勾立爭
(中冶賽迪電氣技術有限公司,重慶 400013)
為適應文明演進的新趨勢和新要求,人類必須從根本上解決文明前行的動力困擾,實現能源的安全、穩定、清潔和永續利用。智慧能源就是充分開發人類的智力和能力,通過不斷技術創新和制度變革,在能源開發利用、生產消費的全過程和各環節融匯人類獨有的智慧,建立和完善符合生態文明和可持續發展要求的能源技術和能源制度體系,從而呈現出的一種全新能源形式[1]。
能源產業事關國民經濟的命脈,隨著國家能源發展戰略調整與改革步伐加快,重慶市對能源產業發展及戰略轉型的要求日益迫切。目前,重慶市能源消耗量較大且能源利用效率總體處于較低水平,能源總量消費控制壓力較大。因此,重慶市能源發展的重心應盡快向清潔化、智能化、高效化進行轉移[2]。依托大數據技術,助推綠色低碳經濟轉型,大力發展風電、光伏、儲能、智能微電網等綠色能源技術。
重慶市境內地形復雜,東南部以山地為主、西北部以丘陵為主,呈東多西少分布,且全年以散射輻照量居多,約占太陽總輻照量的62%。重慶市清潔節能的用能需求、完備先進的制造體系、得天獨厚的山區場地以及強勁有力的政策支持,非常有利于提升光伏光熱綜合利用的理論水平和實踐創新能力。
目前,基于分布式小規模離網式就地消納的應用方式,在重慶市地區,可應用于村鎮、學校、軍營及醫院等地,尤其是山區或電網薄弱地區,目前亟需開發適應于實際環境運行的示范系統,為產業化發展做好理論與實踐準備。
智能配電網最關鍵的技術是智能運維,近年來國家和重慶市大力推進智慧城市的建設和電力市場的改革,對配電網智能運維的需求進一步提升,主要體現在:狀態檢修,提高設備的可靠性和維護效率;數字診斷,提高設備的維護和運行效率;及時響應,降低故障斷電時長。
目前,以重慶大學、重慶科技學院、重慶市電力科學院研究院、中科院重慶綠色智能技術研究院等為主的科研機構以及中冶賽迪電氣技術有限公司為主的應用生產單位,在重慶已初步形成了從技術研究到工程應用的產業布局。
重慶市從傳感器產業鏈、供應鏈、創新鏈、平臺載體等多維度,建立健全傳感器產業協同創新機制,整合市內外研究機構、高校、協會等優質資源,依托渝北仙桃數據谷、西永微電園等產業園區,加快建設傳感器領域企業技術中心、工程(技術)研究中心、重點實驗室等各類公共服務創新平臺和中試平臺,推動研發中試一體化,加快智能傳感器從研發到量產的產業化進程。
重慶市在智能傳感器領域具有較好的發展基礎,以重慶大學、重慶郵電大學、重慶川儀自動化股份有限公司為代表的智能傳感器企業在國內具有較高的知名度。
2.4.1 高壓變頻器
重慶市的工業門類較為齊全,高壓變頻器的需求較多,以中冶賽迪電氣等單位為代表,形成技術聯盟,在當前已有高壓變頻器技術方案和應用案例的基礎上,搜集用戶的反饋信息,并深入挖掘用戶的需求,做進一步的改進,尤其要在可靠性、功能完備等方面對標國際一流廠家。
2.4.2 智能MCC 柜
通過主動式的運維能預警安全隱患、預測電氣設備狀況及壽命,評估系統的可靠性,減少停電時間。這些都表明低壓開關柜的智能化、模塊化是未來發展的方向,而重慶作為中國重要的老工業基地,對智能開關柜的需求尤為明顯,但是目前市場上成熟的產品、專業的制造商還少之又少,在國內也還屬于起步階段,以重慶為研發基地,帶領該產業的快速發展,其有著得天獨厚的優勢。在開發方面,以中冶賽迪電氣、重慶大學等單位為代表,形成技術聯盟。
2.4.3 儲能
隨著微電網技術的發展,將我國西南地區的可再生能源以微電網方式運行發電,有利于緩解大電網運行壓力[3]。以重慶為代表的西南地區科研實力雄厚,依托中冶賽迪等一批杰出單位的創新能力,對儲能新技術的基礎及理論研究不斷推陳出新,但儲能器件及設備在重慶及西南缺乏生產及應用相關產業鏈。通過充分發揚西南地區優勢研發創新能力,依托產學研基地聯合培養一批杰出優秀實干青年,聯合國內諸如寧德時代、比亞迪、陽光電源等一流儲能生產廠商充分發揮其生產制造能力,打通研、產、用全流程產業鏈。
能源的綠色高效低碳循環發展需求,為光伏光熱綜合利用的廣泛應用奠定了基礎,光伏光熱綜合利用系統能滿足不同場景用戶對熱電的靈活定制需求,能夠為重慶市公共機構節約能源資源,助力城鄉統籌綜合配套改革發展,推進重慶市更大范圍內的綠色智能可再生能源應用,改型升級重慶市居民的用能條件。而重慶市門類齊全的制造業,蓬勃發展的新型智能產業以及強勁有力的扶持政策,將為光伏光熱綜合利用在重慶的發展提供有力的保障。
未來大數據、人工智能、區塊鏈等數字技術與現代通訊技術的融合,將會成為智能配電網技術的基礎。電網信息化、自動化、智能化升級必將帶來更多高技術含量的電力二次設備投資,預計“十四五”期間,電力系統智能化服務市場將成為電力投資的重要“風口”。
在物聯網的浪潮下,智能傳感器的普及會大幅度提升,未來智能感知技術的發展趨勢有4 個方面:一是開發新材料、新工藝和新型傳感器;二是實現傳感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是實現傳感技術硬件系統微小型化;四是交叉整合,實現無線網絡化。
3.4.1 高壓變頻器
預計在未來,高壓變頻器行業的競爭會漸趨激烈,但是競爭主要還是在技術層面的競爭。
3.4.2 智能MCC 柜
智能化開關柜是未來的主要趨勢,它將通信化、智能化、網絡化的新型低壓元件和通訊網絡技術有效結合。從目前的開關柜應用范圍來看,它將應用于各個企業、工程項目與技術領域中。而重慶市的工業門類較為齊全,更適合智能開關柜的發展。
3.4.3 儲能
重慶是中國老工業基地之一和國家重要的現代制造業基地,同時是國家智能化能源產略升級的重要城市,大力發展推廣儲能技術及應用,緊跟國家政策導向乃大勢所趨。隨著微電網技術的發展,將我國西南地區的可再生能源以微電網方式運行發電,有利于緩解大電網運行壓力,豐富系統電力結構,真正做到走可持續發展道路。
發展智慧能源,必須充分開發人類的智慧,不斷技術創新和制度變革,建立、完善符合生態文明和可持續發展要求的能源技術和能源體系,這也是重慶市目前的能源發展方向。清潔能源、智能配電網、能源物聯網及智能裝備在重慶已有一定的發展基礎,形成了具有技術創新能力的科研團隊,但仍有廣闊的發展空間和潛力。相信按照目前的工作規劃,加以可靠的保障措施,重慶市的智慧能源發展將得到進一步提升。