特變電工的核心業(yè)務與電網緊密相關，面對電網的這一巨大變革，特變電工早已鎖定了泛在這一戰(zhàn)場。“泛在電力物聯(lián)網(以下簡稱“泛在”)創(chuàng)造了新的市場機會，特變電工未來將圍繞整個電網企業(yè)進行變革和創(chuàng)新。”新特能源股份有限公司董事長、特變電工新疆新能源股份有限公司總經理張建新談及企業(yè)未來發(fā)展時如此告訴記者。
泛在肇始于2019年3月，由國家電網提出，甫一面世便震動了整個能源行業(yè)。特變電工的核心業(yè)務與電網緊密相關，面對電網的這一巨大變革，張建新也早已鎖定了這一戰(zhàn)場。
對于泛在的概念，官方定義是：圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術、先進通信技術，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)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(tǒng)，包含感知層、網絡層、平臺層、應用層四層結構。
特變電工是為全球能源事業(yè)提供系統(tǒng)解決方案的服務商，因此，并沒有將目標局限于逆變器、變壓器、電線電纜的設備感知層面，同時也拓展到了網絡、平臺和應用層面進行布局和滲透，尤其是在新能源電站、柔性直流輸電和智能微網三大環(huán)節(jié)。
泛在大網下的特變電工縮影
在國家電網的官方解釋中，泛在電力物聯(lián)網要將電力用戶及其設備，電網企業(yè)及其設備，發(fā)電企業(yè)及其設備，供應商及其設備，以及人和物連接起來，產生共享數(shù)據(jù)，為用戶、電網、發(fā)電、供應商和政府社會服務。其最終目的是建設成堅強智能電網和泛在電力物聯(lián)網，二者相輔相成、融合發(fā)展，形成強大的價值創(chuàng)造平臺，共同構成能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網。
對應到特變電工，可以說是泛在的一個縮影，兩者有諸多契合的地方。特變電工的戰(zhàn)略是從智慧新能源電站、柔性直流輸電、微電網綜合解決方案三大版塊著眼構建能源互聯(lián)平臺，從而覆蓋電力的發(fā)、輸、配、用端等諸多業(yè)務環(huán)節(jié)。
在電力生產端，特變電工聚焦于光伏和風電領域。以光伏為例，特變電工的智慧光伏電站采用基于電能路由器的高壓直接并網方案，有集中式、直流匯流型組串式兩種方案，覆蓋大型地面電站、水面電站、山地電站、工商業(yè)屋頂電站等多種光伏電站應用場景。
而在輸電方面，特變電工柔性直流輸電主要應用于主電網遠距離輸電及異步電網互聯(lián)，在傳輸容量、傳輸距離、電能質量、電網安全性等方面相對傳統(tǒng)交流輸電擁有巨大優(yōu)勢。
終端應用方面，特變電工已經形成了以電能路由器為高端技術引領，以能量管理系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等關鍵產品為核心支撐，針對工商業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心、海島、無電地區(qū)等微網，打造定制化的“一核、兩驅、X場景”的智能微網解決方案。
電能路由器是交直流混合微網的核心設備。特變電工自主研發(fā)的世界首臺10kV/1MVA電能路由器，成功應用于全球首座高壓直接并網光伏電站。2019年年初完成國家能源局首批“互聯(lián)網+”智慧能源示范項目，世界規(guī)模最大的多端交直流混合柔性配網互聯(lián)工程廣州珠海直流網工程、國家“863”計劃-特變電工西安產業(yè)園2MW源網荷儲協(xié)調微網示范工程等。
而能量管理系統(tǒng)(TEMS) 則是通過源荷功率預測，采用智能優(yōu)化算法，進行多時間尺度源荷儲能量管理與協(xié)調控制保護，從而實現(xiàn)經濟優(yōu)化、穩(wěn)定可靠運行，提升微網經濟效益。
張建新告訴記者：“國外的微電網90%以上的能量在網內自我平衡。國內的微電網目前由分布式光伏、分散式風電、儲能、EMS等內容形成一個內部的智能微網。與此同時，智能微網還會和外部實現(xiàn)能效管理。隨著光伏、風電等直流電源的增多，電能路由器可以直接打通直流和交流電網，實現(xiàn)直流或交直流混合組網的微網。”
此外，基于風電、光伏、直流輸配電、云計算和電力電子技術的成熟，多能互補智能微網已經成為可能。但是由于風光等可再生能源的波動性，儲能設備也將在智能微網技術中發(fā)揮重要的作用，但目前大規(guī)模儲能有待技術突破和產業(yè)化實踐。
一個智能的電站VS一個智能的園區(qū)
泛在是一個智慧服務系統(tǒng)，智慧貫穿于電力的整個過程。在清潔電力生產和利用上，特變電工也早有布局，例如光伏電站的智能運維和工業(yè)園區(qū)項目。
2018年5月，在全球知名的上海SNEC太陽能展會上，特變電工拋出TB-eCloud智慧能源管理平臺，不同于業(yè)內智能運維的聲音，提出“精益運維”。
TB-eCloud能夠對光伏電站產生的海量數(shù)據(jù)進行全方位的實時采集、高效傳輸、精確計算、智能處理、多維展示、提供資產管理、生產管理、故障預判、體檢打分、知識庫、遠程專家診斷等功能，從而穩(wěn)增電站收益、保障資產安全、規(guī)范電站管理、輔助集團決策，高效、智能、便捷地實現(xiàn)光伏電站的集團化、全生態(tài)鏈和全生命周期的運維管理。
一年之后，同樣是在上海SNEC太陽能展會上，特變電工發(fā)布了Solar.Partner 數(shù)據(jù)光伏一體化解決方案。通過光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)TB-eCloud的數(shù)據(jù)分析、移動運維等技術手段，TB-eCloud 光伏電站智能監(jiān)控及分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電站設備可視化管理。據(jù)電站運維團隊實地測算，該功能可提升運維團隊效率5%-10%，減少發(fā)電損失3%。
2019年4月，特變電工首個基于兩部制電價需求響應的工業(yè)園區(qū)光儲充微電網示范工程在特變電工西安產業(yè)園成功完成3個月試運行。該項目使園區(qū)用電成本下降超過30%，光伏自發(fā)自用比例達到100%。
特變電工工業(yè)園區(qū)光儲充微網示范工程包含2MW的光伏發(fā)電系統(tǒng)，1MW/1MWh儲能系統(tǒng)和960kW的電動汽車充電樁，實現(xiàn)了特變電工自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)以及虛擬同步機的示范運行。該工程首次在工業(yè)園區(qū)微網中引入基于兩部制電價的需求響應技術及經濟優(yōu)化算法，可實現(xiàn)“基礎電費+電度電費”雙重降費。
“目前，我國工商業(yè)園區(qū)配電情況復雜，存在供電可靠性低、用能形式粗放、用能成本高等問題，要解決這些問題，微電網是行之有效的手段，”特變電工微網負責人黃浪博士指出，“微電網是一種服務，這種服務旨在實現(xiàn)經濟、能源、環(huán)境、技術這四個維度的多目標優(yōu)化，解決源、網、荷、儲的能量優(yōu)化與功率協(xié)調，處理不同利益體之間的沖突，使所有參與者共享利益”。
特變電工工業(yè)園區(qū)微網系統(tǒng)采用的是“源-網-荷-儲”微網系統(tǒng)，在智能管理方面，使用了特變電工自主研發(fā)的模塊化、定制化能量管理系統(tǒng)TEMS，集成了功率預測和優(yōu)化調度兩大智能化軟件，通過人工智能與大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)多維度、多時間尺度源荷儲能量管理與優(yōu)化調度。
TEMS能量管理系統(tǒng)通過智能終端實現(xiàn)電網、光伏發(fā)電、負荷與儲能等環(huán)節(jié)的全景感知，全面監(jiān)測園區(qū)的發(fā)、用電情況;同時通過氣象數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)精準預測光伏發(fā)電情況和負荷用能計劃，再通過儲能系統(tǒng)精確的充放電控制，最終實現(xiàn)園區(qū)源網荷儲協(xié)調控制，智能優(yōu)化調度園區(qū)用能，為工業(yè)園區(qū)生產、辦公和生活提供高可靠、低成本供電服務。
根據(jù)國家電網的設想，2019年到2021年為戰(zhàn)略突破期，通過三年攻堅，到2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網;通過三年提升，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網。在這六年時間里，圍繞泛在，無疑會有越來越多的能源企業(yè)加入泛在的“戰(zhàn)場”中，特變電工在許多環(huán)節(jié)已經著手布局，相信特變電工在這場戰(zhàn)役中定會獲得佳績。
