致敬“地球一小時(shí) ”，施耐德電氣：關(guān)注電網(wǎng)損耗，為地球減負(fù)不能只靠“關(guān)燈”

從2007年創(chuàng)建至今，“地球一小時(shí)（Earth Hour）”已經(jīng)走過(guò)了11個(gè)年頭。作為世界自然基金會(huì)（WWF）應(yīng)對(duì)氣候變化所提出的一項(xiàng)性節(jié)能活動(dòng)，“地球一小時(shí)”提倡于每年三月的zui后一個(gè)星期六，當(dāng)?shù)貢r(shí)間20:30，家庭及商界用戶(hù)關(guān)上不必要的電燈及耗電產(chǎn)品一小時(shí)，來(lái)表明他們對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)的支持。

當(dāng)前，由過(guò)量二氧化碳排放導(dǎo)致的氣候變化，已經(jīng)極大地威脅到地球上人類(lèi)的生存。只有通過(guò)改變民眾對(duì)于二氧化碳排放的態(tài)度，才能減輕這一威脅對(duì)世界造成的影響。

“今年的地球日，關(guān)燈了么？”

當(dāng)然，為地球減負(fù)，不能僅僅靠每年一個(gè)小時(shí)的“關(guān)燈”行動(dòng)。改“態(tài)度”是基礎(chǔ)，但zui終解決日漸龐大的能源需求與降低碳排放之間悖論的關(guān)鍵還在于能效的提升，而解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵，在于能效技術(shù)的數(shù)字化變革。

配電企業(yè)作為節(jié)能減排的重要戰(zhàn)場(chǎng)，普遍缺少對(duì)配電效率的規(guī)劃和管理。數(shù)據(jù)顯示，歐盟每年的輸配電損耗平均為5%，其中24%為輸電損耗，76%為配電損耗，這意味著每年在配電方面的能源損耗高達(dá)50億歐元；在中國(guó)，輸配電損耗占全國(guó)發(fā)電量的6.6%左右，節(jié)能潛力巨大。

智能策略助力電網(wǎng)效率zui大化

當(dāng)下，配電企業(yè)正在向智能配電企業(yè)轉(zhuǎn)型，電網(wǎng)設(shè)備越來(lái)越智能。為應(yīng)對(duì)當(dāng)前配電企業(yè)普遍存在的能耗問(wèn)題，施耐德電氣認(rèn)為，依靠智能策略，規(guī)劃、計(jì)量并改善輸配電效率是一劑良藥。施耐德電氣將當(dāng)前配電企業(yè)普遍存在的損耗問(wèn)題總結(jié)為四大類(lèi)別，并給出相應(yīng)損耗控制策略。

（一）中壓線路的技術(shù)性損耗

我國(guó)配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式，以提高運(yùn)行的靈活性和保障供電可靠性。但這種方法不能使損耗降至zui低。

施耐德電氣認(rèn)為，優(yōu)良配電管理系統(tǒng)（ADMS）可顯著降低中壓線路的技術(shù)性損耗。ADMS系統(tǒng)，可提供關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)測(cè)量、中壓/低壓變電站的負(fù)載情況及客戶(hù)消費(fèi)的實(shí)時(shí)信息。在此環(huán)境下，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃打開(kāi)或閉合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，ADMS可模擬供應(yīng)商操作對(duì)供電、損耗和電壓管理產(chǎn)生的實(shí)際影響。根據(jù)ADMS所提供的負(fù)載曲線、天氣預(yù)報(bào)、來(lái)自傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、智能電表和開(kāi)關(guān)操作的次數(shù)，可以按小時(shí)、月、季節(jié)或年的算法計(jì)算*配置，從而zui大限度地減少損耗，及高壓/中壓變電站變壓器和饋線的負(fù)載不平衡。

（二）分布式能源對(duì)電壓管理的影響

維持客戶(hù)合同約定的電壓限值是各地配電企業(yè)的主要職責(zé)之一。電網(wǎng)對(duì)分布式能源的大規(guī)模需求，使得配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商在電壓管理方面面臨巨大挑戰(zhàn)。他們必須對(duì)電網(wǎng)某一部分電壓可能上升，而同時(shí)另一部分的電壓可能下降的情況進(jìn)行管理。因此，配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商正在部署傳感器以監(jiān)測(cè)所有饋線上的電壓，部署可調(diào)節(jié)各級(jí)電壓的新致動(dòng)器，并部署集中式或分布式智能技術(shù)來(lái)管理宏觀電壓控制。

施耐德電氣認(rèn)為，要想能夠獲得準(zhǔn)確的“實(shí)時(shí)”電壓測(cè)量值，需要部署新的解決方案和傳感器，以zui大限度降低范圍內(nèi)的總體成本。這些新的解決方案，包括新型電容式或電阻式分壓器、新一代RTU（遠(yuǎn)程終端裝置）、新型智能傳感器、虛擬傳感器、致動(dòng)器和無(wú)功能源注入器等等。此為分布式能源集成設(shè)計(jì)的微調(diào)電壓控制基礎(chǔ)設(shè)施，也可用于zui大限度減少技術(shù)性損耗。

（三）非技術(shù)性損耗的識(shí)別

施耐德電氣預(yù)估，90%的非技術(shù)性損耗發(fā)生在低壓網(wǎng)絡(luò)中，低壓網(wǎng)絡(luò)是降低損耗的重中之重。評(píng)估此項(xiàng)損耗的*步要開(kāi)始監(jiān)測(cè)。過(guò)去，人們很少監(jiān)測(cè)低壓網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)橛捎谘b備點(diǎn)數(shù)量很多，監(jiān)測(cè)成本很高。如今，通過(guò)采用新的方法、架構(gòu)和技術(shù)，可將監(jiān)測(cè)成本降低，同時(shí)監(jiān)測(cè)精度也得以提高。

施耐德電氣認(rèn)為，確定網(wǎng)絡(luò)中的損耗源是首要挑戰(zhàn)之一。低壓網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)可利用智能電表作為附加傳感器，提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)能量性能數(shù)據(jù)。在這種情況下，首先要確定這些電表在網(wǎng)絡(luò)中的正確位置。下一步是為每個(gè)低壓饋線配備一個(gè)電表。這些電表必須小心安裝，不能為客戶(hù)造成斷電。每個(gè)變電站大約需要一個(gè)小時(shí)來(lái)安裝電能管理電表。

此外，還可以將低壓饋線上測(cè)得的能量與位于同一特定饋線網(wǎng)絡(luò)上的智能電表所測(cè)的能量總和進(jìn)行比較。這一操作可以定位和量化損耗，以便網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠采取提高能效的改善措施。

（四）變壓器效率低下

在提高能效的潛力方面，配電變壓器僅次于輸電線路，位居第二。在變壓器領(lǐng)域存在兩種類(lèi)型的損耗：空載損耗和負(fù)載損耗，變壓器通電后，就會(huì)出現(xiàn)“空載”或“不變”損耗；“負(fù)載損耗”則隨變壓器的負(fù)載變化而變化。配電變壓器和電源變壓器每天24小時(shí)運(yùn)行，因此可以通過(guò)減少“空載損耗”和“負(fù)載損耗”來(lái)影響其能效。

通過(guò)現(xiàn)代化的變壓器技術(shù)能夠顯著降低變壓器損耗。施耐德電氣認(rèn)為，對(duì)于配電企業(yè)來(lái)說(shuō)，降低鐵損比銅損更有利，因?yàn)橹灰儔浩鬟B接到供電系統(tǒng)上，鐵損就是連續(xù)不斷的。這些變壓器在此過(guò)程中通常不提供負(fù)載，而當(dāng)它們提供負(fù)載時(shí)，卻始終不會(huì)達(dá)到zui大負(fù)載能力。另一方面，由于這些變壓器主要在高負(fù)載系數(shù)下工作，所以對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，同時(shí)降低“空載損耗”和“負(fù)載損耗”是有利的。

對(duì)當(dāng)下可能存在不同程度的損耗的變壓器而言，客戶(hù)則可以選擇空載損耗和負(fù)載損耗的*折中方式，以?xún)?yōu)化其運(yùn)營(yíng)成本（OPEX）和資本支出（CAPEX）。為了選擇空載損耗和負(fù)載損耗的水平，客戶(hù)應(yīng)知曉變壓器的負(fù)載因數(shù)、kWh成本、貼現(xiàn)率和時(shí)間。

在向更配電網(wǎng)絡(luò)的遷移中，通過(guò)智能策略更加且高度互聯(lián)的智能策略，可使配電企業(yè)有效降低電網(wǎng)損耗。

將“關(guān)燈”的初衷放在心中，用優(yōu)良的技術(shù)應(yīng)對(duì)更加“電氣化”的新時(shí)代，讓我們用實(shí)際的行動(dòng)與效果向“地球一小時(shí)”致敬！