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關注電網(wǎng)損耗 為地球減負不能只靠“關燈”
【中國儀表網(wǎng) 儀表科普】從2007年創(chuàng)建至今，“地球一小時(Earth Hour)”已經(jīng)走過了11個年頭。作為世界自然基金會(WWF)應對氣候變化所提出的一項性節(jié)能活動，“地球一小時”提倡于每年三月的zui后一個星期六，當?shù)貢r間20:30，家庭及商界用戶關上不必要的電燈及耗電產(chǎn)品一小時，來表明他們對應對氣候變化行動的支持。
當前，由過量二氧化碳排放導致的氣候變化，已經(jīng)極大地威脅到地球上人類的生存。只有通過改變民眾對于二氧化碳排放的態(tài)度，才能減輕這一威脅對世界造成的影響。
“今年的地球日，
你關燈了么？”
當然，為地球減負，不能僅僅靠每年一個小時的“關燈”行動。改變
“態(tài)度”是基礎，但zui終解決日漸龐大的能源需求與降低碳排放之間悖論的關鍵還在于能效的提升，而解決這一問題的關鍵，在于能效技術的數(shù)字化變革。
配電企業(yè)作為節(jié)能減排的重要戰(zhàn)場，普遍缺少對配電效率的規(guī)劃和管理。數(shù)據(jù)顯示，歐盟每年的輸配電損耗平均為5%，其中24%為輸電損耗，76%為配電損耗，這意味著每年在配電方面的能源損耗高達50億歐元；在中國，輸配電損耗占全國發(fā)電量的6.6%左右，節(jié)能潛力巨大。
智能策略助力電網(wǎng)效率zui大化
當下，配電企業(yè)正在向智能配電企業(yè)轉型，電網(wǎng)設備越來越智能。為應對當前配電企業(yè)普遍存在的能耗問題，施耐德電氣認為，依靠智能策略，規(guī)劃、計量并改善輸配電效率是一劑良藥。施耐德電氣將當前配電企業(yè)普遍存在的損耗問題總結為四大類別，并給出相應損耗控制策略。
(一)中壓線路的技術性損耗
我國配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)設計、開環(huán)運行方式，以提高運行的靈活性和保障供電可靠性。但這種方法不能使損耗降至zui低。
施耐德電氣認為，先進配電管理系統(tǒng)(ADMS)可顯著降低中壓線路的技術性損耗。ADMS系統(tǒng)，可提供關于網(wǎng)絡拓撲、網(wǎng)絡測量、中壓/低壓變電站的負載情況及客戶消費的實時信息。在此環(huán)境下，當系統(tǒng)運營商計劃打開或閉合隔離開關時，ADMS可模擬供應商操作對供電、損耗和電壓管理產(chǎn)生的實際影響。根據(jù)ADMS所提供的負載曲線、天氣預報、來自傳感器的實時數(shù)據(jù)、智能電表和開關操作的次數(shù)，可以按小時、月、季節(jié)或年的算法計算*配置，從而zui大限度地減少損耗，及高壓/中壓變電站變壓器和饋線的負載不平衡。
(二)分布式能源對電壓管理的影響
維持客戶合同約定的電壓限值是各地配電企業(yè)的主要職責之一。電網(wǎng)對分布式能源的大規(guī)模需求，使得配電系統(tǒng)運營商在電壓管理方面面臨巨大挑戰(zhàn)。他們必須對電網(wǎng)某一部分電壓可能上升，而同時另一部分的電壓可能下降的情況進行管理。因此，配電系統(tǒng)運營商正在部署傳感器以監(jiān)測所有饋線上的電壓，部署可調節(jié)各級電壓的新致動器，并部署集中式或分布式智能技術來管理宏觀電壓控制。
施耐德電氣認為，要想能夠獲得準確的“實時”電壓測量值，需要部署新的解決方案和傳感器，以zui大限度降低范圍內(nèi)的總體成本。這些新的解決方案，包括新型電容式或電阻式分壓器、新一代RTU(遠程終端裝置)、新型智能傳感器、虛擬傳感器、致動器和無功能源注入器等等。此為分布式能源集成設計的微調電壓控制基礎設施，也可用于zui大限度減少技術性損耗。
(三)非技術性損耗的識別
施耐德電氣預估，90%的非技術性損耗發(fā)生在低壓網(wǎng)絡中，低壓網(wǎng)絡是降低損耗的重中之重。評估此項損耗的*步要開始監(jiān)測。過去，人們很少監(jiān)測低壓網(wǎng)絡，因為由于裝備點數(shù)量很多，監(jiān)測成本很高。如今，通過采用新的方法、架構和技術，可將監(jiān)測成本降低，同時監(jiān)測精度也得以提高。
施耐德電氣認為，確定網(wǎng)絡中的損耗源是首要挑戰(zhàn)之一。低壓網(wǎng)絡監(jiān)測可利用智能電表作為附加傳感器，提供有關網(wǎng)絡能量性能數(shù)據(jù)。在這種情況下，首先要確定這些電表在網(wǎng)絡中的正確位置。下一步是為每個低壓饋線配備一個電表。這些電表必須小心安裝，不能為客戶造成斷電。每個變電站大約需要一個小時來安裝電能管理電表。
此外，還可以將低壓饋線上測得的能量與位于同一特定饋線網(wǎng)絡上的智能電表所測的能量總和進行比較。這一操作可以定位和量化損耗，以便網(wǎng)絡運營商能夠采取提高能效的改善措施。
(四)變壓器效率低下
在提高能效的潛力方面，配電變壓器僅次于輸電線路，位居第二。在變壓器領域存在兩種類型的損耗：空載損耗和負載損耗，變壓器通電后，就會出現(xiàn)“空載”或“不變”損耗；“負載損耗”則隨變壓器的負載變化而變化。配電變壓器和電源變壓器每天24小時運行，因此可以通過減少“空載損耗”和“負載損耗”來影響其能效。
通過現(xiàn)代化的變壓器技術能夠顯著降低變壓器損耗。施耐德電氣認為，對于配電企業(yè)來說，降低鐵損比銅損更有利，因為只要變壓器連接到供電系統(tǒng)上，鐵損就是連續(xù)不斷的。這些變壓器在此過程中通常不提供負載，而當它們提供負載時，卻始終不會達到zui大負載能力。另一方面，由于這些變壓器主要在高負載系數(shù)下工作，所以對于工業(yè)應用來說，同時降低“空載損耗”和“負載損耗”是有利的。
對當下可能存在不同程度的損耗的變壓器而言，客戶則可以選擇空載損耗和負載損耗的*折中方式，以優(yōu)化其運營成本(OPEX)和資本支出(CAPEX)。為了選擇空載損耗和負載損耗的水平，客戶應知曉變壓器的負載因數(shù)、kWh成本、貼現(xiàn)率和時間。
在向更配電網(wǎng)絡的遷移中，通過智能策略更加且高度互聯(lián)的智能策略，可使配電企業(yè)有效降低電網(wǎng)損耗。
將“關燈”的初衷放在心中，用先進的技術應對更加“電氣化”的新時代，讓我們用實際的行動與效果向“地球一小時”致敬
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