脫碳-
 

這種趨勢(shì)指的是以下幾點(diǎn)：
 

a) 將我們的能源從化石燃料轉(zhuǎn)向風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生資源
 

印度政府雄心勃勃的計(jì)劃加速了這一進(jìn)程，即到 2030 年將我們的可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量增加到 450GW，印度開(kāi)發(fā)商在過(guò)去幾年中快速建設(shè)了可再生能源發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)在印度電網(wǎng)獲得了大約 10%來(lái)自可再生資源的總電力（已超過(guò) 100 吉瓦的裝機(jī)容量），這種炙手可熱的步伐在未來(lái)幾年可能會(huì)持續(xù)下去，而且這一比例將顯著上升，但是，可再生電力的這種更高份額需要電力部門進(jìn)行一些變革，其中一些是：
 

更好的預(yù)測(cè)工具：借助化石燃料發(fā)電或大型水力發(fā)電，預(yù)先知道能源（即燃料或水）的可用性，從而更容易準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的電力的可用性。例如，燃煤火力發(fā)電廠提前知道可用煤炭庫(kù)存將持續(xù)多少天，這有助于他們預(yù)測(cè)從電廠到電網(wǎng)的電力輸送，并計(jì)劃煤炭的補(bǔ)充?？稍偕茉从绕涫秋L(fēng)能的預(yù)測(cè)是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。如果氣象部門預(yù)測(cè)“普遍多云”——預(yù)測(cè)太陽(yáng)能發(fā)電廠的發(fā)電量和時(shí)間下降將成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)，基于 AI/ML 的工具有助于改進(jìn)對(duì)可用能源的預(yù)測(cè)。
 

增加儲(chǔ)能設(shè)備的使用：就其性質(zhì)而言，可再生能源隨著時(shí)間的推移變化很大，盡管有最好的預(yù)測(cè)工具，但計(jì)劃和發(fā)電之間仍存在差距。為了確保電力供應(yīng)在消費(fèi)者端沒(méi)有任何中斷，需要儲(chǔ)能來(lái)管理可用可再生能源的套利。如果它們僅用于傳輸 8 -10 小時(shí)，則進(jìn)一步創(chuàng)建連接可再生園區(qū)和負(fù)載中心的高容量輸電線路將是不常見(jiàn)的。如果在發(fā)源地安裝大型儲(chǔ)能，可以在沒(méi)有發(fā)電時(shí)提供電力，特別是滿足晚高峰，還可以提高輸電線路的利用率。有多種存儲(chǔ)選項(xiàng)，例如電化學(xué)（鋰離子），這比其他類似機(jī)械（例如 重力、飛輪等）。綠色氫是一個(gè)非常有趣的命題，因?yàn)樗鼛?lái)了將非峰值電能轉(zhuǎn)換為氫分子的優(yōu)勢(shì)，氫分子可以在以后運(yùn)輸/使用。
 

提高傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電機(jī)組的靈活性：大型煤基發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)為在最高技術(shù)水平的發(fā)電水平上效率最高。大型發(fā)電機(jī)可以連續(xù)數(shù)月 24x7 運(yùn)行，提供接近恒定的負(fù)載，并且需要時(shí)間在不損壞設(shè)備的情況下增加或減少其發(fā)電量。這將改變，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)不僅需要更頻繁地加速和減速，而且變化將比以前更大，以允許電網(wǎng)中更高的可再生電力。它們很少會(huì)在設(shè)計(jì)優(yōu)化的高工廠負(fù)載系數(shù)下運(yùn)行。制造商已經(jīng)接受了這一挑戰(zhàn)，并正在使機(jī)組為“靈活發(fā)電”的新條件做好準(zhǔn)備。
 

更多的輸電線路補(bǔ)償設(shè)備：由于印度有大型并網(wǎng)可再生能源發(fā)電連接到輸電網(wǎng)，這些互連線路有時(shí)負(fù)載不足。這會(huì)導(dǎo)致可能損壞資產(chǎn)的危險(xiǎn)高壓情況。因此，SVC 和 STATCOM 等補(bǔ)償設(shè)備提供了解決方案并使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
 

b) 將大型消費(fèi)部門從化石燃料動(dòng)力轉(zhuǎn)向電力動(dòng)力
 

運(yùn)輸——人員和貨物運(yùn)輸占全球能源消耗總量的很大一部分（根據(jù)美國(guó) EIA，2020 年美國(guó)為 26%）

印度的鐵路網(wǎng)絡(luò)是世界上最大的鐵路網(wǎng)絡(luò)之一，每天運(yùn)送超過(guò) 2300 萬(wàn)名乘客，每年運(yùn)送超過(guò) 10 億噸貨物，印度鐵路一直在快速實(shí)現(xiàn)牽引力電氣化，并計(jì)劃到 2023 年覆蓋 100% 的寬軌網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于公路運(yùn)輸，幾乎所有制造商都宣布了提供電動(dòng)汽車的計(jì)劃。政府已向制造商和買家推出激勵(lì)措施，以加快這一轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代車輛已經(jīng)成功克服了最初對(duì)里程焦慮和速度的限制，各種玩家也正在安裝電動(dòng)汽車充電器，網(wǎng)上購(gòu)物公司已經(jīng)通過(guò)電動(dòng)兩輪和三輪車普及了送貨，電池供電的公共汽車現(xiàn)在也變得可見(jiàn)，喀拉拉邦等一些地方也引入了電池供電的水上運(yùn)輸渡輪。
 

由氫驅(qū)動(dòng)的燃料電池是另一種令人興奮的可能性，最近有許多公告出現(xiàn)在新聞中。氫可以是灰色、藍(lán)色或最終是綠色的，這取決于其生產(chǎn)過(guò)程是基于化石的、基于天然氣的還是使用可再生能源電解的。綠色氫的概念特別有吸引力，未來(lái)幾年應(yīng)該會(huì)在該領(lǐng)域進(jìn)行大量投資
 

在電爐上烹飪：雖然電動(dòng)烤箱、電爐、水壺已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間，但電磁爐和空氣炸鍋等新設(shè)備越來(lái)越受歡迎，尤其是在液化石油氣不易獲得的地方。與柴火和煤爐相比，電爐的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需再填充鋼瓶（及其相關(guān)的運(yùn)輸成本），同時(shí)由于沒(méi)有排放，因此更健康

 

去中心化

化石燃料發(fā)電廠位于源頭（煤礦或港口）或負(fù)荷中心附近?？稍偕茉幢仨氃谠搭^，不能與負(fù)荷中心并置?；剂习l(fā)電廠必須遵循“越大越好”的原則，以最大限度地降低單位電力的成本。相比之下，可再生能源在地理上更加分散，而且通常規(guī)模較小。如果考慮與連接到電網(wǎng)的輸配電線路相關(guān)的成本和損失，特別是對(duì)于極其偏遠(yuǎn)的地區(qū)，使用與當(dāng)?shù)刎?fù)載相匹配的大小合適的可再生發(fā)電機(jī)也是經(jīng)濟(jì)的。仍然需要電網(wǎng)連接 - a) 向電網(wǎng)提供多余的可再生能源，b) 在可再生能源/存儲(chǔ)不可用期間從電網(wǎng)中提取。
 

在印度，可再生能源容量主要是作為大型電網(wǎng)連接系統(tǒng)而增加的，而分散式（例如太陽(yáng)能屋頂）模式中的可再生能源容量并不多。然而，印度政府計(jì)劃顯著增加屋頂太陽(yáng)能發(fā)電，這將通過(guò)低電壓或 11kV 連接到電網(wǎng)。順便說(shuō)一句，這是電網(wǎng)的一部分，它有大量的中斷（由于各種原因），并且到目前為止能見(jiàn)度最低。相應(yīng)地，將加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)并提高電力流動(dòng)的可見(jiàn)性和控制。高級(jí)配電管理系統(tǒng) (ADMS) 對(duì)于獲得配電網(wǎng)絡(luò)的可見(jiàn)性和管理潮流至關(guān)重要。
 

不僅發(fā)電的分散化正在發(fā)生，而且運(yùn)輸燃料來(lái)源的可用性也在發(fā)生。車輛需要訪問(wèn)柴油/汽油/CNG 泵進(jìn)行補(bǔ)充，而電動(dòng)汽車可以在家中、辦公室或任何有電源插座的地方充電。
 

新的商業(yè)模式將出現(xiàn)權(quán)力下放。小型可再生能源發(fā)電商和產(chǎn)消者（生產(chǎn)商和發(fā)電機(jī)）以及發(fā)電聚合商等參與者將提供服務(wù)以滿足電網(wǎng)要求，以確保平衡和穩(wěn)定。這可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以聚合可切換負(fù)載，以滿足調(diào)峰/系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的短期負(fù)載減少要求。金融參與者將幫助安排這些交易，這可以成為能源市場(chǎng)交易的一部分。當(dāng)然，要看到這種情況發(fā)生，不僅需要在發(fā)電商、供應(yīng)公司和電網(wǎng)管理者方面做出改變，而且還需要在當(dāng)前的監(jiān)管框架中做出改變
 

數(shù)字化
 

我們的生活中出現(xiàn)了大量連接設(shè)備，根據(jù) Statista 的一項(xiàng)研究，連接設(shè)備的數(shù)量可能會(huì)從 2018 年的 220 億躍升至 2030 年的 500 億。這種加速是由電子硬件的大規(guī)模生產(chǎn)推動(dòng)的以及互聯(lián)網(wǎng)可用性的快速擴(kuò)展，包括移動(dòng)設(shè)備上的 wifi 和數(shù)據(jù)服務(wù)，這使得以極具吸引力的價(jià)格水平構(gòu)建互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)成為可能。雖然電力部門的許多智能設(shè)備通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)連接，但較新的設(shè)備通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)地連接。
 

在發(fā)電級(jí)別，由于與化石動(dòng)力發(fā)電機(jī)相比，可再生發(fā)電機(jī)的尺寸較小，因此發(fā)電機(jī)數(shù)量增加了數(shù)千個(gè)數(shù)量級(jí)，因此不可能在沒(méi)有高度的情況下監(jiān)測(cè)和控制這種注入電網(wǎng)的潮流的數(shù)字化。西門子擁有 Virtual Power Plants 等數(shù)字化工具，可幫助規(guī)劃可再生能源與電網(wǎng)的順利整合。西門子還為可再生能源站提供先進(jìn)的 SCADA 解決方案?？梢哉f(shuō)，數(shù)字化促進(jìn)了可再生能源的大規(guī)模涌入。
 

印度的輸電網(wǎng)非常復(fù)雜，可以通過(guò)邦 (SLDC)、地區(qū) (RLDC) 和國(guó)家 (NLDC) 級(jí)別的大型控制中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。REMC 或可再生能源管理中心是印度電網(wǎng)中管理可再生能源在我們電網(wǎng)中流動(dòng)的獨(dú)特系統(tǒng)之一。西門子在該領(lǐng)域擁有無(wú)與倫比的經(jīng)驗(yàn)，1980 年代為馬哈拉施特拉邦、東部和北部地區(qū)提供了第一批系統(tǒng)。目前，北方地區(qū)負(fù)荷調(diào)度中心（順便說(shuō)一句是世界上最大的負(fù)荷調(diào)度中心之一）和其控制下各邦的 SLDCS、西部地區(qū)的 REMC 和印度西部一個(gè)非常大的邦的 SLDC 均由西門子實(shí)施。帶有過(guò)程總線的數(shù)字變電站是變電站自動(dòng)化領(lǐng)域的一項(xiàng)新發(fā)展，伴隨著優(yōu)化土建工程成本和減少銅纜的好處。西門子還提供了相量測(cè)量單元，有助于維持多個(gè)超高壓變電站的電網(wǎng)穩(wěn)定性。
 

配電系統(tǒng)的管理面臨許多挑戰(zhàn)，無(wú)論是故障數(shù)量較多、定位和糾正它們的時(shí)間還是通過(guò)計(jì)費(fèi)和客戶服務(wù)系統(tǒng)等消費(fèi)者參與。據(jù)說(shuō)由于氣候相關(guān)問(wèn)題，停電更頻繁發(fā)生比如颶風(fēng)和洪水。隨著消費(fèi)和生活水平的提高，消費(fèi)者的要求越來(lái)越高，對(duì)長(zhǎng)期停電的容忍度越來(lái)越低，因?yàn)樗绊懙剿麄兩畹姆椒矫婷妫瑹o(wú)論是商業(yè)、教育、醫(yī)療還是娛樂(lè)。這些因素加在一起使公用事業(yè)工程師的任務(wù)更具挑戰(zhàn)性。這種情況將隨著移動(dòng)負(fù)載（電動(dòng)汽車）的進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)和配電網(wǎng)絡(luò)中的分散發(fā)電而變得更加復(fù)雜。值得慶幸的是，ADMS（高級(jí)配電管理系統(tǒng)）、帶有故障傳感和指示設(shè)備的自愈網(wǎng)絡(luò)等運(yùn)營(yíng)技術(shù)解決方案有助于通過(guò)更快地檢測(cè)饋線故障段來(lái)提高可靠性并減少停電時(shí)間。從智能電表收集的數(shù)據(jù)通過(guò)電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)使用，其他工具在消費(fèi)方面帶來(lái)透明度，有助于改善與客戶的互動(dòng)。當(dāng) MDMS 和 ADMS 實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)時(shí)，可以獲得對(duì)低壓網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的更新見(jiàn)解，使公用事業(yè)工程師的工作更加輕松。所有這些工具如果實(shí)施得當(dāng)，可以幫助公用事業(yè)公司實(shí)現(xiàn)令消費(fèi)者滿意的目標(biāo)。西門子已在印度的許多城市實(shí)施了這些先進(jìn)系統(tǒng)。
 

簡(jiǎn)而言之，數(shù)字化是有助于管理我們能源網(wǎng)絡(luò)中脫碳和去中心化趨勢(shì)的“秘訣”。
 

最后，我想補(bǔ)充的第四d, do it now; 添加更多數(shù)字工具的過(guò)程必須由公用事業(yè)管理和員工的能源社區(qū)、技術(shù)提供商積極參與，當(dāng)然也需要得到監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政策制定者的支持。