绿色之径第5期：开启电力需求侧重塑新征程

前一期我们讲述了电力需求侧重塑所面临的挑战与机遇，在此基础上，本期对需求侧重塑过程中的蓝图设计、系统架构、全生命周期等内容展开讨论。

根据本系列第一、二、三期对新型电力系统的描述，我们可以总结得到新型电力系统的远景图大致如下图所示。

                             新型电力系统愿景图（图来源：施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》）

而电力需求侧转型与整个新型电力系统建设，以及碳中和规划一致，是需要10年乃至更长时间进行转型规划建设的，清洁电力作为整个顶层设计的核心，如何保证清洁电能在各个系统中按计划有序传输，是整个系统设计面临的核心问题。而上一期我们还谈到，未来配网侧的电力潮流方向变为双向流动，用电负荷日趋复杂化和多样化，因此，需求侧的重塑难度远高于供给侧。

一、一张蓝图绘到底

对用能企业或园区而言，首要的问题是用全局的角度，梳理自身需求侧转型如实现清洁低碳、用能成本降低和安全可靠等不同目标间的优先级，从而集中有效资源，各方面、各层次、各要素统筹规划。再通过摸现状、做规划、留接口三步，高效快捷地实现目标。

① 摸现状，明确现状与目标的差距，尤其是老旧的电力设备与不完善的表计系统，难以支撑对企业现有用电情况的准确分析，众多复杂的工艺流程相对应的碳排放则更难测算。

② 做规划，按照清洁低碳、成本降低和安全可靠等不同优先级的转型目标，结合企业发展的不同阶段，制定相应的目标节点与进程轨迹。通过精准测算，配置转型所需的新能源电源，提高本地绿色电力使用比例，降低碳排放，实现用能成本优化。

③ 留接口，在规划过程中做好系统的开放性设计，提高系统兼容性。电力技术的发展非常迅速，新技术的出现往往具有革命性的作用，而在现阶段来看，往往无法准确预测，因此，做好开放式系统规划，有助于在未来的过程中不断吸纳新技术、新应用。

二、构建系统级架构

传统的单一视角或单一维度的需求侧产品难以实现新型电力系统下用电负荷日趋复杂化和多样化问题，实现电力需求侧转型，打造需求侧的微型电力生态，构建一套非常清晰的系统级架构，需要涉及到系统内部的统筹管理和与系统外部的互通互联。

① 从分散管理，到集中调控

企业配置分布式新能源后，自身电能管理环节增加，涉及发电、配电、用电等多个环节。这些系统过去往往由不同的企业提供设备、独立运行，不同子系统采用独立的操作与管理系统，不利于实现分站点的信息可视化和能源经济分配。

企业的电力设备时时刻刻都在运行，在既有和新增设备上进行统一规划，打通内部各个环节的信息采集壁垒，实现统一调控，将彻底改变能源管理系统效能。

成百上千个电力设备可能产生亿万级的数据信息，以数字化手段监测系统运行状况，保障电气资产健康，尤其如医院、商业建筑、机场、工厂、数据中心等对供电连续性要求高、设备分散且需要集中管理、运维管理难度大的用电场景，关键运行数据的实时展示、监控，跨资产关键数据对比分析将有效降低资产管理的复杂度。

② 从单一的电能，到多种能源综合利用

企业策划需求侧转型的目标是综合用能成本最优，因此，需要改变以往供电、供气、供冷、供热等各种能源供应系统单独规划、单独设计和独立运行的既有模式，打通电力与其他能源管理通路，通过综合能源管理系统实现互通互联，构建以电力系统为核心的综合能源管理体系，可以有效实现企业整体碳减排和综合能效提升。

                                  多能互补系统示意图（图来源：施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》）

③ 从系统内部管理，到与外部互通互联

众多现行的能源管理系统缺少与外部互通互联，未能实现与电网联动，缺少与碳交易、电力交易环节的打通，面对日益严格的安全、可靠、合规性要求，急需增加对可调柔性负荷的整体管理和调度策略，提升能源调度灵活性，提升系统运行敏捷性，建立应急减载机制。

尤其在极端天气下的离网事件中保障系统本身的安全，此外，还可以参与到需求侧响应或电力交易过程中，获得收益和降低成本的机会。

④ 从就地管理，到云端应用与分析

现有大部分设备均为就地显示和控制，在充分保障数据和信息安全的前提下，未来，需求侧能源管理系统将构建互通互联的产品硬件、边缘控制、云端应用与分析服务三层架构，数据实时采集、上传、云端分析并给出建议，实现IT与OT的融合。

三、全生命周期考量

投资分布式电源、储能、能源管理系统等设备与系统，是一个前期投资大、需要在后续数年中逐步回收成本、最终实现低碳转型和经济效益的过程。同时，随着电力设备与器件数量的增长，企业的电力资产正变得日益庞大和复杂，对电力或其他资产的管理难度陡然提高。资产的利用效率低、重复购置现象严重，对系统稳定运行及后期维护提出严峻挑战。

因此，利用数字化手段，建立一套完整的资产管理平台，基于云架构大数据分析，充分发掘数据价值，通过数据智能诊断，实现对电力资产的系统化管理，能够有效减少传统人为分析的盲点和人力成本，对降低设备的全生命周期成本影响重大。

① 平台可以对所有运行参数和电力数据等进行组合调用、对比分析，对设备运行过程中的故障隐患进行预警提示。

② 对设备进行老化率分析，生成健康诊断报告，直观展现设备运行的系统风险、设备健康及紧急程度，定位优先级。

③ 对电气系统及设备性能进行全面评估，提出整体改进建议，并评估投入成本及预期收益。

下一期，我们将具体展开讨论为应对清洁低碳、经济高效、安全可靠的挑战，实现电力需求侧转型，市场上出现的新的技术手段及试验案例。

（本文内容为笔者对施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》报告的部分摘录以及笔者阅读过程中的个人观点，欢迎大家批评指正。）