雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統

發布時間:2021-09-22 22:40:21      來源:
北京2021年9月22日 /美通社/ -- 當下,傳統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環境問題愈演愈烈,清潔可再生能源轉型已到關鍵時間窗口。與此同時,世界近200個經濟體達成《巴黎協定》,中國、日本、法國和西班牙等國家陸續通過低碳轉型法案,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界關注的焦點,在未來很長一段時期內風電、光伏等新能源設備的裝機容量都將有大幅的提升。據國家發改委能源研究所《中國可再生能源發展路線圖2050》規劃,2050年可再生能源發電占比將達到86%,國際再生能源署的預測也與我國政府目標基本吻合。

雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統

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

行業龍頭示范,新能源發電裝機效率和技術水平發展如何?

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。隨著低碳可持續發展觀念不斷深入人心,全球太陽能開發利用規模迅速擴大,技術不斷進步,呈現出良好的發展前景。光伏產業興起于歐洲,后發動力在中國,平價市場在全球,其裝機成本的不斷下行,帶動發電性價比提升,成為新能源轉型升級的重要推手。

ABB在光伏領域擁有悠久的研發歷史,幾乎參與了每一種光伏發電(PV)與聚光太陽能(CSP) 技術的開發,可提供廣泛全面的產品、系統和解決方案組合。例如E90 PV熔斷器座和熔斷器、MCB S800PV-SD高性能隔離開關、絕緣監視繼電器等創新產品,成功應用于歐洲、北美、亞洲等地區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電系統,是德國最大的屋頂光伏項目之一,在光伏發電系統接入中壓電網的設計中,ABB的SafePlus中壓開關設備、REF 615保護繼電器和Emax2低壓斷路器等產品對其實現了全方位的保護。得益于ABB創新技術,該項目將能源安全穩定地輸送到電網的同時,每年還能減少超過三千噸的二氧化碳排放。

雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統
德國黑森州南部的物流倉庫頂部太陽能發電系統

除太陽能光伏外,眼下風電發展同樣勢頭洶涌,但不得不承認,風電大規模應用首要任務是要從風機技術、風電功率預測技術、風電并網技術與儲能技術上解決風電發展難題。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、環網柜和環保型Safe Air配電柜等中低壓產品、ABB Ability™ EDCS智能配電管理系統等數字化方案,適用于風力發電機內部系統的變槳、偏航、主控、變流及各個風機內輔助系統,也適用于外部系統的并網、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最大化的單位發電效率。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氣體絕緣環網柜設備;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、性能更優越的發電機,光伏系統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、更節能的設備需求,ABB光伏應用產品組合專注于提供連續運行、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余,有助于提高與功率損耗相關的“系統電氣平衡”效率,800V AC變壓器銅繞組節省14%;1500V DC 并行陣列節省35%,陣列組件節省33%,從而向消費者交付更多電力。太陽能發電廠通常位于高溫環境或高海拔地區,需要能夠在惡劣條件下正常工作的設備。ABB產品可在最高達55攝氏度的高溫或4000米海拔高度工作,并交付可靠的高性能解決方案。

先進數字化管理方案,實現新能源發電到用電的端到端高效運維

除了全球新能源系統裝機量日益增長所帶來更經濟、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生巨變。越來越多的分布式能源、區域多能協同綜合能源等新的能源生產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向系統型產業化發展過渡。

數字化是發展更堅強、更智能能源互聯網的關鍵環節之一,其核心是多能調度算法,通過經濟調度算法和大數據調度算法以提高綠色能源接入及消納能力,實現最大化的低碳減排。ABB Ability™智慧微電網管理解決方案結合ABB在新能源調度方面積累的豐富經驗,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節策略,提高能源使用效率。

此外,大規模的新能源接入和微網管理,需要智能化和數字化手段,ABB AbilityTM EDCS智能配電管理系統,自動為客戶給出設備及系統的健康評估和運維建議,并進一步實現整體智慧運維管理。對現場設備實施“靶向型”的健康管理,幫助系統提升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空氣斷路器產品便支持智能配電系統的鏈接功能,直接與ABB Ability™配電控制系統通信以此實現設備互聯、增效節能和預測性維護。

雙碳目標推進,ABB可再生能源技術助推構建新型電力系統
ABB Emax2/E9空氣斷路器產品

值得一提的是,在2020年國家發展改革委和國家能源局聯合發布了《關于開展“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”的指導意見》,提出著力實現源、網、荷、儲的深度協同。而ABB  Ability™智慧能源管理中臺就能將“源-網-荷-儲-端”進行全范圍連接、分析優化及控制管理;跀祿娜B接特性,搭建專屬的能源網絡分析模型,部署多能互補算法、用戶側需求響應等應用,智能自動地調節儲能系統參數,從而確保清潔能源的最大化使用,并且大幅減少企業碳排放量。

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

低碳科技實力擔當,ABB助力中國引領能源產業結構升級進程

中國新能源產業鏈日趨壯大。國家能源局數據顯示,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,在未來或將成為全球能源低碳轉型的主戰場。據國際可再生能源署,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提供從元件到系統,從發電、系統平衡、儲能和互連,直至輸電、監測與控制以及維護和優化的完整新能源部署技術解決方案,持續為這些主機廠發展保駕護航。

目前,全球多國仍在大力推進以風能和光伏為代表的新能源產業鏈發展。憑借幾十年與全球頭部客戶合作的積淀,ABB將一如既往用先進的技術經驗,與中國市場共成長,助力構建以新能源為主體的新型電力基礎設施,加速全行業實現低碳高效的能源轉型之路。

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