数字化赋能新型电力系统：“百年老店”施耐德的碳中和“新故事”

如何让新型电力系统变得更加安全、灵活和智能？施耐德电气给出了自己的解法。

近日，施耐德电气SmartPQE应用体验中心揭幕典礼暨PQETO柔性生产线启动仪式在厦门举办，公司新一代PowerLogic? Smart PQE数字化电能质量成套设备正式下线，同时PQETO柔性生产线正式投入使用。

施耐德电气数字能效业务智能配电及电能管理总经理徐栋表示，该款智能电能质量柜将数字化的边缘计算的功能以及施耐德电气的电能治理方案融于一体，“打造成了一个真正会交流、会沟通、会思考的智能电能质量柜”。

同时，针对伴随着新能源大批量接入后突出的电能质量难题，诸如供电中断、电压骤降和谐波污染等，PowerLogic? Smart PQE数字化电能质量成套设备构建了“监测-分析-治理”为一体的闭环电能质量综合治理应用方案，有效避免配电系统故障，实现电能质量优化，提升电力系统健康水平，护卫电气系统安全运行。

目前，“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统已成共识，构建新型电力系统的本质，是要促进能源结构转型和新能源在各行业、各场景间的大规模接入及高效利用。

但从电力供给端来说，以光伏、风电为代表的分布式能源接入后，用电负荷的预测准确度大幅下降，新能源固有的波动性和随机性增加了电网的稳定性风险；从电力需求侧，随着城市发展、电气化程度加深，电网负荷峰谷差逐年加大，过去相对稳定的电能需求规律正在被打破，对电力系统稳定性的冲击必然会成为新常态。

既要大力推进能源结构向新而生，又要破除新型系统的运行路障，究竟该如何破解这个“两难”的现实命题呢？施耐德电气认为，科学构建一个清洁低碳、安全高效的以新能源为主体的新型电力系统，数字化是关键所在。

新型电力系统的数字引擎

对于数字化的关注和重视，贯穿在近几年施耐德电气的业务中。

2021年，施耐德电气就提出了“绿色能源管理”的理念，并拿出了一套完整的解决方案。电力关联着碳排放，碳排放关联着能源消耗，这些要素只有数据化了才谈得上科学管理。而数字化则成为施耐德电气的一个核心竞争力。

首先，数字化技术助力保障电力安全。保障电网安全的过程是一个动态发现缺陷和盲区的过程，如果没有先进的数智化技术和具体的数字化参数，是无法拿出行之有效的改进计划的。而且，对传统电力设备进行数字化升级，应该是在整个生命周期和项目流程内，采用“数字化原生设计”的设备，这样才能更好地响应数字化环境下各种应用场景的需求。

在施耐德电气的“工具箱”中，输电线路智能巡视技术、智能变电站技术、智能配电站、微电网和智能网关等都能助力企业实现智能化运维，而智能化的资产运维技术则能提升电网防范安全风险的能力。

其次，数字化技术提升用能的灵活性与可靠性。传统的电力体系具有“源随荷动”的特点，对电力调度具有高度的依赖性，而在深度电气化的趋势下，电力的供需随机性、互动性大大提高，源网荷储各个环节相互耦合并深度互动。

再次，数字化技术动态优化能效管理水平。数字化动态技术能让每个环节无形的能源的使用和表现透明可见，有效地发现系统的风险和冗余，从而优化构架提高能源利用率，最终助力企业实现业务目标和双碳目标双赢。

同时，数字化技术也能够有效优化电能质量。施耐德电气本次推出的新一代PowerLogic? Smart PQE数字化电能质量成套设备，即为关键电力用户打造的“电能质量守护专家”，可为其在营业生产时提供绿色、纯净、稳定的优质供电。该设备包含了五种电能质量专业柜型，集监测、分析、治理为一体的电能质量综合治理柜级闭环方案，能够帮助客户实现无功补偿、谐波滤除、动态电压恢复的电能质量综合治理；借助柜内的预制化的物联网架构，还能达成设备与本地系统、云端的互联互通。另外，其专业的结构和散热设计进一步提升其稳定性，可定制化的结构设计也能够为客户进一步提升使用体验。

施耐德电气认为，数字化和电气化大规模融合是未来趋势。新型电力系统需要大量的信息采集和运行分析，以确保电网的安全稳定和可靠供电；而一旦人工智能、云计算、5G等数字化技术能在发、输、变、配、用、储等各个环节实现全方位应用，势必加速推动电力系统的数字化转型。

而施耐德电气数字化赋能新型电力系统的一个做法，是以“源网荷储一体化”助力企业加速兑现碳中和的能力。随着新型电力系统和数字能源生态体系的不断推进，越来越多的微网、能源产消者、源网荷储的交叉一体化需要更加智慧的控制。

比如，施耐德电气为浙江欣美电气打造了以微电网为核心的分布式能源系统，以数字技术实现对屋顶光伏、储能、柔性负荷的预测和优化控制，实现以电为中心“多能互补”的功能，既经济又绿色。通过这一项目，欣美电气2020年新能源发电量年度增长146%、年度新能源渗透率提高至70%、年度电费总支出节省30%以上。

数字化转型助力碳中和

从上世纪80年代渤海之滨一家不足百人的小型合资工厂起步，施耐德电气在过去35年，与中国一道高速增长。如今，中国已经成为施耐德电气的全球第二大市场。施耐德电气也从最初专注于中低压配电及工业自动化，发展为能源管理和自动化领域数字化转型的专家。

2020年，中国提出了“3060”碳达峰、碳中和目标，这对能源体系甚至整个经济运行方式都是一次转型考验。施耐德电气进而将自身的数字化转型与国际业务拓展中的经验相结合，赋能国内企业迈向碳中和，并提出了“数字化减碳”的概念。

而对于施耐德电气的合作伙伴来说，数字化减碳不仅是口号，也是全新的商业机会。此前，施耐德电气和太古地产（HK：01972）建立合作，用数字化手段助力太古地产从集团层面对多地商业建筑加强能源管理。太古地产在将全部能源数据上传到能源管理平台，进行大数据实时监控分析后，每年总体能效收益可达1000万元。

为了能够达成更高的效益，施耐德电气的数字化减碳涵盖了能源从生产到分配的全过程。

首先，由光伏、风电等将转化成的电能通过供配电基础设施传送到企业，第一套解决方案就是对供配电设施的改进和优化。其次，企业需要对多种能源进行控制，并且对这些能源进行最优匹配，此时就能利用一些软件和平台去解决，如施耐德电气解决综合能源调优问题的EcoStruxure Microgrid Advisor 微网能源顾问（EMA）。

当然，面对日益精细化与多样化的减碳需求，单凭一家企业的能力很难快速响应市场，这就需要通过联合创新机制，强化生态圈“联合共创”。

为此，施耐德电气于2021年，联合宁德时代、星星充电、清华四川能源互联网研究院、落基山研究所等机构，共同发起面向科创企业的“绿色能源管理创赢计划”，并与明阳集团等企业展开“联合创新”，通过与生态伙伴保持密切协作，共同推动创新技术落地。

一句话，施耐德电气将发挥数字化专长，助力中国碳中和之路。而“押注”中国碳中和，施耐德电气在与中国合作伙伴携手开拓的过程中，正在收获更大的成长潜力。

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