2017年10月31日——11月1日,由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會(huì)和新疆金風(fēng)科技股份有限公司聯(lián)合主辦,施耐德電氣(中國(guó))有限公司協(xié)辦的2017(第二屆)中國(guó)風(fēng)電電氣裝備技術(shù)高峰論壇暨風(fēng)電分會(huì)二屆二次會(huì)員大會(huì)(CWPE2017)在北京豐大國(guó)際酒店盛大召開(kāi)。施耐德電氣(中國(guó))有限公司PBC市場(chǎng)部新能源行業(yè)經(jīng)理趙天意先生在31日下午的“智慧能源與智能制造專場(chǎng)”發(fā)表了演講。
施耐德電氣(中國(guó))有限公司PBC市場(chǎng)部新能源行業(yè)經(jīng)理趙天意先生
趙天意:各位嘉賓下午好,感謝大家下午的時(shí)候跟我們一起交流關(guān)于智慧的電氣系統(tǒng)。其實(shí)我們知道風(fēng)電現(xiàn)在已經(jīng)從我們的成長(zhǎng)期逐漸進(jìn)入社會(huì)了。2020年我們要平價(jià)上網(wǎng),未來(lái)3-5年其實(shí)整個(gè)風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展必定是一個(gè)補(bǔ)貼逐步遞減的方式。風(fēng)電未來(lái)發(fā)展的時(shí)候尤其當(dāng)風(fēng)電走向社會(huì),走向我們所有平價(jià)之后,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)我們對(duì)風(fēng)電能源的要求,跟以往我們的補(bǔ)充能源甚至替換能源都有所不同,我們要求它更加成熟,更加可靠,我們要求它更加智慧,更加高效,這個(gè)是我們對(duì)風(fēng)電提出的要求。
剛才施教授也提到過(guò)構(gòu)成整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)的電氣系統(tǒng),其實(shí)是風(fēng)電的可靠基石所在。電氣系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多、敏感度非常高、環(huán)節(jié)也關(guān)鍵,我們?cè)?jīng)把風(fēng)電里面的低壓690伏系統(tǒng)形容為咽喉要道,無(wú)論是風(fēng)電系統(tǒng)多么優(yōu)秀,一旦這個(gè)咽喉要道有問(wèn)題的時(shí)候整個(gè)風(fēng)電的系統(tǒng)可靠性都要受影響。風(fēng)電和光伏具有新能源一概的特性,偏遠(yuǎn)、環(huán)境復(fù)雜,相對(duì)來(lái)說(shuō)值班運(yùn)行人員不會(huì)像傳統(tǒng)的火電、核電等非常專業(yè)和集中化,我們往往都是無(wú)人職守或者少人職守,而且會(huì)非常偏遠(yuǎn)的去不定期的去巡檢,所以這些都是風(fēng)電、光伏所遇到的挑戰(zhàn),對(duì)電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō),尤其是數(shù)量最多的電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō),這其實(shí)對(duì)我們的挑戰(zhàn)更加大。
我們?cè)?jīng)做過(guò)統(tǒng)計(jì),包括國(guó)內(nèi)國(guó)外的使用環(huán)境都做過(guò)統(tǒng)計(jì)。風(fēng)電系統(tǒng)這里大家看到的左邊圖顯示國(guó)外某個(gè)風(fēng)電場(chǎng)從第二年開(kāi)始,如果以第二年運(yùn)維成本作為1的話,每年成本的上升幅度,我們也看見(jiàn)從第二年到第九年第一個(gè)七年上升幅度比較大,第九年到第十六年進(jìn)入平緩期,但是第十六年到第二十年的時(shí)候又進(jìn)入比較高故障的發(fā)生期。我們看到右邊圖顯示在風(fēng)電系統(tǒng)之中我們電氣系統(tǒng)它的使用情況和它的故障率情況,我們也做過(guò)統(tǒng)計(jì),其實(shí)據(jù)國(guó)內(nèi)比較大型的開(kāi)發(fā)商進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的時(shí)候,風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)系統(tǒng)故障率占整個(gè)風(fēng)電故障率的,這里跟機(jī)械系統(tǒng)區(qū)分開(kāi),占整個(gè)風(fēng)電故障率70%以上。這就意味著一大部分的停機(jī),一大部分的運(yùn)維,一大部分跟供電局電網(wǎng)進(jìn)行扯皮的這些事情,很多都是由于電氣系統(tǒng)的一些故障率所導(dǎo)致的。因此我們所看到的就是怎么樣讓我們這個(gè)風(fēng)電從少年走向成年,讓它更加成熟的去面對(duì)我們電網(wǎng)的變化需求,讓它更加成熟的去反饋天氣的變化需求,來(lái)形成整個(gè)協(xié)調(diào),其實(shí)電氣系統(tǒng)是可靠性的一個(gè)基石。
它的故障率這么高怎么來(lái)提升?其實(shí)我們說(shuō)我們也一直強(qiáng)調(diào)就是從電氣系統(tǒng)自身來(lái)說(shuō),我們包含各種各樣的元件、設(shè)備和系統(tǒng),我們就整個(gè)壽命周期來(lái)看,監(jiān)控、傳輸、判斷、處理是整個(gè)電氣系統(tǒng)在使用中的時(shí)候,提升可靠性既可以解決專業(yè)性的解決方案,與此同時(shí)智能化解決方案使整個(gè)效率更加高,整個(gè)動(dòng)作和整個(gè)故障判斷更加精確,甚至包括整個(gè)遠(yuǎn)程操作,自動(dòng)合閘的概率或者效率更加高,就能夠大大提升我們?nèi)珘勖芷诘目煽啃裕@也是我在這次想要跟大家交流的主題。
上午王總監(jiān)跟大家聊過(guò)施耐德新的三層架構(gòu),這個(gè)架構(gòu)指得是用三層架構(gòu)涵蓋起了整個(gè)電氣系統(tǒng)的生態(tài)圈,電氣系統(tǒng)生態(tài)圈我們可以看到這就是一個(gè)怎么樣構(gòu)建一個(gè)智能化電氣的架構(gòu),包括現(xiàn)場(chǎng)也就是運(yùn)維級(jí),廠站級(jí),變電站進(jìn)行監(jiān)控,總部級(jí),其實(shí)我們所強(qiáng)調(diào)的是從下而上專業(yè)聚焦,這指得是一定要立足于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維解決現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題,從而提升整個(gè)系統(tǒng)的有用性和可靠性。剛才大家看到的是一個(gè)閉環(huán),其實(shí)是從一個(gè)時(shí)間的角度上看到電氣系統(tǒng)的操作流程,但這里看到的是從空間的角度上描述一下我們從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到廠站級(jí)到總部級(jí)涉及到的智能化電氣系統(tǒng)。這里有一很關(guān)鍵的,就是首先它的基石來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)級(jí),專業(yè)性體現(xiàn)在廠站級(jí),最后體現(xiàn)在最上面的總部級(jí)的數(shù)據(jù)運(yùn)用和數(shù)據(jù)分析,我們從這三個(gè)環(huán)節(jié)跟大家聊一下我們所收集的全球和我們的風(fēng)電行業(yè)信息。
現(xiàn)場(chǎng)級(jí),無(wú)論是雙饋還是直驅(qū),風(fēng)電和光伏一樣,都是低壓系統(tǒng)進(jìn)行采集之后升入到中壓系統(tǒng),這一系列關(guān)鍵元件在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員操作數(shù)量最多,也是導(dǎo)致電氣故障率相當(dāng)高的環(huán)節(jié)之一。如果記得之前那個(gè)表格圖還記得其實(shí)在珠孔級(jí)別可能它的故障頻率比較高,但是導(dǎo)致停電次數(shù)并不高。所以說(shuō)可以看到每一點(diǎn)上,我們需要具有什么樣的智能化的電氣系統(tǒng)?首先它必須是開(kāi)放和兼容的,另外它必須是模塊化的,能夠主動(dòng)或者被動(dòng)去升級(jí),第三它必須是一致性的,必須和我們的系統(tǒng),我們的主監(jiān)控系統(tǒng),我們的總部應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行兼容,當(dāng)然最后一個(gè)很重要的,它必須是能夠自協(xié)調(diào),而且可靠的,只有自協(xié)調(diào)可靠,我們才能像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣不斷地優(yōu)化我們整個(gè)的電氣系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的時(shí)候我們強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn),一是現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的智能化電氣元件,我們要求在投入之前和投入之中選擇自選段,自選段意味著我們能夠基于當(dāng)一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)剛投用之前能夠知道工作狀態(tài),當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行10-20年之后,我必須知道這里主電氣元件、主電氣設(shè)備它的工況如何,使用壽命如何,這樣在最大臺(tái)風(fēng)或者在我們的整個(gè)發(fā)電周期之內(nèi),我們就能夠把停電損失降到最小,這個(gè)是我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)級(jí)需要有自選段的功能。
在自選段之外其實(shí)可以看到我們其實(shí)在運(yùn)維之中,一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的有效壽命在20-25年,在整個(gè)運(yùn)維周期之中從檢測(cè)發(fā)電的參數(shù)到檢測(cè)狀況、報(bào)警和保護(hù)設(shè)置,這一系列運(yùn)維檢測(cè)其實(shí)在不斷進(jìn)行。我們可以用我們的移動(dòng)運(yùn)維,以后最終的發(fā)展方向一定是少運(yùn)維、少維護(hù),甚至無(wú)人職守,只是進(jìn)行有人巡檢式的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電場(chǎng)的操作方式。我們的移動(dòng)運(yùn)維平臺(tái)就能夠幫助我們的人員確定我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)維護(hù),或者遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候知道所有參數(shù),而且第一時(shí)間掌握主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
其實(shí)風(fēng)電和我們的新能源特點(diǎn)由于是非常偏遠(yuǎn),所以環(huán)境惡劣導(dǎo)致它的故障難以避免,比如很多小動(dòng)物,比如大型的雷暴或臺(tái)風(fēng),一旦出現(xiàn)危機(jī)的時(shí)候?qū)︼L(fēng)電遠(yuǎn)程操作能力或者管理能力就有要求,這里也是現(xiàn)場(chǎng)人員比較擔(dān)心的一方面。這里在元件級(jí)別,設(shè)備級(jí)別我們必須了解這個(gè)事件,而且能夠交互的提供供電分析,就是一旦出現(xiàn)停電之后我們可以通過(guò)對(duì)話式的菜單一步一步告訴現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員,即使他可能剛剛大學(xué)畢業(yè),我們也能讓他實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)和安全可靠的操作,而且能實(shí)現(xiàn)快速安全的可靠連接,這個(gè)危機(jī)管理就能夠最大程度的避免風(fēng)險(xiǎn),提升發(fā)電的可靠性,這也是現(xiàn)場(chǎng)智能的環(huán)節(jié)所在。
大家也知道風(fēng)電現(xiàn)在我們整個(gè)的壽命周期成本要求非常高,對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它的計(jì)量、保護(hù)、診斷和維護(hù)這些都是我們遇到的一系列的課題。對(duì)元件和設(shè)備來(lái)說(shuō),一次投資到位肯定不現(xiàn)實(shí),能不能像我們的手機(jī)或像我們的一些智能終端一樣,可以先放整個(gè)元件在現(xiàn)場(chǎng),在未來(lái)的時(shí)候通過(guò)不斷地升級(jí),軟件升級(jí)來(lái)使它具有越來(lái)越多的功能,而不用對(duì)硬件進(jìn)行改造,這也是對(duì)我們智能元件的要求。因?yàn)閷?duì)電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最重要的三個(gè)功能就是計(jì)量、保護(hù)、診斷、維護(hù),這三個(gè)功能都可以在內(nèi)置在智能化的電氣設(shè)備內(nèi)部,使我們?cè)谖磥?lái)有需要的時(shí)候,一開(kāi)始購(gòu)置的時(shí)候可以采用最基本功能降低我們的成本。在收益率比較好的時(shí)候,在未來(lái)3-5年可以不改變?nèi)魏斡布瑥娜婚g級(jí)別對(duì)它進(jìn)行升級(jí)。我們只要通過(guò)然間來(lái)打開(kāi)相應(yīng)的網(wǎng)關(guān),打開(kāi)相應(yīng)的功能就能實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能升級(jí)維護(hù),所以現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別我們所看到的如何通過(guò)智能性的電氣系統(tǒng)來(lái)提升風(fēng)電場(chǎng)的可靠性大有可為。
廠站級(jí)這個(gè)級(jí)別我們比較強(qiáng)調(diào)的是安全性和操作的準(zhǔn)確性,所以可以看到廠站級(jí)其實(shí)可以從風(fēng)機(jī)到升壓站到總部,這里比較關(guān)鍵的其實(shí)是不同的安全級(jí)別的設(shè)置,我們?cè)?jīng)聊天的時(shí)候開(kāi)玩笑地說(shuō)過(guò),遠(yuǎn)端能用手機(jī)把風(fēng)電場(chǎng)全部停掉,那這個(gè)能源系統(tǒng)的安全非常脆弱。所以說(shuō)對(duì)一個(gè)智能化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),我們?cè)趶?qiáng)調(diào)智慧的同時(shí)千萬(wàn)要注意其安全性,施耐德所有的內(nèi)部都具有安全可靠性,包括全線控制,安全保護(hù)等一系列都通過(guò)三級(jí)密碼設(shè)置來(lái)提升整個(gè)互聯(lián)的可靠性。
具體到了總部級(jí)之后,其實(shí)它是對(duì)數(shù)據(jù)流,對(duì)信息流的一個(gè)管理,數(shù)據(jù)流和信息流體現(xiàn)出來(lái)的是從發(fā)電預(yù)測(cè)、運(yùn)行、資產(chǎn)到整個(gè)市長(zhǎng)的管理,如果詳細(xì)化來(lái)說(shuō)可以看到我們從整個(gè)設(shè)備終端、優(yōu)化電力生產(chǎn)、管理設(shè)備運(yùn)行這一層次其實(shí)可以把所有的信息從我們的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到廠站級(jí)一直到總部級(jí),將所有大數(shù)據(jù)合在一起來(lái)進(jìn)行一個(gè)自由化系統(tǒng),施耐德是全球最大的電氣檢測(cè)系統(tǒng)的供應(yīng)商,同時(shí)在低壓配電,中壓配電系統(tǒng)都有全面解決方案,包括風(fēng)電場(chǎng)的管理系統(tǒng)。
智能化電氣系統(tǒng)不僅能夠幫助我們提高可靠性,同時(shí)還能最大程度的節(jié)省我們運(yùn)行成本,提升用戶和人員的安全性,安全性考核指標(biāo)對(duì)我們大型的業(yè)主來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的,同時(shí)對(duì)很多的到現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有專業(yè)人員,他的能力提升,防糾錯(cuò)工具也是體現(xiàn)出智能電氣系統(tǒng)對(duì)我們整個(gè)的改善作用。
施耐德電氣其實(shí)在整個(gè)的風(fēng)電系統(tǒng)包括低壓、中壓、關(guān)鍵電源,關(guān)鍵電源其實(shí)很重要,在海上風(fēng)電,在高溫風(fēng)電應(yīng)用非常多,所以品質(zhì)如一,智能互聯(lián)一直是我們的口號(hào)。
施耐德其實(shí)最后我們希望我們的風(fēng)能能贏,希望用智能化的方案來(lái)引領(lǐng)整個(gè)系統(tǒng)可靠性提升,然后用品牌和品質(zhì)的解決方案幫助我們合作伙伴,包括我們的業(yè)主、設(shè)備制造商一起走向可持續(xù)的行業(yè)發(fā)展,讓行業(yè)盡早成熟。好,謝謝大家!
(文章內(nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)本人審核)