根據(jù)市場測算，2023年中國智能電網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)1077.2億元，智能配電市場規(guī)模將達(dá)到33.3億元。智能電網(wǎng)的建設(shè)和新型電力系統(tǒng)的大力推進(jìn)使智能配用電高速發(fā)展，也為企業(yè)帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
在這樣的背景下，企業(yè)該如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)？又做出了哪些前瞻性的布局與規(guī)劃？讓我們共同探討智能配用電的現(xiàn)在與未來~
乘需求東風(fēng)
智能配用電發(fā)展迅速
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)濟(jì)大趨勢下，智能配電終端用電負(fù)荷呈現(xiàn)增長快、變化大、多樣化的新趨勢。當(dāng)前，我國發(fā)電量和用電量逐步上漲，大規(guī)模的電網(wǎng)建設(shè)為智能電網(wǎng)帶來了更廣闊的發(fā)展空間，智能電網(wǎng)的需求快速提升。
01
當(dāng)前我國智能配電的市場格局是怎樣的？
智能配用電的技術(shù)壁壘高，市場集中度較高。
從企業(yè)來看，外資品牌占據(jù)智能配電市場的主要份額，而內(nèi)資企業(yè)憑借多元化的產(chǎn)品線和靈活適應(yīng)市場的機(jī)制增速迅猛，未來市場份額會急速上升。
從市場細(xì)分行業(yè)來看，智能配用電主要集中在工業(yè)領(lǐng)域，占比達(dá)到60%左右，建筑和基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)績份額相當(dāng)。而在未來發(fā)展中，基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域增速將領(lǐng)跑其他行業(yè)，重工業(yè)則處于升級改造階段，運(yùn)用數(shù)智化產(chǎn)品達(dá)到降低能耗等效果。
從技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，一系列跨學(xué)科的基礎(chǔ)技術(shù)將在智能配用電系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級中發(fā)揮重要作用。比如：新一代信息技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的融合、AI人工智能、數(shù)字孿生、電子電力技術(shù)等等。
02
傳統(tǒng)的智能配用電技術(shù)路線采用什么樣的思路？與未來創(chuàng)新的智能配用電系統(tǒng)有何不同？
業(yè)內(nèi)專家表示，對于傳統(tǒng)的智能配用電系統(tǒng)來說，無論采用MET還是SCB的方案，都是從開關(guān)元器件開始發(fā)展到開關(guān)柜-智能開關(guān)柜-智能互聯(lián)開關(guān)柜，再到智能配用電系統(tǒng)，最后完成大系統(tǒng)+軟件的模式，這種模式以硬件為核心，對應(yīng)用場景考慮較少，低壓電器行業(yè)里內(nèi)外資品牌的主流模式。
當(dāng)前，隨著中國雙碳目標(biāo)的推動，以新能源為主的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)迅速發(fā)展，大量高比例可再生能源接入與電力電子設(shè)備應(yīng)用帶來了供給側(cè)和需求側(cè)隨機(jī)性問題，使電力系統(tǒng)隨機(jī)擾動性、對網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的依賴性明顯增強(qiáng)，系統(tǒng)可控性降低，安全風(fēng)險進(jìn)一步增加。大量的新興應(yīng)用場景會出現(xiàn)，推動新技術(shù)創(chuàng)新和跨界巨頭的進(jìn)入顛覆了過往的思路，使得傳統(tǒng)的智能配用電模式越來越不適應(yīng)新的用戶需求。
所以，隨著以華為，特斯拉等為代表的新勢力跨界進(jìn)入新能源為主的電力行業(yè)，帶來了智能配用電模式的創(chuàng)新，以滿足用戶多場景應(yīng)用需求為核心的軟件系統(tǒng)化表達(dá)與發(fā)展成為主流。以客戶應(yīng)用為核心，基于客戶需求定制軟件應(yīng)用，通過軟件定義硬件、軟件定義智能配用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)客戶多場景的需求。同時硬件具備“聯(lián)網(wǎng)”+“智能”的能力，能適配軟件開發(fā)和生態(tài)兼容，也要具備低代碼及無代碼開發(fā)能力。
03
新型電力系統(tǒng)的發(fā)展面臨怎樣的挑戰(zhàn)？
面向“雙碳”的新型配用電系統(tǒng)將面臨一系列顛覆性挑戰(zhàn)。
需求變化：配用電系統(tǒng)將在控制保護(hù)外承擔(dān)更多職責(zé)。例如實(shí)現(xiàn)分布式電源在配用電側(cè)大范圍接入、消納；實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高質(zhì)量運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)雙向互動的主動配電網(wǎng)運(yùn)行模式；實(shí)現(xiàn)配用電系統(tǒng)全過程碳追溯、碳排放評價，所以傳統(tǒng)的智能配用電模式已經(jīng)不適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的需求變化。
系統(tǒng)架構(gòu)：新能源、新負(fù)載將深度重構(gòu)原有系統(tǒng)架構(gòu)。新型智能配用電系統(tǒng)架構(gòu)不僅需要監(jiān)測、分析用電數(shù)據(jù)，還需融合光伏并網(wǎng)、儲能調(diào)峰、有序充電、需求側(cè)響應(yīng)等相關(guān)數(shù)據(jù)。對于各公司不同的系統(tǒng)平臺，傳統(tǒng)設(shè)備的系統(tǒng)融合能力、能否大規(guī)模的方便接入都需要深層考慮。
核心技術(shù)：一系列新技術(shù)、新模式將得到廣泛應(yīng)用。相比較而言，最近幾年以及今后技術(shù)革新的速度會加快，各種新技術(shù)、新理念從提出到應(yīng)用的步伐也會提速。數(shù)字化、物聯(lián)化、智能化成為核心趨勢，多層級微電網(wǎng)、分布式電源、電力交易、碳足跡追湖等需求快速顯現(xiàn)，系統(tǒng)直流化、柔性化大幅催生電力電子器件需求，傳統(tǒng)智能配用電模式如何適應(yīng)這種新技術(shù)的加速迭代將成為一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
設(shè)備層：將催生大量新環(huán)境下試用的新產(chǎn)品新設(shè)備。微電網(wǎng)、虛擬電廠、多能協(xié)同需求一系列顛覆性產(chǎn)品。傳統(tǒng)產(chǎn)品無法滿足“雙碳”專業(yè)市場的特殊需求。融合數(shù)字化的全面物聯(lián)化的傳感控制設(shè)備的需求出現(xiàn)。市場上現(xiàn)有產(chǎn)品存在一系列短板需從多個方面持續(xù)突破。
“新血液”注入
思維碰撞呈現(xiàn)全新“火花”
隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出，加快推進(jìn)電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型成為當(dāng)前發(fā)展方向，建設(shè)新型電力系統(tǒng)則是其中關(guān)鍵。新型電力系統(tǒng)具有良好的發(fā)展前景和廣闊的發(fā)展空間，2023年6月2日，我國《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》正式發(fā)布，書中指出，新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。
01
當(dāng)前智能配電呈現(xiàn)怎樣的行業(yè)布局？
當(dāng)前，隨著新能源的高速增長，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，諸多新勢力企業(yè)紛紛涉足電力領(lǐng)域，智能配用電市場的需求范圍也迅速擴(kuò)大。更多的新型設(shè)備廠家，更多的跨界互聯(lián)網(wǎng)，通訊，軟件企業(yè)都紛紛加入到智能配用電領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來幾年智能配用電市場規(guī)模將高速增長。新興企業(yè)的入場布局為智能配用電的發(fā)展注入了新思維、新概念，乃至帶來了顛覆性的發(fā)展方向。比如：行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)智能配用電企業(yè)仍舊在硬件定義軟件的道路上艱難的前進(jìn)，新勢力已經(jīng)在了軟件定義硬件的快車道上飛奔。
02
智能配用電系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主戰(zhàn)場將依托哪些技術(shù)進(jìn)行發(fā)展？
隨著AI人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用，智能配用電系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步也在不斷加速。通常會經(jīng)歷三個階段的發(fā)展，數(shù)智化配用電系統(tǒng)，智慧型配用電系統(tǒng)，高度自治配用電系統(tǒng)。高度自治的配用電系統(tǒng)會形成高度智能化數(shù)字化、覆蓋全場景全生命周期的整體解決方案。將依托如下技術(shù)的發(fā)展：
自接入技術(shù)——實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備的即插即用，泛在接入，實(shí)現(xiàn)電力流與信息流的融合。自采集技術(shù)——高度集成化的傳感能力，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵電量/非電量信息的全面感知與邊緣計(jì)算。自學(xué)習(xí)技術(shù)——廣泛應(yīng)用AI人工智能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，持續(xù)優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)。自適應(yīng)技術(shù)——適應(yīng)電力系統(tǒng)變化并自我調(diào)節(jié)，尤其是新型電力系統(tǒng)中拓?fù)?、需求、電價等環(huán)境的變化。自運(yùn)行技術(shù)——無人化運(yùn)行，自主完成主動配用電系統(tǒng)的調(diào)度、運(yùn)行、優(yōu)化。自愈合技術(shù)——挖掘設(shè)備間的協(xié)同保護(hù)潛力，實(shí)現(xiàn)故障的自主響應(yīng)、自主處理、自主恢復(fù)。
企業(yè)智能配用電系統(tǒng)
該如何積極應(yīng)對上述挑戰(zhàn)？
面對市場發(fā)展新的形勢變化，各企業(yè)應(yīng)該積極應(yīng)對困難和挑戰(zhàn)，探索并走出一條屬于自己的創(chuàng)新之路。
01
面對這些市場轉(zhuǎn)變，企業(yè)在智能配用電領(lǐng)域該采用哪些新方案？
專家表示，企業(yè)應(yīng)該在新的賽道上利用各個產(chǎn)業(yè)公司創(chuàng)新發(fā)展的軟硬件設(shè)備系統(tǒng)打造一條軟件定義硬件的道路。比如已有先進(jìn)電器企業(yè)基于分布式能源接入需求打造微網(wǎng)自治，配用電側(cè)率先使用新架構(gòu)應(yīng)用，多層級分布式微網(wǎng)的實(shí)踐，純直流電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，多能互補(bǔ)系統(tǒng)項(xiàng)目的落地，電能路由器的應(yīng)用，在“一云兩網(wǎng)”的基石上全面建設(shè)基于能源互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的“能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)等。
此外，可以通過軟件的力量來定義硬件設(shè)備與系統(tǒng)，依據(jù)客戶的需求并結(jié)合多變的應(yīng)用場景通過軟件來實(shí)現(xiàn)需求，軟件不斷結(jié)合市場趨勢與客戶需求進(jìn)行升級迭代，持續(xù)滿足客戶多樣的應(yīng)用場景。系統(tǒng)中硬件本身具備或者通過融合等方式來實(shí)現(xiàn)軟件可編程，按照軟件編程的邏輯執(zhí)行指令。圖片
未來企業(yè)需要進(jìn)一步持續(xù)發(fā)力，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品與設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)用中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它是實(shí)現(xiàn)新型配用電系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的關(guān)鍵。例如可以研究開發(fā)一些新型傳感器、控制器與智能網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品去適配軟件需求，建立覆蓋主流市場云端設(shè)備通信協(xié)議庫。隨著高度自治配用電系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)張，企業(yè)還需研究基于AI人工智能技術(shù)的一系列分析處理方法，適應(yīng)軟硬件一體化智能配用電系統(tǒng)中的應(yīng)用。
在能源與數(shù)字技術(shù)的加持下全面推進(jìn)“雙碳”建設(shè)將會給智能配用電產(chǎn)業(yè)帶來極其深遠(yuǎn)的影響，通過高端裝備技術(shù)和體制機(jī)制創(chuàng)新，推動多種能源方式互聯(lián)互濟(jì)、源網(wǎng)荷儲深度融合，實(shí)現(xiàn)清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經(jīng)濟(jì)高效等目標(biāo)。
來源：網(wǎng)絡(luò)
