面對“雙碳”目標掀起的這場影響廣泛和意義深遠的綠色革命,無論是各行各業的龍頭企業,還是衆多新銳初創公司,都在整齊劃一地奮輯駛向綠色低碳這一藍海。科技創新是我國“雙碳”戰略步入實質性推進階段的關鍵,如何用科技能量打造綠色含量,推進數字化新興技術在真實應用場景的有效落地,是解鎖中國經濟實現綠色低碳與可持續增長的重要密碼。

掌握數字化創新技術的初創企業是推動“數字經濟”和“綠色經濟”發展不可替代的重要力量。站在“雙碳”風口之上,一批中小企業、初創企業的技術攻關和成果落地仍受戰略理念、技術基礎、管理水平、落地場景等諸多因素制約。如何加快技術攻關與成果落地,練就“專精特新”實力,掘金“雙碳”藍海,已經成爲初創公司搶灘綠色低碳市場的“風暴眼”。

近日,全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家施耐德電氣,攜手生態夥伴發起的“綠色能源管理創贏計劃” 第二季,將爲一批初創公司深耕綠色低碳產業,挖掘“雙碳”戰略機遇提供創新燃料與加速引擎。該活動聚合了寧德時代、星星充電、隆基股份、清華四川能源互聯網研究院、中國能源網等覆蓋“源、光、儲、充”產業端及學術媒體端的生態夥伴面,計劃向全社會招募掌握數字化與電氣技術的初創公司進入加速營,通過“立足真實場景”的聯合技術創新和商業賦能,形成高質量、可落地的能源管理解決方案,最終爲推動能源產業與社會經濟的綠色、低碳發展貢獻力量。

六大場景課題,直擊“雙碳”靶心

基於上一季的實戰經驗,第二季“綠色能源管理創贏計劃”對課題進行了深化與升級:將更加聚焦能源科技創新,更加立足真實的應用場景,更加貼近一線客戶的迫切需求與痛點,更加註重落地成效,幫助能源行業探索“補短板、鍛長板、重實效”的實施路徑,並達成數字化低碳轉型的發展目標。

2022年“綠色能源管理創贏計劃”第二季共設置六大課題:“基於NILM技術實現負載監測”、“分佈式光伏發電安全智能監控解決方案”、“基於光差+5G的速動型配網故障自愈應用”、“HVAC系統設備智能檢測系統”、“新型電力系統下,電能質量管理和治理解決方案”和“數據中心扛峯增載創新解決方案”。

課題一:

基於NILM技術實現負載監測

課題背景:隨着“雙碳”目標的有序推進,以及能源電力行業的數字化轉型加速,以數據爲核心的智能電網在應對新能源消納和電網靈活性等諸多挑戰上發揮了重要作用。當前,商業建築、民用住宅等建築負荷用電量僅次於工業能耗,然而建築能源設備往往缺少精準有效的負荷監控。而隨着智能電網的發展,如何獲得有效的用戶用電數據,準確瞭解用戶用電行爲,成爲未來電力服務的重要環節。

與傳統的監測方法相比,NILM(非入侵式電力負荷監測)技術能夠破解用戶安裝和維護所需要的高時間成本和資金投入的痛點,從而實現降本增效。因此,基於NILM技術實現負載檢測,將爲破解傳統電力服務存在的諸多難題提供新的支撐。

研發方向:使用NILM技術實現電器識別、電能分解,放大顆粒度至終端負載,並通過雲邊協同、AI算法優化,實現節能降耗與用電負荷的數據價值挖掘,爲後續降碳提供基礎統計數據;具備異常事件報警、元器件故障識別及快速處理能力;用戶使用註冊設置,獲得有效信息的能力。

課題二:

分佈式光伏發電安全智能監控解決方案

課題背景:近年來,以“就地開發、就近利用”爲主要特徵的分佈式光伏發電快速發展,裝機總規模不斷擴大。隨着“雙碳”戰略的實施和“整縣開發試點”工作的推進,分佈式光伏發電還將進一步快速發展。分佈式光伏發電項目數量衆多、區域分散、周邊環境複雜,安全生產管理難度較大,給人民羣衆生命財產安全及電力系統運行安全帶來了新的風險和挑戰。

其中,分佈式光伏電站中的火災事故多由直流拉弧引起。而由於光伏系統爲直流系統,電弧產生後無法自主熄滅,危害性將會比普通的交流電弧更強,一旦發生安全事故將給行業客戶造成嚴重的人身和財產損失。國家能源局於2021年11月發佈《關於加強分佈式光伏發電安全工作的通知(徵求意見稿)》,要求設計方案中應明確電弧智能檢測和快速切斷功能,以及反孤島裝置等。

研發方向:結合施耐德電氣中低壓元器件/設備產品優勢,在併網櫃系統內安裝功能模塊,實現下級迴路的多路直流電弧檢測,並控制下級故障迴路的快速關斷;構建能夠滿足國家能源局及電網公司要求的分佈式光伏安全發電系統解決方案,並提出相應的產品路線圖;從考量電站LCOE(平準化度電成本)出發,平衡成本並實現優化;構建可落地的商業模式。

課題三:

基於光差+5G的速動型配網故障自愈應用

課題背景:配電網是聯繫能源生產和消費的關鍵樞紐,是服務國家實現“雙碳”目標的基礎平臺,也是構建能源互聯網的重要基礎。“十四五”期間,國家電網提出城市配電網建設需因地制宜,統籌考慮配電網基礎條件、分佈式新能源和多元負荷接入等多種因素,發展方向總體上分爲國際領先型、國際先進型、發展提升型三種類型,並對靈活應用光纖、5G等多種通信方式提出明確要求。到2025年末,“清潔低碳、安全可靠、柔性互動、透明高效”的城市配電網建設初見成效,城網供電可靠率不低於99.977%,用戶年平均停電時間不超過2小時。

與此同時,伴隨越來越多的分佈式電源接入配電網,用戶對供電可靠性的要求日益凸顯,對配網的自動化和快速自愈的需求逐年提高。以往供電公司在應對配電網故障時存在定位時間長、人工恢復慢等諸多痛點。一些供電公司正開始着眼於主動配電網多元協同優化與自愈控制關鍵技術的研究與攻關。隨着以5G爲代表的新型基礎設施建設的快速鋪開,光纖與5G的互補疊加可以實現全區域的通信覆蓋,這也將爲配電網的故障精準定位與快速自愈提供新的可能。

研發方向:通過光差+5G技術,實現毫秒級的快速故障隔離和供電系統恢復,並通過網架拓撲識別功能,自動識別複雜網架及配網運行方式,實現智能自愈,真正提高區域供電可靠性,優化用戶用電體驗。

課題四:

HVAC系統設備智能檢測系統

課題背景:如今,建築節能越來越受到國家各部門的重視。暖通空調系統作爲建築能耗大戶,在人工智能、雲計算等數字化技術賦能之下,建立全生命週期的管理運維模式成爲行業發展的共識。而這也對相關運維人員的綜合技術能力以及建築設備的數據存儲提出了更多挑戰。而在現有的運維場景中,由於用戶工程人員能力素質參差不齊,缺乏專家經驗指導,設備圖紙和點位信息不完備等多種因素,導致運維人員現場解決故障的難度增加,並影響運維效率。

近年來,相關部門相繼出臺瞭如《智能樓宇管理員國家職業技能標準》等政策規範,支持運維人員能力提升,補齊行業發展短板。在行業層面,一些頭部企業也在利用人工智能等技術,沉澱專家經驗數據,逐漸構建起行業知識圖譜或數字化大腦等系統平臺,爲行業智能化與綠色化發展與精細化運營帶來新的引擎。

研發方向:在施耐德電氣現有軟件平臺之上,增加HVAC系統的智能 AI 算法,通過加載於即插即用軟硬件一體現場設備中,實現系統故障和設備故障的快速定位,智能專家建議輸出,幫助樓宇運維人員通過該系統,來判定系統故障和設備故障的可能點,並結合智能專家建議來快速維修和調整,從而降低運維難度,提升運維效率。

課題五:

新型電力系統下,電能質量管理和治理解決方案

課題背景:新型電力系統下,伴隨新能源的接入,電能質量在“源、網、荷”等層級均面臨新挑戰。以製造業微電網爲例,作爲國民經濟的“排頭兵”,製造業的供電質量和供電可靠性直接影響着國家經濟命脈。面對當下諸多不確定性的挑戰及潛在的新的電能質量問題,客戶在關鍵負載及關鍵工藝段,越來越關注電能質量問題,並希望通過數字化手段實現監測和診斷,提高電能質量的穩定性。

研發方向:在軟件平臺上建立電能質量的分析算法和應用模塊,實現針對微網中電能質量的各種問題(如諧波、功率因數不足、電壓不平衡、噪聲、震盪瞬變等)進行監測與分析。基於硬件採集結果,對運維指導和資產管理提出建議,並針對不同類型的問題提出治理方案,形成監測-分析-治理的全閉環的軟硬件一體化的解決方案,幫助客戶實現針對電能質量各種問題的識別、分析與精細化管理。

課題六:

數據中心扛峯增載創新解決方案

課題背景:“東數西算”和“西電東送”的相互連接,算力與電力的有機協同,成爲“雙碳”背景之下,新型電力系統建設的“重要一棋”。事實上,數據中心爲了保障自身可靠運行,配置了不間斷電源和備用發電機組,其容量基本與數據中心最大用電功率相同。數據中心所具有的電力靈活性資源具有潛在可用性高、容量大等特徵。一方面,數據中心可以加大使用風電、光伏等新能源電力資源,促進新能源更高比例的利用;另一方面,可充分利用數據中心電力靈活性特徵,通過市場機制,結合數字化技術手段,激活並實現“沉睡”資源的時空聚合,逐步走上綠色低碳發展的道路。

研發方向:通過儲能扛峯和降低擱淺容量的智能自動控制的軟硬件解決方案,有效控制UPS配套電池進行有序充放電,在保證數據中心可用性的前提下,幫助系統實現扛峯及峯谷套利,降低用電成本,並在原有的系統架構下,能夠部署更多的IT負載,提高客戶投資回報。

當前,一場圍繞“雙碳”戰略展開的廣泛而深刻的經濟社會系統性變革正在加快推進。同時,一個萬億量級的超級市場正登上時代的舞臺。想要在藍海里乘風破浪、順勢突圍,初創公司不僅需要政策與資本的加持,同時還需要快速加入產業生態圈,立足行業場景,優化技術、打磨方案,在反哺產業的同時,練就“專精特新”的能力與應對不確定性挑戰的韌性。

集結的號角已經吹響,“綠色能源管理創贏計劃”第二季正式進入加速營的招募階段。誠邀掌握領先數字化技術與電氣技術專長的初創公司於5月22日之前通過活動官網在線報名,攜手共建可持續創新生態!

關注施耐德電氣,即刻報名“綠色能源管理創贏計劃”第二季加速營!

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