今年，全【quán】球性的【de】气候变化和国际危机【jī】事件使“能源话题”再次【cì】升温，同时【shí】也将全球范围内的新能源发展推【tuī】入快车道。在中国【guó】，基于“双碳”承诺，以新【xīn】能源为主【zhǔ】体的新型电力【lì】系统正在【zài】加【jiā】速【sù】变革，以风电【diàn】、光伏为代表的新能【néng】源装机量、发电【diàn】量将逐步【bù】增加。预计到2030年【nián】，我【wǒ】国【guó】风电、太阳能发电等新能源发电装机规模【mó】将超过煤电成为第一大电源，2060年【nián】前【qián】新能源发电量占【zhàn】比【bǐ】有望【wàng】超过【guò】50%。新【xīn】能源的快速扩容带来的机遇与挑【tiāo】战并存，行业内急【jí】需突破一系列基【jī】于新【xīn】能【néng】源特点而出现的新挑战【zhàn】。
系统性挑战，亟需数字化赋能的全生命周期方案
以太阳能发电、风电为【wéi】代表的【de】新能源发电具有天然的随机【jī】性、波动性和间歇性特征，需要【yào】电力【lì】系统维【wéi】持短时的【de】功【gōng】率平衡和长时限【xiàn】的电量平衡，给电【diàn】力系【xì】统的【de】安全稳【wěn】定运行带来多重挑战。
从电力供【gòng】给【gěi】端来【lái】看，随着【zhe】以【yǐ】风电、光伏为代表的新能源装机渗透率的提升，由于风电【diàn】存【cún】在白天低、晚上【shàng】高的“逆负【fù】荷”特性【xìng】，光伏存在白天有、晚上无【wú】的特【tè】性而无法保持稳定出力【lì】，将极大地【dì】增加电网的【de】稳【wěn】定性【xìng】风险。在【zài】电网侧，越【yuè】来【lái】越多分【fèn】布式新能源接【jiē】入的【de】配电【diàn】网，也极大地考验【yàn】配电网【wǎng】的【de】弹性。从【cóng】电力需求端来看，我【wǒ】国电网负荷峰谷差逐年加大。随着城市的发展、电气化程【chéng】度【dù】的加深，工业领域中的【de】电【diàn】能替代以及【jí】交通领域【yù】中电动汽车保有量【liàng】的增加，都将打破原有的以工业和居民【mín】用电为主【zhǔ】的相对稳【wěn】定的电能需求规律【lǜ】，这将进一【yī】步放大新能源接入对电力系统稳定性的冲击【jī】。
由此【cǐ】可见，新能源带来的挑战是贯【guàn】穿源网荷储【chǔ】全环节的系统性挑战，而【ér】相关难题【tí】也是【shì】环环相扣且互相牵制的。因此，为【wéi】应对挑战，需要充分【fèn】利用数【shù】字化技【jì】术，以覆【fù】盖全生命周期的视角做全面布局，并深入【rù】每一环节，逐个突【tū】破关卡【kǎ】，最终实【shí】现联【lián】动【dòng】破局。
基于电力系统数字孪生能力，施耐德电气面【miàn】向新能源行业构建了基于EcoStruxure™架【jià】构【gòu】与【yǔ】平台，从规【guī】划设【shè】计到建【jiàn】设再【zài】到运维【wéi】的覆盖全生命周期的方案，在【zài】助力新能源大规模开发和高水【shuǐ】平消纳的同时，能够保障电力【lì】安全【quán】的可靠供【gòng】应【yīng】。方【fāng】案融合了【le】多项数字化技术，借助ETAP仿真分析软件和EcoStruxure Microgrid Advisor微网能【néng】源顾问【wèn】（EMA）等应【yīng】用系【xì】统的能力延伸，完整覆盖了企业从规【guī】划设计【jì】到运营维护等全生命周【zhōu】期范围【wéi】内的进阶需求，帮助企【qǐ】业准确【què】预【yù】测收益、平【píng】衡用电供需、实现【xiàn】储能调度【dù】，在系【xì】统层【céng】面调优运维，从【cóng】而【ér】达成风光储协同【tóng】下的经济与效率最大化目【mù】标【biāo】。
其中，ETAP智能数字孪生方案为新能【néng】源提供设计、运维全生【shēng】命周期方案，通【tōng】过电力仿真分析，提升设计的安全【quán】可靠【kào】合规，ETAP PPC电厂控【kòng】制系【xì】统【tǒng】，确【què】保电站安全合【hé】规。面【miàn】对用户侧高比例新能源接入的综合能源管理需求，EMA微网能源顾问通过对发【fā】电、负荷精【jīng】准预测，离网切换的【de】成【chéng】熟控制逻辑及稳【wěn】定的【de】边缘控制能力，让新【xīn】能源资源可【kě】监可控可优化【huà】，实现“源【yuán】-网【wǎng】-荷-储”一【yī】体化稳定、高效运行。
风光无限，安全、绿色是先决条件
新型电力系统【tǒng】对新能源发电系统的可靠性【xìng】要求远【yuǎn】超以往，这就要【yào】求发电项目在运【yùn】营【yíng】中将安全作为第【dì】一要务。一方面风机【jī】大型化以及海上风电施工成本高等特殊【shū】行业属性，对电气产品高性【xìng】能和可【kě】靠性【xìng】提出【chū】了更【gèng】高的要求；另一方面，由于大型风光【guāng】基地常【cháng】建设在高海【hǎi】拔、海上、沙【shā】漠等地区，严苛【kē】环境下，再加上电气设【shè】备对环【huán】境【jìng】敏【mǐn】感，发电组件的性能和耐用性是承托新能源【yuán】行【háng】业源头动力的关【guān】键。此外，为解决新【xīn】能源行业【yè】生产端【duān】的安全性【xìng】挑战【zhàn】，施耐德电【diàn】气针对风、光【guāng】、储等各类发电场景，提【tí】供不同的【de】产品组合和【hé】解决方【fāng】案。
延【yán】续一贯的【de】产品【pǐn】品质，施耐德电气通过创新和敏捷的研发，向新能源行业提供安全耐用、高性能以及物有所值的元器件产【chǎn】品，有力【lì】保障【zhàng】新【xīn】能源发【fā】电系【xì】统的可靠性。以新一【yī】代TeSys F风电行【háng】业专【zhuān】用【yòng】接触器为【wéi】例【lì】，施耐德电气领先升级1140V高电压，使专业接触【chù】器产品【pǐn】可实现【xiàn】高海【hǎi】拔电压不降【jiàng】容，同时还以极强的【de】耐【nài】用【yòng】性，通【tōng】过恶劣环【huán】境中，盐【yán】雾、震动、高低温【wēn】等严苛考【kǎo】验，为【wéi】各【gè】发电场景下的安全可靠运【yùn】行构建稳定“基石”。而针对海上风电特殊的应用场景，施耐德电气的MVS TA8系【xì】列【liè】1380V隔离开【kāi】关，可承受【shòu】高达30g的冲击【jī】载荷，盐雾标准【zhǔn】达【dá】1级，腐蚀耐【nài】受到C4，适应海上严【yán】酷【kù】环境。
图：TeSys F风电行业专用接触器在【zài】清【qīng】洁能源【yuán】高速【sù】扩容，促进行业绿【lǜ】色【sè】转型的同时，新能【néng】源电【diàn】气【qì】设【shè】备本【běn】身的“绿色”程度【dù】同【tóng】样重要。作为可【kě】持续发展的倡【chàng】导者、践行者、赋能者，施耐德【dé】电【diàn】气基于自【zì】身在绿色制造领域【yù】的深厚优势，实【shí】现低碳的产品供【gòng】应。秉承绿【lǜ】色设计理念，施耐德【dé】电【diàn】气在产品设计【jì】之初【chū】，就把【bǎ】节能低碳、提高资源循环利用率等【děng】理念和技术贯穿【chuān】融合，不仅使产【chǎn】品【pǐn】满足在【zài】功能和制【zhì】造过【guò】程方面的可靠【kào】性，更【gèng】提供了应用全生命周期分析问题的方法论。在产【chǎn】品层面大规模降低碳足迹，为客户实【shí】现碳中和目标与可持【chí】续发展加倍赋【fù】能【néng】的同时，也向制【zhì】造行业贡【gòng】献了绿色转型的思路和成【chéng】功样本【běn】。
多维挑战，生态创新是持续发展的永动力
“双【shuāng】碳”目标下，新能源行【háng】业面临的挑战是多维度的，不仅要面临减碳目标下的速度挑战，还要面临经济命题下【xià】的成本挑【tiāo】战【zhàn】，更要考量能源变革中平衡【héng】需求与经济发展的社【shè】会挑【tiāo】战。所以，行业【yè】需要以【yǐ】更开【kāi】放的氛【fēn】围，打通产业【yè】中各环【huán】节的配合，并通过创新谋求【qiú】突破【pò】。施耐德电气通过联合创新和敏捷开发，与【yǔ】明阳【yáng】集团展开密【mì】切协作，共同推动创新技术落地。双【shuāng】方【fāng】于【yú】2021年【nián】3月签署合【hé】作备忘录，承诺在【zài】产【chǎn】品联合研发、行业标准联合制定以及业【yè】务新模【mó】式方面展【zhǎn】开【kāi】深度合作。在【zài】去年漂浮式海【hǎi】上风电项【xiàng】目合作中【zhōng】，仅半【bàn】年内，双方就【jiù】推【tuī】出【chū】了MVS-T6海【hǎi】上风电专用空【kōng】气【qì】断路器。该款断路器产品不仅拥有全系列1140V/66kA高分断【duàn】能力【lì】，更采用【yòng】特殊材【cái】质工艺【yì】防【fáng】腐，还通过了【le】漂浮式海上【shàng】风电各项严苛环境特【tè】殊试【shì】验认证【zhèng】，性【xìng】能领【lǐng】先业【yè】界，该产【chǎn】品的迅速问【wèn】世，成功保障了海上风电设备的连续健康工作。
可持续不仅是企【qǐ】业的命【mìng】题，更是行业的命题【tí】。施耐德【dé】电气通【tōng】过开放的合作模式，带动产【chǎn】业【yè】链协同创新，向行【háng】业贡献【xiàn】创新【xīn】生命【mìng】力。而作为能源管【guǎn】理和自动化领域【yù】的数【shù】字化转型【xíng】专家，施耐德【dé】电气也将【jiāng】通【tōng】过【guò】可靠过硬的产品质量和高效可行的【de】数字【zì】化解决方案，在【zài】安全、高效【xiào】、绿色的【de】要点下，帮助新能源行业【yè】合作伙伴【bàn】应对挑战。在这【zhè】样【yàng】丰富的筹备下，相【xiàng】信在未来，我们将在一条【tiáo】可持【chí】续的长久之路上，见证【zhèng】新能源行【háng】业的换【huàn】挡加速，并共享行业高质量绿色发【fā】展成就。
