探索電網低碳化發展的三大路徑

 

SF6 的開關設備在中壓開關設備中占據關鍵地位。例如，目前歐盟 28 國估計有 1500 萬臺中壓開關設備在運行，其中有 1000 萬臺使用 SF6。據弗勞恩霍夫能源經濟和能源系統技術研究所估計，這些設備共含有 8600 噸 SF6 氣體，如若全部被釋放到大氣中，將相當于排放了 1.96 億噸二氧化碳。而隨著電網擴容，將有更多中壓開關設備被安裝，弗勞恩霍夫研究所的預測模型顯示，保守情形下，從現在到 2050 年，歐洲電網擴容將使開關設備總量增加 42％，這無疑進一步加劇了氣候風險。

 

無六氟化硫（SF6-free）結合數字技術，助力實現低碳高效電網

 

數字化設備（包括無六氟化硫（SF6-free）設備）是提高發電、配電和用電效率并實現低碳化的起點。數字化設備及其收集和傳輸的信息為實現一系列技術、運營、環境和經濟效益打開了大門。

 

首先，互聯互通的數字化設備助力集成更多可再生能源。分布式可再生能源的大量引入，使電網變得越來越難以管理。其原因在于，許多配電網的物聯化程度較低或只實現了部分物聯化，特別是在中/低壓變電站的下游。對老式變電站中的中壓設備進行監測，需要采用復雜的、侵入性的方法，成本很高。因此，要想獲得準確、實時的電壓測量結果，就需要部署新的解決方案和傳感器，從而最大程度降低全球電網的長期成本。為應對這一挑戰，可以部署一些新的數字化解決方案。例如：

 

新一代遠程終端單元 (RTU) 允許用戶遠程控制中/低壓變電站，并精確測量中壓和低壓電壓，以實現電壓水平優化，并進行減載和削峰管理。

 

新的智能傳感器可以很容易地安裝在全新和現有開關設備上，并且可以連接到云端。利用它們便可以進行預測性維護和壽命終止管理，這是降低全球電網長期成本的關鍵。

 

進行電壓測量的另一種方法是利用虛擬傳感器。它們能夠根據其他更易測得的、成本也更低的測量數據來估計或模擬中壓電壓。

 

其次，互聯互通的數字化設備助力提高效率。借助提高能效的數字技術，配電網絡運營商現在可以改善其網絡。例如，更精確和高度互聯的傳感器、執行器和高級配電管理系統等互聯技術可以釋放數據的力量，助力打造更加綠色的電力系統。

 

例如高級配電管理系統 (ADMS)，可以根據實時網絡拓撲、網絡測量數據、中/低壓變電站負荷曲線以及客戶消費信息，確定常開點的最佳位置。當系統操作人員計劃打開或關閉隔離開關時，ADMS 會模擬該操作對供電可靠性、損耗和電壓管理的影響。算法根據負荷曲線、天氣預報，來自感測器、智能電表的實時數據，以及開關操作次數，計算每小時、每月、每季或每年的最佳配置。據了解，歐洲一家大型電力公司每季重新配置電網后，全年均可獲得約 4% 的穩定收益。