“双碳”催促电力转型：能效提上去，损耗降下来

崔立勇

“企业现在非常专注。内部的任何讨论、任何决定，都围绕能源转型，专注‘碳达峰’和‘碳中和’。”日立能源全球执行副总裁、大中华区总裁张金泉对本报记者表示。

迅猛发展的电力无法靠“量”实现转型

日立能源是日立集团和ABB合资组建的全球电力行业新的领军者，两家股东公司的历史加在一起超过了250年。张金泉有着25年的电力行业经验，对行业发展有着深刻理解。

张金泉认为，电力正在发挥愈发重要的作用，工业、交通、建筑等主要行业未来都将向电气化转变，未来电力在全球能源需求总量中的占比超过50%。

他分析，“双碳”目标给电力行业带来了巨大机遇，市场将发生转变，三大发展趋势开始显现：化石能源发电为主加速向可再生能源发电为主转型；电气化程度日益提升；可持续能源载体为直接电气化提供补充。他预测，2050年，全球发电及电力传输将是现在的3倍，可变可再生能源装机约为2020年的20倍。

“电力将为整个能源系统提供重要支撑。”张金泉表示，电力市场增长潜力巨大，无论是国内还是国际都是如此。他分析，随着对电力的需求不断增加，未来将建设更多新电网，应用更多新设备；老旧设备加速升级改造；为了达到新的能耗标准要求，高损耗的设备也会被淘汰。

“只增加量是无法实现电力行业转型的，一定要有技术革新和解决方案推动支持。”张金泉提醒，无论是光伏还是风电，电气化进程必须提高使用效率，如果简单依赖过去的技术和装备，那么随着经济总量的增长及用电量的大幅增加，全球的能源将难以满足巨大的需求。

张金泉表示，日立能源正在为电力行业转型而努力。第一，提高各个环节的能效，将损耗降下来。例如，日立能源的柔性直流换流阀损耗低于0.5%，显著降低输电能耗。“在新能源领域，节省下来的是最绿色的电力，对环境保护有直接的帮助。”第二，增强电网的韧性，及时发现、就地解决隐患故障，增强电网的稳定性。第三，利用新技术，充分了解设备的运行状况，确保电网安全。他举例说，很多光伏项目布局在我国西北沙漠中，维修人员难以长期居住在那里，远程专家服务系统则可以解决这一难题。

亟须适应新能源发展的能源平台呼唤数字化

“可再生能源代替化石能源看起来简单，实际上安装、输送、并网、管理都需要大量的工作。”张金泉表示，在发电侧，新能源要做到可预测、可控制，实现友好型接入；在输配电侧，要保证高可靠、低损耗、交互性；在需求侧，分布式能源管理也是需要面对的挑战；遭遇极端天气怎么办，如何满足大量电力设备的现场维修服务需要，这些问题也都要统筹考虑。

面临新能源的发展，传统的能源平台将承接巨大挑战。张金泉明确，在“双碳”目标的要求下，未来需要环保型解决方案、数字化平台、能源平台，并将这三者结合起来，实现能够支撑可再生能源的可靠的新电力系统。

“数字化需要很漫长的过程。”张金泉认为，数字化涵盖范围广，而且在全球范围内，如今电网的数字化水平都达不到业界的期望。“能源转型需要诸多新的技术、解决方案和运营管理，需要上下游各方密切配合，从发电、输电、配电、用电的整条价值链入手。”

2020年7月，日立集团收购ABB电网事业部80.1%股份；2021年10月，公司更名为日立能源，继承了原ABB电网的业务运营及管理架构，总部位于瑞士苏黎世，在全球90多个国家拥有3.8万名员工，业务规模约100亿美元。ABB是全球公认的电气领域冠军，如今，电网业务转为日立能源后，最重要的工作就是让业内外重新熟悉这家既是“新公司”也是“老公司”的企业。

ABB在电力方面具有丰富的经验，日立则在数字化方面深耕多年。如今，日立能源内部与软件、自动化相关的业务，基本已经纳入日立集团的Lumada平台，包括LumadaAPM设备健康管理解决方案、LumadaEMS智慧能源管理解决方案、Lumadae-mesh数字化能源解决方案等。

张金泉表示，数字化产品将在电力行业大量涌现。未来，日立能源计划在反应更加灵敏的传感器上投入更大力量，并借助Lumada平台更好地收集、分析、利用数据。

能源绿色发展离不开产品创新和技术突破

张金泉强调，如今电力技术更新非常之快，日立能源坚持在研发上持续投入，实现产品创新和技术突破。在电力的减碳之路上，企业也必须通过创新技术和新业务模式，塑造灵活、安全和规模化的清洁能源系统。

据介绍，日立能源已经通过为多个创新项目提供领先技术及环保解决方案，助力“双碳”目标的实现。在张北，国家电网打造了全球首个高压直流电网，日立能源为其提供了多项关键解决方案，帮助输送稳定可靠的清洁能源，助力2022年北京冬奥会实现100%使用绿电；在浙江华电玉环海上风电项目中，为我国首个66千伏海上风电场提供创新技术；分别助力南方电网、华能集团打造虚拟电厂；为中国首个“零碳”变电站提供公司全球首台EconiQ环保型变压器；为国内的海上风电项目，提供了“模块化海上升压站”；145千伏环保型气体绝缘开关设备（GIS）也已在中国交付。

技术见长的张金泉讲起案例来格外翔实。“以往海上风电项目的建设是将单个产品运输到施工现场，像盖房子一样，工期长，占地面积大。”模块化的变电站是将设备提前“归纳”成类似于集装箱的模块，然后直接安置在平台上，大幅缩短了工期，降低了安装调制风险，压缩了造价。

EconiQ环保型变压器应用于国家电网在江苏无锡建设的“零碳”变电站中。变压器进行了低损耗设计，并使用天然酯类生物降解液作为绝缘介质。这种植物油具有较高的闪点和燃点，万一出现罕见的漏油，也可以自然分解，不会污染环境。

日立能源还为中广核象山涂茨海上风电项目提供Wind-STAR变压器及高压混合开关设备（半封闭式组合电器），助力风场的集电线路在66千伏电压等级下稳定运行，实现更远距离输电和更低输电损耗，推动海上清洁风能的高效利用。据介绍，这些产品采用特殊设计，以应对海上运行环境带来的挑战，确保能够承受强烈的海浪振动，并防腐蚀和海上盐雾。

张金泉说，日立能源计划在2028年前将所有产品打造成为绿色产品。

张金泉告诉本报记者，日立能源在中国已经建立了完整的队伍，除了极个别零部件需要进口，超过90%的产品在中国本土制造，其中又有20%出口。因此，企业在中国是出口比进口还多。“从内部控制和交货上，中国生产终归感觉要好一些。”他表示，日立能源加大在中国的投资，在重庆搬迁及新建变压器智能生产基地，在西安的电容器工厂正在搬迁以扩大产能，在合肥的生产基地开始注入全球新业务。

张金泉表示，日立能源的多项新技术提升都在中国得以实现。因为在电压等级和输送容量等方面，中国的项目标准都远远高于国际。例如，日立能源参与的昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程，起于新疆昌吉换流站，止于安徽古泉换流站，是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。