“雙碳”催促電力轉型：能效提上去，損耗降下來

崔立勇

“企業現在非常專注。內部的任何討論、任何決定，都圍繞能源轉型，專注‘碳達峰’和‘碳中和’。”日立能源全球執行副總裁、大中華區總裁張金泉對本報記者表示。

迅猛發展的電力無法靠“量”實現轉型

日立能源是日立集團和ABB合資組建的全球電力行業新的領軍者，兩家股東公司的歷史加在一起超過了250年。張金泉有著25年的電力行業經驗，對行業發展有著深刻理解。

張金泉認為，電力正在發揮愈發重要的作用，工業、交通、建筑等主要行業未來都將向電氣化轉變，未來電力在全球能源需求總量中的占比超過50%。

他分析，“雙碳”目標給電力行業帶來了巨大機遇，市場將發生轉變，三大發展趨勢開始顯現：化石能源發電為主加速向可再生能源發電為主轉型；電氣化程度日益提升；可持續能源載體為直接電氣化提供補充。他預測，2050年，全球發電及電力傳輸將是現在的3倍，可變可再生能源裝機約為2020年的20倍。

“電力將為整個能源系統提供重要支撐。”張金泉表示，電力市場增長潛力巨大，無論是國內還是國際都是如此。他分析，隨著對電力的需求不斷增加，未來將建設更多新電網，應用更多新設備；老舊設備加速升級改造；為了達到新的能耗標準要求，高損耗的設備也會被淘汰。

“只增加量是無法實現電力行業轉型的，一定要有技術革新和解決方案推動支持。”張金泉提醒，無論是光伏還是風電，電氣化進程必須提高使用效率，如果簡單依賴過去的技術和裝備，那么隨著經濟總量的增長及用電量的大幅增加，全球的能源將難以滿足巨大的需求。

張金泉表示，日立能源正在為電力行業轉型而努力。第一，提高各個環節的能效，將損耗降下來。例如，日立能源的柔性直流換流閥損耗低于0.5%，顯著降低輸電能耗。“在新能源領域，節省下來的是最綠色的電力，對環境保護有直接的幫助。”第二，增強電網的韌性，及時發現、就地解決隱患故障，增強電網的穩定性。第三，利用新技術，充分了解設備的運行狀況，確保電網安全。他舉例說，很多光伏項目布局在我國西北沙漠中，維修人員難以長期居住在那里，遠程專家服務系統則可以解決這一難題。

亟須適應新能源發展的能源平臺呼喚數字化

“可再生能源代替化石能源看起來簡單，實際上安裝、輸送、并網、管理都需要大量的工作。”張金泉表示，在發電側，新能源要做到可預測、可控制，實現友好型接入；在輸配電側，要保證高可靠、低損耗、交互性；在需求側，分布式能源管理也是需要面對的挑戰；遭遇極端天氣怎么辦，如何滿足大量電力設備的現場維修服務需要，這些問題也都要統籌考慮。

面臨新能源的發展，傳統的能源平臺將承接巨大挑戰。張金泉明確，在“雙碳”目標的要求下，未來需要環保型解決方案、數字化平臺、能源平臺，并將這三者結合起來，實現能夠支撐可再生能源的可靠的新電力系統。

“數字化需要很漫長的過程。”張金泉認為，數字化涵蓋范圍廣，而且在全球范圍內，如今電網的數字化水平都達不到業界的期望。“能源轉型需要諸多新的技術、解決方案和運營管理，需要上下游各方密切配合，從發電、輸電、配電、用電的整條價值鏈入手。”

2020年7月，日立集團收購ABB電網事業部80.1%股份；2021年10月，公司更名為日立能源，繼承了原ABB電網的業務運營及管理架構，總部位于瑞士蘇黎世，在全球90多個國家擁有3.8萬名員工，業務規模約100億美元。ABB是全球公認的電氣領域冠軍，如今，電網業務轉為日立能源后，最重要的工作就是讓業內外重新熟悉這家既是“新公司”也是“老公司”的企業。

ABB在電力方面具有豐富的經驗，日立則在數字化方面深耕多年。如今，日立能源內部與軟件、自動化相關的業務，基本已經納入日立集團的Lumada平臺，包括LumadaAPM設備健康管理解決方案、LumadaEMS智慧能源管理解決方案、Lumadae-mesh數字化能源解決方案等。

張金泉表示，數字化產品將在電力行業大量涌現。未來，日立能源計劃在反應更加靈敏的傳感器上投入更大力量，并借助Lumada平臺更好地收集、分析、利用數據。

能源綠色發展離不開產品創新和技術突破

張金泉強調，如今電力技術更新非常之快，日立能源堅持在研發上持續投入，實現產品創新和技術突破。在電力的減碳之路上，企業也必須通過創新技術和新業務模式，塑造靈活、安全和規模化的清潔能源系統。

據介紹，日立能源已經通過為多個創新項目提供領先技術及環保解決方案，助力“雙碳”目標的實現。在張北，國家電網打造了全球首個高壓直流電網，日立能源為其提供了多項關鍵解決方案，幫助輸送穩定可靠的清潔能源，助力2022年北京冬奧會實現100%使用綠電；在浙江華電玉環海上風電項目中，為我國首個66千伏海上風電場提供創新技術；分別助力南方電網、華能集團打造虛擬電廠；為中國首個“零碳”變電站提供公司全球首臺EconiQ環保型變壓器；為國內的海上風電項目，提供了“模塊化海上升壓站”；145千伏環保型氣體絕緣開關設備（GIS）也已在中國交付。

技術見長的張金泉講起案例來格外翔實。“以往海上風電項目的建設是將單個產品運輸到施工現場，像蓋房子一樣，工期長，占地面積大。”模塊化的變電站是將設備提前“歸納”成類似于集裝箱的模塊，然后直接安置在平臺上，大幅縮短了工期，降低了安裝調制風險，壓縮了造價。

EconiQ環保型變壓器應用于國家電網在江蘇無錫建設的“零碳”變電站中。變壓器進行了低損耗設計，并使用天然酯類生物降解液作為絕緣介質。這種植物油具有較高的閃點和燃點，萬一出現罕見的漏油，也可以自然分解，不會污染環境。

日立能源還為中廣核象山涂茨海上風電項目提供Wind-STAR變壓器及高壓混合開關設備（半封閉式組合電器），助力風場的集電線路在66千伏電壓等級下穩定運行，實現更遠距離輸電和更低輸電損耗，推動海上清潔風能的高效利用。據介紹，這些產品采用特殊設計，以應對海上運行環境帶來的挑戰，確保能夠承受強烈的海浪振動，并防腐蝕和海上鹽霧。

張金泉說，日立能源計劃在2028年前將所有產品打造成為綠色產品。

張金泉告訴本報記者，日立能源在中國已經建立了完整的隊伍，除了極個別零部件需要進口，超過90%的產品在中國本土制造，其中又有20%出口。因此，企業在中國是出口比進口還多。“從內部控制和交貨上，中國生產終歸感覺要好一些。”他表示，日立能源加大在中國的投資，在重慶搬遷及新建變壓器智能生產基地，在西安的電容器工廠正在搬遷以擴大產能，在合肥的生產基地開始注入全球新業務。

張金泉表示，日立能源的多項新技術提升都在中國得以實現。因為在電壓等級和輸送容量等方面，中國的項目標準都遠遠高于國際。例如，日立能源參與的昌吉—古泉±1100千伏特高壓直流輸電工程，起于新疆昌吉換流站，止于安徽古泉換流站，是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的特高壓直流輸電工程。