可持續發展的商業模式,支撐可調節負荷應用常態化、規模化發展。 負荷控制方面 國外主要采用直接負荷控制和用戶自主控制方式。澳大利亞政府發布并實施空調、熱水器、水泵等需求響應接口強制性標準,為實現負荷調控提供了設備保障。美國LEED綠色建筑評價體系將建筑物需求響應能力及可調節負荷容量規模作為兩項評價指標,鼓勵樓宇積極參與負荷調控。 我國目前主要以用戶自主控制為主。可調節負荷涉及設備品牌、型號眾多,通信接口及協議不統一。同時設備范圍覆蓋廣,存在通訊網絡覆蓋不全、通信延時較大等難題,從而導致可調節負荷信息監測共享、控制能力建設方面長期存在互聯互通、網絡延時障礙,限制了可調節負荷的應用場景和應用規模。 可調節負荷實施路徑 推動可調節負荷調控關鍵技術攻關 開展可調節負荷實時感知與精準調控技術體系架構設計;研究負荷資源分層分區聚合優化的調節方法;推動建立面向工業、樓宇、居民、儲能等用戶的全網可調節負荷模型庫與實時仿真平臺;建成完善的可調節負荷與電網實時互動的技術支撐體系。 支持可調節負荷互動響應核心設備及系統平臺研發 研制基于5G、國網芯的可調節負荷互動響應終端,統一負荷接入方式,提升數據采集處理效率;開發可調節負荷資源普查APP,現場錄入用戶設備信息并實時計算響應能力,解決傳統普查工作中管控環節多、人力投入大等問題;研發基于互聯網思維的可調節負荷互動運營平臺,能夠支撐大規模可調節負荷的高效接入,實現可調節負荷的可觀可測和高效調控。 建立可調節負荷技術標準體系和試驗檢測體系 研究建立涵蓋數據模型、運行調控、安全穩定、仿真評估的可調節負荷并網運行與控制技術標準體系;建立需求響應主站、互動響應終端、互操作、產品檢驗等測試規范;建成可調節負荷互聯互通的試驗驗證環境,能夠支持智能家電云平臺、車聯網平臺、設備制造商云平臺等統一交互,實現各類負荷資源的便捷聚合。 開展可調節負荷示范工程實踐 我國因地制宜開展了多場景下可調節負荷試點應用。“三華”地區利用可調節負荷開展削峰需求響應,在政策引導下,目前“三華”地區可實現調峰能力達611萬千瓦;同時華北地區已開展第三方獨立主體參與電力調峰輔助服務市場試點,2020年一季度負荷側參與調峰電量552萬千瓦時,發放調峰補償資金76萬元,并在國內首次實現車網互動充電樁資源參與輔助服務的資金結算。西北和東北地區組織可調節負荷在新能源大發滿發時,提升用電負荷,減少“棄風棄光”。 未來,在國家電網公司“建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”戰略目標引領下,大量由分布式能量采集裝置、儲能裝置和各種類型負載構成的能源節點將實現互聯互通,可調節負荷在電網調峰、促進新能源消納、提升客戶能效等方面的價值將被進一步挖掘,各方主體共同參與的可調節負荷“互聯網+”市場化交易模式日漸成熟,最終實現可調節負荷廣泛連接、精準感知、實時在線、互動交易、智能調節、可上可下,打造開放共享的能源互聯網生態體系。 ?...
基于無線對等式通信的智能分布式電網自愈技術 1.項目背景 國內各地市供電公司現階段主要采用集中式或就地重合器式饋線自動化模式,已取得較好成效。部分運行單位也在積極的探索優化方案,其中就地重合器式模式在電壓時間型的基礎上通過上設置分支級差,分段開關投入后加速功能,實現分支故障通過分支開關直接隔離,主干線故障通過首級開關跳閘,靠一次重合閘隔離故障區段并快速恢復供電,有效提高了配電網供電可靠性,提高了電網運行效率。 在實際運行中,就地重合器式的自愈方案故障處理需要首級開關跳閘、一次重合閘及線路開關得電合閘等邏輯動作,這樣勢必會造成:一是隔離過程中會擴大停電范圍,故障點前的非故障區域用戶會感受到一次幾十秒的短暫停電,且開關分合次數多;二是部分用戶低壓側安裝有低壓脫扣裝置(失壓脫扣)在失壓超過一定時間后脫扣,造成低壓側在配電網恢復供電后依舊處于脫扣狀態,需要人工前往現場手動恢復供電,由此原因造成部分用戶的實際供電可靠性并未提高;三是聯絡開關靠單側失去壓及延時判斷是否轉供,對于PT斷線及轉供后線路是否過載無法有效判斷,造成大多數聯絡開關功能實際未投入。 通過現場實際問題,結合現場已有設備、通信情況。采用基于無線通信的智能分布式故障處理模式可做到故障停電范圍最小,故障處理時間最快,達到選擇性及速度性的最優解決方案。 2.實施方案 考慮目前5G覆蓋不足問題,在現有一二次融合成套柱上開關上增加4G無線路由器,實現饋線終端之間的對等通信,實現智能分布式緩動型故障處理模式。智能分布式饋線自動化應用于配電線路分段開關,配電終端與同一供電環路內相鄰配電終端實現信息交互,當配電線路上發生故障,在變電站出口斷路器保護動作后,實現故障定位、故障隔離和非故障區域的恢復供電。本次通過測試當地4G對等通信延時,可保持在40~500ms之間,設定終端之間信息交互等待延時1s。考慮到無線通信不穩定的因素,以就地重合器式故障處理模式作為通信失效后的后備方案,可自動化切換及恢復。 3.技術優勢 1)在架空線路中,采用智能分布式饋線自動化模式能有效降低故障處理時間,減少了重合閘次數,減少對系統的沖擊,相較于就地重合器式優勢明顯;配置較為簡單,可復制推廣性強。 2)智能分布式動作定值參數按照保護動作限值一致性原則設定,避免了定值配合的問題。 3)在現有一二次融合成套柱上開關上進行升級,增加無線4G路由模塊使配電終端具備對等通信通道,同時升級配電終端程序,可支持智能分布式饋線自動化功能,投資增加較少,取得提升明顯。 4)在5G無線網絡近幾年無法對配電線路全覆蓋的情況下,采用成熟的4G網絡也能很好的實現緩動型智能分布式功能。在將來5G逐步覆蓋后,可以逐步轉換為速動型處理方案。 4.總結與展望 北京科銳以科技為本,銳意創新,持續推動電力技術進步的愿景多年來致力于配電系統的技術進步,崇尚技術創新,曾率先推出多種新型配電設備和工程技術方案,并在多年技術研發的基礎上,形成了配電自動化、中低壓開關設備、節能配電變壓器、無功補償、充電裝置、光伏發電等系列產品。北京科銳多項創新技術獲突破,源于對技術的尊重和創新的堅持,在未來的征程里,將以國家電網公司電力物聯網建設全面提速、南方電網公司數字電網轉型的推進發展新契機,科銳人將繼續秉承心系客戶,升華自我,回報股東,立業興國的企業宗旨,不忘初心,砥礪前行! ?...
在當前這個特殊時期,人員減少、交通不便等諸多困難接踵而至,特變電工新能源卻將諸多“不可能”變成現實,在電站運維過程中堅持“智能”、“高效”特色之路,并走出了自己的“道”——ANYWHERE ANYTIME,讓每個運維動作都有數據支撐。特變電工新能源相信數據是最有力的話語者。 沖破時間、空間桎梏? 智能替代人工 2012年歐美雙反之后,隨著系列積極政策的出臺,國內光伏產業獲得快速發展,截至2019年末存量光伏電站規模突破200GW。隨著光伏電站大幅增加,數字化、規模化成為國內光伏電站真實寫照,其也對電站運維提出更高訴求——光伏電站不僅要正常運轉,而且要高效運轉。 “傳統的運維方式、監控方式甚至不能滿足電站正常運轉這一基本訴求。”特變電工新能源技術人員說到。 由于多方面原因,傳統光伏電站存在諸多痛點,卻難以得到有效解決——例如電站運維成本高、設備故障率高、電站發電效率低、信息化管理水平低、決策支持水平低……諸多現實因素都影響著光伏電站的正常運轉。如果這些掣肘能夠提前預知,盡早解決,那一切將變得更好。 “這些困難,必然要求有更好的方式來解決。”特變電工新能源技術人員強調。 正是基于此,特變電工推出了“光伏·伙伴”光伏電站數據服務一體化解決方案(“Solar Partner ”? Solar Plant Data Service Integraeted Solution)。 據了解,該解決方案包括 “TB-eCloud智能光伏運維云平臺”和“TB-eCloud智能光伏監控及分析系統”及“TB-eCloud智能風光功率預測系統”。前者充分實現了設備狀態遠程監視、遠程巡視、遠程故障處理和遠程智能診斷等運維業務。后者則利用各種大數據分析手段,優化場站運維工作,幫助電站減少浪費、增加收益,實現運維工作的精益化、智能化。功率預測系統針對電網考核,每年電網考核減少15-20%。 “Solar Partner全面打破時間、空間限制,以智腦代替人腦,以科學代替力學。”該技術人員說到。 如果說TB-eCloud打破了電站運維和監控的時間和空間限制,那么無人機智能檢測系統的投入使用,則讓這一切變得立體起來。 ?“無人機光伏電站智能巡檢系統”成功攻克了光伏電站巡檢業務中公認的技術難題——電站組件級故障點識別、定位,可完全適用于平地、丘陵、山地、水面、農光互補和牧光互補等全類型光伏電站的巡檢。 同時,特變電工新能源通過專業分析發現:在光伏電站中,匯流箱故障占比達56.12%,組件、逆變器、斜單軸支架及連接器故障占比分別為33.50%、2.54%、3.40%、3.72%……光伏區恰是光伏電站故障高發區,而傳統的將監控重點放在升壓站的做法無法有效解決這一痛點。 特變電工新能源對癥下藥,將智能系統與智能無人機系統兩者完美結合,為光伏電站打造了超時空、立體的智能呵護。 擺脫人力、物力局限? 高效淘汰低能 如果說智能是特變電工新能源一大利器,那么高效則是特變電工新能源的另外一把鋼刀。電站高效運轉,如行云流水。“電站停一天就損失一天,損失的電量無法彌補,所以要想有更多的盈利,就需要電站有更多的發電量。”特變電工新能源技術人員深有感慨。TB-eCloud智能光伏運維云平臺打破了傳統的必須依靠人工進行現場監視、巡視、故障處理等困境。 以20MW光伏電站為例,在電站運維的過程中,人工電站巡檢,需逐方陣排查、檢查4480條支路,花費60小時;一名工程師查找、記錄異常電流支路耗時需兩小時,而如果是320MW的光伏電站, 1名工程師查找、記錄異常電流支路,耗時大約為4天,時間直線上升。而此時間的計算卻是建立在執行者為業務純熟的工作人員基礎上,且無天氣等方面影響下的理想狀態。如果有其他因素影響,耗時無疑需進一步增加。 TB-eCloud智能光伏監控及分析系統,更高效地解決了傳統監控及分析系統的痼疾。相較于傳統系統,該系統具有高效、清晰的特點,相關人員可以在短時間內迅速捕捉到重要信息。 例如,光伏區監控系統與升壓站監控分離開來,做到重點區域重點關注,關鍵設備清晰展示,同時對告警進行分區、分類、分級,做到急事先辦,小事清晰。 應用實踐表明,光伏電站智能運維云平臺的應用提高了光伏電站設備及系統缺陷預警、故障定位的自動化程度,減少了設備現場巡檢次數,降低了運維成本。而該系統的使用,光伏電站較之以前,其發電量提升3%、收益提升1%。 智能無人機系統更是大大提高了電站運維效率。7WM@單排-15WM@雙排/架次60min的作業能力,進一步保證電站長期穩定運行,有效地增加電站發電量及電站盈利能力。? 以特變電工新能源雅滿蘇光伏電站為例,智能無人機在采集實際用時41小時的情況下,完成了對該園區第三地塊的150MWp巡檢。期間,起飛41架次,完成31個區31條航線,檢測組件427426塊,檢測組串23169串(22塊一串2596串、18塊一串20573串),并提出有效消缺及整改建議。相較于人工檢測及歸納,無疑大幅提升了工作效率,這是人工完全所無法企及的。 窺一斑而知全貌。在光伏業務板塊,特變電工新能源堅實前行,在風電板塊也不乏亮點,不需贅述。 在中長期戰略目標中,特變電工新能源表示將依托主營業務優勢,產品設計緊密結合工程、發電運營、裝備制造等板塊業務需求,提供全套軟件產品和數據服務方案。探索未來清潔能源相關的軟件及服務新模式,成為全球領先的清潔能源數據服務商。 現今,當“智能”、“高效”幾乎成為整個新能源領域中諸多企業的追求和標簽時,特變電工新能源以一種西北人慣有的踏實、低調闡述了智能、高效的含義。 ...
? 01 ?2020“平價公式” 2019年以來,電站開發更關注LCOE,也就是全生命周期的度電成本,高效設備組合帶來發電量提升的同時,也往往增加系統的BOS成本。2020年平價已至,平價項目對系統的設計、設備的選型、產品的性能和智能運維都提出了更高的要求,項目成功與否,需要以LCOE為目標進行整個系統的綜合評估。 特變電工新能源全資子公司特變電工西安電氣科技有限公司(下稱“西科公司”)總工程師周洪偉指出:從電站的系統角度來看,逆變器的技術發展路徑與系統LCOE的目標是一致的。無論是集中式還是組串式逆變器方案,都在追求更高電壓、更大單機功率、更高容配比、更強輸出過載能力和主動安全的技術趨勢,核心目標都是為了降低LOCE。 他指出,2020年光伏電站降低LCOE的有效方案是:“1500V+大硅片雙面組件+大功率逆變器+大子陣+跟蹤支架+智能運維”。 02 ?平價四策 針對平價時代系統技術發展的特點,西科公司推出了基于1500V全新一代大功率組串式逆變器的系統解決方案,通過更高電壓、更大功率、更高容配比、更大子陣與主動安全等方面技術應用,整體降低LCOE達到7%以上。此次全新一代大功率組串式逆變器,功率等級228kW,是業內高等級組串逆變器機型之一,可謂是平價的“利器”。該機型構成的系統結構更加的簡潔,省掉了交流匯流箱,也減少了交流電纜的規格和成本。該款逆變器具有高容配比、電網接入友好、安全可靠、智能運維等突出的技術特點。 周洪偉將降低LCOE的策略進行了詳細分解: 1、當前光伏組件功率越來越高,尤其是最近的210mm硅片、結合雙面組件技術,使得組件輸出功率提升的同時也帶來了更高的工作電流。“該款產品最多可以支持接入36串光伏組串、12路MPPT,降低組串并聯失配所帶來的發電損失;最大轉換效率≥99.02%,容配比1.5倍以上,1.1倍輸出過載能力,可以滿足全球市場的需求。基于該產品的系統方案LCOE可降低2~3%。”周洪偉說。 2、通過特變電工自主研發的TB-eCloud平臺,應用大數據、云計算和人工智能實現智能運維,發電量提升超過2%, LCOE降低4%以上。 3、光伏電站常常位于電網結構比較薄弱的一些地區,形成末端弱電網的局面。這款產品在極弱的電網環境(SCR在1.5~3之間),通過創新的高可靠同步技術和阻抗重構技術以及寬頻帶阻尼調節技術等保障,實現逆變器在弱電網環境下的可靠控制,保障了并網的運行穩定。可根據電網背景諧波實現主動諧波抑制功能,降低變流器與電網諧波交互影響,提升并網電流質量,支撐平價時代高比例的光伏應用場景。 4、整機防護等級達到IP66,防腐等級C5,可全面適應鹽霧、高濕度、高風沙等惡劣環境,延長設備使用壽命;具備I-V曲線智能監測與直流電弧監測功能,LCOE可降低1%。 03 ?平價的未來? 在3月20日特變電工新能源舉行的“風光無限,平價定乾坤”云端研討會中,王斯成、秦海巖等多位專家認為,即使在實現平價之后,光伏、風電產業仍然面臨諸如與傳統能源競爭、高滲透率帶來的電網穩定性等諸多挑戰。作為光伏企業的代表,特變電工新能源是如何適應電網、打造生態鏈的? “我們對此早有準備。在平價時代,我們將聚焦能源的結構變化:風光等高滲透率接入電網,存在一些難預測、難調度、低慣量的一些問題;全球能源的利用也在向低碳化、數字化和去中心化的轉變。分布式能源局域自治帶來了新的一個實現方式,就是微電網系統。”周洪偉說,“基于此,特變電工新能源推出了‘一核、兩驅、多場景’的微電網全生態鏈的解決方案,以多端口電能路由器為一個核心,以能量管理系統EMS和儲能系統作為兩個驅動,適用于海島、工商業園區、數據中心、無電地區等應用環境;提供交流、直流、交直流混合微電網解決方案等多技術場景;具備需求響應、調度響應、孤島運行、低碳運行等多種運行模式。我們能夠為客戶提供多場景、多產品定制服務的全生態鏈解決方案。微電網系統的核心產品是電能路由器,轉換效率達到98.2%以上,居于國際領先水平。” 周洪偉認為,電能路由器可應用于新能源中壓并網發電、儲能電站、電動汽車充電站、數據中心供配電等新基建領域。西科公司實現了多應用場景的全景感知、精準預測,基于多算法的自校正多時間尺度的混合模型預測,業內領先。 他指出,隨著智能電網和全球能源互聯網的快速的發展,電力系統的電子化趨勢也越來越明顯,特變電工新能源具有先進的“發-輸-配-用”的電網接口型的電力電子產品,包含新能源發電、柔性直流輸電、智能微電網配用電、能源管理等一攬子核心產品和技術解決方案。 ...
當前,新一輪科技革命和產業變革深入融合、蓬勃發展,尤其是以人工智能、物聯網、區塊鏈、大數據為代表的新一代信息技術加速突破應用,深刻改變著能源電力和經濟社會發展。 黨的十九屆四中全會將數據作為“生產要素”納入分配制度,明確了數據要素按貢獻決定報酬,把大數據的知識產權化和商業化使用提升到了新的高度。《工業大數據發展指導意見》中提出,到2025年,工業大數據資源體系、融合體系、產業體系和治理體系基本建成,形成從數據集聚共享、數據技術產品、數據融合應用到數據治理的閉環發展格局,工業大數據價值潛力大幅激發,成為支持工業高質量發展的關鍵要素和創新引擎。 1.南方電網數字化轉型思路 南方電網公司董事長、黨組書記孟振平表示,要推動公司向智能電網運營商、能源產業價值鏈整合商、能源生態系統服務商轉型,在第四次工業革命和行業變革中贏得主動。要堅定不移推進公司數字化轉型,促進公司戰略落地,推動公司發展質量、效率、動力變革,做強做優做大國有資本,建設具有全球競爭力的企業。 南方電網公司發布的《數字化轉型和數字南網建設行動方案(2019年版)》提出通過實施“4321”建設方案,即建設電網管理平臺、客戶服務平臺、調度運行平臺、且業績運營管控平臺四大業務平臺,建設南網云平臺、數字電網和物聯網三大基礎平臺,實現與國家工業互聯網、數字政府及粵港澳大灣區利益相關方的兩個對接,建設完善公司統一的數據中心,最終實現“電網狀態全感知、企業管理全在線、運營數據庫全管控、客戶服務全新體驗、能源發展合作共贏”的數字南網。 2.安科瑞為南方電網數字化轉型提供解決方案 安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年,已逐漸完善了從電力物聯網云平臺到終端傳感器的生態體系,同時積極參與泛在電力物聯網建設,為國家電網建設“三型兩網”提供解決方案,使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互,產生共享數據,從而為電網、發電、供應商、用戶提供數據資源服務,貫徹數字化轉型以數據資源為生產要數。 2.1 變電所運維云平臺 據南方電網提出的“4321建設方案”,其分別需建設電網管理平臺、客戶服務平臺、調度運行平臺、業績運營管控平臺四大業務平臺,建設南網云平臺、數字電網和物聯網三大基礎平臺,安科瑞已在用戶側變電所運維提供解決方案多年,經驗豐富,Acrelcloud-1000變電所運維云平臺亦可在支持南網云平臺的建設需求中發揮重要作用。 AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網關及大數據分析技術,通過智能網關采集現場數據并存儲在本地,再定時向云平臺推送數據。平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環境數據,包括電流電壓功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息,有異常發生10S內通過短信和APP發出告警信號。平臺通過手機APP下發運維任務到指定人員手機上,并通過GPS跟蹤運維執行過程進行閉環,提高運維效率,即時發現運行缺陷并做消缺處理。 變電所運維云平臺功能一覽 2.2 能源管理云平臺 在南方電網向智能電網運營商、能源產業價值鏈整合商、能源生態系統服務商轉型過程中,安科瑞可提供Acrelcloud-5000能源管理云平臺解決方案,為南方電網的數字化轉型及延伸提供幫助。 Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業,如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫療建筑、商業綜合體等,可通過局域網、互聯網或者4G網絡采集不同區域多個建筑或單位的用能數據。 平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數據和光伏、風力、儲能等新能源數據,對用能數據進行分析,按照區域、部門、用電設備類型進行細分,提供同比、環比分析比較和用能數據追溯,同時可以提供尖峰平谷各時段用能數據和報表,幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。 2.3 數據中心動環監控平臺 近年來伴隨著大數據分析、區塊鏈技術、人工智能的飛速發展,全國數據中心規模亦在不斷擴大,相關業務量飛速增長,對數據中心的運維管理也變的越來越重要。一旦基礎設施系統出現問題,而沒有及時地得到妥善解決,常常會給企、事業造成很大的損失。 在南方電網實時“4321”建設方案的過程中,數據最終都將圍繞“1”來執行,一個安全、可靠、穩定運行的數據中心顯得至關重要,Acrel-8000數據中心動環監控系統可為南方電網建設統一數據中心,打造運營數據庫全管控數字化提供解決方案。 Acrel-8000動環監控系統是在分析了國內數據中心管理現狀和需求研發而成。秉承以客戶為中心、流程為導向的理念,實現對基礎設施資源的管理,整合了人員、技術和流程三大要素,幫助用戶以較低的成本提供穩定的服務,共同實現基礎設施服務的目標。 平臺同時可為電網變電站的動環監控提供集中化管理的解決方案,實時監測變電站環境參數,包括溫濕度、漏水、視頻、安防、消防等方面的功能需求。 2.4 邊緣計算智能網關 安科瑞針對物聯網應用開發了多款智能網關,采用嵌入式系統和邊緣計算技術,現場采集和存儲終端設備數據,并根據云平臺的需要,采用不同的協議和云平臺對接。所有數據采集、計算、異常報警觸發邏輯均在網關就地設置,網絡故障時數據存儲在本地,網絡恢復后補傳數據,斷點續傳,提高數據可靠性。 2.5 適用于電網數字化轉型的終端設備 針對泛在電力物聯網的建設,安科瑞陸續推出多款物聯網儀表,應用在不同場合以滿足不同需求,包括有線/無線各類終端設備。 3.安科瑞解決方案數字轉化的應用 電網企業數字化轉型條件已經成熟,目前區塊鏈、邊緣計算、物聯網、5G通訊等先進技術的綜合運用,對大規模、低成本的數據開放共享和交易提供了解決方案。 區塊鏈技術解決了數據容易被非法復制導致數據泄露的困難,充分保證了數據安全;邊緣計算技術解決了數據傳輸過程中難以實現價值融合的難題,做到讓數據“不出戶”,又能確保數據融合;互聯網和5G通訊解決了可以用低成本、低時延、低功耗、高吞吐量的方式穩定傳輸大數據的問題。 近兩年來,安科瑞已經陸續參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網綜合能源服務平臺、上海嘉定區147所學校電力運維平臺等相關平臺的建設,提供了包括云平臺、智能網關、終端設備等產品,各類用戶端云平臺在全國各地運行案例700多套,并且根據用戶需求不斷完善產品功能,上述項目是已有數字轉化轉型的一部分,安科瑞各云平臺及解決方案將在未來繼續為生產提供數據資源 。 ?...
標準是推動智慧城市以及工業4.0時代的助推器,電氣電子產品在全球貿易占比最大,全球設備有19.8%為電氣電子設備,因此電氣電子設備的標準化問題對于全球的智能化進程來說意義重大,這也是IEC長期耕耘的事業。國際電工委員會(IEC)成立于1906年,至今已有超過100年的歷史。它是世界上成立最早的國際性電工標準化機構,負責有關電氣工程和電子工程領域中的國際標準化工作。 IEC全球大使,新加坡IEC標準委員會主任,正泰集團大使,正泰Sunlight公司技術總監林世梁 IEC的宗旨是促進電氣、電子工程領域中標準化及有關問題的國際合作,增進國際間的相互了解。因此在制定標準時,會一步步地進行標準的協調和協同,確保標準的可靠性。IEC是一個全球化的知識平臺,目前在全球有超過2萬名來自各個領域的不同國籍的專家。IEC在全球有200多個技術委員會和子委員會,推出的標準超過1萬項,針對產品發放證書100萬張。目前全球有171個國家致力于通用標準的建立,這些標準覆蓋了全球發電領域99%的份額。 智慧城市電力先行 隨著人類社會的不斷發展,未來城市將承載越來越多的人口。為解決城市發展難題,實現可持續發展,建設智慧城市已成為當今世界城市發展不可逆轉的歷史潮流。智慧城市建設必然以信息技術應用為主線,實現城市智慧式管理和運行。這將是一個復雜的、相互作用的龐大系統,但毋庸置疑的是,無論是城市服務還是工商業活動,無論是生活還是生產,都離不開電力的全方位保障。因此智慧城市,電力必須先行,智能配電也將成為實現智慧城市的關鍵環節。 智慧城市的能量分布將變得更加復雜,所以要求電力應用具備幾大特點:首先表現為配電更為復雜,需要分級保護;其次,電力要實現持續供給,而且要更加穩定,具備高可靠性;另外,能源的使用效率是關鍵,與環境保護和社會的可持續發展密不可分;最后,就是如何實現高效的檢測和維護,這要求系統本身可以進行自我診斷和維護,快速解決問題,這與物聯網的發展有著千絲萬縷的聯系。 配電柜的演變 物聯網加速智能化實現 工業是物聯網應用的重要領林世梁IEC全球大使,新加坡IEC標準委員會主任,正泰集團大使,正泰Sunlight公司技術總監32|電氣時代·2019年第11期特別策劃SPECIAL REPORTS智能電器域。具有環境感知能力的各類終端、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節,可大幅提高制造效率,改善產品質量,降低產品成本和資源消耗。以物聯網融合創新為特征的新型網絡化智能生產方式,正塑造未來制造業的核心競爭力。談及工業物聯網,應用場景是其中非常重要的一個部分,導入物聯網的智能工廠,可以實現生產過程透明化、可控化,可以精確計算產能等。 其中,AR和VR的應用是物聯網出現后一個比較典型的應用,給企業帶來了實實在在的好處,讓企業能夠深入了解設備狀況、產品模型以及其他方面的信息,改善運營和工藝過程效率,提高產品質量,并縮短產品的上市時間。VR可以在設計環節幫助企業改善對于原材料的使用,在保證產品質量的同時,讓原材料的使用率達到最高,減少企業支出的成本。而且在培訓方面也幫助企業獲得了極大改善。 我們已經邁入了5G時代,5G的到來極大地促進了物聯網技術的發展。依托5G網絡大帶寬、低時延、高可靠的特性以及每平方公里上百萬的連接數量,可有效支撐智慧城市中各種智能設備的即時海量連接,這也是物聯網下一步發展的重要節點。5G是機遇亦是挑戰,來自5G的兩個主要挑戰,一是安全性,因為更多的電磁頻率會進入,對于人的安全將產生哪些影響需要進行測試;另一個挑戰是5G時代的標準確立,各類產品或者事物時間的互操作性還不明朗,比如如何實現不同領域的交叉連接和溝通。應對這些挑戰,IEC發布了放射對人體影響的安全測試標準文件,但至今還沒有一個公用的平臺,能夠在5G環境中涵蓋所有的工業單元。而且現在市場上的5G公司數量并不多,這也意味著互操作性并不是很好,這是未來對于IEC及全球行業來說最大的挑戰。 不同的系統被相互連接并進行交流 安全是一切發展的前提 當萬物互聯的時候,城市和生產制造隨著“工業4.0”的到來會變得越來越智能,云計算和互聯網的發展,讓很多門戶打開了,因此安全就變得越來越重要,這對于IEC來說也是一個關鍵問題。我們需要保護數據信息以及通信網絡,這是一個非常大的挑戰。 另外,在機器自動運行時,我們還要確保機器是安全可靠的。比如機器人,傳統的機器人因為自動化程度很高受到了人們的追捧,人們可以編程來控制這些機器人,機器人按照指令完成工作。但是今天的機器人已經完全不同了,現在它們可以與人進行協同工作,機器人可以進行反饋、交流,甚至是思考和判斷。當這種互動更加頻繁,人的安全也是IEC考慮的重點。 傳感器與開關的智能化 在智慧城市中,我們需要各種連接,不只是電,還有比如水服務、照明等等。所有這一切必須連接在一起,當提到連接,就不得不提到傳感器。智能制造的實現離不開傳感器,傳感器是實現“工業4.0”的重要基礎。 在工業應用中,通過傳感器我們可以實現很多智能化的功能。拿開關柜產品來說,將傳感器嵌入到斷路器,可以測量電流的大小,將傳感器嵌入到母線里,可以測量溫度。如果溫度升高但是電流沒有上升,那一定就屬于異常情況,需要我們做出及時的響應,進行預警。 作為一家35年來致力于斷路器和配電柜研發和生產的企業來說,正泰有著豐富的經驗,這些經驗就是大量的數據積累,是正泰發展的基石。工業互聯網的出現,幫助我們以全新的方式進行設備的維護和管理。最初人們對于維護的理解是出現問題才來解決,后來逐漸發展成為定期對問題進行排查,但兩種方式都無法對突發事故進行處理,也浪費了大量的人力物力。但現在情況完全不同,在傳感器的幫助下,設備能夠進行自我診斷,可以對事故進行預判,進行及時的維護,不再依賴于經驗管理,而是實時進行需求的管理。 Sunlight公司是一家新加坡企業,隸屬于正泰集團。正泰集團在新加坡投資建立了研發設計中心,致力于高端電氣柜產品的研發,智能傳感器也是Sunlight目前的研發重點。開關柜的發展,一定會向著安全、能效和智慧的方向,智能功能是基礎,然后是互聯和交流,最高級的是自主決策,Sunlight也正致力于此。 PaaS作為一種云計算服務的示例 能源效率與智能化 能源效率并不是一個新的話題,大概在十幾年前就開始推行,但在中國市場受到重視還是近些年的事情。談到“工業4.0”,其中很重要的一部分內容就是能效管理。而反映在工廠中,能效管理的意義也是多層次的。 比如在很多發達國家,電氣柜都會有一個綠色標志,是關于環保的認證。市場上也有很多相關認證,如IECQ認證、EPD認證、RoHS認證和WEEE認證等等。這是關注產品本身的能效管理。另外,在生產過程中,當制造變得更加智能,比如無人化生產線、無人化工廠的誕生,無人作業意味著可以關掉照明、關掉空調等,工廠可以通過這些做法降低運營成本,也是提高能效的一種體現。 技術的革命讓智慧城市成為可能,未來我們會有基于SaaS的公民服務、應用和管理工具,可以進行孤立系統和跨城市的集成,可以對城市系統進行實時分析和控制,通過低成本通信實現節點連接。而這一切都要歸功于我們對智能化、交互性和網絡化這些技術革新的不斷追求。在5G時代中,技術革命還在如火如荼的進行中,還有很多挑戰在等著我們去攻克,但與此同時,機遇也接踵而至。所以,做好準備,行動起來,一定可以擁抱美好的未來。...
     泛在電力物聯網,是充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術,實現電力系統各個環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。這一系統將會使電網變得更“聰明”,也能夠帶動更多相關產業產生協同效應,改變我們的生產生活——   泛在電力物聯網建設開始提速。10月14日,國家電網公司發布《泛在電力物聯網白皮書2019》,提出泛在電力物聯網建設分為兩個階段。第一個階段,到2021年初步建成泛在電力物聯網。第二個階段,到2024年建成泛在電力物聯網。今年重點圍繞著力構建能源生態、迭代打造企業中臺、協同推進智慧物聯、同步推進管理優化4條主線,明確了57項建設任務和25項綜合示范。   從“用好電”到“用好能”   在2009年提出“堅強智能電網發展戰略”并高速建設發展10年之后,國家電網公司在2019年1月份召開的工作會議上提出建設“三型兩網”,其中的“兩網”,即堅強智能電網和泛在電力物聯網。在3月份的專項部署會上,國家電網有限公司董事長寇偉強調“當前公司最緊迫、最重要的任務就是加快推進泛在電力物聯網建設”。   對于泛在電力物聯網這個新概念,國家電網公司給出的解釋是,圍繞電力系統各環節,充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術,實現電力系統各個環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。   簡單說,泛在電力物聯網本質上就是一個物聯網。電力物聯網,就是把電力系統里的各種設備、電力企業、用戶相聯,形成一個網,所謂的泛在就是無處不在的意思。   其實,在泛在電力物聯網概念提出前,它已經在人們生活中廣泛應用了。比如,人們可以方便地利用手機交電費,就是因為物聯網將手機和家中的智能電表相連了。當然,這只是泛在電力物聯網在用電側的應用。事實上,泛在電力物聯網將覆蓋生產、生活的方方面面。   “泛在電力物聯網,就是用數字技術為傳統電網賦能,不斷提升電網的感知能力、互動水平和運行效率,有力支撐各種能源接入和綜合利用,實現由‘用好電’向‘用好能’轉變。”國家電網互聯網部副主任汪峰說。   電網運行更加靈便   從年初提出泛在電力物聯網建設以來,國家電網公司已經在部分地區和部分電力環節,嘗試應用移動互聯、人工智能等技術,讓電網變得更“聰明”。   停電次數不斷減少,停電時間不斷縮短。如今,在中國的廣大城市和鄉村,人們都能感受到用電質量大幅提升,這得益于泛在電力物聯網建設。汪峰表示,通過推動電網數字化轉型,全面提升電網的感知能力、互動水平、運行效率和自愈能力,使得供電質量更優質,電網運行更安全。   在促進清潔能源消納方面,通過推動清潔能源發電全息感知、智能分析、精準預測,有力支撐各類清潔能源接入,提升清潔能源消納水平。今年1月份至8月份,國家電網公司經營區域已累計消納新能源電量3944億千瓦時,同比增長15.9%。   此外,“充電難”一直是我國電動汽車推廣的重要問題。“目前,我國電動汽車保有量已突破360萬輛,占全球比重超過50%,居民區建樁、充電需求日益增加,我們依托泛在電力物聯網建設,創造性地提出了智能有序充電的解決方案。”國家電網公司營銷部副主任劉繼東透露,經過試點驗證,80%的電動汽車充電量被優化調整到負荷低谷時段,用戶充電需求得到有效保障。按照計劃,到2021年將推廣居住區智能有序充電樁3萬個。   在提高能源綜合利用效率方面,依托泛在電力物聯網建設,大力推進各類能源設施與電網廣泛互聯和深度感知,可以促進能源高效轉換利用,降低企業用能成本。劉繼東表示,通過聚焦工業企業、園區用能特征,構建可調負荷及用能優化模型,可為用戶提供智慧用能服務。南京南鋼集團、無錫紅豆工業園區示范項目每年可為用戶節約用能費用300萬元,減少碳排放5000噸。計劃到2021年完成2000家工業企業、100個園區的推廣應用。   產業協同加大投入   近年來,“平臺”“共享”是國家電網公司,尤其是涉及泛在電力物聯網建設時頻繁提及的兩大關鍵詞。   早在去年,國家電網公司與中國鐵塔股份有限公司簽署戰略合作協議,雙方將開啟“共享鐵塔”全新合作模式,標志著電力、通信兩大行業間資源共享取得突破性進展。“推進泛在電力物聯網建設,將促進電網更加開放共享。”汪峰說,要通過開放電網基礎資源、實驗室研究資源等,與政府、社會及相關行業實現共享,激活、引導和連接各類社會資源,支撐設備、數據、服務的互聯互通,推動各方共享共贏。   具體來看,在綜合能源產業方面,國家電網聯合南方電網、華能集團、大唐集團等20余家單位,發起成立了中國綜合能源服務產業創新發展聯盟。“下一步,將加大與外部企業合作,合力推進綜合能源服務技術研究、科研成果轉化和服務產品開發,共同做大綜合能效服務‘朋友圈’。”劉繼東說。   在電動汽車產業方面,國家電網依托車聯網平臺和廣域覆蓋充電網絡,廣泛接入各類社會充電樁,聚合電動汽車企業、城市出行、車輛維保、金融保險等資源,構建起“充電+產品”一站式服務運營體系,累計接入充電樁31萬個,服務客戶超過193萬。計劃到2021年,接入充電樁120萬個、用戶500萬戶。   毫無疑問,泛在電力物聯網將是國家電網未來5年建設的重點。從各方跡象來看,行業已經逐漸邁入建設加速期。資料顯示,國家電網近30家省公司對泛在電力物聯網建設已設立了計劃目標:國網北京市電力公司制定的《關于泛在電力物聯網建設工作行動計劃》已經出爐;國網湖北省電力有限公司則圍繞泛在電力物聯網建設第一階段目標,初步確定了20個示范項目和11個研究創新課題,迭代推進泛在電力物聯網建設與應用;國網上海市電力公司與上海交通大學合作建設了泛在電力物聯網智能感知實驗室。   據機構測算,國家電網公司年均泛在電力物聯網范圍內的資本開支有望從100億元至200億元上升到400億元至600億元,包含云平臺、終端采集、信息安全等方面的電力信息通信相關行業。...
在能源舞臺上,分布式能源系統正以其高效用能、穩定供能和綠色節能等顯著優勢,構建出與傳統集中式供能方式相得益彰的產能及用能聯動模式。分布式能源系統以天然氣、生物質能、太陽能、風能和其他清潔能源為一次能源,因地制宜地布置在用戶側,向用戶提供本地電力及制冷或供暖服務。 早在清朝時期,分布式能源的理念就已經在中國得到實踐。1879年初,西門子向清政府提供了一臺10馬力(約7 355 W)的蒸汽發電機,專門用于上海港的照明。百年間,能源供應與消費模式歷經嬗變,西門子始終致力于能源技術創新,助力構建能源體系新格局。 “通過不斷的摸索、拓展和深化,我們積累了分布式能源系統豐富的應用經驗。”西門子(中國)有限公司智能基礎設施集團分布式能源業務部總經理盧嘉為表示:“西門子分布式能源系統解決方案覆蓋了分布式光伏、冷熱電三聯供、高效儲能、智能微電網四大領域,能為工商業樓宇及園區提供強有力的分布式能源技術支撐。” 直流關斷及優化裝置 星羅棋布,誰最閃耀? 太陽能資源取之不盡、用之不竭。分布式光伏發電系統以其安全可靠、環境友好、運維成本低的優勢成為分布式能源家族中的佼佼者。在深耕燃氣分布式發電領域多年后,西門子順勢聚焦在中國備受青睞的光伏市場,發力分布式光伏業務。 “基于我們強大的技術創新和資源整合能力,我們的優勢在于能夠向客戶提供綜合能源解決方案。”西門子(中國)有限公司智能基礎設施集團光伏業務部負責人周金表示:“西門子并不盲目地追求裝機容量,而是致力于通過安全、高效與智能的數字化分布式光伏解決方案,滿足客戶定制化的需求,達成節能減排的目標。” 安全為先 上海西門子開關有限公司(SSLS)工廠的屋頂光伏項目,是目前西門子在中國單體裝機容量最大的屋頂光伏項目。在光伏發電高峰季節,光伏發電系統每月的發電量高達20萬kV·A。與大型集中式地面電站相比,分布式光伏電站更貼近于用戶端,對系統安全性有著更高的要求。 “西門子時刻將安全放在首位,‘零傷害’是公司文化的核心價值之一。”SSLS總經理Christian Schwengels強調,“在SSLS的屋頂光伏項目中,系統性能及項目運維的安全得到了充分的保證。” 首先,光伏電站組件采用的A級防火背板可有效減少火災隱患;其次,所有光伏組件均配有直流關斷及優化裝置。在電網故障等情況下,直流關斷裝置可自動斷開光伏組串的連接,切斷直流側高電壓,杜絕觸電事故的發生。另外,項目團隊在工廠屋頂布置了運維通道及生命線,全面保障了施工及運維過程中的人身安全。 Siemens DSOP 高效是第一生產力 有著“東方威尼斯”之稱的文化名城蘇州市,近年來一直在倡導清潔能源的創新發展與應用,使城市煥發出新的活力。對于西門子中國光伏業務團隊來說,座落在蘇州高新區的蘇州西門子電器有限公司(SEAL),是他們創新性地開拓數字化光伏系統的“試驗田”。 在共計3 860片高效的多晶硅組件中,項目團隊首次在220片組件上配備了智控關斷裝置。該裝置可將每一塊光伏板的運行數據實時傳到監控平臺,實現精準的組件級監控,從而保障系統整體高效、穩定的運行。項目自正式投運以來,光伏發電系統能夠實現約81.3%的平均發電效率,每年向工廠提供約110萬kV·A電,在系統使用壽命周期25年內預計共減少約21 050 t碳排放。在陽光充沛的季節,光伏系統的發電量可以滿足工廠約50%的電力需求,為工廠帶來巨大效益。 “西門子提供的交鑰匙工程涵蓋了設計規劃、政府審批、設備采購、項目施工和運行維護的分布式光伏電站全生命周期管理。”SEAL總經理Christian Grosch滿意地說,“我們做了正確的選擇,全面達成目標!” 打開光伏市場的鑰匙 在分布式光伏市場精耕細作數年后,盧嘉為認為,能夠向客戶提供數字化、定制化的解決方案是打開國內光伏市場的關鍵所在。西門子中心(北京)的屋頂光伏項目,是西門子中國在自有辦公樓宇中的首個屋頂分布式光伏項目。項目業主西門子房地資產管理集團從安全、高效和智能三個方面對系統提出了更高的要求。 在該項目上應用的西門子基于云的數字化光伏運維平臺DSOP,具有創新的光伏組件級監控和診斷功能。“物聯網的應用讓每一片組件都實現數字化,隨之產生的數據量是國內同等裝機量項目的十倍。”周金解釋道,“龐大的數據庫使組件級的故障智能診斷、衰減預測和預防性檢修成為可能,甚至可以在整個電站的資產評估中發揮作用。” 此外,根據項目整體規劃,西門子中心(北京)將于2020年內完成園區級能源管理平臺的部署。西門子基于云端和物聯網技術的園區級綜合能源管理平臺EnergyIP DEOP,可將園區內光伏、照明與樓控等子系統的數據交互接入,以實現統一的能源平臺展示及管理的功能,大大降低運營成本。 SCS三聯供系統 分布式能源的智慧管家 對于在電力、供暖與制冷方面有較大需求的商業樓宇用戶,分布式能源家族中的“全能型選手”冷熱電三聯供解決方案,讓能源“物盡其用”。為了更好地服務園區的多種能源需求,西門子中心(上海)創新性地在屋頂打造出“小而美”的能源生態系統。內燃機、吸收式溴化鋰機以及脫硝系統緊湊地集成在兩個集裝箱內,配以冷卻塔構建出完整的冷熱電三聯供體系。 “這個項目最大的亮點是整體的項目實施在屋頂完成,對園區現有工作環境沒有任何影響。”西門子房地資產管理集團中國區負責人Anil Singh Shikarwar表示,“據我所知,此類項目實施方案屬楊浦區域首例。”這個全新的分布式能源系統每年可為園區節省20%的電能成本,減少碳排放約500 t。 西門子的微網管理系統作為“大腦”,可以實現多種能源和負荷的協調優化和互補運營。在西門子中心(上海)項目中,微網管理系統不僅可以實時監控負荷端的用能數據,協調管理新增的三聯供系統和原有的電網供能系統,還能夠靈活調度即將接入的儲能等本地供能系統。此外,微網管理系統的預測算法還可以根據天氣情況和歷史數據對能源生產、存儲及消耗情況進行預測,制定未來能源運營計劃。 上海、蘇州、北京,三座城市承載著同一個夢想。西門子中國的光伏業務團隊期待著能夠與客戶攜手“點亮”更多屋頂,以星星之“光”形成燎原之勢,賦能一個更加綠色、可持續的未來。...
隨著能源互聯網的興起,世界能源形勢正呈現低碳化、數字化和去中心化趨勢,分布式能源系統如光伏、風電受地理條件、天氣環境和設備特性等諸多隨機性因素的影響,其發電功率及發電量難以預測,從而使得電力系統調節能力不斷下降、抗擾能力不斷減弱且穩定風險不斷增加。由此,分布式能源的系統級解決方案——“智慧微網”應運而生。 在智能微網領域,特變電工以系列化多端口電能路由器為技術引領核心,以能量管理系統、模塊化儲能系統兩大關鍵產品為新業態市場驅動,針對工商業園區、數據中心、海島和無電地區等多應用場景,提供交流、直流和交直流混合等多技術場景以及需求響應、調度響應、孤島運行和低碳運行等多運行場景解決方案,形成了全生態鏈的智能微網解決方案。 圖1 智慧型微網四維度目標 特變電工智慧微網解決方案是基于能量轉換設備、監控保護裝置,由智能的能量管理系統通過優化協調分布式電源系統、儲能系統和需求側等促進可再生能源就近消納,實現系統最優、局域自治的系統級解決方案。如圖1所示,智慧微網可實現“經濟、技術、能源、環境”4個維度的多目標優化,處理系統運行成本優化與不同利益體之間的經濟沖突及“源─網─荷─儲”的能量流優化與功率協調,并且可處理一次能源的協調配置、二次能源的優化運行以及能源與環境矛盾沖突,實現能源與環境之間的優化協調。 智慧微網關鍵設備 1. 微網能管系統TEMSμ 特變電工秉承“微電網即服務”的理念,自主研發模塊化、定制化能量管理系統TEMSμ(如圖2所示),滿足不同客戶需求。 圖2? TEMSμ主界面圖 TEMSμ具備如下特點: 1)全景感知,精準預知。①實時采集與在線監視(分辨率1 s);②多算法自校正、混合模型多時間尺度發用電預測(24 h/4 h/15 min,準確度>80%)。 2)智能管理,精確控制。①多時間尺度智能調度(24 h/5 min);②多目標在線實時尋優(節能>5%);③多模式頻率電壓自適應調節(調頻誤差≤±0.05 Hz,調壓誤差≤3%)。 3)模塊軟件,定制服務。①需求響應、調度響應、孤島及低碳多運行模式定制;②分時電價管理、需量電費管理、輔助服務獎勵以及柴油替代多盈利模式服務。 TEMSμ集成了“兩大智能化軟件+兩大數字化平臺”,即功率預測軟件、優化調度軟件、SCADA系統以及云平臺。TEMSμ功率預測軟件使用粒子群優化SVM建立功率預測模型,支持微網中光伏發電、負荷功率預測。采用未來0~24 h短期預測與未來0~4 h滾動超短期預測相結合的預測技術,提升功率預測精度。時間分辨率15 min,預測精度>80%。光伏、負荷預測及其實時監測曲線如圖3所示。 圖3 光伏、負荷預測及其實時監測曲線 TEMSμ優化調度軟件按照“應用─決策─執行”的架構模塊化、定制化設計,如圖4所示。優化調度劃分為日前及實時優化調度,其中日前優化調度應用分段線性化的處理方法,使用混合整數線性規劃模型求解,提高計算的準確性和快速性。實時優化調度啟發式算法,基于包絡線原理對儲能進行模糊控制,快速完成調度計劃的控制實現。優化調度結合源荷功率預測,進行多時間尺度源荷儲能量管理與優化調度,從而實現經濟優化運行,提升微電網經濟效益。并且TEMSμ具備安全校核功能,可實現實時調度方案的潮流校驗等功能,保證微電網的安全性。 圖4 優化調度架構設計 TEMSμSCADA軟件平臺具備數據圖表和報表分析功能,可直觀地讓客戶了解系統運行情況,提升客戶滿意度。它集成了云平臺以及手機APP的大數據分析和跨平臺智能運維功能。云端智慧能源管理平臺通過物聯網、云計算及人工智能算法等實現以下功能: 1) 集團化運維:支持集團、區域和電站的多級運維管理,實現資源共享、優勢互補,從而節約成本、提高效率。 2) 全生態鏈管理:將電站涉及到的所有建設單位、設計單位、施工單位、設備生產商、設備供應商和運營單位納入管理體系,客觀公正地評價其產品和服務,促進各參與方的產品改進和服務提升。 3) 全生命周期管理:關注電站的整個生命周期,從規劃階段、建設階段再到運營階段,提供全方位的管理服務。 2. 電能路由器路由 電能路由器是交直流混合微電網的核心設備,以先進電能變換裝置為核心,集成了現代通信技術、電力電子變換技術、現代控制技術以及人工智能等技術,實現局域電網的能量智能路由、分布式能源的高效利用的一二次融合電力設備。其主要特點有:重量輕、體積小且無污染;實現多種形式電能變換與接口匹配——交/直流適配,高/低壓適配;實現電能質量隔離與補償——一二次側無功、諧波獨立且動態可調,輸出電壓穩定可控且與負載獨立;實現潮流多向,具備快速保護功能。 圖5? 特變電工電能路由器成套設備 特變電工電能路由器產品通過了科技成果鑒定,獲得“居于國際領先水平”的最高評價,圖5所示為特變電工研制的10 kV/1 MV·A電能路由器產品,整機采用6 m標準集裝箱式設計,最高效率高達98.2%,交流側可實現10 kV中壓直接并網,低壓側可構造800 V直流母線。 特變電工經過不斷研究和開發,突破了很多世界級技術難題,其中一項關鍵技術為模塊化低壓側并聯高壓側串聯拓撲結構及其均壓均流技術。電能路由器整機采用模塊化級聯技術,該方案具備模塊化、標準化設計,容量易擴展,方便維護等優點;同時系統采用高壓側模塊化串聯技術,具備多電平波形輸出能力,諧波含量低,無需大量濾波裝置,可節約成本和體積。另一方面,通過模塊的在線智能冗余技術可保證系統在不停機的狀態下,故障模塊自動在線切除,大大提高了系統的可靠性。 另一項關鍵技術是雙有源橋電路移相控制+占空比調制的多自由度軟開關技術。從根本上解決了雙有源橋電路輕載效率較低、峰值電流大及控制性能較差等技術難題。實現整機最大效率高達98.2%,輕載效率高于96%,中國效率達到97.4%,從而可以大大提高系統效率,減少微電網的投資回報周期。 此外,電能路由器采用特變電工自主研發的通用控制器,采用雙DSP+FPGA多核處理器、分層分級控制架構、多環多自由度協調控制策略、快速準確故障檢測方法以及友好人機交互界面,進而實現電能路由器的智能優化控制。 3. 儲能系統 電力系統儲能的本質是解決電源與負荷的功率/電量不平衡問題,主要有以下三種盈利模式: 1)發電側儲能:主要有“火電機組+儲能”聯合調頻和“光伏+儲能”兩種商業模式,其盈利點主要來自于提升火電機組Kp值獲得補償收益、解決棄光獲得電價收益。 2)用戶側儲能:工商業園區儲能、孤島及偏遠地區儲能兩種商業模式,其盈利點主要來自于峰谷電價差套利、需量電費管理、動態擴容、需求響應、提高新能源自用率以及替代柴油發電機等。 3)電網側儲能:電網調峰調頻。 特變電工提供“儲能電池+三級架構BMS+虛擬同步機PCS+集裝箱=整套集裝箱式儲能系統柔性解決方案”,如圖6所示。該解決方案可提供穩定性及經濟性兩方面的需求,穩定性方面可提供調頻支撐、慣量響應,提高高滲透率光伏系統穩定性,具備離并網穩定切換功能,提高供電可靠性,降低停電成本;經濟性方面,采用“削峰填谷+需求響應”技術賺取峰谷電價差、削減尖峰功率降低微網系統基準容量進而節省電度電費及容量電費,提升系統經濟性。 圖6 特變電工儲能系統解決方案 其中,PCS采用特變電工自主研發的具備虛擬同步機技術的儲能變流器,具備一次調頻、慣量響應等特性,可多機并聯,實現離/并網無縫切換,最大轉換效率≥98.5%,集成多種充放電模式,適配多種主流電池系統。 智慧微網解決方案 特變電工秉承“微網即服務”的理念,提供“規劃─設計─產品─施工─運維”的全生命周期微網服務。 規劃設計方面,特變電工提供資源評估、負荷測評、容量配置、網架設計、穩定性分析和經濟測算等多維度、多指標及多閉環的整套方案,真切地為客戶多角度規避投資風險、全方位提升經濟效益,規劃設計基本流程如圖7所示。 圖7 規劃設計流程 通過快速安裝部署無線數據采集裝置,建立項目數據庫,進行項目源荷數據透視化,從而對項目所在點進行能耗分析、負荷評測和資源評估。通過多時間尺度、多平臺仿真工具進行微網運行策略設計,多種能源、多種儲能的容量優化配置,實現技術型閉環規劃設計。通過主設備選型設計與經濟模型搭建,進行經濟指標等測算與可靠性指標等綜合指標評價,實現經濟型閉環規劃設計。 圖7規劃設計流程圖8工業園區交流微電網解決方案基于以上規劃設計及服務,特變電工提供“1+2+X”的全生態鏈解決方案,為客戶提供多場景、多產品定制化服務。其中“1”核——系列化多端口電能路由器TEER;“2”驅——能量管理系統TEMSμ、儲能系統TBESS;“X”場景——工商業園區、數據中心、海島和無電地區等多應用場景;交流、直流和交直流混合等多技術場景;需求響應、調度響應、孤島運行和低碳運行的多運行場景。 圖8 工業園區交流微電網解決方案 1.工業園區交流微電網解決方案 特變電工提供三層、雙端微網能量管理系統(TEMSμ)交流微網解決方案,如圖8所示。通過經濟優化調度實現“基礎+電度”雙重降費,經濟綠色雙贏,降低園區綜合用電成本;通過智能控制實現離并網穩定切換,提高供電可靠性,降低停電成本。同時,該解決方案可為電網提供調峰、調頻等輔助服務,提升系統收益。 2. 交直流混合微電網解決方案 “網─源─荷─儲”由電能路由器統一接入,替代傳統逆變器、儲能變流器、網關接口柜和中央控制器,采用交直流雙路供電,具備并離網切換功能,供電可靠性高。如圖9所示,此外該解決方案中電能路由器高度集成了一、二次設圖9交直流混合微電網解決方案備,減少電能變換環節,降低損耗(最大降低5.0%,平均2.5%),提升系統效率;提高設備利用率,減少電纜使用,降低初期投資成本。由于系統高度集成,可大大縮短施工周期。據有效數據測算,該交直流混合微電網解決方案相對于傳統交流微網解決方案IRR可提升1%。 圖9? 交直流混合微電網解決方案 智慧微網解決方案工程應用 特變電工西安電氣科技有限公司是特變電工旗下專注于光伏發電、電能質量治理和智能微電網等核心裝備研制及提供核心技術解決方案的高新技術企業,主要產品有光伏逆變器、高壓靜止無功發生器、智能微網產品及智慧能源管理平臺,并以電力電子技術為支撐,致力于清潔能源發電、智能配電和靈活用電全生態鏈的能源互聯網技術探索,加快引領能源行業技術進步,驅動能源技術革新。 特變電工以自己的智能微網關鍵設備為基礎,為客戶提供多場景、多產品定制化服務,并成功在實際項目中應用。 1. 特變電工西安產業園微網示范工程 該示范工程依托于國家高技術研究發展計劃(863計劃)“光伏微電網雙向變流器研制及關鍵技術研究”項目,建設2 MW源網荷儲協調的微電網工程。其中,光伏組件配置2 MWp,儲能配置1 MW/1 MW·h鋰電池,充電樁配置960 kW,采用工業園區交流微電網解決方案,已于2018年底正式投入運行。 該示范工程盈利模式主要有三種:①降低系統容量,減少基本電費;②提升光伏自發自用電量,減少園區電度電費;降低光伏余電上網電量,提升光伏發電收益;③削峰填谷,減少園區電度電費。據統計,該微網可使得園區綜合用電成本下降30%,其中降低基礎容量圖10特變電工西安產業園微網示范工程功率分配電價/元優化后負荷/kW光伏出力/kW儲能原負荷/kW廣義負荷/kW 10%,減少基礎電費6%,由于峰谷電價差減少電度電費6.5%,由于提升光伏自發自用比例12%而節約電費15%,用能精細化管理方面節約電費2.5%。圖10所示為園區微網實際采集的用電功率曲線。 圖10 特變電工西安產業園微網示范工程功率分配 2. 珠海直流微網 該工程是能源局“互聯網+”智慧能源重點項目,全世界規模最大的多端交直流混合柔性配網工程,利用直流變壓器承接±10kV電網,構建低壓±110 V和±375 V直流網絡。珠海直流微網工程如圖11所示。 圖11? 珠海直流微網工程 3. 東莞交直流混合微電網 該工程依托國家重點研發計劃,旨在實現更高效的智能微電網構架,實現可再生能源的有效消納。四個端口覆蓋高低壓,交直流,可以實現不同形式能量的高效傳遞,可廣泛應用于工業園區、校園和數據中心等應用場景。 結束語 在產品及運維方面,特變電工基于自主開發的微網能量管理系統、中央控制器及運維云平臺等核心產品,構建全生態鏈微網能量管理及運維系統。該系統基于機器學習、人工智能等技術,采用多時間尺度功率預測和多目標優化調度算法,基于大數據、云計算等技術,構建開放性、分布式和人性化的軟件平臺,可提供需求響應、調度響應、孤島運行和低碳運行等多種運行模式,滿足不同客戶個性化需求,保障微電網安全、穩定和經濟運行。...
創新,有時不僅是一種改變,更是一種對傳統的顛覆。當數字化大潮席卷而來,電氣化世界也必將迎來變革,更分散化的資產設施分布,更復雜化的運維管理需求,更嚴苛化的安全可靠要求,更專業化的行業場景應用,對配電系統而言,從設計到使用的全生命周期各環節都將面臨更大的挑戰,數字化創新將成為實現突破的重要途徑。 近日,全球能源管理與自動化領域數字化轉型的專家施耐德電氣于線上舉辦了2020年創新峰會,并在智能配電峰會期間,重磅發布了新一代預智低壓成套設備BlokSeT、Okken、PrismaSeT 系列及新一代ComPacT NSX塑殼斷路器,再次以數字化創新引領配電領域發展,賦能行業轉型升級。對此,施耐德電氣執行副總裁,合作伙伴事業部負責人Nadege Petit對此表示:“施耐德電氣正繼續以創新加速數字化與電氣化的融合,并不斷創造具有更豐富強大功能且使用更簡單便捷的產品,從而為產業鏈各個環節的合作伙伴創造更加安全可靠、綠色高效的價值,并帶來卓越數字化體驗,最終攜手創造電氣新世界。” 新一代預智低壓成套設備——自帶數字基因 盡享數字未來 此次發布的新一代預智低壓成套設備包括BlokSeT、Okken、PrismaSeT 系列,可實現標準網關、無線連接、測溫等多種功能的預制化搭載,打造出廠即自帶數字化基因的新型智能成套設備,以更低投入且“輕量化”的方式為設計院、盤廠等合作伙伴及最終用戶帶來無與倫比的數字化體驗。結合多款數字化軟件,可隨時監測設備運行狀態,并能夠實現現場及云端的高效管理,從而全面優化配電資產從設計、建造到部署、營維的全生命周期數字化管理,提高用電可靠性,提升供配電系統的運維效率。 新一代預智低壓成套設備 BlokSeT 新一代預智低壓成套設備Okken 新一代預智低壓成套設備PrismaSeT 預制互聯,靈活高效:可配置全能型云網關Panel Server Box、以太網網關Panel Server Hub、輕量級云網關Panel Server Cloud等多種標準網關,實現設備出廠即擁有更安全、高效、靈活的互聯互通性;通過柜體獨有的數字化面板及智聯二維碼,可就地顯示網關連接信息、失壓報警信息、防偽信息及成套設備內部的關鍵資產信息,實現對電氣資產的高效管理。 多重測量,精準監測:預置Thermal Tag無線溫度傳感器,可實時對關鍵點溫度進行監測,預知健康風險;獨有的V-loss測量裝置,可捕獲盤柜失壓狀況;可擴展的PowerTag MTZ/NSX無線電能測量模塊及NSX OFSD無線輔助觸點,實現電能的精準測量及開關狀態的輕松捕捉,全面掌握柜內電氣資產狀態。 至簡數字體驗:結合施耐德電氣EcoStruxure Facility Expert千里眼運維專家及智聯二維碼,可實現更高效的資產管理和預防式維護;應用Ecoreal軟件和調試工具,更可提升上圖、報價、設計效率和協同體驗;易可調微信小程序,可輕松實現配置、升級、信息同步和網關切換等操作,帶來更卓越的數字體驗。 新一代ComPacT NSX系列塑殼斷路器——數字模塊盡享智能體驗 豐富產品帶來專業保障 新一代ComPacT NSX系列塑殼斷路器在模塊化設計和產品系列拓展方面再次創新,不但可實現無線通訊、電能質量及電氣狀態監測等更多數字化功能的快速擴展升級,同時不斷提升產品性能,豐富產品功能,以滿足不同細分行業和使用場景的個性化需求,從而助力客戶不斷提高配電可靠性及能效和成本優化,創造更安全、智能、高效、靈活且專業的價值和體驗。 新一代ComPacT NSX系列塑殼斷路器(交流) 新一代ComPacT NSX系列塑殼斷路器(直流) 模塊設計、無限智能:通過搭載包括OFSD無線輔助觸點、升級款PowerTag NSX無線電能測量模塊,可持續豐富或升級斷路器智能化功能,強化斷路器與配電系統的通訊能力,持續提升配電可靠性和電能質量。 產品創新、專業賦能:將陸續推出1500V直流斷路器、1000V交流斷路器等,全面滿足新能源、數據中心等新興行業及樓宇、工業等傳統行業的個性化需求。 提升體驗、安全加倍:漏電保護一體化、漏電報警不跳閘等產品設計,再次提升對配電安全的全面保護和操作體驗,降低操作失誤風險,更好地保障人身及資產安全。 靈活高效、外觀升級:全新的電動操作機構和更豐富的熱磁可調斷路器,為客戶提供更靈活更豐富的產品及方案選擇和配置,并有效優化成本。此外,全系列產品外觀統一煥新,不但更具辨識度,清晰可見數字化模塊的安裝和運行狀態,獲取、讀取相關信息更快速、清晰,還通過更符合人力工學的設計,讓操作更加省力和安全。 作為施耐德電氣賦能配電領域轉型升級的有力實踐,此次發布的兩系列數字化創新產品不但各具價值,且新一代ComPacT NSX系列塑殼斷路器還可集成于新一代BlokSeT、Okken、PrismaSeT 系列預智低壓成套設備中,并可與新一代預智低壓成套設備搭載的更多組件無縫兼容,通過這一組合應用,將實現數字化功能與價值的“無限”疊加,進而產生更大的“化學反應”,帶來更佳的數字化體驗,從而在施耐德電氣創造電氣新世界的過程中發揮重要作用。 對于重量級產品的發布,施耐德電氣能效管理低壓業務,市場部副總裁張帆表示:“能源新世界正加速而至,加強數字化與電氣化的融合,并繼續立足客戶需求,是施耐德電氣創新的方向。此次發布的兩款全新產品是我們堅持創新的又一最佳實踐,希望以此為基礎,繼續攜手更多合作伙伴,一同創建數字配電新生態,引領新時代的變革。 ?...
數據中心的用電量極大,尤其是冷卻數據中心的IT設備。? 通過在冷卻系統中使用變頻器和節能電機可以大量減少能耗。關于這一點,我們采訪了ABB運動控制事業部的HVACR全球產品營銷經理Maria Fedorovicheva。 ? 數據中心冷卻過程中的效率提升為何如此重要? 作為現代計算基礎設施的一個組成部分,數據中心的用電量占全世界總發電量的大約百分之一。在確保數據中心的持續可靠性和可用性方面,冷卻系統發揮著關鍵作用,但它的用電量通常約占數據中心總用電量的40%。另一個耗電設備是IT設備本身。這些數據表明,能效提升應該從構成數據中心冷卻系統核心的風機、泵和壓縮機開始。 ? 是否有監管參數來控制數據中心的用電量? 作為行業聯盟,綠色網格提出了最常見的能效指標之一:電源使用效率,即進入數據中心的總電量除以IT設備用電量所得比值。在理想狀態下,數據中心的PUE應為1。 根據Uptime Institute開展的一項研究,多年來,數據中心的PUE水平一直呈下降趨勢,從2006年的2.6左右下降到2019年的1.7,盡管自2013年以來的近期趨勢是平緩的。要使PUE進一步降低,需要采取措施在數據中心運行周期內提高效率,并在新項目中采用尖端技術。在冷卻系統中使用變頻器和高效電機有助于大幅度降低電源使用效率。 ? 為什么選擇變頻器? 變頻器已被證明是一種高效節能的冷卻解決方案。變頻器可以使冷卻系統中的電機轉速得到精確控制,使冷卻系統在任何時候都能夠提供人們所需的溫度,從而實現約高達35%的節能。這與電機全速運轉,通過節流限制輸出的情況完全不同。電機轉速與能耗之間的關系意味著,即使只是適度降低轉速,也可以顯著提高能效。 雖然數據中心冷卻系統的規模足以應對極端情況下(包括夏季高溫和部件故障)的峰值負載,但它們很少在其設計的負載狀態下運行。相反,它們大多在輕載狀態下運行。變頻器提高了電機的靈活性,使冷卻系統能夠適應不斷變化的負載情況,因此即使在部分負載下也能保持系統的高效運行。 ? 電機技術是否也很重要? 當然。不同的電機技術會根據負載表現出不同的性能。當負載為25%時,電機技術之間的效率差異很容易超過10%。因此,根據電機在多數時間的運行負載范圍來選擇電機是可取的。在大多數情況下,這個范圍不是額定負載,而遠低于額定負載。 ? 關于冷卻過程的效率,是否還有其它考慮? 事實上,整個系統的效率很重要——我們可以使用損耗盡可能低的高效電機來拖動泵、風機或壓縮機等設備,并利用變頻器使電機轉速符合需求,從而實現節能。但如果風機設計,使它產生巨大的空氣動力損耗,整個系統的能效或電能轉化空氣動能效率可能會受到影響。這就意味著,在考慮數據項目的能源效率時,必須評估整個冷卻系統的能效,而不僅要逐一考慮每一個元器件。 隨著數據中心中服務器密度不斷增加,其熱負荷也隨之增大。面向未來的數據中心冷卻系統必須具有可擴展性,以滿足未來的需求。關于可擴展性,是指在數據中心規模擴大時,冷卻系統可根據不斷變化的負載加以改變。同樣,專門為供暖、通風和空調應用而開發的變頻器以及高效電機(不僅可以以額定速度運行,還可以在部分負載下運行)帶來一個很重要的優勢,因為它們的設計具有靈活性和可擴展性。 ? ? ? ? ? ?...
在低壓配電網中,配電分支節點的智能低壓斷路器除了保護功能外,還實現了測量、通信和控制功能。一二次融合技術在低壓斷路器上的實現,簡化了低壓配電網絡的設備種類和通信接線。大全集團凱帆開關采用該思路設計了一種新型智能塑殼斷路器方案,融合了高精度測量及寬帶電力載波通信的功能。 作為低壓配電網中的關鍵設備,低壓斷路器起著保護和能量分配的作用。按照保護裝置類型分為熱磁式和電子式斷路器,根據保護功能分有電流保護斷路器和漏電及電流保護斷路器。其現狀與存在的問題如下: 1)熱磁式斷路器僅具有兩段式保護,保護參數難以準確設置,需要級差保護的場合不能方便設置。故障發生時,容易越級跳閘,停電范圍擴大。 2)熱磁式斷路器在線路出現過載故障保護后,需要經過時間冷卻后才能重新合閘,在環境溫度較高的場合,無法快速恢復供電。 3)電子式斷路器目前還無法滿足低壓配電網絡節點的要求,通信功能受制于現場條件大部分沒有實際使用。 4)低壓斷路器的測量功能不足,對于電壓、電流、電量以及溫度不能精確測量。外置式互感器及二次設備在現場大量使用,增加了臺區建設成本和維護成本。 5)低壓斷路器通信接口及通信規約不統一,設備布線調試周期長,通信不可靠。 6)由于市場競爭激烈,一味低價促銷導致目前的低壓斷路器產品質量參差不齊,低檔化嚴重。 智能低壓斷路器的定義 目前,無論是電網還是工礦企業、醫院和數據中心等都對配電智能化提出了更高的要求。同時,節能增效、自動化運維、精準故障定位和診斷等配電智能化的方案更是對低壓斷路器提出了更高的智能化要求。大全集團自主斷路器品牌凱帆開關認為,智能斷路器應該保護更可靠、感知更全面、組網更便捷以及功能更集成。圖1示為凱帆開關研制的智能低壓斷路器。 圖1 凱帆開關的智能低壓斷路器 1.更可靠的保護才是智能化的基石 萬能式斷路器已全面使用電子脫扣器,但其中占比較大的還是以電流過載保護、短路保護為主的經濟型電子脫扣器。塑殼斷路器中正在大量使用的還是機械式的熱磁脫扣器,由于熱元件、磁性材料的一致性較差,斷路器對于故障電流的保護只能在一定的寬范圍內,很難做到精準保護。同時,由于無法實現短路電流延時動作,傳統斷路器很難做到選擇性保護。隨著電子脫扣器應用占比的逐年上升,塑殼斷路器的電子脫扣器已經較熱磁脫扣器在保護的多樣性上有所提升,但是和萬能式斷路器一樣,還是僅限于以電流過載保護、短路保護為主的經濟型電子脫扣器。 稍微高級一些的電子脫扣器為實現更多保護功能,一般還會引入電壓測量,從而實現以電壓為基礎的保護,如過壓、欠壓和缺相等。大多數的故障可以由電流、電壓的異常來判斷,但是還有一部分隱患沒有表現在上述兩個參量上,這就需要借助其他參量,例如母線溫度。為此,凱帆開關通過集成于斷路器內部的溫度傳感器采集母線溫度,用母線溫度單獨或者結合母線電流、電壓判斷用電系統故障,形成報警或者脫扣。 除了保護以外,凱帆開關最新的智能電子脫扣器還對自身進行自檢以及附件進行實時狀態的監測,如分勵脫扣器、合閘線圈、欠壓脫扣器和儲能電機等線圈的斷線監測,以主控芯片為核心的通信檢測、內存檢測、磁通斷線檢測和主控芯片超溫等一系列內部自檢。為了避免主控芯片的實效風險,保護斷路器本體還加入了基于硬件電路的接通電流脫扣器(MCR)功能和高設定值瞬動短路保護(HSISC)。 2.更全面的感知才是智能化的數據基礎 測量電流、電壓可以用來保護和提高精度,還可以實現等同于多功能表的功能。低壓斷路器本身內部結構緊湊,剩余空間不規則等因素限制了測量互感器的內置,但是隨著新材料的發展以及加工工藝水平的提升,使得測量互感器內置成為可能。高精度測量互感器加上精密采樣電阻以及信號處理電路,讓智能斷路器可以實現0.2s級的電能測量。同時還可以計算出有功功率、無功功率、總功率、需用功率、功率因數、頻率、電量和電壓,電流2~32次諧波、電流諧波總畸變率、電壓2~32次諧波以及電壓諧波總畸變率等。 凱帆開關除了上述參量的高精度測量功能,還具備斷路器狀態檢測,實現了分閘、合閘及脫扣三狀態全面感知。在保護中提及的母線測溫功能,可在20~150℃范圍內誤差做到±1℃。 3.更便捷的組網才是智能化快速發展的催化劑 組網的便捷體現在兩個方面,一是免接或者少接通信線,即便捷安裝;二是免調試或者少調試,即便捷調試。 免接或者少接通信線會用到微功率無線通信,或者電力線載波通信方式。幾種通信方式有著各自的優勢和特點:電力線載波適合長距離通信,有網隨電通的特點,同時,依靠通信網絡和電力網絡共用的特點,還可以在一定程度上理順電力拓撲結構;微功率無線通信作為電力載波通信的補充,在電力線上干擾信號對載波信號影響嚴重的場合下,電壓設備通過無線通信。在該局域網內增加邊緣計算器,可實現邊緣控制。 如果通信地址唯一,數據模型明確,那么便可實現系統集成商或者電力成套公司的通信免調試工作。萬物互聯的時代已經開啟,借助于IPv6技術,可以給電力物聯網的每個節點劃分一個唯一地址,而數據模型各斷路器廠商又是明確的,因此隨著電力物聯網的發展,通信調試工作必然越來越方便。 智能低壓斷路器的設計原理 凱帆開關的新型高精度測量智能塑殼斷路器采用了一二次融合思路,保護和測量獨立設計。如圖2所示,新型智能塑殼斷路器由斷路器本體、保護模塊、保護互感器、測量模塊、電流測量互感器、電壓調理模塊和電流調理模塊構成。保護模塊負責完成與保護相關的數據采集,實時計算和監測斷路器狀態。測量模塊負責電壓、電流采集計算,以及電量、諧波、功率和功率因數等電參量的實時計算。 圖2 斷路器結構圖 參量的實時計算。保護電流互感器磁芯采用了硅鋼疊壓的處理。由于電流保護的范圍較大,一般到5倍左右,電流互感器產生了部分飽和現象。反應出來的一二次電流曲線為非線性的特點,需要根據保護互感器的二次電流輸出特性,采用二次曲線擬合方式對保護互感器進行校正。具體公式如下 Y=aX2 +bX+c 其中,X為一次側電流值,Y為修正后的二次側電流值,a、b和c為二次曲線參數。曲線擬合法可以對被測電流信號進行較為精確地修正,擴大保護的范圍,為電力線路的保護提供可靠的檢測信號。 由于塑殼斷路器內部空間有限,電流測量互感器設計受到嚴格的結構尺寸限制,在互感器磁芯材料選擇上選擇飽和磁感強度大、磁導率高的鐵基納米晶材料縮小互感器的尺寸。納米晶材料為一種新型軟磁材料,具有飽和磁感應強度高、量程寬、精度高、工作溫度范圍寬及頻率特性穩定的特點。 獨立的測量電流互感器加上高集成度的測量電路使得塑殼斷路器這類線路保護設備在保持原有產品尺寸的前提下,具備了測量能力。測量及顯示通信電路具有獨立于保護電路的電源供電回路,使塑殼斷路器的可靠性得到提升。 智能低壓斷路器的通信方式 作為低壓配電網絡的重要設備,低壓斷路器的通信方式比較單一,以RS485通信為主。這種通信方式的優點是通信穩定可靠,通信成功率較高。但其缺點也很明顯,部署調試以及運行維護的成本較高。新一代智能斷路器的通信功能為實現數據交互的實時性、準確性和安全性等特點,通信功能必須具備高效率、高帶寬、高可靠和低功耗等性能特點。 1)高效率:低壓斷路器在現場數量多,一個低壓臺區低壓斷路器之間的距離最大可達500m。快速高效的組網是首要考慮因素。 2)高帶寬:由于配電臺區終端低壓設備數量多,智能配變終端與低壓設備交互頻繁,傳輸的數據量將是非常龐大的,對通信傳輸有較高的要求,在高速傳輸的同時有著高帶寬的需求。 3)高可靠:通信電路集成于低壓斷路器內部應具有耐高溫、耐濕和防塵;通信電路還應能抵抗噪聲、電磁和雷電等干擾,保持穩定運行以及數據的不間斷性和準確性;在低壓斷路器發生跳閘時,應能抵抗事故所產生的瞬間強電磁干擾。 4)低功耗:支撐低壓斷路器停電上報業務需求,滿足停電期間告警信息上報。 5)低壓電力線寬帶載波(LVPLC)通信是利用低壓電力配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進行數據傳輸的一種特殊通信方式。 ①低壓電力線寬帶載波路由合理,通道建設投資相對較低。 ②低壓電力線寬帶載波通道帶寬較寬,傳輸速率較高,比窄帶載波性能更優良。 ③傳輸頻段不受限,帶寬范圍內頻段自適應。 ④受外界電力網絡干擾小,低壓電力線載波干擾頻段限制在1MHz以下,而低壓電力線寬帶載波是建立在1MHz以上帶寬的,低壓寬帶電力載波的基本頻帶為1~20MHz,擴展頻帶為3~100MHz,即可有效避免對外界的干擾。 ⑤不需要重新架設網絡,只要有電線就能進行數據傳遞,運用維護應用成本低。 智能低壓斷路器集成寬帶電力載波通信技術,只需要按照常規方式安裝,即可實現通信鏈路的建立。低壓斷路器作為保護器件,分斷后應保持通信鏈路的暢通,以防止下游設備的重要信息丟失。 低壓電力線寬帶載波耦合器利用信號變壓器和電容耦合網絡,并在斷路器的斷點之間,在斷路器分斷后,對于50Hz的交流電起到完全的隔離作用。斷點之間的耐壓值達到8kV,符合低壓斷路器的隔離要求。 如圖3所示,利用信號變壓器及電容網絡搭建起對2~12MHz的一個高通信號通道,經過試驗驗證HPLC載波信號通過4級耦合網絡,通信仍可以正常傳輸,解決了斷路器多級連跳,近故障側斷路器數據不能上傳的問題。 圖3 電力線載波耦合模塊 應用及結論 凱帆開關研制的高精度智能塑殼斷路器已經在多個臺區進行了驗證(如圖4所示)。現場驗證顯示,該產品的優勢主要體現在以下幾方面: 圖4 智能低壓斷路器應用現場 1)傳統低壓柜內外置CT占用了抽屜柜巨大的空間,同時配合電能表測量低壓柜出線電壓、電流,接線復雜,柜門表顯示數據較為單一。智能低壓斷路器配備柜門顯示單元使該方案得到簡化,接線方便,無外置電流互感器。同時,柜門顯示單元除了顯示電壓、電流和電能外還可以顯示斷路器狀態、斷路器故障信息、事件記錄和諧波等。 2)臺區拓撲是臺區管理的基礎,線路損耗、竊電和故障定位等應用前提是有一個清晰明確地臺區拓撲圖。智能低壓斷路器依靠自身高精度的測量功能和實時通信能力,對于負載的特征可以進行有效的辨識。臺區分路關系根據負載的特征通過配變終端的算法可以得到理清。對于臺區的層級關系根據施工時的地址設定配變終端可以有效辨識。這種實施方案可以有效減少拓撲識別的模塊施加,減少臺區建設成本和施工、調試及維護成本。同時由于依靠負載側用電特征,無需額外注入特征信號,保障臺區用電安全,防止漏電保護動作。 3)智能斷路器強化了線路故障研判能力。全面感知的智能斷路器對于線路故障具有強大的研判能力,可對線路的電流短路、過載、漏電、電壓失壓、過壓、缺相、閃變、接線超溫、諧波、人為分閘、手動脫扣、遠程分閘和試驗跳閘等諸多故障進線研判。通過拓撲關系,快速定位故障點,縮短了故障搶修時間。 4)智能斷路器強化了設備自身管理能力。全面感知的智能斷路器加強了自診斷能力。對于斷路器的線路板溫度、電子元件故障、斷路器本體壽命以及自身運行時間實時統計,這些信息通過配變終端進行采集。經過主站計算可以得到資產凈值和資產折損率,精確評估當前設備的狀態、設備健康情況,形成體系,提前有序制定設備維護、更換計劃。 5)智能斷路器強化了線路異常的監測能力。具有精確測量能力的斷路器通過對配電網絡分支節點的電壓、電流和電量的實時監測,通過邊側配變終端的計算,實現了線路拓撲對異常變動的實時感知能力。低壓臺區拓撲的變更、竊電行為的實施,破壞了之前拓撲結構中的能量守恒,形成異常事件。線路異常事件精確定位并實時上報主站,形成派工單,進行線路異常點的排查。 由此可以看出,智能斷路器在臺區的實施具有明顯的提質增效的作用。在提高臺區管理效益的同時,減少了分路檢測單元、溫度傳感器、柜門計量表、外置式CT、拓撲識別儀和末端感知終端等二次設備的使用,具有較高的實用價值和較好的經濟性。 ? ? ?...
2020年6月2日,ABB正式在華發布單相UPS不間斷電源新品Powervalue 11T/RT系列,為關鍵用電設備在斷電的情況下提供超長的后備時間供電保障,在使用過程中還可以凈化輸入電源,避免市電波動、暫升、暫降、諧波干擾對用電設備的影響,大大提高關鍵設備的可靠性。 ? ? PowerValue 11T 1-2-3-6-10kVA主機正面 ABB PowerValue 11T/RT系列是一款專門針對中國用戶應用場景度身定制的單相在線式雙轉換不間斷電源 (UPS),容量范圍從1kVA到10kVA。 該系列產品廣泛適用于各種小型通信機房、金融網點、小型數據機房、過程控制室、工業設備、廣告展示屏、閘機、實驗室設備、運輸信號系統、安保設備、ATM、自動售貨機等場合。 ABB單相UPS不間斷電源新品包含兩個子系列,塔式結構的Powervalue 11T系列以及塔式/機架式兼容的Powervaule 11RT。每一個子系列還提供內含電池的標準機和可以外接電池組的長機,豐富的產品組合能夠為用戶的應用提供更多選擇。 PowerValue 11RT主機+電池包底座正面 Powervalue 11T/RT 系列產品的設計遵循全球產品設計標準。高可靠性的產品設計理念,嚴苛的可靠性測試,確保了產品的高可靠品質。 產品頁面: PowerValue 11T TLC單相UPS不間斷電源 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單相UPS不間斷電源 https://new.abb.com/ups/zh/systems/single-phase-ups/powervalue-11-rt/?utm_source=news&utm_medium=referral&utm_campaign=case Read More...
做系統集成和安防系統的經常配置機房設備,而機房中UPS作為后備電源系統在大型項目中屢屢應用,面對市面上如此眾多的品牌的ups我們又該如何選擇,選擇的標準又是什么,在選擇中又應該注意哪些事項呢?配備了ups電池又該如何配置呢? 首先第一步要先確定功率段:簡而言之,首先就是要確認我們希望UPS帶載的設備的功率,然后就可以確認好UPS的功率。一般來說,我們建議負載功率占到UPS功率的30%~80%。如果負載太大的話,如同時啟動時可能會造成UPS電源過載,負載太小時,不但造成了浪費,對電池的性能來說也不好。 第二步要落實UPS工作方式:目前市場上多見的工作方式有后備式、在線互動式、在線雙變換(線純在線)這三種,具體如下: (1)后備式的UPS,又稱離線式UPS,在市電正常時由市電經過穩壓濾波后給負載供電,蓄電池處于充電狀態,逆變器處于非工作狀態。當市電異常時,逆變器開始工作,將蓄電池組內的直流電逆變成交流電輸出給負載使用。不帶穩壓,市電與電池轉換時有轉換時間,一般用于個人電腦保護,或對UPS電源性能要求不高的情況下使用,此類型的UPS功率段一般較小; (2)在線互動式,是介于后備式和在線式雙變換式之間的一種UPS設備。當市電正常時,由市電直接向負載供電;當市電電壓偏低或偏高時,由穩壓電路穩壓后向負載供電;當市電異常時,由蓄電池逆變后向負載供電,在線互動式UPS切換時間一般小于4ms。市電與電池轉換時有轉換時間,但有調壓功能,一般用于配線間或微型機房,保護服務器及網絡設備等,此類型的UPS功率段一般在5KVA以下。 (3)在線雙變換UPS,無論市電是否正常,其逆變器一直處于工作狀態,因此不存在切換時間的問題,能夠達到輸出電壓零中斷的要求。市電與電池轉換時無轉換時間,無切換時間一般也是用于保護服務器或網絡設備以及機房里的其他設備,此類型的UPS功率段從小到大都有,跨度比較大1KVA~1000KVA,目前市場上較為多見。 (4)在三相大功率UPS中還有采用雙逆變電壓補償在線技術(又稱Delta逆變技術),即采用2個逆變器,減少了UPS電源對電網的污染,提高了能量的利用率,特別適用于感性負載(如電動機)或對電源質量要求不是非常高的負載。但是此類技術對電網的適應能力尚有待進一步提高。 以上幾種UPS電源的性能從高到低依次為:在線雙變換、在線互動式、后備式。價格一般與性能成正比。那是不是我們一定要選擇貴的UPS呢? 答案是否定的。正如我們的標題,我們要選擇適合自己的UPS。如果是給個人電腦用,那么您選擇后備式的UPS就可以,如果是給服務器用,則應該在在線互動式與在線雙變換中來選擇,選擇應該按以下條件來進行: 1、設備要求看您的設備是否需要很高精度的供電,可查看負載設備的銘牌上的標識或詢問設備廠家。如需高精度的供電,則需要選擇在線雙變換的UPS。其次是看負載類型,有的負載是不允許供電有閃斷,如:繼電器類的設備或開關信號的設備,若您為這種類型的設備配備在線互動式的UPS,那么就有可能在UPS市電與電池切換時,負載有斷電或誤動作,因此對于這類的設備應該選擇在線雙變換UPS。如果您的設備沒有以上兩個要求,則可以繼續下面步驟。 2、當地電網如果當地電網質量相對較好,也就是說平時電壓波動較小,這個時候就可以考慮選擇在線互動式的UPS。但是如果當地電網質量較差,電壓波動較大,那么我們建議使用在線雙變換的UPS,這是由于這類型的UPS對市電的適應能力要好于在線互動式。 3、UPS轉電池后續航時間如果您要求較長時間延時,可以考慮選擇標長兩用的機器或買不帶內置電池的UPS,這兩種UPS電源都可以外配原裝電池或第三方電池,以達到較長時間延時的目的。 4、安裝方式一般來說,UPS電源有兩種安裝方式,一種是塔式安裝,一種是機架式安裝,可根據您的機房環境或現場環境來選擇,而且還需要注意,不是所有的UPS電源都同時支持這兩種安裝方式,大多數情況下,機架式的UPS也可以做塔式安裝,但塔式的UPS不一定能做機架式安裝,因為塔式的UPS可能沒辦法安裝導軌。因此,確認好UPS功率段及工作方式后一定要確認一下UPS電源是否可以滿足您的安裝要求。 第三步簡單了解UPS不同種類電池的優點和缺點 一:UPS 常用電池的種類,影響電池壽命的因素,不同種類電池的優點和缺點: 在UPS應用中的電池共有三種:包括開放型液體鉛酸電池,免維護電池,鎳鉻電池。現UPS廠家所配的電池一般為免維護電池,下面以免維護電池為主介紹三種電池的特點: 1:開放型液體鉛酸電池:此類電池按結構可分為8-10年,15-20年壽命兩種。由于此電池硫酸電解會產生腐蝕性氣體,此類電池必須安裝在通風并遠離精密電子設備的房間,且電池房應鋪設防腐蝕瓷磚。由于蒸發的原因,開放電池需定期測量比重,加酸加水。此電池可忍受高溫高壓和深放電。電池房應禁煙并用開放型電池架。此電池充電后不能運輸,因而必須在現場安裝后充電初充電一般需55-90小時。正常每節電壓為2V,初充電電壓為2.6-2.7v。 2:免維護電池:又名閥控式密封鉛酸蓄電池,在使用和維護中需遵循下列原則: 密封電池可允許的運行范圍為15度-50度 ,但5度-35度之內使用可延長電池壽命。在零下15度以下電池化學成分將發生變化而不能充電。在20度到25度范圍內使用將獲得最高壽命.電池在低溫運行將獲得長壽命但較低容量,在高溫運行將獲得較高容量但短壽命。 電池壽命和溫度的關系可參考如下規則,溫度超過攝氏25度后,每高8.3度電池壽命將減一半。 免維護電池的設計浮充電壓為2.3V /節。12V的電池為13.8V。CSB公司建議每節2.25-2.3V。在120節電池串聯的情況下,溫度高于攝氏25度后,溫度每升高一度浮充電壓應下調3MV。同樣溫度每升高一度為避免充電不足電壓應上調3MV。放電終止電壓在滿負荷(<30分鐘)情況下為1.67V每節。在低放電率情況下(小電流長時間放電)要升高至1.7V-1.8V每節,APC SYMMETRA可根據負載量調節充電電壓。 放電結束后電池若在72小時內沒有再次充電。硫酸鹽將附著在極板上絕緣充電,而損壞電池。 電池在浮充或均充時,電池內部產生的氣體在負極板電解成水,從而保持電池的容量且不必外加水。但電池極板的腐蝕將減低電池容量。 電池隔板壽命在環境溫度為30-40度時僅為5-6個月。長時間存放的電池每6個月必須充電一次。電池必須存放在干燥 涼爽的環境。在20度的環境下免維護電池的自放電率為3-4%每個月,并隨溫度變化。 免維護電池都配有安全閥,當電池內部氣壓升高到一定程度時安全閥可自動排除過剩氣體,在內部氣壓恢復時安全閥會自動恢復。 電池的周期壽命(充放電次數壽命)取決于放電率,放電深度,和恢復性充電的方式, 其中最重要的因素是放電深度。在放電率和時間一定時,放電深度越淺,電池周期壽命越長。免維護電池在25度100%深放電情況下周期壽命約為200次。 電池在到達壽命時表現為容量衰減,內部短路,外殼變形,極板腐蝕,開路電壓降低。 IEEE定義電池壽命結束為容量不足標稱容量AH的80%。標稱容量和實際后備時間非線性關系,容量減低20%相應后備時間會減低很多。一些UPS 廠家定義電池的壽命終止為容量降至標稱容量的50-60%。 最后說說如何計算UPS所配電池的數量 一、前提條件 1、快速估算機房IT 設備功率:知道機柜數量,以1 個機柜負載3~5KW計算IT 設備總功率; 2、普通PC功率約200W,蘋果機約300W,服務器約300W~600W,其它請查閱設備說明書; 3、設計UPS時,計算出UPS容量后,配置UPS數量推薦采用N+1 冗余部署; 4、電池計算,最快捷的方法可以查UPS廠家的電池配置表,簡單快捷;想了解具體算法請參閱本文; 二、UPS 容量快速計算方法 計算公式:UPS 容量KVA =負載功率KW ÷功率因數÷0.7 ; 1、負載功率KW:需要帶載IT 設備的負載功率,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*功率因數=KW,一般情況下KVA ≧KW ,只有當功率因素為1 時, KVA=KW) 3、UPS最大帶載功率KW=UPS容量KVA×功率因數(功率因數一般在0.8 ~1 之間,查UPS參數表可得,一般取0.8 ) 4、配置UPS時,建議UPS所帶的負載功率( KW)約為UPS最大帶載功率( KW)的70%為佳; 計算示例:以10KW負載為例,計算所需要UPS容量步驟如下: 第一步:套用公式, UPS 容量KVA =10KW ÷0.8 ÷0.7=17.85KVA ; 第二步:選用合適的UPS,根據以上結果實際可選用20KVA 的UPS 滿足要求; 三、UPS 電池容量的快速計算方法 計算所需電池安時數(AH) (此方法簡單快捷,一般的估算,采用此方法即可) 計算公式:電池安時數(AH)=UPS 標稱功率(VA) ×功率因素×延時時長(小時數)÷逆變器 啟動電壓(電池組電壓)÷逆變器效率; 1、功率因數一般取0.8 ; 2、逆變器效率一般取0.9 ; 3、逆變器啟動電壓( 電池組電壓) 根據不同型號UPS而不同(查UPS參數可得) 計算示例:以3000VA UPS 延時4 小時為例,計算步驟如下: 每一步:查UPS 參數,得UPS 逆變器啟動電壓(電池組電壓):U=96V ,選用電池額定電壓:U1=12V ,得出每組電池數量:N=U ÷U1=96V ÷12=8 節/ 組;第二步:套用公式,電池安時數(AH)=3000VA ×0.8 ×4 小時÷96V ÷0.9=111AH ; 第三步:選用合適的電池, 以上結果得出需要111AH 的蓄電池才能滿足4 小時的供電,但是常規蓄電池一般沒有容量為111AH 的,且需要8 節/1 組,我們可以選擇2 組(16節)65AH 的蓄電池并聯進行配置,其延時時間為:65AH ×2÷3000VA ÷0.8 ×96V ×0.9=4.68 小時; 注:以上算出的電池安時數(AH) 也常理解為:電池放出容量;如果電池放電效率不為1,參照以下公式換算出電池標稱容量,再選電池。電池放出容量= 電池標稱容量×電池放電效率;電池放電效率不同型號參考值有:0.4 /0.5/0.6/0.7/0.8/0.9/1 。 ?...
西門子將推出一款SITOP PSU8600單相480W主電源模塊,擴展了該系列的產品線。新產品集成了4路輸出,每路輸出的電流為5A,且每路輸出的電壓均可在電源運行時手動調節,或者通過軟件和控制器實行遠程調節,調節范圍為4V至28V,因此無需額外電源來支持5V或12V電壓的設備。通過使用CNX8600擴展模塊,可擴展到最大36輸出,所有輸出均可實現遠程監控。 PSU8600可全面集成到TIA Portal工程平臺,因此有助于自動化工程的快速實施。可以通過Sitop Manager軟件直接用計算機進行參數設置和遠程診斷。借助兩個集成的以太網/Profinet 端口和OPC UA,用戶可獲取全面的診斷和維護信息,并在自動化系統中直接對其進行分析,從而快速定位故障,減少停機時間。 主電源模塊能夠單獨運行,也可以搭配BUF8600 緩沖模塊或UPS8600 不間斷電源模塊(搭配BAT8600 電池模塊)來應對各類交流電網問題,PSU8600電源系統具備全面的監控和診斷功能,當發生過熱、過載時會發出預警,因此可有效預防嚴重故障。通過集成的Web server和OPC UA server功能,完美支持遠程診斷和第三方通信。可以集成到TIA Portal或Step7中,這將有利于用戶進行網絡集成和設備參數設置,以確保工程組態的簡便高效。在Step7軟件中提供了用于Simatic S7-300/-400/-1200/-1500的功能塊。 對于Simatic PCS 7過程控制系統,可使用專用的Sitop庫來集成,包括工程塊和Simatic WinCC預制面板。每路輸出的電流和電壓都可單獨采集,并能通過 PROFIenergy 進行所有輸出的開關控制,從而實現可靠的能源管理,使用戶顯著獲益。...
當前,機場已然成為綜合能源服務市場的主戰場之一。 綜合智慧能源系統成機場標配 2020年5月8日,國家電投旗下江西中電投新能源發電有限公司公司與江西省機場集團公司宜春明月山分公司簽訂《綠色機場綜合智慧能源項目》合作框架協議,將在宜春明月山機場范圍內建設綠色示范區綜合智慧能源項目,為機場提供熱源、冷源、充電樁等服務。 2020年4月29日,廈門翔安新機場綜合能源服務合作協議簽約,國網綜合能源服務集團有限公司、國網福建綜合能源服務有限公司、廈門翔業集團有限公司與廈門電力成套設備有限公司將共同出資組建合資公司負責實施。這是首個國家電網投資的交通領域制冷能源站項目,未來可望建成國內規模最大的水蓄冷系統綜合能源站項目。 2020年2月,民航局正式批復天津濱海國際機場總體規劃(2019版),根據規劃建設思路,天津濱海國際機場將以智能配電網為基礎,建設1個綜合能源智慧管控平臺、2種循環利用系統、3套典型智慧應用場景和N個含可再生能源的多能互補分布式能源站。 在頂層設計上,國家民航局正在加快推進以“平安機場、綠色機場、智慧機場、人文機場”為核心的“四型機場”建設,其中機場的能源建設涉及綠色和智慧兩大層面。 除了上述機場外,已經建成的北京大興國際機場、長沙黃花國際機場,在建的成都天府國際機場……在數字化和智能化大趨勢的背景下,智慧已經成為現代機場的關鍵要素,而其能源系統的智慧性則主要由綜合能源服務來實現,綜合智慧能源系統已成機場建設的標準化配置。 機場智慧能源管理是重中之重 在一個綜合能源服務系統中,多種能源的供應可以看作是“硬件”,實現多種能源的智慧管理則可以看作是其“軟件”。對于機場這一復雜的應用場景,能源管理系統的建設尤為重要,可以說是其重中之重。 機場智慧能源管理系統是指運用先進的信息化、智能化技術對機場能源系統的供能和用能進行多種能源的匹配、智慧調控,提升機場能源系統的運行水平,降低機場能源系統的運行成本。 國家民航局于2019年12月27日專門發布了《機場智慧能源管理系統建設導則》,該行業標準已于今年2月1日起正式實施,該標準的編制即是為了規范機場的智慧能源管理系統建設,促進機場的節能減排和持續發展。 以已建成的大興國際機場為例,國家電網部署的“國際機場智慧能源服務系統”綜合數據平臺,集成電網、機場和客戶信息,實現了客戶需求智能感知、服務保障智能指揮。機場兩座110千伏變電站內,國家電網安裝了9大類智能采集終端,全面應用智能巡檢機器人、變電在線監測、智能安防等技術,實現圖像、儀表自動識別,油色譜在線監測、紅外熱成像等信息也都能快速傳送到大興機場供電服務中心的數據平臺上。這就是機場智慧能源管理系統的一個縮影。 ? ▲北京大興國際機場智慧能源服務系統實現24小時遠程監測 在長沙黃花國際機場,智慧能源管理平臺以人工智能和大數據為引擎,以新能源和數字技術為支撐,集智能監控、多能源管理、用供能一體化、泛能調度于一體,通過設備遠程監控、數據實時采集、運營智能優化,智能調配電、氣、冷、熱等各類能源,將航班、旅客、天氣等信息流集合優化后聯動能源流,實現能源供需精準匹配、精細對接,顯著提高了旅客用能舒適度,提升了長沙機場整體能效及能源服務水平。2018年和2019年,通過平臺精細管控,長沙機場能耗分別下降11.7%和8%,年度節約標準煤3750噸,降低碳排放9293噸。 ? ▲黃花國際機場智慧能源管理平臺 機場的綜合智慧能源系統革新正在路上,這不僅僅限于新建機場,既有機場的智慧能源改造亦是必然。 ?...
當前,在環境問題突出、可再生能源發展、電力體制改革等背景下,智慧能源、能源互聯網等技術應運而生,綜合能源項目伴隨著技術升級得到了快速發展,特別是以園區為代表的多能互補綜合能源項目。新冠疫情的爆發,讓各大企業的產業園區陷入了停工停產的局面,未來園區的正常供能及用能生產管理更是需要朝著智能化方向發展。 園區多能互補是智慧園區的重要組成之一,常見的園區多能互補系統組成包含分布式發電電源、大電網電能、分布式電化學儲能、充電設備等。長園深瑞園區多能互補及綜合能效的整體解決方案,可提供一體化項目服務,為用戶打造園區能源系統的協同供應,提高能源利用效率,提高供電可靠性,減少客戶電能支出費用。同時也可為用戶打造智慧能效管理系統,實現平臺多人同時操作和實時監控,無需現場集中辦公,滿足用戶遠程運維,有效減少人員接觸,提高智能化水平。 項目案例1:貴州銅仁BIPV的電力區域綠色倉庫標準化建設項目—在建 項目概況 多能互補系統:屋頂光伏一座、磷酸鐵鋰電化學儲能一套、并網設備一套、交直流充電設備多臺; 照明系統:交直流供電照明系統一套; 綜合能效管理系統:智慧能源綜合能效管理系統一套。 方案介紹 本項目將電力區域倉庫園區的屋頂光伏發電系統、儲能系統、直流照明、電動汽車快速充電裝置等四者結合起來,構成光儲充用一體化系統。系統可通過光伏、電網、儲能帶動負載,多能互補、協同供應,滿足并網及離網模式下園區的正常供電使用,提高園區用電經濟性及供電可靠性。 項目創新點 提出基于BIPV的區域電力物資倉庫標準化設計,既可利用區域倉庫空間優勢接入多類型分布式光伏電源,又可促進區域倉庫向綠色化方向發展; 提出電力區域倉庫光伏發電、儲能設備與物流電動汽車充電站功能復用技術,以提高城市土地的利用效率; 提出電力區域倉庫采用直流微電網供電技術,優化區域倉庫用能模式; 提出園區一體化監控,多種能源及用能實時監控,提升園區整體智能化水平。 智慧能源綜合能效管理系統可采集全系統內發電、儲能、負荷數據,通過智能調度算法控制整個園區電網的功率平衡、電壓穩定,從而優化園區的用能模式。同時,可以滿足接入水電氣熱空調等系統,實現整體能源一體化管理,實現園區整體節能降耗。 項目案例2:深圳招商供電智慧能源示范項目—在建 項目概況 多能互補系統:停車棚光伏兩座、磷酸鐵鋰電化學儲能一套、并網設備一套、充電設備多臺; 綜合能效管理系統:智慧能源綜合能效管理系統一套,集成了光儲充能量管理系統、節能管理系統、空調管理系統三部分子系統。 方案介紹 系統由智能儀表(電表、水表等)、智能開關、采集設備、能耗監測平臺組成,通過智慧能源綜合能效管理系統實現對智能開關、智能儀表、儲能、充電樁、光伏發電系統等的數據監測與控制,可對照明、空調、水、電等各種能耗進行分類監控與管理。 項目創新點 園區智慧能源能效管理系統,集成光儲充一體化能量管理系統、節能管理系統、視頻安防系統、環境監測系統及空調監控等系統的功能,實現園區能源整體一體化管理; 具備智能調度、全景數據分析、運維支撐、APP、WEB 發布等功能,實現移動運維。 國家能源結構、社會民生需求不斷變化,長園深瑞能源布局和技術方向也跟著在不斷調整。深耕電力行業二十余載,長園深瑞具備電力一次、電力二次多方面領域的交付能力,具備先進的系統研發集成能力。未來,長園深瑞將在綜合能源領域保持專注和創新,為客戶提供更安全、更全面、更智能的解決方案、產品及服務。 ?...
隨著生產自動化程度的不斷提升,機械設備已經成為工業生產中的“主角”。但任何機械都存在一定風險,使用不當或安全措施不力就會釀成事故,給生命和財產帶來損失。 安全繼電器可在機械設備發生故障或損壞時緊急停止,從而保護生產安全。因此,在設計一套安全電路中,安全繼電器及安全傳感設備擔任著舉足輕重的作用。ABB一直致力于研發多樣化的安全控制產品,默默為設備安全可靠運行保駕護航。 Sentry安全繼電器?????????????????????????????????????????????????????????????????Eden安全傳感器 Sentry安全繼電器和Eden安全傳感器是監控危險機械上的門和窗口的理想解決方案,可實現輕松安裝,持續保障設備的安全運行。功能強大、易于使用,擁有從基本的擴展型到具有高級定時功能高度靈活的通用型的完整產品系列。視窗顯示功能以及LED診斷功能,簡化了設置和故障排除程序,更可靠地保障設備安全運行。 Eden是ABB自主研發的非接觸式安全傳感器,具有高安全等級,是嚴苛環境應用的不二之選,智能LED輔助判斷安全鏈斷裂的位置,簡單直觀。具備集成復位功能的Eden安全傳感器,復位按鈕可以直接連接到傳感器,從而節省電纜長度以及配件數量。 此外,單個Sentry安全繼電器可監控多達30個串聯的Eden傳感器,確保達到理想的安全性等級。 顏值高、能力強的Sentry安全繼電器和Eden傳感器,凝聚了ABB百年來在電氣行業的積淀,以及當前安全控制領域最高峰的技術精華。相信有它們的堅守,會為您帶來更安全、更高效的生產體驗。未來,ABB將持續憑借豐富的實際應用經驗,為用戶提供廣泛類型的創新型機械安全產品和系統,解決機械安全的后顧之憂。 Read More...
能源作為經濟發展的重要引擎,堪稱是國民經濟的命脈。采礦業一直是能源工業的重要支柱,我國的礦業生產主要來自井下開采,環境惡劣,就以煤礦為例,煤礦井下存在水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災害,加上生產環境復雜,易發生惡性事故。 出于安全考慮,礦山井下低壓配電系統的接地形式按規定采用的是IT系統。IT系統就是電源中性點不接地、用電設備外露可導電部分直接接地(PE線)的系統。 IT系統的特點是發生第一次接地故障時,接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流,其值很小,外露導電部分對地電壓不超過50V,不需要立即切斷故障回路,因此可以保證供電的連續性。但此時非故障相對地電壓會升高1.732倍,對線路耐壓要求提升;同時一旦發生二次接地,則構成危險的相間短路,所以須配置絕緣監測裝置,以便在發生第一次接地時就要及時排除隱患。 而對于以煤礦為典型代表的井下環境來說,在開采過程中,由于工作場所空間小、縱深長,加上空氣潮濕、多塵、巷道滴水和積水等諸多惡劣因素,很容易引起電纜和電氣設備老化和絕緣電阻下降,從而導致井下設備、電纜經常發生絕緣強度降低、單相漏電或單相接地故障,不及時處理就可能進一步發展成相間短路。因此,井下作業人員比正常環境下更容易遭受電擊的危險,而且還可能導致瓦斯、煤塵的爆炸。 顯而易見,對礦山井下IT系統的實時絕緣監測具有更重要的意義。 1 標準規范中的相關規定 為了保證井下生產的正常開展和保護井下人員的操作安全性,國家制定了不少相關標準和規范,對IT系統安裝絕緣監測裝置進行了具體規定。 例如《GB?50070—2009 礦山電力設計規范》規定如下: “4.1.3 井下低壓配電系統接地型式應采用IT 系統,并應符合下列規定: 1 )配電系統電源端的帶電部分應不接地或經高阻抗接地,且配電系統相導體和外露可導電部分之間第一次出現阻抗可忽略的故障時,故障電流不應大于5A。 2 )配電系統不宜引出N 線。” “4.2.9 井下低壓配電IT 系統應采取自動切斷電源的間接接觸防護措施,并應符合下列規定: 1 )低壓配電IT 系統均應裝設絕緣監視裝置,當絕緣下降至整定值時,應由絕緣監視器發出可聽和(或)可見信號。 2 )有爆炸危險環境礦井,當發生對外露導電部分或對地的單一接地故障時,防護裝置應迅速切斷故障線路。”? 《GB 50058-2014 爆炸危險環境電力裝置設計規范》中的5.5.1條款也規定了“爆炸性環境中的IT型電源系統應設置絕緣監測裝置。” 此外,各種不同礦類也都有自己專門的規范和工作細則,例如《煤礦井下低壓檢漏保護裝置的安裝、運行、維護與檢修細則》就對絕緣監測的報警定值設置等做了更具體的規定。 2 國內外絕緣監測儀在線監測現狀 我國的電氣設計在建國之初師從前蘇聯電氣規范,主要是廣泛的采用TN—C系統,它可以節省一根PE線,比較經濟,但存在很多缺點,如中性線斷裂后設備外殼對地將帶220V危險接觸電壓,不能裝用RCD防電擊等等。改革開放之后我國引進了國際電工學會標準,也隨著我國電氣技術的不斷提高,在應用中TN-S、TT、IT系統得到了一定程度的推廣和應用,以IT系統為例,在醫療IT方面目前應用比較成熟,但在很多工業場合,由于對接地系統的理解和應用尚不盡深入和全面,比如煤礦井下場合比較缺乏國產絕緣監測裝置就是一個證明。 目前礦用井下IT系統的絕緣監測裝置以進口品牌為主,歐美等發達國家已經較廣泛地在IT配電網絡中應用絕緣檢測技術,而且經過長期的在線運行使發達國家積累了大量監測數據和經驗,這是目前國內生產廠家需要學習和追趕的。 但采用進口品牌絕緣監測裝置造價昂貴,而且人機界面往往是英文,不利于現場人員的使用,在這種背景下,也不斷有國內企業逐步推出了自己的工業用絕緣監測裝置,其中就包括了安科瑞電氣股份有限公司的AIM-T系列絕緣監測儀。 3 安科瑞工業絕緣監測儀? AIM-T系列絕緣監測儀主要應用在工業場所IT配電系統中,主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款產品,均適用于純交流、純直流以及交直流混合的系統。 其中AIM-T300適用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系統,AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L則是相比AIM-T500增加了絕緣故障定位功能。 1)AIM –T系列產品的技術參數如下表所示: ? 2)AIM –T系列產品的外觀尺寸如下圖所示: ? 3)AIM –T系列產品的典型應用如下圖所示: 4 小結 安科瑞AIM-T系列工業用絕緣監測儀目前已經在礦井、紙業、船舶、冶金廠等的諸多工業場合的IT系統中得到了應用,能夠實時監測系統對地的絕緣狀況,在系統出現絕緣下降或接地故障時,及時報警提醒相關人員排查故障,在應用中起到了很好的監控和預防效果。 ?...
繼2020年1月份上海軌道交通18號線一期御橋站至航頭站區間鋪軌完工后,經各參建單位全力推進建設,2020年4月21日上午,18004號列車正式上線開啟列車首次“熱滑”試驗。此前,全球動力管理公司伊頓順利交付了為18號線提供的部分Power Xpert? DX 低壓開關柜。 在伊頓看來,上海地鐵項目素來以對技術和產品的高標準、嚴要求著稱,只有達到先進水平的技術和產品,才能夠被應用到項目建設中。伊頓創新、前瞻性的技術和價值主張,以及對上海地鐵需求的精準把握和專業細致的服務,是促成此次雙方合作的堅實基礎。 為上海地鐵18號線提供強勁動力 上海地鐵18號線作為換乘的重要補充,被視作上海南北軌道交通大動脈,采用全自動駕駛技術,實現了包括列車自動運行、自動開關門、自動折返、自動出入庫、自我診斷和維護等全自動駕駛功能,多個檢測系統加持,安全系數更高。作為關鍵基礎設施,安全穩定的配電設備和良好的電能質量才能為日夜穿梭在地下和地上空間的列車提供強勁動力。 在這條科技感滿滿,施工技術難度高的地鐵線上,伊頓Power Xpert? DX 低壓開關柜憑借其持久穩定、運行安全和不受環境影響等特點,成功運用于上海18號線全線37個站點,主要負責地鐵機電設備的輸電、配電、電能轉換,以及對電能的集中控制和分配,為車站電力系統長時間持續穩定運行保駕護航。目前,已完成了航頭站至御橋站一期工程8個站點的交貨、協助安裝、調試等工作。 Power Xpert? DX?是伊頓公司推出的滿足IEC/GB 標準的低壓開關柜設備,電流范圍最大可達6300A,主要由母線區、電纜連接區、設備區構成,可搭配伊頓高品質全系列低壓元器件。標準的全絕緣配電母線設計可在確保安全性的同時實現免維護;柜身采取模塊化設計,結構緊湊,占用空間少,十分易于升級、擴展及后續維護。 另外,Power Xpert? DX?低壓開關柜還擁有包括電弧故障保護系統及自主機械連鎖功能在內的獨特安全特性,確保操作人員的人身安全,減少潛在的人身安全危害和設備損壞風險。產品運行安全可靠、操作維修簡便、配置方案緊湊有效,結合伊頓低壓應用領域的專業知識,使DX 成為配電應用的核心所在,進一步確保列車的安全運行,提高運行效率,降低系統的運維成本。 與工期賽跑,攻堅克難趕進度 在全球疫情越來越嚴重的情況下,中國逆勢而行,沖開了一條光明之路。從18號線一期工程的第一個站點鶴立西路站正式交貨,到最后一個站點航頭站設備安裝結束,伊頓電力設備有限公司(常州工廠)眾多的一線工作人員,不畏艱難奮戰在項目一線,逆行而上,全力為車站早日通車提供高質量的產品和專業服務,再一次彰顯了電力因我們而不同的實力與擔當。 面對工期緊、任務重等挑戰,伊頓組織了專門的服務團隊,及時應對因項目進度而多次臨時調整的交貨順序,通常要在兩三天內加班加點完成一個站點20多臺低壓開關柜的出廠和檢驗。同時,在后期的產品安裝過程中,工程師全程跟蹤指導并配合解決安裝過程中的各項問題,保證現場施工進度。特別是在送電前期,伊頓安排了21人的服務突擊隊,配備專職安全員,5天內完成了800個火災報警裝置的安裝和接線工作,協助客戶在預定時間具備送電條件,受到了高度贊揚。? 知行合一,專業與創新的堅守 上海18號線運行的是全過程無人值守的全自動駕駛列車,在技術協議中,伊頓承擔了PLC 系統調試工作,通過把各配電回路的運行狀態數據和電量參數數據發送至中央控制室,并執行中央控制室發來的編碼控制指令,實現長期、安全、穩定的運行目標。為此,伊頓緊急成立重點項目工作組,快速響應客戶需求,提供專業解決方案與定制化服務,順利完成現場調試與送電工作。 伊頓以專業和實力支持上海地鐵18號線打造全自動化軌道交通項目,也是在軌交交通行業的又一次成功實踐。伴隨“云計算、大數據、物聯網”等新技術在軌道交通領域的深入應用,信息化、數字化、智能化已成為軌道交通發展的必然趨勢。伊頓將以先進理念、技術,以及在軌交行業積累的深厚經驗,不斷創新數字化能力,加快產品與IoT技術的融合,為城市地鐵實現智能化升級提供更多創新產品和解決方案,助力智慧交通。 ?...
1 什么是單相接地故障 我國10kV中壓配電網多采用中性點非有效接地方式,單相接地故障又被稱為小電流接地故障,占比配電系統故障的80%以上,多發于在潮濕、陰雨天氣,故障成因包括導線搭接橫擔、斷線觸地、避雷器或絕緣子的擊穿/閃絡、異物搭接等。由于單相接地故障一般不影響用戶的正常供電,因而傳統處理方法允許系統在1~2小時內帶故障運行,在此期間由人工巡線找出故障位置進行處理。這種處理方式雖顯著地提高了供電可靠性,但隨著配網規模的逐漸擴張,單相接地故障電流不斷增大,接地電弧難以自動消除,間歇性電弧引起的過電壓對電氣設備的危害增大,若不及時處理,極易演變為兩相短路故障,使事故范圍擴大,甚至在故障長時間存在的情況下,易造成周邊人員傷亡,存在較大安全隱患。提升單相接地故障的快速處置能力對于保障人身、設備、系統安全具有重要意義。 2 單相接地故障有哪些危害 2.1 對變電設備的危害 10KV配電線路發生單相接地故障后,變電站10KV母線上的電壓互感器監測到零序電流,在開口三角形上產生零序電壓,電壓互感器鐵芯飽和,勵磁電流增加,如果長時間運行,將會燒毀電壓互感器。 單相接地故障后,也可能產生諧振過電壓。幾倍于正常電壓的諧振過電壓,危及變電設備的絕緣層,嚴重時使變電設備絕緣擊穿,造成更大事故。 2.2 對配電設備危害 單相接地故障發生后,可能會發生間歇性弧光接地,產生幾倍于正常電壓的的過電壓,進一步使線路上的絕緣薄弱點擊穿,造成嚴重的短路事故,同時可能燒毀配電變壓器,使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀,也可能發生電氣火災事故。 2.3對人畜危害 對于導線落地這一類單相接地故障,如果配電線路未停運,對于行人和線路巡視人員(特別是夜間),可能會發生跨步電壓引起的人身電擊事故,也可能發生牲畜電擊傷亡事件。 2.4對供電可靠性的影響 發生單相接地故障后,一方面進行人工選線,對未發生單相接地故障的配電線路要進行停電,中斷正常供電,這就會影響供電可靠性;另一方面發生單相接地的配電線路將停運,在查找故障點和消除故障中,不能保障用戶正常用電,特別是在莊稼生長期、大風、雨雪等惡劣天氣條件下,不利于查找和消除故障,將造成長時間、大面積停電,對供電可靠性造成較大影響。 3 各種接地方式下單相接地故障處理的技術特點 3.1中性點不接地或經消弧線圈接地系統 中性點不接地或經消弧線圈接地系統目前主要通過暫態特征量進行故障判斷。尤其是中性點經消弧線圈接地系統,受消弧線圈過補償的影響,單相接地故障后,不同線路區段的穩態特征不明顯,采用穩態量難以實現故障檢測。通過暫態零模功率方向法理論上可實現故障檢測,但原理相對復雜,對測控裝置的技術原理、性能要求較高,目前仍屬工程實踐的難點,整體上該接地方案下單相接地故障判斷技術實現難度較高。 3.2中性點經小電阻接地系統 中性點經小電阻接地系統單相接地故障判定主要采用零序過流法,原理較簡單,技術實現難度較低,從而對于大部分單相接地故障判定準確率相對較高,但是對于瞬時性故障跳閘率明顯增加,影響供電可靠性指標,且接地電流較大帶來的接觸電壓與跨步電壓觸電安全風險。同時該接地方式耐過渡電阻能力較弱,據測算,在接地過流定值設置為40A時小電阻接地系統耐過渡電阻能力不到150Ω,不利于實現高阻接地故障保護,而據統計,高阻接地在架空線路單相接地故障占比為15%左右。 3.3消弧線圈并聯小電阻的靈活接地系統 消弧線圈并聯小電阻的靈活接地系統,采用故障發生時中性點延時投小電阻的方式,保留了諧振接地系統可抑制瞬時性故障的優點,同時也繼承了中性點經小電阻接地方式下,故障特征量突出,易于檢測的優點,近年來逐步推廣應用。同時,一次永久性單相接地故障,在兩類中性點接地方式下,可產生兩種典型特征,從某種意義上,亦為采用不同的保護原理進行故障檢測,提升判斷準確率創造了有利條件。 4 單相接地故障靈活處理技術方案 基于對單相接地故障特征的深入研究,國網湖北電科院能源互聯網技術中心結合全省配電自動化建設應用與變電站中性點接地方式改造工作,針對消弧線圈并聯小電阻的靈活接地方式,提出了一種基于一二次融合成套開關實現的配電網單相接地故障就近就地隔離方法,通過對分段開關同時部署零序過流保護、暫態零模功率方向保護功能且同時投入,并設置不同的動作時間,有效提高單相接地故障快速處置的準確性與適應性。 2018年起,國網湖北電科院能源互聯網技術中心聯合國內主流設備制造廠商開展研發,并在實驗室完成了一二次融合成套開關單體設備的性能檢測與功能驗證工作。2019年9月6日,該項技術在鄂州110kV紅蓮湖變電站10kV饋線成功通過現場測試,現場測試結果表明,該團隊提出的單相接地故障處理方法全面取得預期成效,有效實現了各類接地故障的就近就地快速隔離與健全區段的轉供恢復,大幅降低了故障處理時間。 ?...
2020年9月15日 —— 中國國際工業博覽會(CIIF)在上海盛大開幕,史陶比爾工業機器人及史陶比爾 WFT 移動機器人首次在上海工博會聯袂展出,在8.1H館A224展示了針對智能工廠提供的超靈活全方位解決方案,包括機器人、移動機器人系統、協作機器人和自動運輸系統。 近年來,史陶比爾在研發方面不遺余力,并通過收購全球領先的AGV供應商WFT鞏固市場地位。作為移動平臺領域全球領先的供應商,史陶比爾 WFT 移動機器人提供全方位內部物流和生產物流解決方案,為靈活的產線部署和工廠物流帶來模塊化、可擴展的一站式高精度移動解決方案。正如史陶比爾集團工業機器人事業部總經理Gerald Vogt解釋道:“我們的目標是通過增加用于內部物流自動化的先進生產系統,來擴大我們革命性機器人解決方案產品組合。我們希望成為全方位的供應商,為生產物流和內部物流提供數字化網絡化的解決方案。現在,我們擁有能夠革新內部物流自動化的AGV、AMR自主導航機器人和協作移動機器人。這將有助于我們實現工業4.0解決方案,從而將柔性和生產率提高到新的水平。” ? 史陶比爾 WFT 移動機器人提供全方位內部物流和生產物流解決方案 固定式輸送技術已成為過去 全新的物流解決方案都具有共同點,即消除固定式輸送系統。數十年來,裝配線、叉車和手工搬運一直是內部物流的主體,而AGV自動引導車和AMR自動移動機器人等高度靈活的自動化技術正在大步向前邁進。仔細研究汽車工業生產中的超現代裝配理念,就會發現運輸模式已經發生轉變。傳統的裝配線已被廢除,AGV無人駕駛運輸系統取而代之,載著汽車車身在工廠內穿梭。AGV帶來了柔性,速度可根據路線的變換而調整。分散的產品部件通過這種方式進行裝配,并安排在同一條裝配線上。 ?史陶比爾WFT的AGV將車身在裝配站之間可靠運送。 Vogt表示:“汽車行業的案例證明了這一點,我們在工業連接器制造的經驗同樣證明了這一點。在連接器生產中,我們使用史陶比爾移動機器人系統HelMo,不僅是一臺機器人,更是靈活的多功能生產助手。柔性是王牌,趨勢已經從傳統固定的自動化生產線轉向靈活的運輸系統,將為生產帶來全新的自由。” ? 史陶比爾WFTAutoBox在寶馬德國工廠靈活轉運? 移動機器人和協作機器人增強柔性智能工廠中的工作站更能創造價值,這也揭示了智能工廠與傳統生產場景的根本區別。無需固定的裝配線,AGV和移動機器人取而代之。無論是否涉及直接的人機交互,AGV和移動機器人都可以在生產島或生產單元間來回移動,完成焊接、緊固、裝配和包裝等各項工序。 得益于這些新的物流和生產理念,現代工業可以有效地應對各種挑戰,例如規格不斷增加、產品個性化、型號更換頻繁以及批量大小的波動。移動機器人和協作機器人是實現數字化網絡化生產的最佳工具。 ? 靈活助手HelMo應用在連接器裝配? 同樣,史陶比爾也展示了其移動機器人系統HelMo的交付能力,能應用于不同行業,助力制造商們能夠比以往任何時候都更高效、更經濟地實現各項應用,包括MRC人機協作應用。 靈活生產助手HelMo可以同時執行多個任務,在工作站之間進行獨立操作,經過短暫的暫停校準后,可已十分之一毫米的精度內范圍工作。該機器人系統既可以高速自動執行任務,也可以根據需要,協助人類開展協作。 ? HelMo精通標準和人機協作應用 HelMo由TX2六軸機器人和自動運輸平臺組成,其TX2-90L標準機器人可被TX2touch-90L協作機器人替代,變身移動式協作機器人。該機器人配備碰觸敏感的皮膚和眾多安全功能,主要是為了直接交互的人機協作應用而設計,但同時也可作為傳統機器人使用。所有安全功能均滿足嚴苛的SIL3/PLe級安全標準。HelMo通過三臺內置的激光掃描儀進行安全導航,這些掃描儀可以持續地監測周圍環境,從而確保精確的操作和對人員的安全保護。 憑借其獨立和協作的雙重應用場景,HelMo完美地滿足了用戶“隨時隨地實現自動化”的愿望。HelMo可以高度靈活的方式應用于幾乎所有業務領域,包括采購和物流,物料搬運和裝配、機加工自動化到質量控制。 ? HelMo符合最高安全等級SIL3-PLe,助力移動人機協作? Gerald Vogt說:“史陶比爾憑借全球獨特自主移動平臺、托盤運輸系統、機器人機器人、協作機器人和移動機器人系統的全方位產品線,可以為全新高柔性的材料供應和生產理念提供完整的工業4.0解決方案。這標志著全新生產時代的開始,將徹底重新定義柔性的概念。”...
在物理世界與數字世界孿生的時代,傳統制造業正經歷著重大變革。人工智能技術在制造業領域的創新應用,讓智能化的未來工廠成為現實。 成立于1994年的北京ABB低壓電器有限公司,主要生產終端配電保護產品和建筑電器附件產品,是ABB全球重要的低壓產品制造基地之一。如今,北京ABB低壓電器有限公司將人工智能技術引入到生產運作中,通過應用由自身工程師團隊開發的MCB(微型斷路器)外觀檢測系統,集成自動化設備并結合計算機視覺技術與AI技術提高了檢測水平,使得生產效率獲得極大提升。 質量優先,提升客戶體驗 在產量不斷增加的今天,單純依靠”人眼“的檢測,已經難以滿足生產運作的需要。在實施AI項目之前,北京ABB低壓電器有限公司雖然對產品進行了100%的人工檢測,檢測產品是否存在破損、贓污、印刷、零件缺失等瑕疵,但由于要識別的特征類別眾多,特征差異小,對檢測人員的經驗、責任心、生理狀態都帶來了極大的挑戰。 北京ABB低壓電器有限公司總經理楊文廣表示,如今將AI技術應用到外觀檢測中,通過機器學習不斷優化檢測模型,在提高檢測穩定性、覆蓋率和敏捷性的同時降低了檢測人員的負荷,工廠的運營效率、產品質量都得到了大幅提升,也必將為客戶提供更好的產品體驗。 敏捷高效,精準反饋 MCB外觀檢測系統涵蓋兩條生產線,方案合二為一又相互獨立,既同時實現兩條生產線的外觀檢測,又互不影響。為了能夠滿足兩條生產線高峰時段的產能需求,系統使用了5臺ABB機器人。 在實時檢測環節中,通過對前端圖像的讀取、收集與處理,打造敏捷、高效的缺陷檢測能力,讓所有瑕疵無處遁形。另外,系統可實時監控產品外觀質量信息,運用云端大數據分析技術來精準反饋前端設備的生產運行狀態,全面提升工廠整體制造水平。 深度學習,無限可能 深度學習是人工智能的核心技術。檢測模型能夠在深度學習框架中得到訓練,進行自我修正與完善,從而提高缺陷識別能力。MCB外觀檢測系統提供自動打標簽功能,可生成標簽數據和圖片,質量人員只需要復查自動打標結果,進行糾錯和修正,打包成增量數據,并發送到GPU訓練服務器進行迭代學習,實現逐步迭代。此外,檢測的入站信息,缺陷記錄,以及缺陷圖片均被存儲在數據庫永久保存。系統采用開放的模塊化開發,優秀的集成性和擴展性為實現更加柔性、多樣的智能制造提供了必要條件。 ABB電氣事業部智慧建筑業務單元亞太區負責人鄒恩昌表示,作為新一輪全球科技革命和產業變革的核心驅動力,人工智能正在推動各領域從數字化、網絡化向智能化加速轉型。現在中國正在大力推進“新基建”,通過“新基建”帶動新模式和新業態的發展。ABB全新的產品與完善的解決方案會有更大的市場空間。隨著建筑市場不斷發展以及數字化市場的逐漸成熟,需要ABB更加靈活快速地響應市場需求。ABB有信心在未來市場競爭中繼續保持傳統業務的領先位置,不斷促進在智慧建筑領域的革新與發展。 ?...
大多數機器人手臂是由長直管和驅動關節組合而成。這一點也不奇怪,因為我們的四肢都是以同樣的方式建造的,這是一個聰明而高效的設計。通過增加更多的管和關節(或自由度),可以提高機械手臂的功能性,但代價是復雜性、重量和成本也會增加。 在ICRA,由Nicolas Rojas領導的倫敦帝國理工學院(Imperial College London)的REDS Lab的研究人員介紹了一種機器人的設計方案,這種機器人是圍繞著可延展的結構而不是剛性結構構建的,這樣可以在不增加額外自由度的情況下提高手臂的多功能性。這個想法是,你不再受靜態管道和關節的約束,而是可以重新配置你的機器人,使其完全按照你想要的方式設置,并在你想改變的時候輕松地改變它。 在手臂的可彎曲部分內部是一層又一層的聚酯薄膜,切成片狀,疊放在另一層上,這樣每個皮瓣至少由11個其他皮瓣重疊或重疊。聚酯薄膜足夠滑,在大多數情況下,皮瓣可以平滑地相互移動,幫助調整手臂的形狀。擋板被密封在乳膠膜之間,當空氣從膜之間被抽出來時,它們互相擠壓,使整個結構變得堅硬,無論你把它放在什么形狀,它都會自動鎖定。 這個系統的好處是它是一個軟機器人和剛性機器人的結合,你可以獲得一個軟系統的靈活性(物理和隱喻),而不必擔負其他的控制問題。它在機械上比兩者都復雜(混合動力系統往往如此),但你節省了成本、尺寸和重量,并減少了所需的執行器數量,而執行器往往是容易發生故障的地方。 更多細節,我們(作者,以下簡稱我)通過電子郵件與第一作者Angus B. Clark進行了交流。 IEEE Spectrum:這個想法是從哪里來的? Angus Clark:可塑性機器人的概念來自于這樣一個認識:大多數串聯機器人手臂有6個或更多自由度(DoF)——通常是旋轉關節,但通常只需要2到3個自由度即可完成任務。機器人手臂的想法,實現靈活性和適應任務,但保持簡單的低自由度系統,以及快速發展的可變剛度連續體機器人的醫療應用,啟發了我們發展可塑性機器人的概念。 有哪些方法可以使可延展的機器人手臂具備獨特的優勢?哪些潛在的應用可以利用這些優勢? 可延展機器人能夠完成多種傳統任務,如揀放或垃圾箱揀選操作,而無需在每個任務中使用額外的關節,因為機器人手臂的靈活性是由可延展連桿提供的。這使得整體尺寸更小,包括機器人的重量和占地面積,以及更低的功率要求和成本,雖然使用了更少的關節,但卻不會犧牲適應性。這使得機器人非常適合于這些因素都很關鍵的場景,例如在太空機器人領域,每節省一公斤的重量都是至關重要的,或者在康復機器人領域,降低成本可以幫助擴大應用。此外,柔性機器人的協作性和軟機器人的特性也使得其可以在工廠中作為協作機器人與人類安全地工作。 “The idea of malleable robots came from the realization that the majority of serial robot arms have 6 or more degrees of freedom (DoF), yet are typically performing tasks that only require 2 or 3 DoF” —Angus B. Clark, Imperial College London 與傳統的關節間剛性連桿相比,使用可鍛連桿有哪些缺點? 目前,可鍛連桿的最大剛度比等效的實心鋼剛性連桿的最大剛度要小得多,這是影響運動精度和精度的關鍵研究領域之一。我們已經創造了現有最大的可變剛度連桿,長度約為800毫米,直徑為50毫米,適用于中小型工作空間的可塑性機器人。我們目前評估這一精度的結果是好的,但是在整個可鍛鏈環上實現均勻的剛度可能會有問題,因為在封裝膜彎曲時會產生褶皺。正如我們的SCARA topology所證明的,這可能會產生輕微的結構變化,從而導致精度降低。 機器人有辦法知道自己的形狀嗎?有可能,這個系統會以某種方式重新配置自己嗎? 目前,我們使用運動跟蹤來計算機器人的topology結構,并在機器人的關節上放置標記。利用距離幾何學,我們可以得到機器人的正運動學和逆運動學,并以此來控制機器人的末端執行器(夾持器)。理想的情況是,在未來,我們希望開發一個不再需要使用運動跟蹤攝像機的系統。 至于機器人自身的重新配置,我們稱之為“固有的可延展性連接(intrinsic malleable link)”,有許多方法已經被證明可以控制連續體結構,例如使用正壓力或通過鋼筋束線,但是能夠實時確定連接的曲率,而不僅僅是關節位置,是一個需要解決的重大障礙。然而,我們希望看到未來發展的可塑性機器人努力解決這個問題。 你下一步要做什么? 對我們來說,改進機器人的運動學,使之成為一個健壯和完整的系統,允許用戶協作重塑機器人,同時仍能達到機器人系統預期的精度,這是我們目前的主要目標。可塑性機器人是我們引入的一個全新領域,因此為開發和優化提供了許多機會。在未來的幾年里,我們希望看到其他研究人員與我們一起解決這些問題。 ?...
國之重器,制造為本,一國的經濟實力與機械制造業的發展程度關系莫大。依賴于工業化進程及機械制造業的崛起,目前中國已建立起世界上門類最全、規模最大的機械制造業體系。睿智的制造商主動布局,以求在數字化時代搶奪競爭制高點。 2020年新冠疫情爆發則將這一概念推向現實,只有率先實現“數字化”、“智能化”轉型的制造商,才更具備抵抗風險的能力。 常州市樂恒自動化設備有限公司(以下簡稱“常州樂恒”),一直以來是一家力求創新的企業,為了實現傳統集成商的角色轉變,擺脫單一客戶、行業的困境,常州樂恒開啟了智能制造探索之路,尋求軟硬件及服務的全面升級,而這一需求與威圖(Rittal)及其姐妹公司易盼(EPLAN)聯袂打造“軟件+硬件+服務”價值鏈體系不謀而合。 機械行業的轉型之急 轉型智能生產是當前機械行業制造商發展的一次關鍵性升級。常州樂恒開啟打造“智能化”與“數字化”的“雙引擎”,作為一家專業生產電柜且產品遠銷海內外的傳統集成商,常州樂恒時常會遇到短周期、大批量交付訂單,此次升級更應聚焦設備的自動化應用以及軟硬件的數據化協同。同時,作為一家生產規模位于行業前列的機械制造商,常州樂恒需保證生產過程中電氣、溫控等系統的穩定運行,并在此基礎上盡可能節約環保,控制成本。 因此,常州樂恒亟需一家能夠從工程設計、加工制造、工廠運維等各個方面提供專業化解決方案的合作伙伴。 威圖價值鏈助力“智造”升級 在充分了解了常州樂恒的需求后,威圖(Rittal)和易盼(EPLAN)為其提供了“軟件+硬件+服務”的完整價值鏈,助其實現生產全周期的價值全面提升。 首先,易盼提供機箱機柜柜體設計軟件 Pro Panel、制造商數據庫Data Portal以及電氣設計和管理軟件 Electric P8,幫助常州樂恒在一體化及集成化程度高的數字化設計平臺中進行電氣控制和機柜設計,而這些設計數據還可向下游精準傳達,幫助下游生產環節實現價效率、價值的全面提升。 在硬件及設備自動化方面,威圖自動化系統(RAS)提供了卓有成效的解決方案組合,為常州樂恒的電氣控制、開關柜制造的每一個生產環節提供了專業的智能解決方案;威圖TS 8系列柜機則憑借穩定、高質量的電氣性能確保了常州樂恒車間設備的運行穩定性;同時,威圖BLUE E+溫控解決方案以無損組件的冷卻方式顯著延長了機箱機柜和空調組件的使用壽命,且平均節能可達75%。威圖BLUE E IoT 適配器則為常州樂恒實現了溫控系統的遠程運維、監測預警,充分助力數字化升級。 在整個項目的交付過程中,威圖從技術環境分析著手,為常州樂恒提供了電氣選型、軟件配置、設備調試、指導培訓等高質量服務,有效幫助常州樂恒實現從設備到環境再到技術人才的全面升級。 如今,傳統機械行業的數字化改造正如火如荼,作為機柜行業的創新先鋒,威圖(Rittal)攜手易盼(Eplan),以具有行業前瞻性的“軟件+硬件+服務”的價值鏈體系幫助常州樂恒實現了生產全周期的智慧升級,為布局工業4.0奠定了堅實基礎,也給期待實現數字化升級的機械行業同行樹立了標桿。 威圖德國——力量和遠見! 德國威圖(Rittal)自1961年成立以來,經過不斷發展,成為世界領先的箱體技術和系統供應商,威圖產品包括機箱機柜系統、配電組件系統、溫控系統、IT基礎設施和軟件與服務。 威圖在全球擁有19家高技術生產工廠,60余家國際性子公司、70余家代理機構、150余個銷售和物流中心、10,000余名員工、1,500余項專利。威圖是歐盟標準委員會 制定機柜標準的5個成員之一;并且連續5年被德國權威機構(CRF)評為“德國頂級雇主”;被全球知名的咨詢機構 埃森哲(Accenture) 評為全球增長速度最快的2000家企業之一,而德國只有6家公司在這個名單中。 威圖中國 1996年,威圖進入中國市場;2001年,威圖電子機械技術(上海)有限公司在松江正式成立;2004年3月松江工廠建成投產,它是威圖在亞太地區的研發生產中心。威圖在當地政府的大力支持下,得到了飛速發展。公司員工數量從2004年的100多名發展到2015年超過1000余名;自2012年至今,威圖連續多年被政府評為納稅標兵企業。2016年度榮獲政府頒發的區域經濟貢獻獎以及領軍企業特別獎。 目前,威圖在中國設有5個物流中心、1個中央倉庫、13個銷售辦事處,擁有員工近1,200名。十多年的耕耘,威圖產品受到了中國客戶的廣泛認可,并先后多次參與國家重大項目的建設,同時也被眾多知名企業列為指定供應商。威圖擁有受中國政府保護的專利項目1500余項,2011年威圖更憑借其領先的創新技術通過了國家高新技術企業認證。 威圖產品涉及機柜、溫控、配電和IT基礎設施等領域,其產品的豐富性和系統性,廣泛地應用于各工業領域,如機床制造、汽車、化工、電力、IT以及電信等。...
· 業界領先的 ODB++ 數據交換格式現已擴展到 ODB++ 系列,可提供涵蓋設計、過程和制造信息流的完整端到端數字解決方案 · 新的 ODB++Process 格式完善了整個數字線程開放格式的完整解決方案,幫助客戶利用全面的機器編程數據集,快速可靠地推出新產品 · 完整的電子制造流程數字化雙胞胎可幫助客戶充滿信心且高效地實現其最新的智能工廠或工業 4.0 計劃 西門子近日宣布對其行業領先的 ODB++? 語言智能單一數據結構進行擴展,該數據結構可利用針對整個數字線程的開放式數據格式的統一電子制造解決方案,將 PCB 設計轉移到制造、組裝和測試中。西門子數據交換格式在全球擁有 50000 多家 ODB++ 用戶,現更名為 ODB++Design、ODB++Process、ODB++Manufacturing,并全部歸于 ODB++ 之下。其中最新的數據交換格式 ODB++Process(以前稱為 OPM)有助于在不同機器、軟件供應商和獨立流程之間實現過程工程信息的開放式交換,從而幫助加快新產品導入 (NPI) 并實現“首次即成功”的制造,目前還沒有其他標準機構或解決方案提供商提供該功能的數據交換格式。 該數據交換解決方案不僅免費,并且已經得到市場驗證,能夠幫助用戶輕松地將機器程序從一種機器類型轉移到另一種機器類型,例如來自不同供應商的目標機器或位于不同平臺上的機器。ODB++Process 格式提供了過程工程信息的開放式交換,可以將其轉換為能在任何生產機器或工作站上立即使用的數據。 高迎檢測技術有限公司(Koh Young Technology) 首席銷售官 JD Shin 先生表示:“借助像 ODB++Process 這樣的單一組裝格式文件輸出,可以在整個生產線上通過 vShapes 標準化設備封裝庫,幫助我們將檢查設備和貼片機等機器之間的程序差異最小化。改進的編程方法可減少人為錯誤和差異,并顯著縮短 NPI 編程周期。而且,ODB++Process與機器無關,可以在不同生產線之間輕松地轉移生產組裝數據和工藝要求,甚至能夠在世界各地的工廠之間進行轉移。” 在支持完整產品設計數據表述的 ODB++Design 和歸一機器車間數據的 ODB++Manufacturing(以前稱為 OML)基礎之上,ODB++Process 現在讓電子產品的開放式從設計到制造的數字線程形成完整閉環。每一個智能數據交換模塊都是中性且開放的,支持所有 SMT 機器供應商(放置、檢查、測試和焊接)和所有 EDA 軟件提供商。借助完整的電子制造流程(產品、工藝和性能)數字化雙胞胎,客戶可以充滿信心且高效地實現自己最新的智能工廠或工業 4.0 計劃。 這些數據交換格式解決方案提供了完整的電子制造信息流數字化雙胞胎: · ODB++Design:完整的產品設計數據表述,由設計工具創建,用于制造、加工、測試和裝配分析 (DFx) 的設計,是電子裝配和加工的設計數據的單一載體。 · ODB++Process:用于準備設計數據并將其轉換為可在任何生產機器或工作站上使用的格式。 · ODB++Manufacturing:所有車間事件的規范,在機器之間以及機器與智能工業 4.0 軟件解決方案之間都是雙向的。 西門子數字化工業軟件 Valor 部門總經理 Dan Hoz 表示:“西門子是 IPC 的活躍成員,我們將繼續投資于自己的數據交換格式,以確保為全球社區提供出色的質量和資源。我們對多領域數字化解決方案的專注將持續為客戶提供關鍵優勢,幫助他們以極小的風險和更快的盈利時間來生產創新產品。” 西門子最新的數據交換格式 ODB++Process 有助于在不同機器、軟件供應商和獨立流程之間實現過程工程信息的開放式交換,從而加快新產品導入 (NPI) 并實現“首次即成功”的制造。 西門子數字化工業軟件致力于推動數字化企業轉型,實現滿足未來需求的工程、制造和電子設計。西門子 Xcelerator 解決方案組合可幫助各類規模的企業創建并充分利用數字化雙胞胎,為機構帶來全新的洞察、機遇和自動化水平,促進創新。 西門子數字化工業集團(DI)是自動化和數字化領域的創新領袖。數字化工業集團與合作伙伴和客戶一起,推動過程與離散行業的數字化轉型。通過數字化企業業務,數字化工業集團為各類規模的企業提供可以集成在整個價值鏈的端到端產品、解決方案和服務,并實現數字化。針對各行業的不同需求,數字化工業集團不斷優化其獨特的業務組合,幫助客戶提升生產效率和靈活性。數字化工業集團持續創新,將前沿科技不斷融入產品系列。西門子數字化工業集團總部在德國紐倫堡,在全球擁有大約7.6萬名員工。 關于西門子在中國: 西門子股份公司是全球領先的技術企業,成立170余年來,始終以卓越的工程技術、不懈的創新追求、優良的品質、出眾的可靠性及廣泛的國際性在業界獨樹一幟。西門子業務遍及全球,專注于發電和配電、服務于樓宇和分布式能源系統的智能基礎設施,以及針對過程工業和制造業的自動化和數字化等領域。通過獨立運營的西門子交通業務,西門子作為軌道和道路交通領域領先的智能交通解決方案供應商,正在重塑全球客運和貨運服務市場。憑借在上市公司西門子醫療股份公司和西門子歌美颯可再生能源公司的多數股權,西門子在醫療技術和數字化醫療服務以及陸上和海上風力發電等領域也是全球領先的環境友好解決方案供應商。西門子自1872年進入中國,140多年來始終以創新的技術、卓越的解決方案和產品堅持不懈地對中國的發展提供全面支持。2019財年(2018年10月1日至2019年9月30日),西門子在中國的總營收達到84億歐元,擁有超過3.5萬名員工。截至2019財年,西門子在中國擁有超過21個研發中心,超過5000名研發和工程人員,以及大約13200項有效專利及專利申請。西門子已經發展成為中國社會和經濟不可分割的一部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實現可持續發展。...
“變者,天道也”。于企業而言,處于時代變革中,是被動裹挾、倉促應對,還是主動出擊、積極部署,已成為企業是否能搶占先機、重塑競爭力的首要特征。 如今,全球領先的全彩LED顯示應用與服務提供商——深圳艾比森光電有限公司(以下簡稱艾比森)在智能制造浪潮下,與三菱電機攜手開啟了新一輪變革的序幕:在e-F@ctory理念和技術框架下,建立為“以客戶為中心”戰略服務的最優體制,打破信息孤島、延伸產業鏈管理、解決知識自動化難題,推進產線規劃、流程再造和管理優化,賦能未來先進制造。 艾比森園區風貌 艾比森車間一角 緣來由此,面向智能制造的數字化轉型 不久前,艾比森憑借數字化轉型的成功探索與實踐,入選了由清華大學全球產業研究院發布的“2019中國數字化轉型新銳榜”,艾比森副總裁丁崇彬也榮獲“2019中國數字化轉型先鋒人物”。付出的努力得到了業界認可,讓我們走進艾比森,感受e-F@ctory帶來的變革力量。 艾比森副總裁丁崇彬先生 丁崇彬先生介紹,艾比森計劃在2020年,完成“以客戶為中心”的流程組織構建,進入信息化2.0時代,“出于戰略定位和業務需要,強化制造能力,智能制造是必由之路”。以客戶為中心是重大的戰略轉變,意味著商業模式的改變,整體流程由客戶需求出發,逆向反饋到設計、研發和生產系統,搭建高效化、流程化和數據化的運營網絡,將制造業現場和信息系統進行高效協同,滿足更具有競爭力的定制化需求。 2015年,艾比森惠州工業園建成投產后一年,管理層決定開始進行深入的市場調研,選擇切合艾比森的智能制造模式。 市場調研,三菱電機可提供最優智能制造路徑 艾比森MES項目經理王次平總監是調研組的負責人之一,他強調了調研的重要性:“董事長丁彥輝先生倡導產品實現、先進制造、資本資金、國際銷售、管理基礎、團隊文化等六個核心競爭力。我們開始走訪很多企業,思考如何提升這六個核心競爭力的水平。制造端的方案和途徑很多,我們必須避免試錯成本和實施風險。” 艾比森MES項目經理王次平總監 調研測評由案例可行性、品牌知名度、行業適用性、團隊專業度和成本要素等方面綜合打分。“三菱電機在測評中獲得一致認可。首先,三菱電機是制造型企業,方案輸出很多,效果也非常好。其次,三菱電機與艾比森具有行業貼近性,能更好地提供制造經驗。第三,三菱電機是自建團隊,專業性和敬業程度都很高。”王次平給予了三菱電機極高的評價。 企業咨詢,智能制造規劃設計的第一步 在走訪了三菱電機大連工廠、常熟工廠和三菱電機日本多家制作所后,艾比森與三菱電機簽訂了合作協議,三菱電機在e-F@cotry框架下助力艾比森搭建可持續演進的智能制造系統藍圖,提供從咨詢到SCADA系統,實施FA-IT和硬件導入的綜合方案。 智能制造信息化建設藍圖 在智能制造項目中,咨詢往往被當作服務的一部分,為咨詢單獨立項的情況并不多見。“從企業內部看,艾比森不斷自上而下推行各個業務板塊的信息化系統,從戰略主航道上強化銷售端的拿單能力。但是,統合這些系統需要進行周密的部署,我們希望獨立的咨詢能從更廣的視角切入,有針對性地提出問題,而不是只為后期的產品導入做鋪墊。” 丁崇彬進一步解釋說,“我們希望在做產線調整和系統整合的時候,能夠借鑒三菱電機制造領域的經驗,導入先進的方法論和工具,進一步提升企業管理能力。” 三菱電機該項目的負責人張建已經成為這里的“常駐大使”,從生產技術咨詢、業務梳理和信息化規劃,到生產線布局、業務流程、工藝梳理、倉儲物流、設備可視化管理等方案設計,他承擔了現場勘察、匯報總結、多方溝通的職責,“三菱電機很多技術部的同事來這里一住就是好多天,日本的專家也來現場支持,我們希望能把三菱電機在生產制造和生產管理中的經驗都分享出來,幫助客戶解決現場課題。” 導入SCADA系統,e-F@ctory促進FA和IT融合 FA(工廠自動化)與IT(信息系統)融合,設備聯網和數e-F@ctory據采集是一大難題。艾比森借助三菱電機在電子制造業行業深厚的行業知識和廣泛的合作生態,有力解決了這一課題。“首先,雙方確定哪些數據需要采集;然后,定義和解讀設備的關鍵參數;接下來,增加自動讀取可追溯性數據,并進行品質管控;第四步,導入MC Works,將數據進行分析后,實現可視化管理。”張建詳細介紹了三菱電機SCADA系統的實施步驟。 三菱電機為艾比森建立先進的SCADA系統架構 “三菱電機在產線上增加了二維碼雕刻和識別設備,為芯片添加了‘身份證’。”艾比森IT組組長劉禮健介紹,二維碼包含了芯片的生產信息,通過管控點的掃描槍準確記錄產品信息,實現了產品品質可追溯。“還能夠實時管控各節點流程,防止人為因素導致的不良,在漏站和重復過站等異常情況下停止軌道行進。” 視覺識別二維碼讀取芯片信息 芯片二維碼可追溯生產信息 通過對生產設備進行數據采集、分析、呈現,迅速在工廠實現了設備狀態、生產情況、品質管理、故障預防和分析的可視化和實時可控,從而實現計劃協同、采購協同、生產協同、銷售協同等多方面目標,提升企業上下游的協同與整體決策能力。“實現了可視化、可分析、可改善的e-F@cotry智能制造。”張建自豪地介紹。 產品信息采集 生產可視化管理 深化合作,實現數字驅動的智能制造 2019年11月21日,恰是項目啟動一周年,也是項目取得階段性成果的時刻,艾比森舉辦了隆重的項目總結會,邀請重要客戶、行業媒體、合作伙伴和公司管理層現場聽取匯報,參觀工廠運行效果。無疑,這些成功經驗對于智能制造路徑探索具有研究和借鑒意義。 艾比森董事長丁彥輝先生 合作思考一:相互信任,規范落實 在項目中,艾比森的IT部門被設為一級部門,項目也被設為優先等級。丁彥輝董事長在項目啟動會上曾要求:“除非是根據艾比森的產品和行業特點做了調整,哪怕我們自己削足適履也要按照系統規范去做”。目前一期項目目標已經圓滿達成,未來需要進行新的思考,解決先進制造面臨的多種課題。 合作思考二:實戰中培育人才團隊 艾比森通過實戰,已經培養起一支40多人的人才隊伍。王次平在項目總結會中上說:“艾比森善于選擇同一格局的合作伙伴,和優秀的企業一起,在項目實踐中積累,這也是艾比森選擇三菱電機的重要原因。”這與三菱電機的合作初衷相契合,三菱電機期望通過各種渠道培養行業人才,為自動化發展和智能制造實現提供堅強支持。 結語: 艾比森在十八年的發展歷程中,不斷鼎新革故,率先在業內突破10億元銷售額大關,出口份額占比70%以上,在美國、德國、日本、巴西、墨西哥、迪拜、俄羅斯、阿聯酋等國家均設立了子公司,已成為全球領先的全彩LED顯示應用與服務提供商。 三菱電機e-F@ctory基于近百年的制造經驗,致力于FA和IT的深層融合,促進自動化控制技術的迭代更新,并不斷導入AI技術、邊緣計算、TSN技術,實現立足制造現場、貫通供應鏈和工程鏈的智能制造。現在,艾比森與三菱電機攜手夯實智能制造基礎,未來必將實現由數據驅動的智能制造。...
韓國智慧工廠(KOSF)是由韓國政府成立的聯盟,專注于為工業機械和過程自動化領域開發解決方案。該協會的主要使命是為因財力和技術有限而難以獨立開發新型智慧工廠解決方案的中小型制造商提供支持。KOSF致力于提供關鍵技術和解決方案,這些解決方案能夠幫助中小企業提高生產力,在市場競爭中站穩腳跟。 KOSF的重點項目之一是智能工作站(smart cubes),這些單元化工作站能在自動化生產過程中執行指定的任務,比如質量檢驗、測試單元、機器人組裝、包裝處理等。智能工作站作為智慧工廠中的集成式單元,可以對整個制造過程預先進行模擬和建模,從而有效地節約成本和時間。移動式智能工作站配有輪子,能夠靈活移動,連接在一起,組成完整地生產流水線。 挑戰:工作站之間地自動互聯 智能工作站通過遠程導航實現互聯,從而組建定制化生產線。因此,連接設備需要具備良好的耐用性和耐插拔性。連接器配置必須能夠實現數據傳輸、用于人機通信(M2M)的信號傳輸、壓縮空氣連接以及電源連接等。隨著智能工作站解決方案的不斷發展演化,連接器還需具備模塊化配置性能。? KOSF的智能工作站左右兩側板上配有兩個大型導向裝置和兩個可連接其他單元的爪具,利用這些配置即可實現單元間的遠程互聯。因此,連接器除了需要具有良好的耐用性、安全性和可靠性之外,還需要能夠補償偏差。 解決方案:可配置的模塊化連接系統CombiTac 模塊化CombiTac連接器系統具有公差補償功能,并且在兩個智能工作站互聯時能確保最高的接觸穩定性。無論是流體,還是涉及數據和信號或任何其他與電源相關的組合,連接類型完全可根據需要進行配置。這種模塊化連接解決方案可以作為面板安裝系統集成到任意結構中。 客戶應用:實現靈活的定制化生產線 史陶比爾提出的這套解決方案憑借其可靠穩定的表現,以及CombiTac在壓縮空氣連接模塊中的堅固性,給KOSF留下了深刻的印象。該解決方案的連接高效性,也進一步印證了其出色的性能。憑借該方案,智能工作站能快速互聯,并且將所有連接類型集成在一起。史陶比爾工程師隨時隨地提供服務,雙方通力合作,開發出工作站互聯的最佳工程解決方案,為KOSF移動式生產過程自動化單元的模塊化概念提供了支持。智能工作站的實現,得益于史陶比爾產品所具有的可靠性、耐用性等優勢以及強大的模塊化CombiTac系統。? “我們非常感謝史陶比爾員工給出的個性化咨詢方案,而且他們全身心地投入到我們的項目。CombiTac模塊化解決方案兼具耐用性和可靠性,是我們的智能工作站實現高效互聯的完美選擇。”——項目經理 Chan-Hee JANG...
隨著全球制造業邁入智能制造,企業以智能優化生產制造,提升企業市場競爭力,已是必然趨勢。傳統電子組裝行業,貼片機上料防錯、錫膏及濕敏元件在線使用管控、鋼網使用次數統計等都是通過傳統的人工作業方式,容易出錯并造成品質不良,并且影響生產。此外,生產進度及庫存狀態無法實時掌握、設備/物料異常無法及時處理、設備參數需手動調整、信息不透明、貼片機無低位預警、焊點位置度測試/功能測試無SPC管制等問題也一直困擾電子組裝業企業。 在面對少量多樣的訂單時代,市場的需求日益復雜,越來越多的電子組裝企業發現,工廠目前的信息化水平很難滿足多樣化、客制化的需求,對企業精益化管理也帶來極大挑戰。因此,發展MES技術成為電子組裝業推行信息化進程中舉足輕重的一環。 臺達DIAMES制造執行管理系統 以 IPO(Inputs/Process/Outputs)的方式,從前期準備(工廠建模、料卷/料槍/鋼網/刮刀等條碼化、物料 BOM 展開等)到執行過程監控(上料防錯、治具使用壽命管理、即時數據收集、看板管理、自動化整合等),再到數據、報表的效益分析,進而管理,達到精益生產與持續改善。 ? 臺達最新解決方案:從診斷到元件管理都不用人員監管 臺達為某領先精密光電薄膜元器件制造商提供了一套完整的電子組裝業數字劃工廠解決方案,主要通過臺達 DIABCS整線自動化控制系統搜集所有設備資料與數據,上傳 DIAMES 制造執行管理系統,實現制品管理、設備管理、質量管理、異常分析、預防保養等功能。方案并與 ERP、WMS 等系統整合,幫助企業整合計劃、生產、倉儲等環節,達到內部信息協同化與透明化。 針對表面粘著 (SMT) 制程普遍關注的重點, DIAMES的SMT模組提供相對應的解方,包含: 上料防錯:通過掃描物料、料槍及料架站位條碼,與系統中料站表作比對,一致則通過,不一致則警示;支持替代料的管控。 低位預警管理:實時獲取貼片機耗料、拋料信息;當剩余數量低于設定的預警管控線時,觸發低位預警,并通知倉庫提前備料,實現 JIT (Just In Time)供料。 濕敏元件管理:設定濕敏元件等級代碼及允許暴露時間;管控濕敏元件時效性,避免元件質量異常造成成本浪費。 治具管理:機種使用鋼網/刮刀防錯管理,提供追溯查詢分析;鋼網/刮刀使用次數記錄,達到使用預警次數提示保養,超過上限次數,報警管控;領用、歸還時提供治具量測功能,確保質量。 錫膏的全生命周期管理:計算回溫時間,回溫時間未到和超過進行報警或報廢;開封以后開始使用,開封未用完的進行回存,并進行機種防呆校驗。 ? 全面整合工廠資源:提升效能、質量、生產力 面對全球智能制造浪潮,制造工廠轉型刻不容緩。IT顧問公司 Gartner 曾分析,全球的聯網物件數于“2021年將達到 250 億”,接下來最大的技術挑戰將是,面臨“不同品牌設備,通訊協定各異”的數據整合難題。 臺達DIAMES 成功扮演了智能制造承上啟下的角色,將計劃層與現場設備層無縫對接起來,執行 ERP 系統制定的生產計劃,整合工廠內、外部資源,提升生產效率和管理執行能力,從設備層、控制層、管理層三層搭建智能工廠。 在實際上線使用后,臺達 DIAMES制造執行管理系統的智能制造應用為客戶帶來以下效益: 提升生產力:低位預警,提前備料,減少待機時間;節省近半的備料周期工單完工清尾時間。 提升質量:實時的質量異常管制,掌握不良率狀況,讓人員持續追蹤和管制不良品的處理;通過日本原廠稽核;達到0錯料事故月發生率。 提升效能瓶頸:上系統后每顆鏡頭的檢查時間縮短約50%,節省約75%的換線時間。 面對全球智能制造浪潮,制造工廠轉型刻不容緩。通過信息整合與數據分析回饋,工廠能提升營運水平,達到降低成本、提高產值,同時積極與具備產業知識、實戰經驗的伙伴合作,根據自身工廠需求逐步轉型智能制造,才是致勝的關鍵。 ?...
在當前日趨激烈的市場競爭中,建設智能工廠成為企業實施差異化競爭、提升自身市場競爭力的重要途徑之一。南自自動化在企業現有的基礎上,結合多品種、小批量和離散型制造的生產特點,建立了具備自身特色的數字化、自動化、網絡化和精益化制造系統,在行業內起到了標桿引領作用。 ? 順應新趨勢,把握新需求 1. 行業發展新趨勢 伴隨著中國電力制造業發展步伐的不斷加快,中國電網也得到迅速發展,特別是智能電網建設已成為我國電力建設的主要方向。我國計劃2020年全面建成統一的堅強智能電網,初步實現建設世界一流電網的目標。作為電力行業二次設備的主要制造商,面對激烈的市場競爭格局,同時為了不斷滿足包括電力、工業等應用領域在內的快速發展的市場需求,迫切需要應用自動化和信息化技術對傳統工廠進行升級改造。 高端、精密且技術密集、集成化的智能制造裝備,有效縮短了產品研發與生產周期,大幅度提高了產量和質量,支撐了更加嚴格的生產安全與可追溯性要求。智能工廠是實施智能制造的基礎,智能制造具有以智能工廠為載體、以關鍵研發與生產制造環節智能化為核心、以端到端數據流為基礎和以網絡互聯為支撐等特征,能夠有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量和降低資源能源消耗。在當前日趨激烈的市場競爭中,智能工廠的建設成為企業實施差異化競爭策略、提升自身市場競爭力的重要手段之一。 2. 企業發展新需求 由于傳統制造業過多的依賴人力進行生產,因此收集完整、可靠的數據化信息非常困難,同時人為因素也造成了質量的不可有效控制和追溯,直接影響了企業的競爭力。用智能化生產系統代替人工勞作,一方面幫助企業節約了勞動力成本,另一方面則促使企業將節約的資金投入到提高全要素生產率的領域,進而推動生產管理、人力資源管理及信息化管理等的轉變和創新。 作為電力設備制造商,南京國電南自自動化有限公司(以下簡稱“南自自動化”)在多品種、小批量和離散型智能制造行業中,面對的市場競爭格局越來越為復雜,不僅需要面對激烈的國內競爭,同時也參與到了國際競爭當中。為此,企業迫切需要應用信息化、網絡化、自動化和智能化技術對傳統工廠進行升級改造。 建設電力裝備智能制造項目被南自自動化視為超越競爭對手、取得成功的關鍵。該項目是將信息技術與制造技術深度融合的對標項目,充分體現了數字化、智能化制造的行業發展方向。 電力裝備智能制造解決方案 針對電力產品多品種且小批量的生產模式,南自自動化自主設計了生產工藝流程,通過校企聯合開發NEW MES系統,構建了車間的數字化制造平臺,實現了制造數據管理、計劃排產管理、生產進度管理、庫存管理、質量管理和工藝文件管理等,同時通過智能設備的互聯互通,實現了全生產過程中的數據采集,有效降低了生產成本,在確保按期交貨的同時,還大大提高了產品質量和服務質量。 1. 打破信息孤島,實現系統集成 為了解決日益突出的“信息孤島”問題,南自自動化將3套信息服務系統——ERP、MES和條碼系統集成為NEW MES,如圖1所示,實現數據采集和資源共享。NEW MES系統被定義為位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理信息系統,它為操作人員和管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料和客戶需求等)的當前狀態,目的是解決工廠生產過程中的黑匣子問題,實現生產過程的可視化、可控化。 圖1 NEW MES信息流圖 NEW MES系統直接指導生產一線的操作工人、生產線和庫房的管理人員,通過手持PDA或條碼掃描槍進行操作,數據通過覆蓋整個園區的無線網絡傳遞到NEW MES服務器,NEW MES系統將數據處理后,再傳遞到ERP接口,在ERP中實現物料轉移和財務核算。NEW MES系統上線投入使用后,實現了對計劃、生產過程、質量、工藝、庫房、設備和資料等的信息共享和統一管理。 NEW MES系統體系架構如下: (1)計劃管理 計劃管理主要包含從ERP導出插件、裝置和屏柜的生產計劃,生成配料計劃,制定作業計劃,進行挪料管理和BOM查詢等。 (2)非標管理 非標管理主要針對非標準化的生產過程,如新品、變更以及產品技術和參數更改需要完成的各種處理。非標管理中的大部分功能在現有MES系統中都已具備,新系統中將結合條碼和用戶的新需求,對其進行整合,以提高系統的運行效率,滿足生產管理的需要。 (3)工藝管理 工藝管理是本系統中最為復雜的部分,需要跟蹤到生產過程中的每個工藝流程。在這個過程中,從工單被制定了作業計劃后即產生條碼,條碼可以定位到每一個插件、裝置和屏柜,將來還可以追溯到每個元器件成品。 在生產流程控制中將條碼與轉序結合,在插件生產中讓條碼驅動轉序,并且要在需要扣料的工序為ERP生成接口數據,便于ERP中實現物料扣除。 (4)條碼管理 條碼管理模塊可以生成、打印元器件、插件、裝置、工業交換機屏柜和外購設備的條碼,還可以識別作廢的條碼和報廢的插件。 (5)合格證管理 該模塊對出廠產品實現合格證的電子化管理,使每一個出廠產品都有唯一的合格證ID,并且通過打印方式出具合格證,有效地避免了外部產品的仿制和假冒問題。合格證管理模塊包含了生成合格證、變更合格證、打印合格證和作廢合格證功能。 2. 利用信息化技術,實現生產過程自動化、智能化 通過信息化改造,建立NEW MES系統的倉儲物流、計劃分析和產線生產模塊,可對物料進行齊套分析、信息化派工。倉儲、物流和產線可通過各智能終端獲取并傳遞生產信息,施行齊套下單、配料上線、信息化派工及生產,減少物料缺項及紙質信息傳遞的等待和浪費。圖2所示為NEW MES生產功能流程圖。 圖2 NEW MES生產功能流程圖 3. 自主開發智能測試系統,大幅提高生產效率 南自自動化自主開發了PCBA在線式自動測試系統(如圖3所示)和IED裝置的自動化測試系統(如圖4所示),并集成到生產線,對產品進行在線測試,替代了原有的手工模式。通過掃描產品條碼,實現了自動選擇相應的測試程序,對產品進行耐壓、功能和在線老化測試,同時各測試步驟間還具有防錯和追溯的功能,測試效率提高200%。 圖3 自主設計的IED自動測試系統 圖4 自主設計的 PCBA自動測試線 整個測試系統在條碼信息采集時用數據庫記錄并管理產品的序列號和測試信息,并定期發送到NEW MES服務器端以便工作人員查詢產品的條碼、測試結果和一次通過率等信息。在條碼信息采集階段,數據庫將產品的各組成硬件的序列號及運行所需軟件的版本號和產品自身的序列號進行關聯,使得在測試過程中測試軟件依據輸入的產品條碼信息即可判定產品的種類,選擇相應的測試序列來對產品進行測試,避免了人工干預可能造成的錯誤。各測試環節中還加入了反查功能,即在進行當前的測試時會檢索前一個測試環節的測試結果,檢索不到則無法進行當前測試以保證每一臺產品都經過嚴格測試。 自主開發的機器人智能化進料檢測系統(如圖5所示),測試數據實時上傳NEW MES服務器。該系統由上位機主控軟件系統、機器人自動入料出料機構及軟件系統、儀器儀表自動測試系統、PLC自動控制及軟件系統等子系統組成,綜合組成了一套完整的自動測試繼電器動作電壓等級并完成分類篩選的智能自動化測試系統,同時具備測試特殊規格繼電器的微小吸合動作時間值的功能。該系統效率比手工操作提高300%,節省人力成本每年約30萬元,大大提高了檢測的精度與速度。 圖5 自主設計的機器人智能化進料檢測系統 NEW MES系統的特點及先進性 電力裝備智能制造項目的核心是建設NEW MES系統。該系統是在消化吸收國外先進技術和生產經驗的基礎上,結合企業自身的生產特點和需求,研制開發出的智能化系統。項目實施后,南自自動化提高了生產效率,降低了制造成本,產品質量和可靠性得到顯著提升,產品上市時間得到大幅縮短。這種引進和自研、自制相結合的方法與成功經驗,在電力裝備制造和相關行業具有較強的示范與引領作用。 1. 提高了IED生產線的生產效率,降低了運行成本 通過NEW MES系統驅動生產,解決了企業日益突出的“信息孤島”問題。通過信息化改造,建立NEW MES系統的倉儲物流、計劃分析和產線生產模塊,對物料進行齊套分析、信息化派工,倉儲、物流和產線可通過各智能終端獲取并傳遞生產信息,提高了IED生產線工作效率,優化了流水作業,最終達到縮短合同齊套交貨期的目的,生產線整體效率提升50%,減少非增值時間的浪費3 h/天,大大降低了運行成本,可幫助企業每年節省約110萬元的制造成本。 2. 促進生產工藝流程的優化,提升了產品的質量 混線生產施行預組裝工序,消除了不同型號裝置生產的工序差異,優化了生產節拍;適用的裝配夾具,減少了裝配不良現象的出現;皮帶流水作業代替了原先的搬運傳遞,大大降低了外觀的不良;由于手工操作存在著人為操作的因素影響,開發自動化測試機柜,逐步推廣至各產線,減少并減輕了員工的勞作需求,同時提高了生產效率和測試質量。經過數據對比,產品的一次通過率由原來的92%提高到接近99%,產線不良品的返工大幅減少。 3. 實現數據的可追述性 通過與NEW MES系統互聯,能夠實時地將生產數據保存到服務器中,避免了人工記錄帶來數據的誤差與出錯,取消了原有的紙質保存記錄,實現了數據的實時可追溯性。 4. 自動化測試設備提高了檢測的效率和精度 自主開發了PCBA和IED裝置智能化自動測試系統,并集成到生產線中,對產品進行在線測試。通過掃描裝置條碼,實現了自動選擇相應的測試程序,對產品進行耐壓、功能和在線老化測試,同時各測試步驟間還具有防錯和追溯的功能,測試效率提高200%。 做產業升級的先行者 在現有的信息化和自動化的基礎上,結合當前企業產品多品種且小批量的離散型制造的生產模式,南自自動化建成了具備自身特色的數字化、自動化、網絡化和精益化制造系統,形成了從上游到下游的整合型服務體系,擁有低成本制造基地,幫助企業優化供應鏈、縮短產品量產和面市所需時間,同時降低了資本投入和生產成本,在行業內起到了標桿引領作用。 該項目建立了設備的唯一身份認證二維碼,利用微信企業號中的服務管理中的掃碼功能,可追溯該設備的版本、板卡及插件更換記錄,給國網、南網乃至各大電廠將來的設備運行維護提供了必要的數據支撐,對系統運維將起到非常重要的支持作用。未來,我們還可以將系統的部分功能開放給用戶,通過工業互聯網技術,讓用戶可實時了解到產品全生命周期生產的情況。同時作為設備制造商,我們也可以監測到客戶終端的產品運行質量數據,真正實現了與用戶的對接。接下來,我們還要繼續拓展NEW MES系統中高級排產模塊(APS),結合車間資源實時負荷情況和現有計劃執行進度,真正實現生產的敏捷制造。...
作為汽車制造業的合作伙伴,LMT TOOLS利美特與國際知名車企保持著長期的合作關系。憑借幾十年來在汽車零部件加工領域積累的豐富經驗,LMT TOOLS利美特不僅可以為發動機、變速箱等復雜精密零部件提供創新、高效及可靠的專用刀具和加工方案。同時,針對電動汽車關鍵零部件的加工,LMT TOOLS利美特也已做好充分的準備。 精加工后的電機殼體 隨著能源危機的出現,電動汽車應運而生并得到快速發展。從燃油汽車到電動汽車的轉變標志著汽車工業及其零部件供應商的價值增值鏈在縮短,越來越多的車企開始向上游延伸。由于傳統的發動機被替代了,電動汽車上機械部件數量大大減少,針對發動機缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸和連桿等零部件的專用加工刀具的市場需求量逐年遞減。 與此同時,電動汽車的出現又衍生了新的金屬切削項目,比如對電機軸、電機殼體、電池托架以及新增加的各類模具的金屬切削加工,其大部分零部件在滿足較高的生產效率下,對加工精度和質量要求也更為苛刻。此外,輕量化對于電動汽車也非常的重要。其車身輕量化主要體現在新材料的應用及其結構設計、模具設計和相應的工藝制造技術上,這給刀具和機床制造商提出了新的挑戰。 憑借幾十年來在汽車零部件加工領域積累的豐富經驗,LMT TOOLS利美特不僅可以為發動機、變速箱等復雜精密零部件提供創新、高效及可靠的專用刀具和加工方案。同時,針對電動汽車關鍵零部件的加工,LMT TOOLS利美特也已做好充分的準備。 用于汽車電機殼體精加工的多刃導條式鉸刀 電機殼體主孔大直徑的精密加工 電機是電動汽車的關鍵部件之一,主要由定子組件、轉子組件以及零部件端蓋和殼體等組成。 作為定子和轉子組件之一的載體,電機殼體的加工尤為重要。電機殼主孔的孔徑大小取決于定子的大小。由于電動汽車需要足夠高的能量密度,所以轉子上的線圈直徑需要在合理的范圍內。一般電動汽車中所用電機的定子直徑至少在200 mm以上,這意味著電機殼體主孔直徑大小也必須在200 mm以上。對于刀具制作來說,200 mm已經是大直徑刀具。另外,驅動電機系統承擔著把電能轉換為機械能,通過一級變速齒輪,輸出電動汽車所需要的扭矩和功率。為了把能量轉換過程中的損失降到最低,電機殼體、電機軸和定子等組件等之間的配合必須優化到最合理的區間。在機加工領域,對于電機殼體的加工內容,特別是主孔和軸承孔的形位公差的要求特別嚴格。電動汽車電機的外形尺寸要求要盡可能小,質量要盡可能輕,功率密度要最優化,因此電機殼體在滿足大直徑的前提下,只有控制壁厚才能讓質量變輕。 LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米銑刀 綜上所述,電機殼體具有這樣的特征:精度高、直徑大和薄壁易于變形。為確保加工精度,LMT TOOLS利美特采用導條刀具設計理念,刀具尺寸可達到微米級調節,支撐導條起到了支撐、導向和吸振的作用,導條的設計能夠抵消深孔加工中的變形。 作為汽車制造業的合作伙伴,LMT TOOLS利美特與國際知名車企保持著長期的合作關系。針對電動汽車,LMT TOOLS利美特與保時捷公司率先開展了緊密合作。保時捷公司將其一款新型電動汽車中的電機殼體加工交給LMT TOOLS利美特,由其負責整套項目工藝、加工方案和刀具設計及制造。 根據電機殼體的加工特點,同時為了滿足電機殼體主孔和軸承孔非常高的圓度、直徑和圓柱度要求,LMT TOOLS利美特為保時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鏜刀,其軸向和徑向尺寸可以根據精加工要求進行調整,同時安裝了PCD刀片,確保高效穩定的加工。精加工刀具采用多刃導條式鉸刀設計,在滿足較高的直徑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的多刃設計,可以在獲得較高表面質量的同時,把切削效率最大化,大大提升了客戶的生產效率。LMT TOOLS利美特提供的刀具和工藝方案,以超高質量標準完成了保時捷公司對精度和表面質量的苛刻要求。 薄壁且復雜的電池包殼體加工 LMT TOOLS利美特為加工各種不同類型的電池包殼體提供了具有最佳加工策略的相應刀具。LMT TOOLS利美特采用PCD刀片材料和油霧潤滑技術的銑削工藝,可減少銑削力對加工質量的影響,確保了加工的經濟性。例如,在加工某些輪廓時,最佳的方式就是采用用于大切除量切削的銑刀。在這里,最合適的就是選用LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米銑刀,該銑刀具有超大正前角和最佳布置的容屑空間,與常規銑刀相比可使切削力減少高達15%。 LMT TOOLS利美特的PCD螺旋刃玉米銑刀的加工精度很高且十分耐磨,根據最新的生產技術制造而成。通過優化調整刀刃的幾何形狀和切削材料,刀具壽命得到大幅提高。更為重要的是,該刀具在加工輪廓時幾乎不會產生毛刺。 針對輕型材料的加工方案 對于電動汽車而言,因為凈增電池質量達到了300 kg以上,因此對輕量化的需求就更加的迫切。目前,電動汽車輕量化最重要的途徑就是使用輕量化材料,工程塑料和復合材料成為汽車輕量化的首選用材。 LMT TOOLS利美特擁有40多年開發工程塑料與復合材料切削技術的歷史。作為切削刀具的專家,LMT TOOLS利美特致力于為客戶提供適合應用和工件材料要求的刀具。秉承全球合作的傳統,LMT TOOLS利美特已將旗下關于復合材料的加工進行整合,從而能夠提供更為廣泛的面向復合材料的加工刀具,例如面銑切削、成型切削、鋸切、鉸削、雕刻、鉆削與精密孔加工等。為了滿足被加工材料多層次的技術需求,LMT TOOLS利美特在切削刀具材料方面為用戶提供了一個很大的選擇范圍:無涂層的整體硬質合金、PVD與金剛石涂層、PCD或MCD金剛石等。...
智能的雄克(SCHUNK)電池組機械手為鋰離子電池的生產帶來了效率優勢。這款智能機械手在一個緊湊的模塊中結合了對鋰離子電池的靈活搬運、識別以及100%質量檢驗。幾何形狀、溫度和電量水平方面的所有已記錄過程數據和特性曲線均采用在夾持模塊等級所集成的PC系統進行處理,并將處理后的信息通過以太網TCP/IP送至工廠控制器和上級數據庫系統。 智能的雄克電池組機械手能夠在搬運過程中測定所有與質量相關的鋰離子電池的幾何和電參數 鋰離子電池因其較高的效率和儲電能力,是實現電動出行和固定儲電領域技術的重要組成部分。密集的研發活動使鋰離子電池的性能得以快速提高,充電所需時間也大幅縮短。但同時,每個電池組的收益也以每年20%的速度遞減。目前,受制于人工操作部分,想要以成本經濟的方式大批量生產電池組依然十分困難。例如,從發出單個鋰離子電池進行成組工序,到電池包的組裝,整個過程仍大量由人工借助測量設備完成監測工作。這一工作耗時巨大,并且操作失誤往往會帶來海量的錯誤測量結果數據。預計未來幾年行業將會出現需求的快速增長,因此,這一過程必須徹底自動化。 自主監控所有相關參數 主監控所有相關參數為達到這一目的,抓取系統和夾持技術的專家德國雄克公司已經研發出了一款高度集成的抓取系統,能夠主動利用其“最靠近工件”的接觸位置,自主完成搬運和質檢所需的全部生產步驟:機械手輕柔地夾起菱形的鋰離子電池,在搬運過程中將其移動到機械手設定的測試位置。 在這里,利用條形碼或矩陣碼對電池自動進行識別和幾何測量。同時,還測定電池表面的溫度和曲率,以及其他的重要電參數:用于確定電量水平(SOC)的開路電壓,以及隔離電阻、兩頻率下的阻抗,以確定電容量。利用在抓取模塊等級集成的PC系統,可實時將已準備好的信息通過以太網TCP/IP發送至工廠控制器以及ERP系統和上級數據庫系統。之后,可自動對出錯或有誤差的模塊的評估情況進行記錄,并在必要情況下直接發送到供應商處。這些數據曲線在可視化系統中相互獨立地予以顯示。利用對測量數據的分析,可獲得產品信息以及改進建議。當內部集成質量檢驗功能完成后,機械手便會將模塊生產中的電池組放入正確的生產線上,或將電池組插入到制造商的分配托盤中。而不合格產品會被自動移除。 高效電池組裝配:雄克抓取系統實現了電池模塊的自動化撿取和堆疊,實現了快速組裝過程,具有較高的過程可靠性 模塊化概念簡化了過程規劃 雄克的電池組機械手可通過標準接口與多種類機器人或龍門系統組合,由數字I/O驅動。得益于模塊化概念和自由可配置的控制回路,能夠單獨定義每個測試程序的類型和范圍。此外,還可按要求集成額外的測量和評估。模塊化的傳感器概念和可配置的控制回路確保了極高的靈活實施可能性。峰值工況下,節拍時間甚至可小于2 s。 智能自動化促進高效的電池生產 智能抓取系統,例如雄克的電池組機械手,為自主生產提供了可能性,在多個方面為未來的生產做出了重要的貢獻:完全集成的方案降低了整個系統的成本,不再需要額外采用測量計數,還降低了空間要求和調試需求。從每一塊生產出的電池組所獲得的測量報告結果,能夠提供多種有價值的信息,以便能夠設計出更為高效的系統,以及在早期就對生產過程中出現的誤差進行干預,從而降低成本。尤其是在電池生產中,類似雄克電池組機械手的智能一體化解決方案,對于提高電池生產的工藝質量和大批量生產的效率有著十分關鍵的促進作用。 ? ?...
從手動工具,到氣動工具,再到有線電動工具、無線電動工具和自動裝配系統的過程,從以往傳統汽車的裝配過程進化史中,我們看到,科技的創新不僅改變了傳統燃油汽車的生產制造,也對電動汽車產生了深遠的影響。現在,動力電池作為電動汽車的重要零部件,已經走在了汽車工業創新裝配的最前沿。 在交通運輸領域,車輛的電動化已逐漸成為一種潮流。電動汽車利用來源多樣化的電能取代傳統的化石能源,不但可以顯著提高能源轉化效率,而且有助于減少溫室氣體排放、改善空氣質量和降低噪聲污染。此外,車輛的電動化還能提高國家的能源安全性,實現可持續發展,符合多種政策的要求。作為汽車行業中最具創新性的產業集群之一,電動汽車還具備增強經濟和產業競爭力的巨大潛力,提高投資吸引力。 近年來,電動汽車市場在不斷擴增,國家政策對電動汽車的扶持力度和汽車產業在電動汽車業務上的擴大投入都表明:這一趨勢在未來10年內不會減弱。作為純電動汽車的“心臟”,動力電池直接決定了車輛的安全、壽命和性能。隨著電動汽車的普及,不僅其應用范圍和數量不斷擴大,單只電池的能量也越來越高,在動力電池能量密度和性能不斷提升的過程中,安全性也成為備受關注與爭議的話題。 由于動力電池多為鋰電池,其對溫度和安全防護的要求極高。因此,鋰電池的裝配安全是電動汽車裝配環節的重中之重。 動力電池裝配的關鍵流程 動力電池系統是一個復雜的系統,包括電池管理系統、外殼部分和眾多的電池模組。電池包由多個模組組成,每個模組又由多個動力電芯串并聯組合而成。電池管理系統,對電池進行監控和管理的系統,通過對電壓、電流和溫度等參數的采集、計算,進而控制電池的充放電過程,實現對電池的保護,保證電池組正常且安全的工作。 動力電池包的裝配主要是對多個模組進行排列、緊固,檢測接線盒。在裝配過程中,有很多工位都涉及到安全連接,這些裝配過程直接關系到整車乘員的安全。 動力電池包的關鍵裝配流程具體如下: 1. 高低壓連接器的裝配 電池包或者BMS上分布有很多高低壓連接器,這些接口的裝配都是安全件,需要收集數據反饋,必須使用傳感器式工具;接口擰緊時通常都是單手持工件,單手持工具,因此最好采用槍式工具,握持擰緊最為方便;扭矩范圍不大,易選用緊湊型的工具。 2. 高壓線束的安裝 電池包內有總正總負的高壓線束需要連接裝配,模組充上電時,這部分連接的電壓高達數百伏特。通常工位地面都會做絕緣處理,為高壓防護工位。除此之外,在裝配上也需要做絕緣處理,這部分工位的絕緣處理不僅影響著電池的安全,更影響著操作者的生命安全。 3. 高壓銅巴的連接安裝 高壓銅巴用于連接模組之間的導通,電流大且使用密集,裝配復雜,作為電池導通的關鍵結構,裝配安全同樣至關重要,裝配的疏忽很有可能導致電池發生短路。 4. 模組安裝 電池包由多個電池模塊組成,電池模塊的裝配要求松緊度適中,各結構部件具有足夠的強度,防止因電池內部外力的作用而發生變形或破壞。電池模組又由多個動力電芯串并聯組合而成,電池模塊的裝配需要將電池模塊固定在鋁制箱體里,一般使用長螺栓穿過模組固定到箱體底部的螺母上;也有電池包為了節約空間,采用雙層模組的形式,會有安裝模組支架用于固定上層模組。 5. 上蓋安裝 為了減重,電池包通常采用鋁制殼體。電池包鋁制殼體上蓋和下箱體之間通過數十個螺栓連接裝配,螺栓數量多且分布規則,擰緊方向都為垂直向下,在裝配時需要順序擰緊,保證上蓋擰緊應力分布均勻。 動力電池的裝配重難點及解決方案 從動力電池的關鍵裝配流程可以了解到,動力電池的裝配重難點主要集中在以下幾方面: 1. 過流件問題 動力電池中有很多部件在裝配時或者裝配之后會通過電流,稱之為過流件。這些過流點通常為接線端子,接線端子未鎖緊,會造成端子連接處的接觸不好,有較大的接觸電阻,相當于在回路中串接了一個電阻。由于這個電阻的存在,在流過電流時,此處將發熱;流過大電流時,接線端子上會有較大壓降,此處會過熱,有可能燒毀接線端子。 據此,建議使用傳感器式電動工具,實時監控擰緊過程曲線,保證裝配接線端子達到正確的扭矩,防止假貼合、假扭矩等情況發生。 2. 絕緣問題 電池模組在生產工廠中會進行充放電,安裝和更換模組一般也都是在帶電情況下進行操作。因此使用手持式有線工具就存在導電金屬導通,最終形成回路的風險,電勢差經由螺栓到擰緊工具,再到控制器,人手持著工具也會被串聯到回路中。這種工況存在著很大的風險,因為在400~600 V下產生的短時電流就可以讓人致命。而電池包的裝配中存在著很多裝配位置會有高達幾百伏特的電壓,在這些位置的螺栓裝配時,絕緣的處理尤為重要。 因此在使用電動裝配工具時,為了預防人員傷害,杜絕環境的危害和產品責任案件,嚴格遵循工具使用的絕緣要求非常重要。通過可靠且正確的方式使用裝配工具能為生產提供安全、高效的裝配解決方案。 圖1 Desoutter電動工具 如圖1所示,Desoutter電動工具給出了專業的絕緣工具解決方案,工具采用專為電池包設計的絕緣輸出頭:絕緣輸出頭完全內置集成,防止錯用常規套筒;保護操作者,防止放電打火;通過國際電工委員會認證(IEC),有效絕緣電壓高達1 000 V/AC和1 500 V/DC。 圖1 Desoutter電動工具 3. 殘余扭矩問題 在電池包的裝配中,上蓋工位、連接器裝配工位等特別容易出現扭矩衰減的問題,主要是由于連接的位置安裝有彈性材料、密封件等導致,所以在裝配的時候要尤為注意螺栓擰緊的先后順序,并需采用多段不同的螺栓裝配擰緊速度,從而緩解螺栓的扭矩衰減。必要的時候還可以選用數顯扭矩扳手檢測螺栓的殘余扭矩來進行質量的管控。 如下表所示,針對于不同的扭矩衰減產生的原因,會采用不同的方式緩解。 表 殘余扭矩產生的原因及解決方法 產生原因 解決方法 被裝配件的表面粗糙度:材料變形─局部嵌入 盡量避免部件的表面粗糙度過大,選擇表面粗糙度較小的零部件 彈性連接材料:尤其是塑料或密封件 1. 降低最終擰緊的速度 2. 分步擰緊,如分步驟設置目標扭矩 3. 使用“擰緊+反松+最終擰緊”的方法 過快的裝配速度、不合理的裝配動作 1. 選用合適的工具 2. 多軸同步擰緊 3. 按照擰緊順序來擰緊 其他:如裝配過程中的溫度 1. 避免不合理的摩擦 2. 避免熱膨脹系數不同或相差過大 4. 擰緊順序問題 電池包上蓋等大平面的零部件擰緊裝配時需要保證應力分布均勻,因此會有擰緊順序要求。通過控制擰緊螺栓的先后順序,保證應力分布得盡可能均勻,同時這也能從一定程度上緩解扭矩衰減的發生。 通常,工廠里常用的擰緊順序控制是采用人機工程學的力臂通過編碼器來實現對位置點的控制。這種方式比較常規,但是對于電池包上蓋的螺栓定位并不是最優解,因為電池包上蓋通常尺寸范圍比較大,用力臂覆蓋布置會很困難,人員操作也很困難,且容易有覆蓋死角。在此,Desoutter專門為電池包上蓋螺栓順序擰緊定位設計的視覺定位系統能完美解決這一問題,視覺定位系統由紅外攝像頭實現三維坐標定位,定位精度高且穩定性好,安裝操作十分方便。同時,它還能完美地與Desoutter的裝配工具進行集成。 未來動力電池裝配技術的展望 現在,動力電池作為電動汽車的重要零部件,已經走在了創新裝配的最前沿,我們用到了很多的電動有線工具和無線工具,這些工具能很好地適應動力電池的裝配工況,幫助動力電池這一關鍵部件實現全裝配擰緊數據的可靠追溯。特別是無線電動工具(如圖2所示),針對于動力電池扭矩不太大,產品操作范圍較大的情況,能很好地兼顧便攜靈活性與高性能的表現。 圖2 無線工具智能擰緊中樞 除此之外,自動化的裝配系統(如圖3所示)也在動力電池的裝配中得到了廣泛的應用,從電池包的上蓋到模組的裝配,自動化的裝配系統幫助客戶提高了防錯等級,提高了產品的裝配質量,加快了生產節拍,節省了人力資源,為動力電池乃至電動汽車走向智能制造往前邁進了一大步。 圖3 集成了送釘與擰緊的自動化裝配系統...

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