中國儲能網(wǎng)訊：位于廣東揭陽的國家電投神泉二海上風電項目是全球批量應用單機容量最大（10MW以上）的海上風電項目，也是國內(nèi)首批平價上網(wǎng)海上風電項目之一。502MW的總裝機每年可向社會提供清潔電力17.43億千瓦時，減少標煤消耗約52.7萬噸、減少二氧化碳排放量約為140.28萬噸。
除此之外，更不為人知的是，該項目規(guī)模化應用了西門子能源66kV零碳無氟環(huán)保型氣體絕緣開關(guān)設備（BlueGIS）；按照國家標準的正常泄漏率算，西門子能源提供的36臺設備全生命周期總共可以減少7303噸二氧化碳排放量。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型步伐加快，能源系統(tǒng)的“再電氣化”逐漸成為碳中和的重要途徑。要實現(xiàn)可再生能源對化石能源的替代，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)勢必會成為能源體系的主導，工業(yè)、交通等領域必須進行更強烈的“再電氣化”進程。
這并不是一個簡單的過程。可再生能源發(fā)電具有隨機性、波動性、不可預測性的特點，再加上用電側(cè)的波動性，讓整個電力系統(tǒng)在發(fā)用兩端都不可控?！靶滦碗娏ο到y(tǒng)面臨著空前的挑戰(zhàn)。”西門子能源有限公司電網(wǎng)科技集團總經(jīng)理王肩雷王肩雷說。
助力清潔能源消納
6月2日，由國家能源局主辦，電力規(guī)劃設計總院、中國能源傳媒集團有限公司承辦的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)發(fā)布儀式在京舉行?！端{皮書》指出，我國將大力發(fā)展非化石能源發(fā)電，2030年非化石能源消費比重達到25%左右，2060年達到80%以上。
“3060”目標的提出一方面為中國可再生能源更快速的發(fā)展提供了基礎，另一方面也讓新能源接入電網(wǎng)后帶來的擾動和影響成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的新課題。
在中國過去近20年的新能源發(fā)展歷程中，逐漸形成了大規(guī)模集中開發(fā)、長距離特高壓輸送的新能源消納格局。但是由于新能源發(fā)電波動性的特點，許多特高壓線路利用效率低、新能源發(fā)電量比例低。
“電網(wǎng)不僅要滿足國家的需求，還需要兼顧區(qū)域內(nèi)或跨區(qū)域電力傳輸。這意味電網(wǎng)需要朝著規(guī)?；?、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。否則，可再生能源就無法充分發(fā)揮其潛力。”王肩雷說，“西門子能源一直致力于應對電網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)的挑戰(zhàn)，結(jié)合我們在國際市場中的經(jīng)驗，為中國創(chuàng)建新型電力系統(tǒng)提供更多支持與服務?！?
西門子能源的高壓直流輸電（HVDC）技術(shù)就是最好的實踐案例。正如前文所述，中國的新能源消納積累了大量長距離電力輸送的經(jīng)驗，這也是中國可再生能源富集地域（西部）與用能區(qū)域（東部）跨度較大的現(xiàn)實所導致。
不過長距離電力運輸往往損耗較大，而與傳統(tǒng)的交流架空線路相比，在相同電壓等級下，HVDC輸電線路的損耗要少30%-50%。在輸電走廊寬度相同時，HVDC輸電線路將比交流架空輸電線路至少多輸送30%-40%的電力。
在可再生能源時代，電力長距離運輸已經(jīng)越來越普及。西門子能源的HVDC技術(shù)也已經(jīng)在意大利、德國、愛爾蘭等多個地區(qū)得到實踐應用。
截至2021年，西門子能源已經(jīng)助力中國34個高壓直流輸電項目順利投運，包括葛洲壩-上?！?00kV直流輸電、貴州天生橋至廣州±500kV直流輸電、云南至廣東±800kV直流輸電、昌吉-古泉±1100kV特高壓直流輸電、烏東德電站送電至廣東廣西±800kV多端柔性直流工程等。
“中國在能源轉(zhuǎn)型中的挑戰(zhàn)與世界其他地區(qū)有著很多相似之處?！蓖跫缋渍f，“西門子能源能夠依托在國際市場上的豐富實踐，為中國帶來最新的經(jīng)驗、最成熟的技術(shù)，全力幫助中國實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設?！?
加速電網(wǎng)脫碳
HVDC不是西門子能源帶給中國市場的唯一國際經(jīng)驗。從電力系統(tǒng)脫碳的角度來看，提高可再生能源發(fā)電的滲透率只是電網(wǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的一部分。歐美市場已經(jīng)開始加強對電力系統(tǒng)裝備本身碳排放的關(guān)注。
目前電力系統(tǒng)中廣泛使用的中高壓氣體絕緣開關(guān)設備，絕大多數(shù)仍然采用六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)，而六氟化硫氣體是六大溫室氣體之一，溫室效應是二氧化碳的兩萬多倍，并且化學性質(zhì)極為穩(wěn)定，在大氣中的存在時間可長達3200年之久。大力推進電力裝備無氟環(huán)保替代，是當前電力行業(yè)實現(xiàn)碳達峰亟須解決的關(guān)鍵問題，逐步減少六氟化硫氣體的使用和排放已迫在眉睫。
西門子能源結(jié)合自身的經(jīng)驗開發(fā)了Blue環(huán)保型高壓電器產(chǎn)品組合，采用真空斷路器滅弧技術(shù)實現(xiàn)電路開合功能，并應用“潔凈空氣”作為絕緣介質(zhì)。該技術(shù)可用于氣體絕緣開關(guān)設備、斷路器和互感器，在設備的整個生命周期內(nèi)實現(xiàn)二氧化碳當量排放均為零。
“Blue系列產(chǎn)品在歐洲和北美市場供不應求?！蓖跫缋渍f，“我們已經(jīng)開始在中國市場進行布局和試點。”除了在神泉二海上風電項目應用BlueGIS，西門子能源也參與了在無錫的國內(nèi)首座110千伏“零碳”變電站建設。該變電站從開工到投產(chǎn)歷時約5個月，采用天然酯變壓器、BlueGIS等先進設備，集合屋頂光伏、幕墻光伏、超級電容、充電樁、碳足跡監(jiān)控等于一體，既實現(xiàn)了“零碳”運行，同時滿足周邊低壓分布式光伏大規(guī)模系統(tǒng)接入的一次調(diào)頻需求。
自從中國提出“3060”目標以來，電網(wǎng)自身的脫碳一直被大眾和企業(yè)所忽略。實際上，這是一片巨大藍海?？紤]到能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型要更多的依賴“再電氣化”，而“再電氣化”必須以堅強的電力系統(tǒng)或者說電網(wǎng)以支撐，那么電網(wǎng)自身的碳減排就至關(guān)重要。
“西門子能源不僅著力于將零碳電氣產(chǎn)品引入中國市場，也在加強本土化生產(chǎn)。”上海西門子高壓開關(guān)有限公司總經(jīng)理鄭峰說，“BlueGIS產(chǎn)品有兩個電壓等級，72.5KV產(chǎn)品專門用于海上風電，已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化。我們的下一步目標是實現(xiàn)145kV產(chǎn)品的本土化生產(chǎn)。”
深耕本土化
2023年3月15日，上海市市長龔正會見了德國西門子能源股份公司總裁兼首席執(zhí)行官克里斯蒂安·布魯赫。布魯赫在會議時表示：“當前全球能源行業(yè)正處在重大變革的轉(zhuǎn)折點，西門子能源希望在競爭中把握機會，持續(xù)向前發(fā)展。我們在上海的公司是幸福的“企業(yè)公民”，希望在滬打造無縫銜接的供應鏈，深化與上海多方面合作，借助進博會等重要平臺，搶抓綠色能源轉(zhuǎn)型等機遇，更好滿足未來能源市場需求?！?
事實上，盡管是一家知名外企，但僅從產(chǎn)業(yè)布局來看，西門子能源與中國本土企業(yè)無異。西門子能源的電網(wǎng)科技集團在中國市場布局全面，有7家生產(chǎn)性企業(yè)，生產(chǎn)的產(chǎn)品70%滿足國內(nèi)的需求，25%至30%出口到東南亞、亞太、中東歐等地。
在中國，西門子能源擁有一個創(chuàng)新中心和五個工程技術(shù)中心。目前，西門子能源在生產(chǎn)制造中也在加深本地化進程，并踐行低碳路線，位于廣州、上海和沈陽的三家工廠在近期榮獲國家級綠色工廠的認證。
在“雙碳”戰(zhàn)略的助推下，電力行業(yè)處于重要發(fā)展機遇期，國內(nèi)電力需求持續(xù)增長，電網(wǎng)建設投資保持高位，工業(yè)領域、電源市場電力設備需求旺盛。
電力裝備制造企業(yè)積極推動綠色低碳發(fā)展探索實踐和科技創(chuàng)新攻關(guān)，形成了一系列富有成效的實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新成果。西門子能源深度的本土化運營生產(chǎn)理念，極大地推動了中國電力設備制造在零碳技術(shù)上的進步。
除了產(chǎn)品制造的本土化，西門子能源也不斷強化著服務的本土化。在海上風電發(fā)展過程中，“OTM概念”（海上風電平臺變電站模塊化設計）應用而生。
西門子能源結(jié)合自身經(jīng)驗，并聯(lián)合中國合作伙伴共同為中國開發(fā)300MW和500MW變電容量的預裝式模塊化海上變電站（簡稱PMOS）解決方案，并已獲得中國船級社（CCS）頒發(fā)的原則性批準證書（AIP）。
“我們不僅讓客戶在采購過程中直接節(jié)約了成本，也為其減少了安裝成本。”王肩雷說，“沒有與中國合作伙伴的合作，我們無法帶來如此好的降本解決方案?！?
