施耐德电气薛毅：以数字原生叠加数字孪生，激发未来电网无限可能
文 | 中国能源报记者 慕悦
6月2日，国家能源局组织11家研究机构编制的《新型电力系统发展蓝皮书》发布，正式宣布新型电力系统建设进入加速转型期。作为全球能源管理和自动化领域数字化转型的引领者，施耐德电气致力于持续推动与赋能新型电力系统建设。近期，施耐德电气能源管理中压业务战略与行业拓展副总裁薛毅在接受采访时表示：“我们凭借数字原生叠加数字孪生的独门技艺，将强大的算力、数力和智力融会贯通，真正实现精准反映、全域计算、深度协同，赋能电网加速智能转型，这也是新型电力系统建设的核心所在。”
数字化加速能源互联网落地，全面赋能全生命周期
“中国现在的能源结构、居民消费水平、用能终端用户对整个电力市场提出了更高要求。解决中国电力市场矛盾重要的一点，就是寻求‘不可能三角’的平衡点。在电网安全可靠运行的前提下实现尽可能多的新能源消纳，一方面需要更高效地评估分布式能源的接入，另一方面也需要灵活可靠的故障检测和隔离技术，真正对电能质量进行精准有效的控制。”在薛毅看来，找到这个平衡点的钥匙是数字化，“通过打通数据，实现用户的用电需求和预测向电网交互，将电网更好地调度起来。”
6月8日，以“创新融生态，加速双转型”为主题的施耐德电气2023年创新峰会在浙江乌镇举行。施耐德电气展示了面向未来电网的一系列数字化创新成果与全面的行业化、场景化解决方案，以数字化赋能能源产业转型升级，助力企业以更佳的能源效率实现高质量发展。其中，全新发布的ETAP电气系统数字孪生平台是一站式能源管理平台，为电气系统从设计、建造、运营到维护的全生命周期不同阶段搭建虚拟模型并提供全面分析，进而为设计院、电力总包、盘厂、安装公司、运营、电气负责人以及终端用户等不同群体提供符合其多样化需求的创新软件解决方案。
ETAP全新电气系统数字孪生平台深度整合ETAP、ALPI、IGE+XAO集团、BIM Electric等公司的一系列软件解决方案，通过系统整合后交付给客户一个包括单线图、模型、潮流仿真、保护计算、新能源并网计算等在内的电力系统仿真系统或实时系统。
此外，在新能源消纳从设计、建造到运营维护的全生命周期内，ETAP将提供完整的解决方案和系统工程交付。其分布式能源接入分析验证和电能质量分析及改善等功能，可有效保障电力系统在新能源接入前后的安全稳定，让新能源消纳带来的社会价值和经济价值更加清晰可见。
《蓝皮书》明确，新型电力系统以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务。迎峰度夏期间，极端气象条件下如何保电?
“这就要提到气象数字孪生了。”薛毅说，“建设数字电网一定要提升电网的精准感知能力，施耐德电气可以和电网公司一起提升时空服务能力。比如结合北斗、5G等技术设备，探索遥感卫星影象工程等。另外，要提升电网的气象服务能力，比如施耐德电气基于GIS和气象模型对新能源发电厂的发电出力有统一预测模型，而且能保证上网合规性。这也是ETAP的核心功能之一——全球新能源统一调度系统。”
数字孪生叠加数字原生，助力源网荷储深度协同
“数字电网的本质，就是通过数字孪生技术将一个物理空间的实体电网，以强大的算力、数力和智力融会贯通，在数字空间中完全映射出一个虚拟电网，真正去精准反映、全域计算、深度协同。”薛毅化繁为简，“就像我们去看病，首先要检查，发现哪里出了问题，这就是精准反映。全域计算非常重要，就是要知道病因是什么。而深度协同，我们强调的是源网荷储，既是互联互通的协同，又是全物理地理信息的协同，包括广义上的大电网和狭义上的配网两个维度的调度。找到了源网荷储能够真正连在一起的各种要素，接下来就是如何使其智慧互动，将整个电网形成更高效的连接。”
保障电网安全如果没有先进的数智化技术和具体的数字化参数，是难以有效改进的，而数字电网建设愈发要求硬件投资和数字化投资同步建成、同步运行、同步使用。此外，针对传统电力设备的数字化升级，需要在整个生命周期和项目流程内，通过数字原生设备，更好地响应数字化环境下各种应用场景的需求。
“数字原生代表两层含义：实现整个全生命周期的数字化功能、为未来的升级改造提供最便利的模式。”薛毅解释道，“数字孪生是硬件和软件在实体和虚拟里的相互映射，而数字原生则是一种超前思维，突出在物理世界里，硬件本身就是智慧化的，在产品整个生命周期过程中，都充分考虑到数字化技术能力的设计和植入，比如产品在出厂时就预制了相应的数据采集能力，以赋能数字孪生世界，极大避免用户对设备的后期改装。”
在应用方面，薛毅以雄安新区配电网络建设为例指出，当地整个网架结构要求以数字孪生方式实现，施耐德电气提供了大量完整的产品解决方案，包括可靠、安全、稳定的中低压一体化产品（包括数字原生产品）及低碳高效的绿色能源管理解决方案。并且所有的算法与电网深度融合，加强了其电力系统整体运维能力。
储能也是新型电力系统建设的重要一环，结合《蓝皮书》对新型储能的定位，薛毅指出：“安全、可靠、绿色、高效是储能提出的四大指标。例如微电网、虚拟电厂调控之类的成套软硬件解决方案，以及如新能源就地消纳这样在全球不断实践探索出的先进数字化经验，可以让储能的支撑性作用真正发挥出来，这就是施耐德电气给储能行业的答案。”
在源网荷储一体化应用方面，施耐德电气携手国网无锡供电公司、国网无锡综合能源公司共同打造的“无锡零碳灯塔制造示范园”，不仅是”灯塔工厂”而且是“零碳工厂”，通过综合能源利用和管理，在确保系统100%安全可靠运行前提下，实现100%绿电消费，尖端负荷降低34%，工厂运营阶段平均度电成本降低7%，年生产效率提升14%。
在中国，为中国，做中国“绿色合作伙伴”
在施耐德电气看来，数字化转型和绿色低碳转型相辅相成，可以同步推进：数字化技术可以帮助产业增效降碳，绿色低碳发展也带来了更多应用需求，推动了数字化技术的发展和迭代；同时，数字化技术是可持续发展的加速器，因为数字化能让能耗显形，提升能效，并推动新能源发展，促进产业链减碳。
“在中国，为中国”，施耐德电气也在不断推进“中国中心”战略。
据悉，“中国中心”包含四个要素：第一是人才，施耐德电气中国区最高决策团队全部由本土人才组成，中国人才也承担部分全球管理职责，还通过产教融合和高校合作等方式，帮助培养“双转型”所需的应用型人才；第二是创新，施耐德电气把中国作为全球四大研发基地之一，并建立了北京、上海、西安、深圳、无锡五大研发中心。近几年的创新投资年平均增长率超过15%，中国研发团队的创新成果既服务于中国，又输向全球市场；第三是供应链，施耐德电气在中国有29家工厂和物流中心以及1600多家本土供应商，实现90％以上的本土采购率，其中17家为零碳工厂、15家为国家级绿色工厂、12家为“碳中和”工厂，相比2019年基线，中国供应链的整体能耗降低了13%；第四是合作伙伴，施耐德电气不断扩大朋友圈，打造“数字化”与“可持续”两大生态圈，密切与系统集成商、云解决方案联盟、设计院以及与政府和其他企业共建的地方赋能中心在内的合作伙伴的关系。
“我们所有生态的核心就是围绕如何更好地服务客户，打造百花齐放、百家共鸣的技术创新生态系统，帮助合作伙伴始终能在施耐德电气找到从传统硬件、软件乃至整个业务模式上全球最领先、中国最落地的绿色能源管理解决方案。”薛毅说。
