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雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統(tǒng)

http://www.debgrams.com 2022-08-01 11:04 來源:ABB

  雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統(tǒng)

  當下,傳統(tǒng)非清潔能源造成的大氣污染、水土流失和溫室氣體效應等生態(tài)環(huán)境問題愈演愈烈,清潔可再生能源轉(zhuǎn)型已到關鍵時間窗口。與此同時,世界近200個經(jīng)濟體達成《巴黎協(xié)定》,中國、日本、法國和西班牙等國家陸續(xù)通過低碳轉(zhuǎn)型法案,全球“碳中和”的腳步勢不可擋。

  構建以新能源為主體的新型電力基礎設施成為業(yè)界關注的焦點,在未來很長一段時期內(nèi)風電、光伏等新能源設備的裝機容量都將有大幅的提升。據(jù)國家發(fā)改委能源研究所《中國可再生能源發(fā)展路線圖2050》規(guī)劃,2050年可再生能源發(fā)電占比將達到86%,國際再生能源署的預測也與我國政府目標基本吻合。

  作為世界領先的可再生能源創(chuàng)新技術供應商,ABB擁有先進的風電和光伏發(fā)電解決方案,提供全面的配套中低壓產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務,借由ABB Ability™智慧能源管理中臺、智慧微電網(wǎng)管理等數(shù)字化解決方案,可以幫助客戶實現(xiàn)從發(fā)電到并網(wǎng)再到用電的完整新能源全鏈數(shù)字化部署。

  行業(yè)龍頭示范,新能源發(fā)電裝機效率和技術水平發(fā)展如何?

  在過去的十年里,太陽能光伏一直是全球增長最快的新能源。隨著低碳可持續(xù)發(fā)展觀念不斷深入人心,全球太陽能開發(fā)利用規(guī)模迅速擴大,技術不斷進步,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。光伏產(chǎn)業(yè)興起于歐洲,后發(fā)動力在中國,平價市場在全球,其裝機成本的不斷下行,帶動發(fā)電性價比提升,成為新能源轉(zhuǎn)型升級的重要推手。

  ABB在光伏領域擁有悠久的研發(fā)歷史,幾乎參與了每一種光伏發(fā)電(PV)與聚光太陽能(CSP) 技術的開發(fā),可提供廣泛全面的產(chǎn)品、系統(tǒng)和解決方案組合。例如E90 PV熔斷器座和熔斷器、MCB S800PV-SD高性能隔離開關、絕緣監(jiān)視繼電器等創(chuàng)新產(chǎn)品,成功應用于歐洲、北美、亞洲等地區(qū)的諸多標志性項目中。

  位于德國黑森州南部的物流倉庫頂部的太陽能發(fā)電系統(tǒng),是德國最大的屋頂光伏項目之一,在光伏發(fā)電系統(tǒng)接入中壓電網(wǎng)的設計中,ABB的SafePlus中壓開關設備、REF 615保護繼電器和Emax2低壓斷路器等產(chǎn)品對其實現(xiàn)了全方位的保護。得益于ABB創(chuàng)新技術,該項目將能源安全穩(wěn)定地輸送到電網(wǎng)的同時,每年還能減少超過三千噸的二氧化碳排放。

德國黑森州南部的物流倉庫頂部太陽能發(fā)電系統(tǒng)

  除太陽能光伏外,眼下風電發(fā)展同樣勢頭洶涌,但不得不承認,風電大規(guī)模應用首要任務是要從風機技術、風電功率預測技術、風電并網(wǎng)技術與儲能技術上解決風電發(fā)展難題。在此過程中,ABB也能提供包括斷路器、接觸器、塑殼斷路器、中壓斷路器、環(huán)網(wǎng)柜和環(huán)保型Safe Air配電柜等中低壓產(chǎn)品、ABB Ability™ EDCS智能配電管理系統(tǒng)等數(shù)字化方案,適用于風力發(fā)電機內(nèi)部系統(tǒng)的變槳、偏航、主控、變流及各個風機內(nèi)輔助系統(tǒng),也適用于外部系統(tǒng)的并網(wǎng)、升壓等各個過程。

  全球能源巨頭西門子歌美颯(Siemens Gamesa)便在其風電設備中部署了ABB的AF接觸器,其擁有低能耗和緊湊的工業(yè)設計,在大幅縮小風機控制柜尺寸和簡化裝配工藝的同時,還額外降低了20%的成本。

  國內(nèi)市場上,ABB同樣在過去幾年中為諸多標桿級風電項目提供了全方位的技術支持, 致力于把成熟的經(jīng)驗技術中國化、本土化,并幫助其降低設備成本,用極低的生命周期維護成本實現(xiàn)最大化的單位發(fā)電效率。例如為中國第一個大型海上風電示范項目——上海東海大橋海上風電場提供了40.5kV氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜設備;為江蘇響水近海風電場提供包括中壓氣體絕緣開關柜在內(nèi)的整套電力設備;為中廣核中國首個“雙十”海上風電項目,也是亞洲第一座110kV海上風電升壓站,提供了中壓開關柜、低壓開關柜等……

  未來,風力渦輪機將安裝更長的葉片、性能更優(yōu)越的發(fā)電機,光伏系統(tǒng)也將搭載效率更高的模塊。更低太陽能成本和更高效率的需求催生了電壓更高、更節(jié)能的設備需求,ABB光伏應用產(chǎn)品組合專注于提供連續(xù)運行、更高可靠性和投資回報,使客戶能夠通過采用1500V DC和800V AC交流技術來充分利用節(jié)余,有助于提高與功率損耗相關的“系統(tǒng)電氣平衡”效率,800V AC變壓器銅繞組節(jié)省14%;1500V DC 并行陣列節(jié)省35%,陣列組件節(jié)省33%,從而向消費者交付更多電力。

  太陽能發(fā)電廠通常位于高溫環(huán)境或高海拔地區(qū),需要能夠在惡劣條件下正常工作的設備。ABB產(chǎn)品可在最高達55°C的高溫或4000米海拔高度工作,并交付最可靠的高性能解決方案。

  先進數(shù)字化管理方案,實現(xiàn)新能源發(fā)電到用電的端到端高效運維

  除了全球新能源系統(tǒng)裝機量日益增長所帶來更經(jīng)濟、更清潔、更安全的能源結構升級外,用電端的運營方式也在發(fā)生巨變。越來越多的分布式能源、區(qū)域多能協(xié)同綜合能源等新的能源生產(chǎn)和供應模式的去中心化,推動了智慧能源由初期的單點技術研發(fā)向系統(tǒng)型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過渡。

  數(shù)字化是發(fā)展更堅強、更智能能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵環(huán)節(jié)之一,其核心是多能調(diào)度算法,通過經(jīng)濟調(diào)度算法和大數(shù)據(jù)調(diào)度算法以提高綠色能源接入及消納能力,實現(xiàn)最大化的低碳減排。ABB Ability™智慧微電網(wǎng)管理解決方案結合ABB在新能源調(diào)度方面積累的豐富經(jīng)驗,提供場景化的能源組合方案,快速輸出針對性的儲能充放電策略及負荷柔性調(diào)節(jié)策略,提高能源使用效率。

  此外,大規(guī)模的新能源接入和微網(wǎng)管理,需要智能化和數(shù)字化手段,ABB Ability™ EDCS智能配電管理系統(tǒng),自動為客戶給出設備及系統(tǒng)的健康評估和運維建議,并進一步實現(xiàn)整體智慧運維管理。對現(xiàn)場設備實施“靶向型”的健康管理,幫助系統(tǒng)提升40%的維護效率,減少30%的停電損失,并可通過智能運維降低15%的功耗。ABB推出主要用于風電、光伏和高海拔應用的Emax2/E9空氣斷路器產(chǎn)品便支持智能配電系統(tǒng)的鏈接功能,直接與ABB Ability™配電控制系統(tǒng)通信以此實現(xiàn)設備互聯(lián)、增效節(jié)能和預測性維護。

ABB Emax2/E9空氣斷路器產(chǎn)品

  值得一提的是,在2020年國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關于開展“風光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導意見》,提出著力實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲的深度協(xié)同。而ABB  Ability™智慧能源管理中臺就能將“源-網(wǎng)-荷-儲-端”進行全范圍連接、分析優(yōu)化及控制管理。基于數(shù)據(jù)的全連接特性,搭建專屬的能源網(wǎng)絡分析模型,部署多能互補算法、用戶側(cè)需求響應等應用,智能自動地調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)參數(shù),從而確保清潔能源的最大化使用,并且大幅減少企業(yè)碳排放量。

  未來,主要由可再生能源構建的能源互聯(lián)網(wǎng)是信息能源基礎設施一體化的體現(xiàn),能夠與類似需求側(cè)、風光儲微網(wǎng)等區(qū)域性的分布式能源互聯(lián),再用電網(wǎng)把它連接在一起,形成自下而上對等互聯(lián)的能源互聯(lián)網(wǎng)典型應用場景。

  低碳科技實力擔當,ABB助力中國引領能源產(chǎn)業(yè)結構升級進程

  中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈日趨壯大。國家能源局數(shù)據(jù)顯示,截至2021年6月底,全國風電累計裝機達到2.92億千瓦,海上風電裝機容量躍居全球第一,在未來或?qū)⒊蔀槿蚰茉吹吞嫁D(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場。據(jù)國際可再生能源署,預測到2050年,中國的風電、光伏合計占總發(fā)電裝機量比重將超過70%。

  因此,未來十年里中國的新能源裝機總量和新增裝機量有望保持世界第一,ABB能夠為國際和本土新能源企業(yè)提供從元件到系統(tǒng),從發(fā)電、系統(tǒng)平衡、儲能和互連,直至輸電、監(jiān)測與控制以及維護和優(yōu)化的完整新能源部署技術解決方案,持續(xù)為這些主機廠發(fā)展保駕護航。

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