“未來電網(wǎng)”的實際應用
"未來電網(wǎng)"（Smart Grid）是指基于先進信息技術(shù)的電力系統(tǒng)，旨在提高電力系統(tǒng)的效率、可靠性、可持續(xù)性和安全性。以下是未來電網(wǎng)實際應用的一些方面：
智能計量和遠程監(jiān)控：部署智能電表，實現(xiàn)對電力使用的遠程監(jiān)測和管理。這使得能源公司能夠更準確地了解用戶用電模式，優(yōu)化電力配送，并提供實時的能源使用信息給用戶。分布式能源資源管理：未來電網(wǎng)支持分布式能源資源，如太陽能電池板、風力發(fā)電和儲能系統(tǒng)的集成。通過智能控制和監(jiān)測，系統(tǒng)可以更有效地管理這些分布式能源資源，以最大程度地提高可再生能源的利用率。智能電網(wǎng)調(diào)度和優(yōu)化：利用先進的數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，未來電網(wǎng)可以實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的狀態(tài)，并進行智能調(diào)度和優(yōu)化。這有助于減少能源浪費、降低系統(tǒng)的運行成本，并提高電力網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。電動車充電基礎設施：未來電網(wǎng)可以支持電動車的充電基礎設施，并通過智能調(diào)度和定價策略來平衡充電需求和電力系統(tǒng)的負荷，以避免過載和提高充電效率。智能家居和能源管理系統(tǒng)：結(jié)合智能家居技術(shù)，未來電網(wǎng)可以與家庭中的設備和系統(tǒng)相互連接，實現(xiàn)更智能的能源管理。這包括智能恒溫器、智能照明系統(tǒng)等，通過與電力系統(tǒng)的互動，實現(xiàn)更高效的能源使用。蓄電池和儲能系統(tǒng)的集成：未來電網(wǎng)支持電力系統(tǒng)中蓄電池和其他儲能設備的集成。這有助于平衡電力系統(tǒng)的負荷，提高系統(tǒng)的可靠性，同時提供備用電力以應對突發(fā)事件。智能故障檢測和維護：利用傳感器和監(jiān)測技術(shù)，未來電網(wǎng)可以實時檢測電力系統(tǒng)中的故障，并通過智能分析提前預警。這有助于提高系統(tǒng)的可靠性，減少停電時間。參與性能源市場：未來電網(wǎng)為能源市場的參與者提供更靈活、透明的機制，以便各方更好地參與能源交易、定價和管理。三個案例
這些應用共同構(gòu)成了未來電網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)，旨在建立一個更加靈活、智能和可持續(xù)的電力系統(tǒng)。這有助于適應不斷變化的能源需求和提高電力系統(tǒng)的整體效能。
電力是唯一一種通過可再生能源和數(shù)字解決方案的結(jié)合，為脫碳提供最快載體的能源。智能雙向電網(wǎng)是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的唯一途徑，有助于世界到2030年將排放量減少一半，并到2050年實現(xiàn)凈零排放，從而將升溫控制在1.5攝氏度以內(nèi)。“未來電網(wǎng)”通過允許多個本地生產(chǎn)的分散可再生能源安全可靠地組合在一起，同時提供彈性，從而實現(xiàn)這一點。
以下三個案例研究說明了“未來電網(wǎng)”如何在不同的環(huán)境和地點出現(xiàn)。廣泛的清潔和可再生能源，以及基于數(shù)字和其他技術(shù)構(gòu)建的電力系統(tǒng)是“未來電網(wǎng)”的基礎。
智能工廠——智能能源運營促進商業(yè)成功
CB Insights最近的一份報告發(fā)現(xiàn)，80%的行業(yè)制造商認為智能工廠對其未來的成功至關(guān)重要。然而，盡管由于其復雜性和規(guī)模，各行業(yè)在智能工廠方面面臨著特定的挑戰(zhàn)，但該過程可能比看起來更簡單。
借助智能自動化技術(shù)和能源技術(shù)，例如現(xiàn)場可再生能源發(fā)電和綠色氫氣生產(chǎn)，工廠運營商擁有工具，可以輕松實現(xiàn)能源使用和其他工廠運營的現(xiàn)代化、自動化和優(yōu)化。
例如，Wilo是一家全球泵和泵系統(tǒng)制造商，希望通過實現(xiàn)能源獨立和集中管理所涉及的不同流程和能源流來實現(xiàn)脫碳。
該解決方案包括一個3MW屋頂太陽能裝置，為300kW電解槽提供動力，以生產(chǎn)綠色氫氣，并用一個500公斤的儲罐進行儲存。集成150kW電池儲能系統(tǒng)，通過75kW燃料電池實現(xiàn)調(diào)峰和應急供電。還安裝了交換器，以便能夠利用廢熱進行冷卻應用。
通過將所有流程集成在一個數(shù)字平臺中、啟動綠色氫氣生產(chǎn)的自動化以及利用可用能源進行調(diào)峰，該解決方案完全滿足了Wilo的需求。
綠色氫——人工智能如何加速能源轉(zhuǎn)型
盡管綠色氫在未來能源結(jié)構(gòu)中的所有潛在用途都存在爭議，但人們一致認為，在重型運輸?shù)入y以實現(xiàn)電氣化的脫碳行業(yè)，以及幾十年來一直將氫用作原料的行業(yè)，其將發(fā)揮重要作用。
然而，一個主要挑戰(zhàn)是擴大生產(chǎn)規(guī)模，在決定電解槽和存儲等基礎設施的地點時，要考慮到可再生能源生產(chǎn)綠色氫的需求。
ETIP SNET倡議的一項新分析認為，電解槽不應僅僅被視為電網(wǎng)的新負荷，而應被視為系統(tǒng)架構(gòu)的一部分，以便氫生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展與相關(guān)可再生能源的發(fā)展相匹配。
分析表明，大多數(shù)電解槽可能是并網(wǎng)的。雖然較小的兆瓦級電解槽在可再生能源不可用的情況下應該能夠依賴電網(wǎng)供電，但較大的吉瓦級電解槽將產(chǎn)生重大影響，需要傳輸系統(tǒng)運營商定位和微電網(wǎng)等解決方案來運行。
電解槽和更廣泛的氫生態(tài)系統(tǒng)也有望在為電網(wǎng)提供需求靈活性方面發(fā)揮重要作用，無論是幾秒到幾分鐘的短期，還是長達數(shù)月的長期，都可以儲存多余的可再生能源發(fā)電。
因此，它們提供了支持電網(wǎng)彈性的潛力，并通過避免需要其他更昂貴的電網(wǎng)管理選項來控制消費者的電價。
數(shù)據(jù)中心——可再生能源機遇
數(shù)據(jù)中心是IT基礎設施中不斷增長的關(guān)鍵組成部分，支持云和軟件即服務。由于其需要運行的服務器數(shù)量以及相關(guān)的冷卻要求，是能源密集型的。通常，其還面臨著提供24/7可用性的額外挑戰(zhàn)，因此需要備用電源。
評估數(shù)據(jù)中心解決方案時的一個關(guān)鍵考慮因素是，作為范圍3評估的排放水平，即整個價值鏈的間接排放，因為這些排放水平對于報告變得越來越重要。
根據(jù)購買電力的碳強度，范圍3排放可能是總碳足跡的最大貢獻者。減少范圍3排放的主要行動是使用更多的可再生和清潔能源，例如太陽能、風能或水力。
使用清潔能源也是實現(xiàn)更可持續(xù)的備用電力的關(guān)鍵一步。傳統(tǒng)上柴油發(fā)電作為備用，第一步是引入生物柴油或綠色可再生柴油的混合物。
另一項關(guān)鍵技術(shù)是電池儲能，具有雙重功能，即參與日常需求響應機會，緩解電網(wǎng)擁堵，并在停電時作為備用。
例如，如果電網(wǎng)面臨非常高的電力需求，例如在熱浪期間，數(shù)據(jù)中心可以使用其微電網(wǎng)系統(tǒng)來減少電網(wǎng)負載，從而提高整體電網(wǎng)靈活性。當該電池系統(tǒng)使用可再生能源充電時，其在運行過程中碳排放量為零。當可再生能源供應有盈余時，這種盈余可以用來給電池存儲充電，而不是減少生產(chǎn)。
能源效率是數(shù)據(jù)中心的另一個機遇領域。例如，廢熱越來越多地被用來幫助附近建筑物供暖或為工業(yè)供熱用戶供電，從而減少其他來源的能源使用。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的高效運行，所有能源流都應通過中央自動化平臺進行管理。
這些只是最新數(shù)字創(chuàng)新和其他技術(shù)如何構(gòu)建未來電網(wǎng)、加速清潔能源和可再生能源以及跨行業(yè)大規(guī)模電氣化的眾多例子中的三個。
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