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2019年,我国扎实推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略,聚焦绿色低碳转型,继续深化能源供给侧结构性改革,既保持了量的合理增长,又实现了质的稳步提升。能源供需总体平稳增长,结构进一步优化,单位GDP能耗持续下降。 一、能源生产稳中趋缓 2019年,我国继续推进煤炭增优减劣,有序发展能源优质先进产能,积极推进油气增储上产和清洁能源消纳,加强能源输送设施建设,保障了能源安全生产和有效供给。我国规模以上工业能源生产整体稳定。 (一)煤炭结构性去产能不断深入,原煤生产增速略有回落。2019年,规模以上工业原煤产量37.5亿吨,比上年增长4.2%,增速比上年回落1.0个百分点。对年产30万吨以下煤矿分类处置,关闭退出落后煤矿,同时煤炭优质产能持续释放,向资源富集地区进一步集中,山西、内蒙古、陕西和新疆原煤产量占全国76.8%,占比较上年提高了2.5个百分点。 (二)油气增储上产态势良好,原油生产增速由负转正,天然气生产快速增长。2019年,石油和天然气新增探明储量分别达到12亿吨和1.4万亿立方米,比上年分别增长25.0%和68.0%。规模以上工业原油产量1.9亿吨,增长0.8%,增速由负转正,上年下降1.1%,扭转了2016年以来产量连续下滑的态势。天然气产量1736亿立方米,增长9.8%,连续三年增产超过100亿立方米。其中,致密砂岩气、页岩气和煤层气等非常规天然气产量占比超过30%,增长23.0%,拉动全部天然气产量增长6.9个百分点。 (三)电力生产有所放缓,电源结构不断优化。随着能源转型步伐加快和电力体制改革的深入推进,我国火电发电装机增速放缓,可再生能源装机占比不断提高,完成规模化开发的水电发展趋于平缓,风电、光电和核电发展进入快车道。2019年,规模以上工业发电7.1万亿千瓦时,比上年增长3.5%,增速比上年回落3.3个百分点。其中,火电增长1.9%,增速明显回落;水电因来水较好多发,增长4.8%,加快0.7个百分点;核电在新建机组投产运行带动下,增长18.3%;太阳能发电因光照较好,增长13.3%;风电因气象条件限制,增长放缓至7.0%。电源结构不断优化,水电、核电、风电和太阳能发电占全部发电量的27.7%,占比较上年提高了1.0个百分点。 二、能源进口较快增长 2019年,在加大国内勘探开发的同时加大进口力度,特别是深化周边和沿线国家能源合作,中俄东线天然气项目建成投产,努力维护我国油气供应持续稳定。根据海关总署快报数据,全年原煤、原油、天然气进口均保持较快增长:原煤进口3.0亿吨,比上年增长6.3%,增速比上年加快2.4个百分点;原油进口5.1亿吨,增长9.5%,回落0.6个百分点;天然气进口9656万吨,增长6.9%,回落25.0个百分点。 三、能源消费结构继续优化 2019年,我国消纳保障机制和监测预警平台进一步完善,储能调峰设施规划建设进一步加强,清洁能源消纳情况持续向好,能源消费结构进一步优化。初步核算,2019年能源消费总量比上年增长3.3%。其中,天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费占能源消费总量比重比上年提高了1.0个百分点,煤炭消费所占比重下降了1.3个百分点。 四、节能降耗取得新成效 2019年,各地围绕大气污染防治攻坚任务,扎实推进减煤替代和电能替代,加强节能技术攻关,努力提高能效水平,实现能源清洁高效利用,持续加强和完善节能减排工作,节能降耗取得新成效。初步核算,2019年单位GDP能耗比上年下降2.6%。其中,规模以上工业单位增加值能耗下降2.7%。 (作者为国家统计局能源统计司司长)...
目前,人类社会发展过程日益增长的能源需求与环境污染、资源短缺的矛盾不断加剧。电动汽车的推广应用对于能源系统绿色转型具有重要意义。然而,我国发电结构仍以火电为主,极大地限制了电动汽车绿色替代的效果,电动汽车如何与能源协同发展成为社会关注的重点。作为国家电网有限公司的智库机构,国网能源研究院结合我国新能源领域发展现状以及车网智能互动新近研究成果,分析了电动汽车与能源协同发展实现途径的实施基础与相关实践情况,指出了以新能源发电比例提升、电动汽车与电网互动为两大重点的电动汽车与能源协同发展实现途径,并提出了电动汽车与能源绿色化协同发展的可行建议。 绿色化汽车革命 伴随着动力电池、物联网、人工智能、5G和无人驾驶等技术的迅速发展,以电动化、智能化和共享化叠加融合的汽车产业蓬勃发展,能源系统是支撑电动化进程的关键基础设施,电动汽车与能源系统协同发展成为重要课题。所谓电动汽车与能源系统协同发展,一是能源系统建设和运营升级,支撑电动汽车快速、便捷和绿色充电,实现绿色化的汽车全面电动化;二是电动汽车参与电网互动调节,发挥削峰填谷作用,促进新能源消纳,推动能源绿色转型。可见,绿色化是汽车电动化的根本出发点和内在要求,是协同发展的重心所在。我们必须抓住绿色化这个关键点,以实现电动汽车与能源的协同发展。 由于我国传统发电结构的高排放,以及可再生能源发电会出现间歇性和波动性问题,以绿色化为特征的电动汽车与能源协同发展过程中仍有诸多障碍亟待清除。立足能源结构转型与商业模式创新,深入分析电动汽车与能源协同发展的主要障碍,探讨电动汽车与能源协同发展的实现路径,最终结合我国能源领域的实际情况,提出合理的协同发展建议,具有重要意义。 电动汽车与能源协同发展的障碍 当下,资源短缺和环境污染的现状成为人类社会发展面临的难题。交通运输业作为燃油消耗的主要行业和污染性气体排放的主要来源,急需实施节能减排措施,防止环境污染的进一步加重。电动汽车以电力代替燃油,能够减少燃油消耗与污染性气体排放,是缓解能源与环境压力的重要手段。我国政府将电动汽车相关产业作为战略性新兴产业,近年来在全国范围内加快推进汽车的全面电动化进程。2018年,中国新能源汽车销售量达126万辆,保有量达299万辆。预计2020年销售量达200万辆,保有量有望超过660万辆。2030年汽车电动化率可达到50%,将为电网提供巨大的储能和调节资源,是潜在的电网资产。但是,当前我国电动汽车充电方式仍以无序充电为主,与电网互动的技术应用和商业模式创新仍处于探索和试点阶段,难以有效发挥电动汽车移动储能的调节作用。电动汽车与电网互动,成为绿色化汽车革命的必然选择。 与此同时,当前我国的发电结构仍以火电为主。截至2018年底,全国全口径发电装机容量19亿kW,火电发电装机容量占比59.2%。2018年全国全口径发电量6.99万亿 kW·h,火电发电量占比70.4%。以化石能源为主要原料的发电结构使得绿色化汽车革命仍面临挑战。按照70%火电发电量比例估算,2018年销售的126万辆电动汽车仅相当于38万辆零排放汽车。2018年燃油汽车销售近2 800万辆,若燃油经济性提高10%,相当于280万辆零排放汽车,是当年电动化替代效果的7~8倍。在传统发电结构下的电动汽车绿色化替代效果十分有限,为电动汽车与能源绿色化协同发展造成巨大障碍。提高清洁电力比例,成为绿色化汽车革命的必然选择。 电动汽车与能源协同发展的实现路径 推进电动汽车与能源绿色化协同发展的根本途径是提高电动汽车绿色充电比例。我们可从两条路径进行,一是开展新能源发电比例提升行动,二是进行电动汽车与电网互动探索。 1. 新能源发电比例提升行动 近年来,我国新能源发展的总体情况良好。2018年,新能源发电新增装机容量6 622万kW,装机规模同比增长22%,占全国电源新增装机容量的54%,13个省份新能源装机容量占比超过20%;同年,新能源发电量占总发电量的比例达到7.8%,10个省份新能源发电量占全社会用电量的比例超过10%,在政策作用及市场选择下,新能源发电装机持续向消纳情况较好的地区转移。截至2018年底,我国新能源发电累计装机容量3.6亿kW,占全国电源装机容量的19%,首次超越水电。 根据《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》,2020年底,全国新能源发电装机容量达到3.9亿kW以上,占电源总装机比例达到29%,其中风电装机容量2.1亿kW以上,太阳能发电装机容量1.6亿kW以上。 综合以上我国新能源发展的总体情况与未来规模布局,新能源发电比例提升行动主要从以下四个方面出发进行实施。 (1)技术创新:在新能源设备技术创新领域,强化新能源出力预测、柔性变电站、交直流配电网和电网侧储能等新能源技术应用,积极开展专题研究、科技研发和工程示范并积极进行国际合作,提升新能源电力生产、供应的可靠性。 (2)电网建设:建设新能源重点送出工程和省内输电通道,提升跨省跨区通道输电能力,推动抽水蓄能电站建设,凭借远距离输电技术与储能技术解决新能源并网和输送问题,促进新能源并网、输送和消纳。 (3)调度运行:有序放开发电计划,深挖火电调峰能力,促进新能源电力生产。推动调峰辅助服务市场建设,加强风光水火联合优化运行,最大限度利用抽水蓄能电站,加强省间电网调峰互济,建立区域旋转备用共享机制,优化运行控制和检修安排,为新能源灵活存储、可靠供应和及时消纳提供保证。 (4)市场交易:在电力市场化改革背景下,新能源市场交易是近期新能源发电比例提升行动工作的重点。 1)积极组织省间交易。持续增加新能源消纳电量:2018年,完成新能源省间交易718亿kW·h,同比增长46%。“三北”地区通过加强省间交易,增加新能源消纳电量226亿kW·h。 2)持续扩大跨区现货交易规模。在跨区域富余新能源现货交易试点工作基础上,持续扩大跨区域富余新能源现货交易规模。2018年,组织新能源跨区现货交易电量70亿kW·h,同比增长21%。 3)创新新能源交易品种,开展新能源与水电打捆外送交易、新能源发电权交易、新能源直接交易以及新能源与抽水蓄能电站省间交易。2018年,首次开展新能源与水电打捆外送交易,完成西北新能源打捆外送交易电量3.4亿kW·h;完成新能源发电权交易电量188亿kW·h,同比增长58%;完成新能源直接交易电量304亿kW·h,同比增长49%;开展西北新能源与华中抽水蓄能电站省间交易,多消纳西北新能源电量4.2亿kW·h,同比增长73%。 2. 电动汽车与电网互动探索 电动汽车是能源互联网重要的灵活性要素资源之一,主要具有3大重要属性:承接了传统交通工具的交通属性;具有与智能设备广泛互联的互联网属性;电动汽车与电网的深度耦合使其具有了能源属性。以上属性决定了电动汽车对能源互联网实现多能互补、优化协调和清洁低碳发展具有重要支撑作用。 基于电动汽车的诸多特性,围绕客户侧能源生产消费新形态、新需求,构建涵盖电动汽车、储能和分布式电源等新型能源服务业务的智慧能源服务体系,将电动汽车融入智慧能源系统,开展电动汽车有序充电、绿色电力交易,实现电动汽车与家庭储能、电网设施之间的能量管理,可实现充便宜电、充绿色电的目标。同时,通过“源-网-桩-车”多层次互动,合理调度私人电动汽车有序充电、公共停车场智能充电以及激励多种车辆智能充电来优化利用配电网容量,优化充电设施布局,提升充电设施运营效益,促进清洁能源消纳,推动绿色化汽车革命。建设智慧能源服务体系,着重从车网互济、电池循环利用等方面开展工作,以实现电动汽车与电网灵活互动为目标,挖掘电动汽车与电网相互服务的潜力。 (1)构建车网智能互动(V2G)云平台。深入车网智能互动云平台建设,推进多应用场景的试点建设与商业化推广,积极打造引导和激励电动汽车用户参与电网多元化辅助服务的商业化运营模式,以V2G业务进一步挖掘电动汽车能源属性价值,增强车联网平台用户粘性,提升用户活跃度,提高电网资产利用效率。将大数据分析、机器学习技术应用于云平台中,基于电动汽车用能数据实现用户差异化画像。云平台遵循日前预测、日内调整的原则制定电动汽车充电策略,最终达到定制化V2G服务、精准化平滑负荷以及高效化能源管理的目的,全面推动电动汽车产业持续发展。 (2)建成充电电量聚合交易平台。建设基于车联网的绿电交易系统,打通电力交易平台与车联网平台的信息共享融合通道,支撑电动汽车充电桩准入注册、绿电交易和市场结算,实现供应侧、需求侧聚合优化和双向互动。探索实现电动汽车充电桩参与绿色能源交易示范应用,以市场化交易方式消纳新能源。基于V2G技术与信息技术,精准分析用户出行意愿以及充放电倾向并制定充放电激励方案,合理组织电动汽车向电力用户送电交易,缓解迎峰度夏期间、负荷尖峰时段用电需求。 (3)建设绿色交通和光储充电站。整合区域内光伏发电、储能单元、电动汽车及其充电设施等多种资源,形成一体化智慧运营发展体系。遵循该体系,合理利用有限的屋顶、空地空间,通过能量存储与优化配置实现本地化能源生产与用电负荷的基本平衡,可根据需要与大电网灵活互动使用,降低社区和充电站的用能成本。 (4)动力电池梯次利用。构建电池全生命周期运行监测机制,促进电池梯次利用。打造贯穿车主、储能用户、回收商和电池厂商的电池循环利用生态圈,减少处理废旧电池的资源、能源消耗并降低废旧电池所带来的环境危害。推广以退役电动汽车电池回收、重组和再利用为核心的动力电池梯次利用技术,提高动力电池和电动汽车环保性能,实现环境可持续发展。 (5)氢燃料电池汽车商业化应用。逐步健全我国氢能和氢燃料电池产业链,加速燃料电池系统对柴油机系统的替代,推进氢燃料汽车在载重货车和公路客车等长途运载领域商业化应用,在弃风弃光严重、电价优势明显等具备条件的地区打造新能源电制氢,以车载氢燃料电池系统、固定氢燃料电池系统提升新能源系统的储能、供能灵活性以及绿色能源消费水平。 电动汽车与能源协同发展建议 从新能源电力比例提升和电动汽车与电网互动两个主要方面,我们提出了如下发展建议: 1. 新能源电力比例提升建议 (1)加强顶层设计。在国家层面实现能源电力在全国范围统一规划、统一平衡;严控东部地区新增煤电规模,为清洁能源腾出市场空间。 (2)加快推进火电机组灵活性改造。进一步降低火电年度计划电量份额,减少火电年度计划约束。 (3)完善促进新能源消纳市场机制。落实可再生能源消纳保障机制,通过市场手段打破省间壁垒,争取更多省份放开市场主体的购电选择权;在西北、华北地区推广调峰辅助服务市场,完善火电调峰补偿机制。 (4)规范燃煤自备电厂建设和运行管理。并网燃煤自备电厂与公用电厂同等管理,服从电网统一调度,承担电网调峰义务和相应社会责任;在新能源消纳困难、装机明显冗余的地区,严禁新建燃煤自备电厂。 2. 电动汽车与电网互动建议 (1)建立电动汽车与电网互动标准体系。制定电动汽车与充放电设施信息通信协议、电动汽车充放电通用技术要求等标准,实现高可靠性、高稳定性、高兼容性的信息交互方式和数据模型。 (2)探索电动汽车参与需求响应市场机制和激励机制。建立需求响应分时电价/实时电价机制,探索建立电动汽车参与需求响应的市场化交易机制,推动电动汽车与电网互动商业化运营。统筹考虑经济激励和社会激励,推动电动汽车与电网互动。 (3)完善电动汽车参与的现货市场交易机制。在电力现货市场运行之前,建立针对电动汽车聚合电量的峰段电量和谷段电量市场化交易机制,促进清洁能源消纳,逐步建立电动汽车参与的现货市场交易机制。 (4)出台政策支持清洁能源电制氢技术应用,完善氢能管理理念和审批体制。出台政策推广新能源电制氢技术应用,不再将氢能作为危化品管理,赋予氢能能源主体地位,推动燃料电池汽车配套产业发展,促进燃料电池汽车商业化应用。 助力电动汽车与能源协同发展 针对电动汽车与能源协同发展这一课题,国网能源研究院展开了深入研究,我们总结的建议囊括了源、网、荷、储等电力系统重要环节,为电动汽车与能源协同发展起到了全面的指导作用。 通过分析电动汽车推广在实现节能减排中的重要意义和我国以火电为主的传统发电结构对电动汽车推广应用效果的限制,明确提出了以绿色化为核心的电动汽车与能源协同发展构想。结合我国新能源推广建设、新能源电力市场交易发展现状以及车网智能互动新近研究成果,归纳出了以新能源发电比例提升行动、电动汽车与电网互动为两大重点的电动汽车与能源协同发展实现途径。结合新能源领域发展现状,从宏观角度对提升新能源电力比例提出了传统火电机组升级改造,规范燃煤自备电厂建设和完善新能源市场机制的有关建议。同时,从商业与服务机制制定角度对电动汽车与电网互动提出了建立互动标准、完善市场交易机制和氢能管理体制的建议。...
随着经济社会的发展,我国能源资源和环境约束日益加剧,雾霾频发,生态环境问题突出。全球能源结构正在加速向绿色、低碳和智能的方向转型,电气化是必由之路。 我国能源现状  国网能源研究院能源供需所主任工程师吴鹏 2016年,我国CO2排放总量达95.1亿t,约占世界的27.9%;人均CO2排放为6.8 t,分别仅为美国的43%、日本的74%。我国碳排放强度降幅明显,但仍高于发达国家水平。 2000—2016年间,年均下降2.6%;2016年,我国碳排放强度为10.0 t CO2/万美元,约为世界平均水平的2.3倍,为美国的3.3倍、日本的5.2倍。2017年,全国单位国内生产总值能耗为0.57 t标准煤/万元(按2015年价格计算),比2016年下降3.4%。全年实现节能量1.66亿t标准煤;相当于2017年能源消费总量的3.7%。2017年,全国单位GDP电耗803 kW·h,比2016年下降1.2%,与2015年相比累计下降2.9%。“十五”期间累计上升15.4%,“十一五”期间下降0.8%,“十二五” 期间下降7.2%。2006—2017年,单位GDP电耗累计下降14.3%。其中结构因素、效率因素对单位GDP电耗下降的贡献分别为73.1%、26.9%。特别是2016、2017年,结构的优化弥补了部分行业电耗的上升,保持了整体电耗的持续下降。总体来看,2006年以来结构因素对我国单位GDP电耗的影响大于效率因素,且近年来结构因素的影响呈现逐步增大趋势。 目前我国的电力工业节能现状如下:供电煤耗呈下降趋势,“十一五”以来 ,供电煤耗持续降低,从2011年的329 gce/kW·h下降至2017年的309 gce/kW·h;厂用电率呈下降态势,从2011年的5.39%下降至2017年的4.8%;线损率逐年降低,从2011年的6.52%下降至2017年的6.48% 。 2017年,综合发电和输电环节节能效果,电力工业实现节能量1 300万tce。“十二五”期间实现节能总计6 901万tce。 电气化是必由之路 电气化水平是衡量一个国家或地区现代化水平的重要标志。由于各国基本国情不同,电气化发展历程既有共性又有差异。电气化水平的提高有助于提高能源利用效率,节约能源。从能源的终端利用效率来看,电能的终端利用效率最高,可以达到90%以上;燃气的终端利用热效率约为50%~90%,而燃煤的终端利用效率通常不高于40%。通过测算,1990—2015年我国电气化水平平均上升1%,能源强度下降3.6%。2016—2030年,预计电气化水平平均上升1%,能源强度下降2.6%。 电气化可以显著减少污染物排放,是解决能源环境问题的有效途径。从电力生产利用全过程来看,火力发电排放的污染物可以集中处理。目前火电厂脱硫率可达到90%以上,脱硝率可达80%以上。随着清洁能源的发展,提高电气化水平的环保优势将进一步显现。 电气化可以实现终端能源消费高效化、低碳化。从能源消费看,电能是清洁优质二次能源,终端利用效率最高,且无污染。随着电气化水平的大幅提升,将减少终端化石能源消费量,从而减少终端消费的污染物排放,实现能源的高效利用。 我国要达成节能减排的既定目标,实施再电气化十分重要。 再电气化进程具有两个方面的鲜明特点:从能源生产侧来看,体现为清洁能源特别是新能源的大规模开发利用;从能源消费侧来看,体现为电能对终端化石能源的深度替代。坚持智能电网、信息化融合是推进再电气化的重要支撑。 在生产侧,大规模开发利用清洁能源,实现对化石能源的替代和发电能源占一次能源消费比重的提升。 在消费侧,扩展电能的利用范围;深化电能的利用程度。呈现对其他终端能源消费品种的广泛替代。 在信息化融合方面,以“大云物移智”为代表的信息技术与能源行业深度融合,提升电能生产、利用各环节的智能化、互动化水平。 推进实施再电气化战略 (1)生产侧清洁替代 发电能源占一次能源消费比重稳步提升,非发电用化石能源消费在2025年左右达到峰值。高能效情景下,发电能源占比由2000年的约30%升至2035年的约47%、2050年的约60%;展望期内发电用煤量先升后降,占总用煤量比重峰值超过70%;发电用气持续增长。 分品种发电量结构持续调整,新能源发电量占比从2017年的6.6%提升至2035年的32%、2050年的55%。 提高化石能源发电利用比例。促使更多的煤炭用于发电,减少能源直接燃烧利用比重。2050年发电用煤占煤炭消费比重在70%以上。 提高能源资源发电效率。推广超超临界火电机组等发电技术利用,推行热电联产、热电冷三联产技术应用,提高发电能源利用效率。 大幅提高新能源发电比重。因地制宜,在资源丰富的地区大规模建设风电、太阳能发电设备;在相对不丰富地区,开发多种模式分布式清洁能源发电。 (2)消费侧电能替代 工业领域。推行电锅炉、电窑炉、电加热和电驱动等电能替代技术推广,以及工业智能制造和自动化生产技术,提升工业电气化水平;深化工业领域技术标准体系建设;着力加强工艺技术研发;加快工业重点领域替代技术推广;借助智能制造的发展趋势,建立相关产业链,提高电能替代在工业领域的推广。 交通领域。电动汽车对燃油汽车的替代进程加快,大规模推广电气化铁路、城市轨道交通和港口岸电能应用;着力加强电动汽车、电气化铁路等相关技术研发;形成充电基础设施的一体化服务网络、建设车联网平台,扩大试点城市;扩展适用的电动汽车增值服务,创新运营模式;加快出台相关政策,引导交通电气化发展建设。 居民领域。电采暖/制冷、烹饪等传统用能领域全面实现电能替代,住宅电气化、智能电器和智能家居等大范围推广;因地制宜发展集中电采暖和分散电取暖(碳晶、电热膜和发热电缆等);加快推进家庭共享电气化工程,推进电厨炊、电热水器等应用;推动智能家居发展,提升家庭智能化应用比例,并着力打造“互联网+电能替代”形式,形成用户与电网友好互动机制;积极推进新建住宅全电气化。 我国再电气化的建议 1)加强顶层设计,推动形成以再电气化为核心的能源转型共识。加强顶层设计与总体部署,将再电气化上升为国家战略,完善出台2050年国家能源转型路线图和实施方案,明确能源转型的长期目标和阶段性重点任务 2)强化政府职能,加强能源电力行业规划。实现供需平衡是提升能效的重要手段,是最大的节能。政府应充分发挥统筹作用,加强能源电力行业规划,特别是电源规划,本着电力行业发展适度超前的原则,科学规划电网电源发展。 3)加大研发投入,以技术创新推动电气化快速提升。加大终端用电技术研发,包括智慧建筑、智能电器和汽车电控等;广泛开展项目试点,推动新技术、新材料、新装备的试验示范和推广应用;鼓励储能技术创新,努力降低成本、延长寿命和提高性能,支撑新能源发展。 4)加快机制创新,支持新技术、新模式和新业态发展壮大。应用先进电力技术和互联网手段,加快建设以电为中心的能源互联网;着力打通机制壁垒、消除政策阻碍,培育壮大综合能源服务产业,培育新模式、新业态。 5)推进企业用能大数据共享分析,助力能源高效利用。建议相关部门大力支持发展大数据及关联产业,推进企业用能数据的融合共享,以及“互联网+智慧能源”的发展;加强企业用能数据的挖掘分析,为企业用能提供指导和服务,给大众提供智慧能源电力。 ...
随着全球范围内环境污染与能源紧缺形势的日益严峻,汽车电气化进程得到快速发展,加剧了传统零部件体系的变革,汽车产品朝电动化、智能化、网联化和共享化发展。这一趋势使得新的电气单元进入到汽车电气系统当中,不仅引入了新的制造工艺,同时也引发了新的挑战。   上汽大众汽车有限公司 高级经理张书桥 电动汽车发展现状 汽车行业正在经历着一场变革,新能源车汽车发展十分迅猛。在过去的5年中,我国新能源车销量的年增幅均超过30%,大幅超过汽车行业整体增速,2016年销量50.7 万辆,2017年销量77.7万辆,2018 年销量达到125.6万辆,其中,纯电动汽车占比接近80%。 电动汽车的蓬勃发展并不是偶然现象,各国利好政策是强大的助推器。其中,欧洲的政策推动最为明显。2019年6月,为了兑现在《巴黎协定》中做出的承诺,英国政府重新修订了《气候变化法案》,正式确定了该国到2050年实现温室气体“净零排放”的目标。目前,英国已成为第一个通过“净零排放”法的主要经济体,将清洁发展置于现代工业战略的核心。根据政府的说法,“净零排放”意味着任何排放都将通过计划来平衡,以抵消来自大气的等量温室气体。 2050年前实现“净零排放”,英国做得到吗 值得注意的是,电动汽车似乎已经成为英国建设“净零”城市的重要抓手。为实现“净零”目标,英国格拉斯哥市计划解决电动汽车的充电问题,并在5年内逐步淘汰排量最为严重的燃油公共汽车。而爱丁堡同样在交通领域上早有布局, 2018年,继吉利TX5电动出租车在挪威上市后,也开始在爱丁堡正式销售。英国气候变化委员会认为, 2024~2025年,纯电动汽车的成本将会接近汽油或柴油车成本。考虑到油价上升等因素,电动汽车在一些场景中的使用成本将远远低于传统燃油车,而且足以满足日常出行需要。因此,一旦电动汽车价格降低,车主确实会有转向零排放车辆如购买纯电动汽车的意愿。 在欧美发达国家纷纷公布燃油车禁售时间期限的同时,我国也将禁售燃油车时间表的研究工作提上了日程。近日,工信部发布了对《关于研究制定禁售燃油车时间表加快建设汽车强国的建议》的答复,明确指出,我国将支持有条件的地方建立燃油汽车禁行区试点,在取得成功的基础上,统筹研究制定燃油汽车退出时间表。 电动汽车的核心技术 区别于传统汽车,电动汽车的核心是“三电”技术,即电机、电池和电控技术。 电子控制系统的主要模块 电机按照结构原理分为直流电机、异步电机和同步电机。其中,异步电机具有价格低、易维护的特点,广泛用于目前面市的电动汽车产品中。相较于异步电机,永磁同步电机具有更高的效率和能量密度,但高昂的价格影响了它的普及。随着技术的革新和成本的降低,越来越多的电动汽车产品开始使用这种电机,典型的品牌有奥迪、大众以及蔚来汽车。 未来,汽车电机系统将朝着低成本、小型化和智能化的方向发展。随着永磁同步电机的成本降低和技术发展,它的应用将更加广泛。电驱动系统的集成化将使得整个系统拥有更轻的质量、更高的功率密度。而系统智能化的不断提升将提高整车的性能和智能化水平。 近年来,随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用,汽车电控技术得到了长足的发展,尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面有了较大突破。汽车电控技术已成为衡量现代汽车工业发展水平的重要标志。 具有高集成度、高可靠性和高安全性的一体化控制器,集成化程度高,有益于电动汽车的总布置,有益于电动汽车的轻量化、标准化,有益于信息传输的实时性和可靠性;同时一体化控制器降低了传导干扰并进一步降低了整车故障率,增强了整车的安全性,大幅度降低了电动汽车的成本,促进了电动汽车市场的商业化。 未来,借助相关领域的技术发展和突破,电控系统将朝着集成化、智能化和网络化的方向发展。嵌入式系统、网络控制和数据总线技术的成熟,使汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。而智能化传感技术和计算机技术的发展,加快了汽车的智能化进程。随着电控元件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越为重要。以分布式控制系统为基础构造的车载电子网络系统十分必要。 对于纯电动汽车来说,电池技术是其核心竞争力。近几年,我国动力电池市场经历了爆发式增长, 2018年国内新能源汽车销售约125万辆,动力电池装机量56.8 GW·h,同比增长56.88%。目前,动力电池主要分为3大体系,分别是磷酸铁锂电池、锰酸锂电池和三元锂电池。其中,磷酸铁锂电池和锰酸锂电池凭借着较低的价格和稳定的性能大量应用于电动客车,市场份额呈现增长态势。在乘用车市场,由于政策的推动以及其应用场景,三元锂电池是绝对的主力产品和研发重点,凭借不断降低的成本和越来越高的能量密度,它将是未来动力电池的发展重点。 电池产品分析及材料分类 在三元锂电池产品中,方形电池、圆柱形电池以及软包电池是当前主要的技术路线。以特斯拉为代表的企业一直使用松下的圆柱形电池。在过去的几年中,能量密度有了很大的提升。而方形电池凭借其单体能量高、成组一致性难度低的优势成为国内龙头企业的主要技术路线,占据当前市场主要地位。软包电池具有三者中最高的能量密度,但受制于技术和成本因素,目前的市场份额不高,随着固态电池技术的突破,软包电池作为固态电池的理想形态,未来将会有更大的发展空间。 电动汽车制造工艺 在制造工艺与生产装备上,电动汽车与传统汽车即有传承也存在着差异,这主要是由于电动汽车采用了新的动力来源和驱动系统以及相应的控制系统。 电动汽车动力总成的关键制造技术主要体现在电池系统、电机系统以及电控系统的制造上,另外还涉及高效方便的充电设施的制造与安装等。相较传统汽车,电动汽车总装工艺的变化最为突出:电机取代了发动机,此外还要安装电池、电控装置和高压线束等新增零部件。在整车检测线上,电动汽车新增加了电驱动系统及高压电系统的检测等内容,加强了对电性能和电安全性的检测。 总装中需安排电池、电动机、电控装置和高压线束等新增零部件的装配 在电动汽车中,电机驱动系统涉及到的电机、控制系统、机械减速及传动装置等部件的制造工艺成为行业关注的热点。 1. 差速器壳体 差速器是电动汽车中的重要部件,体积小,结构复杂,加工精度要求较高,仍然采用传统的机械加工工艺。 2. 机械减速及传动装置 机械减速及传动装置涉及到同步衬套、齿轮和差速器壳体等变化的生产工艺,主要涉及磨削、滚齿及焊接等加工工艺。 电机转子轴制造系统 3. 电机 电机涉及到的零件主要有转子盖、转子等,变化的工艺有感应淬火、硬加工及内齿轮控制等。目前,汽车电机已成为整车厂投资的热点。 电池模组制造 4. 电池 PACK线 目前,大部分车企都在计划自建电池工厂,生产电池包,智能化动力电池工厂的建设在国内外掀起热潮。 动力电池组装自动化生产主要包括分选配组工艺、自动焊接工艺、半成品组装工艺、老化测试工艺、PACK检测工艺以及PACK包装工艺。 电池包装配流程 电动汽车的安全问题 将续航里程视为发展的主要方向,而忽视安全问题,是导致我国电动汽车事故频发的主要原因之一。电动汽车事故频发,引起了有关部门的重视。国家市场监管总局发布的《关于2018年全国汽车安全与召回状况的通告》显示,2018 年,依托国家车辆事故深度调查体系和缺陷信息收集系统,组织开展新能源汽车缺陷调查3起,会同相关部门开展火灾事故现场调查5次,督促7家生产企业实施召回,涉及33个车型的12.14万缺陷车辆。缺陷原因主要为电控、机械、电气及电池系统故障。 总结影响电动汽车的安全主要有四大因素: 1. 碰撞 电动汽车发生碰撞,动力电池有可能因外力影响发生破损,导致内部电芯发生变形而短路,不断释放热量引发起火。 2. 涉水 电动汽车涉水可能引发外部短路,由于电池通常装配在底盘处,车辆频繁涉水可能会引起电池接口短路等情况发生。 3. 电控系统故障 电控系统主要是保障动力电池的安全运行,其一旦出现故障极有可能发生过度充电或放电等异常情况。 4. 高温 外界高温对电池的影响非常重要。车辆行驶或放置过程中,地面辐射的热量被电池包吸收,散热系统不到位就会造成电池短路发生燃烧。 此外,在电动汽车的制造过程中,也存在着不同于传统汽车的安全隐患。例如,机器人的大规模运用极易导致短路、戳破电池模组等情况发生,人工装配时需要注意绝缘保护避免高电压伤人。 绿色可持续发展 电动汽车的健康发展需要高安全、低成本且可回收的电池支撑。从全生命周期考虑,动力电池的维修保养、多层级利用和回收是实现其经济价值的重要途径。 德国大众希望在2025年成为全球电动汽车的领军企业,销售收入提高6%,电池研发也将成为德国大众的关注重点之一,进行集中研发,并力争在2025年为其纯电动车配备有150 GW·h的电池。从长远来看,德国大众希望回收97%的电池组原材料,而如今这一比例约为 53%。 目前,我国的电池回收法律法规也已经出台,建立回收点,建立生产责任延伸制,鼓励回收优先梯级利用。随着电动汽车销量的大幅增长,动力电池的装机量快速攀升,未来3年电动汽车的电池将进入规模化退役。国家出台政策鼓励优先梯级利用,梯级利用市场潜力巨大。同时,我国的废旧电池再生利用行业已有一定规模,并实现产业化。...
8月17日,江苏省泗洪县天岗湖光伏领跑基地航拍图。从高空俯瞰,空中风力发电、水面光伏板相映成趣,蔚为壮观,成为一道亮丽的风景。许昌亮摄(人民视觉)    据意大利国际事务研究所网站报道,中国在可再生能源领域的地位日益突出,正在变成实现全球能源结构转变的主角。中国不仅是在全球占据主导地位的最大风力涡轮机和光伏板生产国,还是全世界可再生能源领域首屈一指的产能大国和最大的投资流入国。    据《纽约时报》报道,中国的“清洁能源行动”已经带来了积极的变化。漂浮太阳能电站等专业技术将助力中国更有效地应对气候变化,中国在可再生能源利用方面已经构建了竞争优势。同时,这也让中国成为很多国家寻找能源解决方案的合作伙伴。    近日,联合国再生能源咨询机构发布的报告显示,中国连续第七年成为全球可再生能源的最大投资国,2018年中国对可再生能源的投资几乎占世界的1/3,达912亿美元。中国的可再生能源供应日益增长,可再生能源技术也居世界领先地位。    改革开放40年来,从无到有,从落后到赶超,可再生能源跨越式发展已经成为中国能源领域最耀眼的亮点。近年来,全球能源市场正经历着前所未有的变革:以太阳能和风能为代表的可再生能源成为主流。而在这场应对气候变化与加速能源转型的过程中,中国作为“可再生能源第一大国”的绿色新名片也越来越亮。    中国在可再生能源领域取得了诸多成就。    首先,中国作为“可再生能源第一大国”,风电、太阳能等可再生能源装机容量均为世界第一。截至2019年6月,中国风电装机1.93亿千瓦,占总装机容量的10.5%。光伏装机1.36亿千瓦,占总装机容量的7.4%,光伏装机已经提前实现2020年的规划目标。可再生能源的跨越式发展,替代作用日益凸显,极大优化了中国的能源结构,对中国实现能源安全、大气污染防治以及温室气体排放控制等多重目标均作出突出贡献。    第二,中国可再生能源技术装备水平显著提升,关键零部件基本实现国产化,相关新增专利数量居于国际前列,并构建了具有国际先进水平的完整产业链。中国已成为世界第一大风机和光伏设备生产国,国际竞争力大幅度提升。可再生能源相关产业作为战略性新兴产业,已经成为新疆、内蒙古、甘肃等风、光资源大省的支柱性产业,在优化当地经济结构、贡献财政收入以及创造就业机会等方面发挥了重要作用。    第三,中国可再生能源的发展,包括技术水平的提升以及市场规模扩大带来的成本下降,使得可再生能源的利用门槛大幅度降低,这为可再生能源在世界范围内的蓬勃发展作出巨大贡献。通过“一带一路”以及南南合作等机制,中国帮助广大发展中国家提高电力普及率,改善大气环境质量和控制温室气体排放。    中国可再生能源强劲发展的背后有着多重推动因素。    一是战略上高度重视。除了将可再生能源视为能源革命战略的重要支柱,突出其对能源安全、环境保护和应对气候变化的重要意义之外,中国还将可再生能源相关产业的发展视为培育新增长点、形成新动能的重要领域,成为深化供给侧结构性改革,构建现代经济体系的重要支撑,并在重大战略与规划中作为重要发展目标明确提出。    二是较为完善的支撑政策体系。政府出台了可再生能源电价政策,即根据技术进步和成本下降及时调整风电和光伏发电上网电价,以及明确了相关补贴政策,重点解决了可再生能源并网发电的政策和管理办法。财政激励方面,政府扩大了支持可再生能源发展的资金规模,完善了资金征收和发放管理流程。    三是中国巨大的可再生能源技术与产品市场与中国不断增强的制造业能力构成良性循环。这种良性循环推动中国在供需两端,即可再生能源装备产量和装机容量两个方面均成为世界第一,不断提升自主技术水平,在全球价值链中逐步走向高端。    加快全球能源转型,实现绿色低碳发展,已然成为当今国际社会的共同使命。中国长期以来找准战略定位,完善支持政策,提供财政激励,巩固投融资机制,注重研发、资本、市场、产品多要素的整合,为世界可再生能源发展贡献了“中国智慧”。    如今,中国在向创新发展路径转型的过程中,通过“一带一路”绿色合作,向其他国家展示可持续的发展框架,分享经验,使其消除对传统高碳增长模式的依赖,追求更低排放、低污染的创新、高效的发展道路,推动全球低碳发展转型。    在可再生能源领域,中国拥有全球领先的制造能力和优质产能、相对充裕的资本能力以及庞大的国内市场潜力。未来,通过深化全球供应链布局和专业化分工,加强可再生能源技术研发和商业模式方面的创新,中国将继续降低可再生能源技术应用成本,扩大全球范围内相关技术和产品的市场空间,减少温室气体排放,促进经济繁荣和创造就业机会,实现全球经济的再平衡。(钱盈盈采访整理)...
我国是化石能源生产大国,同时也是化石能源消费大国,而化石能源燃烧对环境的污染是极其严重的,因此开发新能源,并对现有能源加以高效合理的使用,是摆在企业面前的严峻课题。“十三五”规划中提出了开展能源革命的重要性,要加强重点单位,特别是工业制造企业、高能耗企业还有商业综合体等单位的节能管理,提高能源利用效率,控制能源消费总量,促进生态文明。 博世力士乐中国区能效项目经理赵殿鹏 作为能源消耗的主要群体,工业制造型企业实施有效的节能减排管理措施意义深远。目前,很多企业的能效管理仍然存在能源消耗信息缺失或失真、能效管理工具不完善等典型问题,直接造成企业能效管理混乱,节能减排工作难以开展,从而降低企业经济效益,阻碍企业可持续发展。为了解决这些问题,一是需要有效的企业能效分析评估系统及平台软件,二是需要能效提高的先进技术和具体案例,三是需要政府政策的引导和奖励支持。 2019年5月9日,德国博世集团(以下简称“博世”)宣布,到2020年底,博世全球包括270 家全球工厂将全面实现二氧化碳零排放,所有相关工厂,办公和管理设施,将不再留下碳足迹。为此,博世决定实施“二氧化碳零排放计划”,计划通过提高能源效率、参与绿色项目和提高新能源使用三个方面来达到二氧化碳零排放。另外,博世计划到 2030年共投资10亿欧元,用于博世全球工厂提高能效的新项目。因此,博世也将成为迄今为止在改善能效方面全球投入力度最大的、首家实现二氧化碳零排放这一目标的大型企业。 博世能效管理的最新进展 博世从2007年便开始实行减碳行动,并不断超越设定的单位碳排放目标。自2007年以来,博世全球已减少了超过31%的相对二氧化碳排放量。博世不仅注重提高设备和生产流程的效率,同时也注重将能源使用率最大化,将能耗降至最合理的水平。 博世认为,高效用能是实现二氧化碳零排放最经济的手段。经过十几年的经验积累,博世已经拥有了大量的实践应用经验 。 2007 年开始,博世就在其全球270家工厂中的十几万台机器设备,如冲压机床和机加工车床等,对高耗能的工艺流程,如热处理、清洗流程等,都进行了调查和研究,并都有很多具体的案例。 另一方面,博世开发利用了相应的硬件、软件工具来实现节能,比如自行研发的现代化能耗测试设备,测量机器设备各种工况下的能耗;比如能源管理平台,能跟踪机器设备能耗情况,比如对能源流进行模拟,分析整个工厂基础设施的能耗情况等。工厂能耗的主要来源有三个方面:一是具体的生产流程上的机器设备,二是机器设备需要的辅助装置,三是厂房等基础设施。以往,工厂无法知晓具体的能耗情况,也无法系统地知道工厂的能效提高从哪里下手,但通过能源流模型分析,博世可以推算出整个工厂合理的能耗使用量,指出实际问题所在并给出节能改进方案。 目前,博世针对能效改善方面,已经研发了很多不同类型的产品,比如智能液压系统、节能工业加热器、能效平台以及测试设备等。以工业加热器这种“看得见”的高能耗产品来说,博世的新产品可以实现将其工作过程中散发的余热进行回收利用,来降低设备的二氧化碳排放,也提高了能源利用率。 博世工厂节能系统化解决方案 能效管理任重道远 目前,博世可以为如下设备及工艺过程提供充分的参考案例,如机加工中心、冲压,喷漆、清洗、热处理、测试,又如高能耗的焊接、铸造等的生产工艺过程。这些都是经过博世基于全球 270家工厂实际情况验证而来,是可落地的能效提高的具体案例, 如对机器设备的液压系统进行改造以避免不必要的浪费等。 博世位于德国的Homburg工厂,是一家大型的泵、阀生产工厂,有3 000多名员工,从2007年开始到现在一共做了600多个能效管理项目,投资共计340万欧元。但是,通过这些投资,Homburg工厂得到了价值1 170万欧元的能源回报,而且能耗降低了40%。另一个成功案例是博世位于北京亦庄的生产工厂,2010—2018年,这家工厂的二氧化碳相对排放下降了50%。 大多数生产工厂以往在执行订单的过程中,考虑的首要条件都是如何满足客户要求,按订单要求生产,但很少有企业会同时兼顾到能耗问题。如果未来都能采用一种既满足客户需求,又能实现最佳能耗的模式,那么绿色制造、社会的可持续发展就会变得更加可靠。所以,现在企业的能效意识需要得到加强和提升。 现如今智能制造和工业互联网话题很热,其实,工业互联可以很好地支持能效的提高,将能耗情况与工业生产的需求联系起来,就可以知道生产模式、生产计划是否是在加工效率和能源效率都很高的情况下进行,从而实现经济效益与社会效益的双赢。 作为“工业4.0”的开拓者和实践者,博世集团整合全球的生产资源做出了卓越的贡献,并且成效显著,成为了全球制造业企业的典范。现如今,当能效管理引发全球极大关注的情况下,作为领军者,博世的“GoGreen”计划将为“工业4.0”提供更多的应用案例,持续推动“工业4.0”的实际落地。...
刚刚过去的7月29日,是今年的地球能源超载日,意味着人类只用七个月,就耗尽了全年的可再生资源。为了人类的生存发展,需要不断投入使用清洁、可持续的解决方案。能源互联网的建设作为其中重要的一环,可实现清洁能源基地与负荷中心的有效连接,为人类提供更多高效、环保的清洁能源。 行业统计数据显示,2019年中国能源互联网市场规模预计将达到9 420亿元,2020年有望突破万亿元。2019—2023年复合增长率约为8.55%。 业内权威专家认为,能源互联网的使命,是要破除阻碍开放共享能源生态形成的各类壁垒,深度融合,产业整合,形成综合能源服务。能源互联网是以电力系统为核心与纽带,构建多种类型能源的互联网络,利用互联网思维与技术改造能源行业,实现横向多源互补,纵向“源-网-荷-储”协调,能源与信息高度融合的新型(生态化)能源体系。 能源互联网发展“三步走” 能源互联网发展是能源与信息不断整合并相互促进的过程,将经历能源本身互联、信息互联网与能源行业相互促进,以及能源与信息深度融合三个阶段:第一阶段,能源本身的互联阶段,以电力系统为核心枢纽的多种能源物理互联网络,实现了横向多源互补;第二阶段,信息互联网与能源行业相互促进阶段,信息指导能量,能量提升价值。一方面,互联网催生了能源领域新的商业模式;另一方面,信息的高效流动使分散决策的帕累托最优替代了集中决策的整体优化。实现资源配置更加优化;第三阶段,能源与信息深度融合阶段,能源生产和消费达到高度定制化、自动化、智能化,形成一体化的全新能源产业形态。 目前,能源互联网建设面临着缺少标准的顶层设计,以及各个技术组织之间协调配合等挑战,以中国西北、西南地区为例,虽然拥有丰富的可再生能源,但却无法充分利用,这正是由于在底层硬件、控制软件以及平台枢纽等方面的薄弱所导致,急需得到全方位的加强。但可以看到,随着市场需求、国家政策、技术储备以及产业成熟度等方面的愈加完善,中国能源互联网建设的前景可期。 “三流合一”,融合发展 在能源互联网快速发展的过程中,多类型能源网络和交通运输网络高度整合,形成能量-信息-经济三元驱动的能源供用生态系统,从而实现能源生态圈的智能自治、平等开放、绿色低碳、安全高效和可持续发展。而这其中,坚强智能电网和泛在电力物联网作为能源互联网在电力系统的具体实现形式,扮演着不可或缺的重要角色:坚强智能电网是“骨骼肌肉”,支撑电力系统“能源流”的安全稳定传输;泛在电力物联网是“神经网络”,实现电力系统“源-网-荷-储”各环节“信息流”的末梢采集和归集处理。 2019年,国家电网提出建设“三型两网、世界一流”的战略目标,致力于建设运营好坚强智能电网、泛在电力物联网,打造建设世界一流能源互联网企业。从市场影响来看,具备坚强智能电网和泛在电力物联网建设实力,在电力信息化相关领域深耕多年的电力二次设备企业和相关软件企业,将迎来新一轮的发展机遇。 软硬件兼修,以智取胜 基于此,施耐德电气认为,未来世界将无限依赖于电力,配电系统作为电力系统到用户的最后一环,与用户关系最为紧密。同时,软件在能源互联网的建设过程中至关重要,但硬件本身的安全、可靠和数字化属性则是基础,只有将这两方面的能力相互融合,才能更好地推进实施。 同时,施耐德电气认为,部署智能化配网的目的关键在于服务电网终端用户,在于为核心电网和调度智能化提供最基本的供电分析数据,在于分布式能源的有效接入等,而这也将为泛在电力物联网的建设提供强力支撑。因此,智能化配网建设既要解决好数据的收集、管理、分析和应用需求,也要解决好数字设备的配置、通信与平台构建需求。 作为全球能效管理与自动化领域的数字化转型专家,施耐德电气在近年推出了全新一代基于物联网、适用于输配电领域的EcoStruxure架构与平台,可为用户覆盖互联互通产品,边缘控制,分析、应用与服务层的完整数字化电网和配电解决方案,其中包括底层的配电设备与分布式能源,用户的用能系统如楼控系统与分散式的工业自控系统,也包括部署在本地与云端的运维工具与应用,以助力用户实现网络优化,提升资产性能、同时将能效与运营水平提升到崭新的高度。 当前,施耐德电气正在继续推进着“Smart”进程,推出了更多带有先进数字化功能的硬件产品,比如:Smart HVX智能中压断路器,EasergyMiCOM P5继电保护装置等等,这些设备的共同点在于高质量的硬件被赋予了更加强大的数字化属性,成为物联架构最坚实的基础一环。比如,全新升级的Smart HVX智能中压断路器,可通过物联网技术及先进的自动化系统,全面感知智能设备,并对运行状态数据进行深度挖掘与分析,实现对温度、配柜、线圈和电动机的智能监测,有效提升能源及成本效益,全面提升用户数字化体验。 同时,施耐德电气拥有一系列处于EcoStruxure架构边缘控制,分析、应用与服务层的专家顾问应用,其中包括EcoStruxure Power Advisor电力顾问、EcoStruxure Facility Advisor千里眼顾问和EcoStruxure微能网顾问-EMA等,这些包含大数据分析、人工智能等前沿技术的高效能SaaS服务可充分融合数据及行业专业知识,为输配电过程的安全可靠,节能高效,以及用户的精细化管理,预防式维护提供强大保障。 基于在硬件、软件以及完整数字化平台方面的卓越能力,施耐德电气正在全球为众多客户提供完整的数字化电网解决方案,为客户创造价值。不久前,施耐德电气携手合作伙伴为国家电网连岛区域综合能源服务示范岛项目提供与实施以智能环网柜-Smart Premset为核心的智能化户外环网箱解决方案,助力国网连云港供电公司打造“五高一尖端”的全电气化能源服务示范岛项目。连岛于2019年1月实现顺利送电,施耐德电气提供的解决方案为保证该项目供电的可靠性,提升设备的安全性,实现设备全面感知,进一步提升配电精益化管理水平贡献了力量,同时助力客户提升了运维效率与服务质量。连岛全电气化能源服务示范岛项目的实施,将为未来更多坚强智能电网与泛在电力物联网项目的建设提供有益参考。 在进入中国的32年间,施耐德电气已经从单一的设备供应商完成了向融合软、硬件产品及服务的整体解决方案提供商角色的变化,致力于通过一体化的智能配电技术与方案助力用户实现配电的数字化,并将其安全、可靠、效率、互联互通与可持续的水平提升到新的高度。当前,施耐德电气基于EcoStruxure架构的技术、产品发展路线与当前国内市场所倡导坚强智能电网与泛在电力物联网的发展理念是一致的。在未来,施耐德电气将基于EcoStruxure架构进一步探索、深耕智能配电市场,为中国的能源互联网建设贡献自己的一份力量。...
图为建设中的白鹤滩水电站。数据来源:国家统计局和本报报道    核心阅读    完整的工业体系、齐全的工业门类、丰富的产业链条,大大增强了中国经济的韧性。    作为在建的巨型水电站,白鹤滩水电站的建造过程涉及水电设计、重大装备制造、建设管理等诸多产业领域,彰显了我国完备的产业链在锻造大国重器、超级工程中的优势。正是完备的产业链才支撑起了我国的超级工程建设。    时至盛夏,川滇交界,金沙江畔,远望山巅,云舒云卷。地处四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县交界处的白鹤滩水电站建设现场,酷暑中的施工更显火热。    全工程应用低热硅酸盐水泥混凝土(以下简称“低热水泥”)、率先使用单机容量百万千瓦级水轮机组,作为在建的巨型水电站,白鹤滩工程建设将把中国水电产业和中国水电设计水平、施工能力、重大装备制造能力、建设管理水平提升到一个全新的高度。白鹤滩水电站建成投产后,将产生巨大的发电、防洪等效益,每年可节约标准煤约1968万吨,减少排放二氧化碳5160万吨。这个超级工程背后的支撑,是中国完备的产业链。    温控防裂,特种水泥解难题    “正是因为有白鹤滩水电站这样的巨大需求,相关技术才有了用武之地”    大体积混凝土的温控防裂一直是工程界的难题。“白鹤滩水电站建设至今,尚未出现一条温度裂缝。”白鹤滩工程建设部教授级高工孙明伦说。    大坝建设需要浇筑大量混凝土,混凝土中的水泥水化反应会产生热量,使得混凝土浇筑后温度上升,之后再缓慢冷却到环境温度。如果不采取有效的温度控制措施,任由混凝土热胀冷缩,难免会产生裂缝。为了从源头上解决大坝的温度裂缝问题,白鹤滩全坝采用特种水泥——低热水泥。    白鹤滩拱坝高289米,混凝土总方量为803万立方米,低热水泥的水化热比中热水泥低约15%,能提高混凝土出机口温度、减少混凝土冷却通水量,仅温控费用一项,就可节省上亿元。“对于1700多亿元的工程项目来说,节省上亿元不是最关键的。控制温度裂缝,提高工程质量和保证工程长期安全稳定运行才是我们最看重的。”孙明伦说。    低热水泥的应用并非心血来潮。国外很早就能够生产低热水泥,但是因为早期强度低、生产成本高、影响工期等因素没有得到广泛应用。为了降低低热水泥生产成本,我国5家科研单位早在“九五”期间就开始进行技术研发,实现利用离子掺杂提高水泥矿物活性等技术突破。“三峡工程三期围堰进行了混凝土试验,溪洛渡电站泄洪洞因使用低热水泥裂缝数量下降了70%,等到现在建设白鹤滩、乌东德水电站,咱们的技术已经相当成熟。”孙明伦说。    实际上,低热水泥一般只用在水电站大坝、港口等大体积混凝土建设领域。“正是因为有白鹤滩水电站这样的巨大需求,相关技术才有了用武之地。没有白鹤滩,低热水泥就没有市场;而没有嘉华、华新这样的水泥厂,白鹤滩大坝混凝土温度控制就要难得多。”孙明伦说,超级工程催生了超级材料、超级技术。    中国制造,物美价廉显优势    “参建白鹤滩水电站的水电四局,为其直接供货的生产商超过百家,绝大多数是国内厂家”    夏日白鹤滩,35摄氏度以上的高温是常态。从拌和厂出厂到大坝施工现场的7分钟时间里,如何尽可能保证低温搅拌混凝土不会因为外界环境温度变化骤然升高?    “混凝土拌和过程中不仅要加入低温水,还要掺入一定比例的冰屑;而混凝土从拌和楼出来后,就会灌入专门加装了保温材料的自卸式货车,再通过缆机在几分钟内迅速送到大坝施工现场。”水电四局白鹤滩施工局机电大队大队长苗育西说,反复比选,最终选择了国产的“武汉新武新”作为冷水方案提供方。国产冷水机一小时能够生产300多立方米8摄氏度的冷水,进口的只能生产250立方米;而从价格上说,国产的机器118万元,进口的则高达180万元,只要是企业,都不难作出选择。    “30多年前,就是想用国产的产品,也未必买得到。最早只能进口冷水机组,因为国内压根就不能生产。”建了二三十年水电站的苗育西,也是我国水电工程建设领域的见证者。上世纪八九十年代,忙碌在水电站的施工设备,至少有一半是从国外进口的。而在如今的白鹤滩,想找进口装备可有点难。    “倒不是我们会优先考虑国内厂商,而是国内厂商的性价比高。”苗育西给记者算了笔账:性能基本一致的自卸式货车,一台进口车要近百万元,可国产的“红岩金刚”才40万元,价格优势明显。    “其实对我们来说,采购设备不仅看价格,更重要的是看性价比。国外不少厂商配件到位慢,个别软件只能由厂家操作。有时久等不来影响施工进度,我们不敢买。”苗育西说,国内设备不仅价格低,质量也非常可靠。“参建白鹤滩水电站的水电四局,为其直接供货的生产商超过百家,绝大多数是国内厂家。”    “我们抱着开放的心态,绝不会刻意区分国产还是进口,关键还是看哪个物美价廉。”苗育西说。    智能建造,建设安全更高效    “不必冒着酷暑去工地,只要坐在指挥部,现场视频、实时数据全都一目了然”    怎么能最便捷直观地了解白鹤滩水电站的建设进度?“不必冒着酷暑去工地,只要坐在指挥部,现场视频、实时数据全都一目了然。”苗育西说。    混凝土浇筑后,需要进行平仓振捣。依靠瑞能电器提供的高精度传感器、北斗卫星定位系统、中国电建成都院研发的监控软件,可以对混凝土的平仓振捣全过程进行实时监控,任何操作不到位的情况会自动预警,提示现场质量管理人员进行纠偏;生产什么样的混凝土,只要一线人员在手机上远程操作即可完成;负责数据传输的,则是中国联通。为了避免水电站在遭遇地震时溃坝、下泄而造成次生灾害,天河一号超级计算机对白鹤滩水电站的抗震安全性进行模拟分析,保证抗震设计安全。    清华大学和三峡集团共同研制的智能通水成套装备和移动实时软件平台,通过在新浇筑混凝土坝块和水管中安装数字温度传感器,实时测量混凝土温度和进出水温。点开手机,大坝施工状态和各种参数尽在掌握。在冷却水管中安装的温度、流量和一体流温集成控制装置,还可以实现动态智能控制。    自主创新,国之重器有底气    “我国水电站建设、安装、运营全产业链都已经走出国门,成为中国的名片”    在白鹤滩水电站众多工程技术指标中,“百万机组”格外引人注目。作为世界上首批百万千瓦水电机组,不仅实现了单机容量的巨大跨越,背后的技术支撑更将引领整个水电产业技术水平的提升。    然而,锻造“国之重器”谈何容易?白鹤滩工程建设部机电项目部主任康永林介绍,最初三峡电站的发电机组所需的硅钢片只能依靠进口,当我们自主研发右岸机组时,外方突然将价格提高到左岸机组的3倍。无奈之下,三峡集团只能与宝钢联手研发。“如果当时放弃了自主研发,可能白鹤滩水电站水电机组的硅钢片还是需要进口。”    从三峡前单个机组发电能力的30万千瓦到白鹤滩的100万千瓦,中国水电装备设计制造实现了大跨越。如果说三峡是“引进、消化吸收、再创新”,那么在白鹤滩,则实现了完全自主创新。    引领世界,不少支撑技术只能首创,白鹤滩水电站的建设,倒逼东方电机、哈电集团等研发新的绝缘材料、发电机组;倒逼中国电建、中能建集团提升水电设施安装水平。早在2006年,三峡集团就牵头国内设计单位、科研院所和设备制造厂家,攻克发动机散热、新型材料等系列技术难关。三峡集团通过在重大装备科研、设计和制造、安装和运行链条中分层次有步骤地稳步推进国产化,已在机组设备、高压电气设备、辅助设备乃至基础材料上取得了重要成果。    “不仅是高大上的技术,白鹤滩水电站对于照明、供水、排风管这样的基础配套设施也有更高标准的要求。能够参与电站建设,对相关企业来说,也是其技术能力的体现,将有助于企业拓展普通消费市场。”康永林介绍,“如今,我国水电站建设、安装、运营全产业链都已经走出国门,成为中国的名片。”(记者 杨文明)...
我国水能资源比较丰富,主要集中在中西部地区的大中型河流上,其中长江上游的金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、澜沧江和黄河、怒江等主要干流上,装机容量约占可技术开发量的60%以上,国家一直重视和鼓励支持水能资源的科学合理有序开发。截至2018年底,我国水电装机容量达到3.5亿 kW,占全国发电装机容量20%。 世界水电大国 截至2018年末,单机额定容量50万kW以上的巨型机组见下表。除乌东德、白鹤滩水电站正在建设外,其余都已投运。 “十三五”开始,陆续开工建设建成投运的还有金沙江、雅砻江、大渡河、溪洛渡和向家坝等大型水电站,形成了西南地区水电基地,并已将电力外送到华北、华中和华东负荷中心。根据长江三峡集团公司发布的信息,金沙江上的溪洛渡、向家坝和乌东德,已投运的白鹤滩等4座大型水电站装机容量超过4 300万kW,相当于两个三峡工程,年发电量2 000亿kW·h。向家坝水电站8台/80万kW机组于2014年全部建成投产发电。溪洛渡水电站18台/77万kW机组,在中国排名第二,世界排名第三,于2016年全部建成投产发电。 据水力规划总院预测,我国水电技术可开发容量为5.5亿~5.8亿kW,到2020年,常规水电装机容量将达到3.7亿kW左右,约占技术开发量的62%左右,其中小水电装机容量达到8 000万kW。 规划“十三五”末,抽水蓄能机组新增装机规模预测将达到5 000万kW,今后若干年内,水电新建装机容量将保持年投运800~1 000万kW的增长幅度。 水电的核心是对国家能源安全的贡献。我国在发展大型水电站中,既有多功能水利基础设施建设带来的良好机遇,又有一系列关键技术创新发展难题的挑战,比如在西南地区发展的大型水电站中,我们水电战线上的科技人员就攻克了高地震区,高拱坝,高水头,大泄流量等世界级的难题。 水电的发展,对能源与水资源管理的贡献,不仅仅局限于国内电力生产或区域防洪。从能源角度看,水电还可通过蓄水、调节容量和负荷等特有的手段稳定地区电网系统,并通过与核电、火电的联合运营方式来降低成本。 目前,世界上已投运的混流式水电机组的单机额定容量最大为70万kW的水电站有:美国大古力水电站(3台×70万kW)、巴西依泰普水电站(18台×70万kW)、中国三峡水电站(32台×70万kW)、中国砻滩水电站(4台×70万kW)、中国向家坝水电站(8台×80万kW)和中国溪洛渡水电站(18台×77万kW),转轮直径最大为三峡工程的10.4 m。已投运轴流式水电机组最大单机容量为我国福建水口水电站,单机容量200 MW。最大转轮直径为葛洲坝水电站,转轮直径11.3 m。 设备国产化成功之路 我接触水电工程装备制造是在1982年初到新世纪开始,参与了葛洲坝水利枢纽工程的设备制造、安装、调试、运行和三峡工程前期机组的选型认证工作。 1986年,三峡工程机组的机电设备论证报告开始起草讨论。在初步设计阶段,机械部、水电部、水科规划院、长江设计院和东方、哈尔滨电机厂的技术人员经过全面补充论证后,推荐单机容量为70万kW装机26台,电站装机容量1 820万kW。到三峡工程开工建设阶段,经批准增加地下厂房6台/70万kW装机容量,从此三峡整个电站装机容量为32台/70万kW,总装机容量为2 240万kW。 在招投标过程中,顶层决策十分重要。三峡工程所运行的大容量水轮发电机组关系到整个枢纽的安全、可靠运行和综合效益的发挥。在三峡工程论证阶段,东方电机公司、哈尔滨电机公司无法独立承担设计和制造工作,但单靠采购国外先进设备,不仅增加工程费用,也会产生对国外技术的依赖。 党中央和国务院采用了市场换技术的正确决策,时任副总理邹家华同志要求三峡总公司采购设备合同和技术转让合同必须同时签约才有效,具体原则是:市场换技术、联合设计、合作制造和技术转让,逐步实现国产化。 国家对三峡工程水电机组的制造高度重视,在“七五”“八五”“十五”期间,均设立了重大技术装备研制攻关项目。而中国水电装备的实力,也通过举世瞩目的三峡工程得到了快速提升。 三峡工程电站左岸14台机组招标时,国内企业还没有能力入围,基本上由国外企业进行,法国阿尔斯通中标8台,与哈尔滨电机公司合作;VGS联合体中标6台,与东方电机公司合作左岸14台机组,其中留出最后2台机组分别由东方电机公司、哈尔滨电机公司制造。但由于三峡工程中,左岸国内为主承担制造的2台机组性能优良、质量可靠,得到了用户信任,到三峡右岸的12台机组招标时,发生了重大变化:国外企业中标4台机组(阿尔斯通公司),国内企业中标8台机组——分别由东方电机公司和哈尔滨电机公司各得标4台;地下厂房的6台机组中,国外阿尔斯通公司、国内东方电机公司、哈尔滨电机公司各得标2台,实现了三分天下有其二的格局。 其中,东方电机公司采用了中科院电工所顾国彪院士领导的实验室、研发团队自主创新的蒸发冷却技术,合作制造的蒸发冷却水轮发电机组自投运以来,系统运行状况良好,机组温升数据正常,至今未发生因蒸发冷却系统故障而导致机组跳闸停机事件,获得了用户好评。 2012年8月份三峡工程右岸地下厂房最后一台70万kW机组正式并网发电,这标志着世界装机容量最大的水电站全面建成,并投入商业运行。 到目前为止,国内承担三峡工程左岸、右岸及地下厂房的水电机组的性能全部达到了国外同等水平,运行稳定,质量等各项指标优于左岸进口机组。而三峡工程经过 20年的建设,在发电、航运、防洪以及输电送出工程试验性蓄水等方面已经具备了整体竣工验收条件。就三峡水电站发电来讲,2018年的年度发电量突破1 000亿kW·h,三峡水电站运行以来,累计发电量达到12 000亿kW·h,相当于节约标煤 3.6亿t。...
    进入2019年,氢能源热度攀升。《经济参考报》记者获悉,目前有超过20个城市竞相出台规划,打造相关产业群,许多企业也在加速“跑马圈地”,其中不乏国家队的身影,氢能“万亿级”市场蛋糕抢夺战正酣。     今年政府工作报告首次提出推动加氢等设施建设。3月26日,财政部等四部委印发了《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,在其他新能源车型补贴大幅下调时,对燃料电池汽车补贴力度保持不变。之后高层及相关部委又数次提到加快发展氢能源等新兴产业。     全国各地也竞相出台扶持政策,规划布局相关产业群。据不完全统计,目前已有20多个省市出台氢能的发展规划和氢燃料汽车的发展规划,形成了华东、华中、华南、华北、东北、西南六个氢能和氢燃料电池汽车的产业群。     山西省提出,依托太原市、大同市、长治市等城市现有氢燃料电池汽车相关产业开展试点示范,将山西打造成中国“氢谷”。浙江宁波也提出要打造氢能装备制造基地、推进氢能技术创新研发、推进氢能示范应用、建设氢能产业创新协同平台、引进培育氢能龙头企业以及推进氢能公共服务平台建设。     江苏如皋规划到2030年氢能产业年产值突破1000亿元,氢能和新能源汽车企业建设高水平研发平台的最高可享受1000万元的资助。安徽六安提出,对于加氢站的财政补贴最高不超过400万元。此前,广东佛山南海对区内新建成的单个加氢站最高补贴800万元。     政策暖风劲吹之下,许多企业也加速跑马圈地。去年国家能源集团发起并牵头成立了中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟,国家电网等十几家央企参与其中。今年两会期间,中核集团表示与清华大学、宝武集团等国内主要相关单位,联合开展了核能制氢与氢能冶金结合的前期合作。     多个上市公司近期也密集披露“涉氢”计划。鸿达兴业近日公告,子公司乌海化工在乌海市海南区海化工业园建设的第一座加氢站于日前投入使用。此前其与乌海市政府签署了《氢能项目战略合作协议》,拟在乌海开展氢能技术及应用研究,打造氢能城市。该公司还将利用中石化内蒙古分公司现有网点增添加氢功能及加氢站的建设工作。     长盈精密公告称,公司拟在深圳投资设立全资子公司深圳市长盈氢能动力技术有限公司,注册资本1亿元,经营范围包括氢燃料电池金属极板的研发、生产和销售等。中泰股份、开尔新材等上市公司也表示,要成立公司布局氢能源行业。     据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》预计,到2020年,中国氢燃料电池车辆将达到1万辆;到2030年,氢燃料电池车辆保有量将达到200万辆,占全国汽车总产量的比重约5%,氢燃料电池汽车产业产值有望突破万亿元大关。     不过,业内人士也指出,作为新兴产业,氢能源市场化应用尚需时间验证,燃料电池车在成本、技术及配套设施建设方面还有待突破。...
    “在能源供给侧实施清洁替代,在能源消费侧实施电能替代,形成清洁主导、电力为中心的能源格局,是世界能源转型大趋势。”在近日举办的“中电联2019年第一次理事长会议暨2019年经济形势与电力发展研讨会”上,中国电力企业联合会理事长刘振亚说。      刘振亚表示,随着能源格局向清洁化方向主导,电网将成为未来能源配置的主要平台。“当前,全球清洁能源资源与电力需求分布不均衡,风电、太阳能发电具有的随机性、波动性决定了构建全球能源互联网、实现清洁能源全球优化配置的必要性。”刘振亚说。      据测算,随着技术进步和规模化发展,全球陆上风电、光伏发电的竞争力将在2025年前全面超过化石能源。到2050年,全球清洁能源占一次能源消费比重超过70%,清洁能源发电装机占总装机比重超过80%。未来,全球电网互联方式将发生重大转变,从小功率交换、余缺互济为主,向大容量输电、大型能源基地向负荷中心直送直供转变。      “作为党中央的一项重大决策部署,构建全球能源互联网为我国能源电力行业发展指明了方向。”刘振亚指出,推动世界能源转型,就是要建设全球能源互联网,全球能源互联网的实质是“智能电网+特高压电网+清洁能源”,是清洁能源大规模开发、大范围配置、高效利用的重要平台。      作为全球能源互联网的重要组成部分,中国能源互联网应如何参与其中?刘振亚表示,要遵循创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,强化创新驱动,在加快清洁能源开发、能源结构调整和优化布局基础上,加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的智能电网,大幅提升电力系统安全运行水平和电力行业效率效益。      当前,我国电力企业普遍面临经营压力和发展困难,电力企业利润增速下滑,电力企业投资能力下降,电建及装备市场形势严峻。刘振亚表示,拓展业务布局、实现提质增效,是破解问题的关键,构建全球能源互联网将有力促进电力企业实现优势互补、合作打造新的效益增长点,变“单打独斗”为“抱团出海”,将为电力企业可持续发展开辟新道路。      据悉,构建全球能源互联网,总体将按照国内互联、洲内互联、全球互联三个阶段推进。2025年,跨国联网实现重要突破;2035年,基本实现各大洲洲内电网互联,亚洲、欧洲、非洲率先跨洲联网;2050年,基本建成全球能源互联网。      “目前,全球能源互联网建设已进入战略实施关键期。”刘振亚透露,全球能源互联网发展合作组织已成立了全球能源互联网大学和智库联盟,电力、装备、金融及非洲、阿拉伯国家能源互联网可持续发展联盟等正在筹建中,电力企业要抢抓机遇,在加快转型和强化创新中实现高质量发展。(经济日报记者 顾 阳)...
2019年1月17日,国家电网三届四次职代会暨2019年工作会议提出,聚焦建设世界一流能源互联网企业,守正创新、担当作为,打造“枢纽型,平台型,共享型”企业,建设运营好“坚强智能电网,泛在电力物联网”,即为“三型两网”发展战略。早在本世纪初,《电力需求侧管理》(中国电力出版社,2000年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—公共事业性商品,电网公司卖的应该是服务,而不是千瓦时;《电力需求侧管理的激励机制及其应用》(中国电力出版社,2001年,曾鸣著)提出,电是特殊商品—难以大规模存储,应该通过各类激励机制实现系统层面的供需互动。《综合资源规划及其激励理论与应用》(中国经济出版社,2000年,曾鸣著)提出,能源要高质高用、低质低用,需要通过综合资源规划(IRP)及相关激励机制实现各种能源的综合利用。近年来,随着能源电力、云大物移智等技术的不断进步与应用,电力系统逐步向以“横向多能源互补、纵向源网荷储协调”为主要特征的能源互联网、综合能源系统发展,电网公司也提出向综合能源服务商转型的重大战略部署。在当前时代背景下,国家电网公司提出打造“枢纽型,平台型,共享型”企业、建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”就是为了向用户提供更安全、智慧、经济、便捷的综合能源服务,并最终建成世界一流能源互联网企业。  一、“三型两网”立意与战略内涵 (一)为什么要实现“三型两网”? 当前,能源电力行业处于快速变革和发展时期,国家电网公司提出“三型两网”战略体系是满足 “三大改革”、“四个做好”要求的重要举措,是进一步践行企业宗旨,行使企业使命的重要战略布局。 “三大改革”要求国家电网公司必须向“三型”企业转型。一是国有企业改革,要求国家电网公司发挥其枢纽型的产业属性优势,建设具有全球竞争力的世界一流企业;二是能源革命与供给侧改革,要求国家电网公司发挥其平台型的网络属性优势,支撑大规模可再生能源并网消纳;三是电力体制改革,要求国家电网公司发挥其共享型的社会属性优势,配合做好电力市场建设工作。 “四个做好”要求国家电网公司必须建设运营好“两网”。一是做好电力安全供应,要求网架必须结构坚强;二是做好服务降本增效,要求电网必须运行智能;三是做好业务创新转型,要求公司必须紧跟需求变革;四是做好科技创新发展,要求企业必须加强技术应用。可以看出,建设运营好“坚强智能电网”与“泛在电力物联网”正是满足“四个做好”发展要求的基本途径。 (二)“三型两网”的战略内涵 “三型两网”是一个有机整体,“两网”是手段,“三型”是目标,两者是手段与目标的关系,即国家电网公司意在通过建设运营好“两网”实现向“三型”企业转型。 “枢纽型”体现电网公司的产业属性。电网公司是贯通发电侧与需求侧的中枢,是能源电力行业中能量流、信息流汇集最为密集的地方,建设运营好“两网”能够为发电侧出力的远距离传输、大规模新能源并网以及需求侧用户安全用电、综合能效提高提供有效支撑,从而凸显电网公司在保障能源安全、促进能源生产和消费革命、引领能源行业转型发展方面的价值作用。 “平台型”体现电网公司的网络属性。未来的国家电网是具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,将以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为支撑,汇聚各类资源,促进供需对接、要素重组、融通创新,打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态、新模式发展平台,使平台价值开发成为培育电网公司核心竞争优势的重要途径。 “共享型”体现电网公司的社会属性。通过建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网,支撑电网公司与用户及其他主体的信息互动、技术交流与业务合作,共同打造共建共治共赢的能源互联网生态圈,实现电网公司与用户及其他主体的数据共享、成果共享与价值共享。 建设“坚强智能电网”的着力点是在供给侧,支撑能源供给侧改革。通过特高压骨干网架进行电力的大规模、长距离稳定输送,解决三北、西南的风、光、水清洁能源消纳问题;通过智能配电网支撑间歇性分布式电源的有效并网,解决分布式电源协调利用困难问题。以上两种方式将是我国当前乃至未来一段时间内都将以为主的电力资源优化配置手段。 建设“泛在电力物联网”的着力点是在系统“源-网-荷-储”各环节末梢,支撑数据采集和具体业务开展。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,汇集各方面资源,为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面,提供充足有效的信息和数据支撑。 二、如何理解“泛在电力物联网”? (一)泛在电力物联网的基本内涵 物联网(Internet Of Things,IOT)最早由麻省理工学院的凯文·阿什顿(Kevin Ashton)教授提出,其理念和内涵不断进化和发展,当前普遍接受的定义为:基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络即称为物联网,其核心技术体系包括设备编码技术、设备识别技术、通信技术、传感技术和加密解析技术等方面。随着物联网技术向电网领域的引入,电力物联网的理念和应用不断涌现。我国在2010年就已经开始了关于电力物联网的基础理论及应用技术研究,电力物联网是物联网在智能电网中的应用,主要分为感知层、网络(传输)层、平台(数据)层和应用层四层架构。国家电网公司提出的“泛在电力物联网”是电力物联网的进化发展形态,其基础架构与电力物联网保持一致,就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其中,感知层的末端感知节点规模更大,采集的数据更全面,涵盖电力系统发、输、配、储、用各环节、各设备乃至各元件;传输层将通过5G等新技术的应用,实现更高的数据传输效率;数据层将所有数据统一汇集管理,数据壁垒将被打通;应用层则协同智慧服务体系的建设,向用户提供更加智能化、人性化的电力普遍服务,数据价值得以体现。 (二)“坚强智能电网”、“泛在电力物联网”与“能源互联网”的关系 能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,其目标是要构建一个以电力系统为核心与纽带,多类型能源网络和交通运输网络高度整合,能量-信息-经济三元驱动的能源供用生态系统,从而实现能源生态圈的智能自洽、平等开放、绿色低碳、安全高效和可持续发展。坚强智能电网和泛在电力物联网是能源互联网在电力系统的具体实现形式,坚强智能电网是“骨骼肌肉”,支撑电力系统“能源流”的安全稳定传输,泛在电力物联网是“神经网络”,实现电力系统“源-网-荷-储” 各环节“信息流”的末梢采集和归集处理。 三、如何实现“三型两网”建设目标? (一)第一条路径:守正坚强智能电网建设运营,创新泛在电力物联网技术体系与业务模式 守正坚强智能电网建设运营是国家电网公司支撑国民经济稳定发展的基础,创新泛在电力物联网发展应用是国家电网公司推进国民经济快速发展的手段。当前,建设运营坚强智能电网已有一定的发展基础,而泛在电力物联网则处于起步阶段。基于此,可以从以下两方面入手,以率先实现建设运营好“两网”的战略目标。 1.顶层设计与业务布局并重 将智能电网建设规划、泛在电力物联网建设规划与新时期综合能源服务业务布局放在同一位置,实现“骨骼肌肉”与“神经网络”的有效结合,并通过合理的业务布局实现价值的有效回收。 一是做好智能电网规划,打造以特高压为骨干网络,智能配电网为毛细血管,各级电网协同发展的坚强智能电网发展规划,支撑三北、西南等地区风、光、水电清洁能源的大规模、远距离消纳以及分布式光伏、分布式风电等分布式电源的高效并网利用;二是尽快落实泛在电力物联网规划,先以电网侧的“万物互联”为切入点,大规模部署电网信息采集终端,实现对整个电网运行信息、故障信息、设备信息的全面感知,其后打通发电侧电厂和需求侧用户的数据壁垒,部署发电信息、用户信息数据采集终端,实现真正的电力“万物互联”,建成泛在电力物联网;三是统筹兼顾新时期综合能源服务业务布局,顺应智能电网和泛在电力物联网发展路径,提前布局服务业务版图,设计相应的商业模式和价值回收途径,以提升企业经营效益。比如,布局用户侧用能终端信息采集业务,提前打通用能终端数据采集壁垒;布局以用户用能信息挖掘为主的增值服务(故障预警、远程控制、节能优化等),实现用户用能信息价值的深度挖掘和有效回收。 2.基础建设与技术创新同步 按规划开展特高压、智能配电网、云大物移智等基础设施建设和装置部署,并加强相关技术难题攻关,创新智能电网和泛在电力物联网技术体系并推广应用。 一是保证特高压基础设施建设及技术创新,按规划建设特高压基础设施,并加强特高压统一潮流控制器、超高压柔性环网控制器等关键技术设备的攻关研发和部署应用;二是加强智能配电网结构优化,按规划建设智能配电网基础设施,并加强主动配电网分析与协调控制、直流配电网、弹性配电网等关键技术设备的攻关研发和部署应用;三是推进云大物移智技术在电力领域的创新应用,在电力系统发、输、配、储、用各环节、各设备乃至各元件安装编码标识与信息采集终端,建设电力信息传输网络、基站、数据中心等基础设施建设。 (二)第二条路径:担当企业社会责任,作为电力体制改革和供给侧结构性改革的先锋 担当企业社会责任是国家电网公司作为“枢纽型、平台型”企业的功能体现,作为电力体制改革和供给侧结构性改革的先锋是国家电网公司向“共享型”企业转型、与用户等其他主体共享价值创造的重要前提。具体可以从以下两方面入手,以推动国家电网公司向“三型”企业的转型发展。 1.着力推动能源电力行业的体制机制改革 一是践行国有企业改革要求,探索电网公司内部市场化运营机制建设路径,以市场化运营的手段加速对行业发展、企业成长有利的新技术应用和新业态发展;二是推动电力体制改革,建设建成竞争充分、开放有序、健康发展的市场体系,以市场化竞争的手段淘汰低效生产技术和守旧经营理念;三是支撑能源消费革命与供给侧改革,为云大物移智技术在需求侧、发电侧及电网侧的部署应用提供良好的政策环境。 2.搭建共享平台,实现企业价值共享 一是打造数据共享平台,开展信息共享服务,通过泛在电力物联网全面搜集系统运行信息和用户用能信息,在保障用户隐私的前提下,向用户自身、科研机构、政府部门及其他主体共享相关数据和信息,支撑用户用能行为优化、科研工作开展、政府监督管理,最大化发挥数据价值;二是打造学术交流平台,开展技术共享服务,利用电网公司在智能电网、泛在电力物联网技术装备领域优势,建设高端学术交流平台,与国内外能源电力企业、高校、科研机构开展学术交流与合作,实现技术交流与共享,共同促进坚强智能电网和泛在电力物联网的发展;三是打造业务融合平台,开展价值共享服务,在智能电网、泛在电力物联网建设领域,创新业务模式,以PPP、BOT、BT等模式引入其他主体、资本,共同开展综合能源服务相关业务,以推动其快速、有效落地,实现价值共享。 (三)第三条路径:提升综合能源服务水平,建设世界一流能源互联网企业 提升综合能源服务水平是国家电网公司提升企业竞争力的重要途径,建设世界一流能源互联网企业是国家电网公司的首要发展目标。具体可以从以下两方面入手,以提升国家电网公司综合能源服务水平和发展目标的实现。 1.以点到面,提升综合能源服务水平 一是突破企业管理桎梏,勇于创新综合能源服务商业模式,调研分析公共建筑、工业园区、工业企业等不同客户特点,准确掌握客户能源服务需求,细分客户类别。因地制宜地使用能源托管、多能互补等商业模式,大胆开展PPP、EMC、EPC、BOT等多种工程、商业模式实践,强化泛在电力物联网等相关技术的推广应用,为客户提供定制化的综合能源解决方案。 二是选取典型区域,打造综合能源服务试点示范,继续推动现有重点试点示范项目,紧盯潜在市场、用户,发挥电网企业信息资源优势,广泛应用泛在电力物联网相关技术,掌握客户内部能效数据资源,开展多维度分析,深入挖掘数据价值,建设一批规模较大、效益良好、技术先进的综合能源服务示范项目。主动提炼项目运营经验,形成具有可推广性和可复制性的模式。 三是重视营销主动出击,积极开拓综合能源服务市场,紧紧抓住体制机制改革机遇期和建设世界一流能源互联网企业的窗口期,做好市场营销服务,紧盯优质园区、用户,利用已有试点示范经验和企业经营优势,积极开拓综合能源服务市场。 2.推动综合能源系统落地,建设世界一流能源互联网 一是围绕“两高三低”目标,开展综合能源系统仿真。综合能源系统的规划、运行、市场交易等各环节都要围绕“两高三低”目标的实现,即实现系统综合能效的提高、系统运行可靠性的提高、用户用能成本的降低、系统碳排放的降低和系统其它污染物排放的降低。开展综合能源系统仿真是推动综合能源系统落地的重要基础性理论研究工作,仿真的功能模块应该涉及规划方案验证、运行计划优化、市场交易模拟及综合效益评估等四个方面,以理论仿真指导实际项目落地,从而实现系统的“两高三低”目标。 二是进一步推进综合能源系统试点示范,选取典型区域,利用先进的物理信息技术和创新管理模式,落实投资/运营权限,建立统一的市场价值衡量标准,以及价值的转换媒介,实现对区域内冷热电三联供、分布式光伏、储能、用能负荷的协同优化,实现多种异质能源子系统之间的互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时,有效地提升能源利用效率,促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统,形成试点示范经验。 三是打造能源流与信息流融合的综合能源系统——能源互联网。将智能电网技术、泛在电力物联网技术广泛应用于综合能源系统建设,实现综合能源系统能源流和信息流的高度融合。通过互联网技术、先进控制技术等技术手段逐步消除各类能源网络之间的隔离性以及能源供应体系中的供需界限,构建以系统扁平化、设备智能化、能量互补化、供需分散化、数据透明化、信息对称化、交易自由化为主要特征,能够实现个性化能源定制,提高用户用能体验的清洁、高效的能源互联网。 四、相关机构、部门如何支撑“三型两网”建设? (一)高校、科研机构 当前,科研发展已进入源头创新、颠覆性创新逐渐涌现的时期,各大高等院校和科研机构逐渐成为重塑行业竞争格局、建设“三型两网”的重要驱动力。高校和科研机构可以从以下几个方面着手支撑“三型两网”建设: 1.“三型两网”的顶层设计、规划与业务布局研究 开展“三型两网”建设,涉及电网公司发展的方方面面,需要做好政策机制的顶层设计、基础设施建设的合理规划和业务体系的提前布局。高校、科研机构在电力系统规划、综合能源系统规划、政策研究与决策支持方面具有强大的研究团队和深厚的研究基础,能够为国家电网做好“三型两网”的顶层设计与规划布局提供科研支撑。 2.能源电力领域云大物移智技术的研发 作为能源电力行业技术研发的支撑单位,能源电力高校及相关科研机构在能源电力领域云大物移智技术的研发与试点应用方面均具有深厚的技术储备和试点应用经验。高校、科研机构应发挥自身优势,围绕电力云构建、大数据分析、泛在电力物联网、电力数据移动传输及智慧用电等领域关键科学问题进行攻关研发,以推动“三型两网”建设发展。 3.综合能源系统的基础仿真与应用研究 综合能源系统是我国能源电力系统转型的重要发展方向,建设综合能源系统、开展综合能源服务,是国家电网推进“三型两网”发展,建设世界一流能源互联网企业的重要工作内容。开展综合能源系统的基础仿真对于模拟系统运行状态、评估系统运行可靠性及综合效益具有重要价值。高校、科研机构在相关领域均已积累了一定的研究基础,如华北电力大学拥有全国唯一的综合能源系统仿真平台,应利用已有研究基础,进一步深化相关领域研究,促进综合能源系统建设和国家电网“三型两网”发展。 4.综合能源服务市场建设及策略研究 综合能源服务是市场竞争性业务,综合能源服务市场机制尚未建立,市场主体数量众多且背景各异,业务具有多样性、复杂性和不确定性,国家电网若要在综合能源服务产业中占得主导地位,需要超前布局,同时也是国内高校、科研机构需要重点攻关的关键问题。 (二)设备制造商 泛在电力物联网的建设对电力设备提出了更高的新要求,工欲善其事必先利其器,“三型两网”的成功实施就必须要求相关电力设备的更新升级,设备制造商起着至关重要的作用,具体可从两个方面进行提升: 1.提升智能电网基础设施建设所需设备生产水平和供应能力 坚强智能电网建设工程量大、设备类型多、质量要求高,而我国的电力设备生产制造水平尚难以满足要求,部分核心设备仍完全依赖于进口。因此,电力设备制造商应加强与高校、科研机构合作,尽快实现智能电网核心设备的国产化和规模化生产,在保证设备质量的同时降低设备成本,支撑坚强智能电网建设。 2.提升电力系统终端信息采集装置、信息传输装置、数据中心处理器等核心装备的生产水平和供应能力 泛在电力物联网的最终目标是要实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,需要大量的、面向各类设备的信息采集装置,适应各种信号和地理环境的信息传输装置以及大规模、高效快速数据处理器,这些都是设备制造商需要关注的领域。 (三)产业集团 产业集团是推动技术创新和落地应用的重要载体,未来可以重点推进相关试点工作,打造“三型两网”发展样板。目前,我国的“互联网+”智慧能源、电力物联网等相关工程示范尚未达到泛在电力物联网要求的系统各环节万物互联、人机互动的发展目标。产业集团应利用自身产业发展优势和试点示范经验,牢牢抓住建设世界一流能源互联网企业的战略突破期,与高校、科研机构、设备制造商加强合作,选取合适的试点区域,开展泛在电力物联网相关试点工作,打造“三型两网”发展样板,形成可推广的示范经验,进而推动国家电网公司向“枢纽型、平台型、共享型”企业转型发展,建设运营好“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”,最终建成具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业。(作者曾鸣,系华北电力大学能源互联网研究中心主任,中国能源研究会能源互联网专委会秘书长兼副主任,IEEE PES能源互联网专业技术委员会副主任委员)...
电力设备的可靠性是保障电网安全和经济运行的基础。智能电力设备是智能电网建设的关键,也是智能电网建设的基础。近年来,我国的智能电网发展十分迅速,特别是超高压、特高压等级输电技术已处于国际领先地位,进一步带动了我国电力设备技术的发展。 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室副主任耿英三 在电器产品智能化的研究领域,西安交通大学始终走在行业的前列。耿英三说:“在国内,我们首先提出了智能电器这一概念,并是最早的倡导者和有力的支持者。特别是在开关设备方面,我们做了大量的研究工作。作为中国电工技术学会电器智能化系统及应用专业委员会的挂靠单位,我们负责组织开展电气工程领域智能电力设备的研究工作,包括智能电器的设计与应用、智能电网的关键理论与技术、智能化电力装备寿命评估理论与技术、物联网技术在智能电网与智能电力设备中的应用以及电磁兼容理论与技术。” 信息技术的发展引发了新一轮的产业变革,物联网与传统产业的融合,给电网智能化的发展注入了新的动力。与此同时,大数据和人工智能的出现也加快了电器产品智能化的进程。真正的智能电器应该是能够感知、思维和判断,并进行最终的决策和执行的,从而更加系统地掌握电力设备的运行状态,对电力系统运行进行全生命周期的管理,确保电力系统整体的可靠性和安全性。而未来的电器制造商也不再是简单的售卖产品,将向系统解决方案供应商的方向转型。目前,我国电力装备的智能化水平已得到了全面的提升,虽然仍有些产品还停留在在线监测的初级阶段,但也有相当一部分产品已经达到国际先进水平。 智能化是实现能源转型升级、新能源可靠接入、智能电网建设以及智能配电系统建设的基础。在电力设备智能化方面,我们还有很多工作要做。 随着绿色能源的大力开发,特别是风电和光伏电站的建设,储能技术成为行业关注的热点问题。“在德国,可再生能源发电量约占其全国总发电量的33.1%,特别是风力发电。我在德国参观过装机300多台的大型风力发电场,对他们的风电与氢能技术进行了深入了解。未来,氢储能将成为可再生能源调节和消纳的重要手段,这是一个发展趋势。”耿英三说:“目前,西安交通大学也在从事氢储能相关的研究工作,希望能够把新能源发电与新型储能技术综合起来,实现真正的大规模应用。”...
北京东土科技股份有限公司(以下简称“东土科技”)凭借在工业通信领域向上层工业操作系统和底层交换芯片的积极拓展,近年来一直着力于打造工业互联网大格局,扎根于网络化工业控制整体解决方案的研究实践,主要研究方向为工业以太网通信技术、基于IPv6的宽带实时现场总线技术、基于网络控制的现场控制器技术、基于云控制的工业服务器技术、适应网络化控制的精密时钟技术以及控制数据安全可信等技术。 在2018中国能效管理创新技术高峰论坛的现场,东土科技高级副总经理兼总工程师薛百华面对采访,又一次强调说:“我们的发展基调不会改变,那就是要打破过去在工业互联网发展中受制于人的技术和产品,夯实我国智能制造发展的根基,打造自主可控的智能制造完整生产链。”工业领域是实现整个创新价值的关键,除了芯片级的自主可控,还有操作系统级的自主可控、协议自主可控以及产品级的自主可控。 薛百华 北京东土科技股份有限公司高级副总经理兼总工程师 什么是自主可控 从芯片的角度来说,自主可控最简单的解释就是:所有东西都要掌握在自己手里。从设计理念上来说,自主可控是指,从前端到后端的自主设计与验证,到芯片流片与制造,再到芯片的封装测试,所有过程都在中国本土完成。不难看出,自主可控既保证了产业信息安全,又保证了国家信息安全。这一点对于能效管理来说亦是如此。“ 能效管理是很重要的事情,虽然工作已经做得比较完善了,但还是需要我们再向前走一步。因为在能效管理的过程中,还有很多基础的部分没有发展起来,比如开关的发热问题等等,这与基础传感器没有做好、与传感器和元器件的结合没有做好这些问题是密切相关的。” 自主可控与安全问题 在能效管理过程中,能源的安全问题非常重要。目前,我国很多的发电厂、变电站中,很多基础的系统都来自于外国企业,如果出现恶意病毒事件,安全就无从谈起。“这也就是东土科技为什么一直强调我国应该在基础产业、基础半导体器件以及传感器元器件方面做更多工作和研究的原因。”薛百华表示,在这些方面,我国和国外的差距还是很大的,因此从三年前开始,东土科技就着力于做基础的元器件、基础的芯片和基础的操作系统。 2017年,东土科技研发的国内首颗A级自主可控网络交换芯片KD5660诞生,它的出现打破了我国芯片长期受制于人的窘境。薛百华介绍说,KD5660是中国在这一领域唯一实现芯片设计、验证、流片、封装及测试在中国大陆完成的芯片,是完全自主可控、安全可信的全国产化工业通信芯片。KD5660集成高可靠缓存与大容量MAC表,并独特地集成了以太网时钟同步特性,每一款东土芯片系列产品都支持二层交换、三层路由、IPv4/IPv6单播与多播、防攻击以及ACL与QoS特性。KD5660系列支持24个千兆端口,最多支持 4个万兆端口作为上联,以及1个千兆端口作为系统管理接口。 在工业总线这个领域,东土科技的代表作是Intebus二线宽带总线及芯片。2018年第二季度完成了该芯片MAC的验证,第三季度完成了芯片模拟前端的验证,11月27日完成了Intebus3000的投片。它的传输带宽可达100 Mbit/s,这样就可以给能源管理提供一个很宽的传输通道,“原来我们的能效管理不能自主可控,就是因为基础总线掌握在别人手里,基础CPU掌握在别人手里,东土科技的这款宽带总线芯片,很及时地解决了这一问题。”薛百华表示。 在能效管理过程中,还有一个问题会涉及安全,就是管理过程中难免会用到无线传输手段。无线传输的方式有很多种,用软件定义无线电,要能兼容多模的方式。“多路的冗余是工业控制和能效安全管理的过程中必然会遇到的问题。只有通道安全可靠了,数据才能有效传输。”Intebus二线宽带总线芯片拥有一个很强大的技术特点,就是宽带冗余的多业务数据传输,“工业网络是要容错的,出现问题不能瘫痪,我们在工业控制器上设置一个主用端口、一个备用端口,当中间断掉之后,数据仍然可以向两个方向传输,保证了网络的可靠性和安全性。” 此外,一个能效管理系统,首先要自身安全,主动防御,通过密文加密,才会更可靠。Intebus二线宽带总线芯片设计有秘钥快速变化引擎:秘钥变化率1 000次/s,破译起来是比较难的。但密码加密,不是越深越好,因为它是有时效性的,只要不让别人掌握变化规律就好,这是系统最关键的一个点。东土科技可以实现全线速100 Mbit/s、200 Mbit/s的变化。 越简单越智能 东土科技从成立开始就立足工业网络,也就是工业以太网,一做就是10年。工业以太网发展出了TSN时间敏感网络,又继而发展出更多其他网络,包括跟OPCUA的结合,都是工业网络未来发展的方向。“通过这些发展,工业将变得简单化,工业简单化以后,工业的制造的各种成本才能降下来,比如管理成本、能效成本。”薛百华说明了能效与智能的另一层关系。 “这些年,我国工业控制的发展其实有一个误区,工业控制做得很复杂,复杂之后就会导致问题产生。”薛百华指出,越简单的系统才越可靠,因此,东土科技从工业网络走到了基础元器件——工业芯片,去探寻最简单有效的解决方案。除此之外,东土科技还做工业服务器,把原来的PLC、DCS等很多产品整合在一起,形成一个新的产品。“拿电力行业的服务器举例,一个服务器可以替代变电站专控层所有的装置,而且效果非常好。” “专控层是以分布式概念发展起来的,但发展过程中受到单个CPU能力的限制。如果一个CPU的能力足够大,可以同时负责多项工作,就可以把所有的装备整合起来,这就是东土科技的工业服务器所具备的能力。一个110 kV的变电站可以采用2~4台东土科技的工业服务器进行整合,系统变得简单了,可靠性就会提高。目前,东土科技的工业服务器已经在南方电网开始实践应用,而且效果非常好。” 中国制造2025的关键 在操作系统方面,东土科技布局的Intewell工业互联网操作系统/云平台已于2017年底举办的乌镇世界互联网大会期间发布。“Interwell的特点是把所有信息流打通,把OT和IT打通,把底层的传感器系统和自动化系统连接起来,形成一个完整的系统。这样做既节省能源又提高效率,还可以提高产品品质,产品质量的波动性就会变得很小。这才是智能工厂、中国制造2025最关键的地方。” Intewell采用全球首创基于IPV6的实时宽带现场总线,将工业互联网技术应用到工业控制及智能制造的各个领域,实现软件定义工业控制单元、软件定义工业控制流程,广泛推进人工智能在智能工厂和协同制造中的深度应用,实现实时性和云服务统一。东土科技将Intewell视为网络信息化技术在智能制造领域广泛应用的支撑平台软件,是中国智能制造技术国产化自主可控的核心技术。目前,Intewell工业互联网操作系统技术成熟、稳定性好,已成功应用于飞机控制、舰船控制及工业控制。 结束语 唯有自主可控,才能不受制于人;唯有自主可控,才是真正的安全。在新时代下,需要更多像东土科技这样极具创新及开拓精神的民族品牌,助力中国工业乃至中国能源产业的转型升级,实现中国经济的可持续发展。...
新能源具有节能、环保、安全和经济等诸多优势,降低了人类社会对传统化石能源的依赖,但同时也给能源供给方式带来了变革。灵活性是新能源的特点之一,分布式的新能源发电装置直接安装在用户附近,能够快速响应用户侧的用电需求。发电端根据用户侧的需要提供电能,这种模式在传统的以火电和水电为基础的能源供给模式当中很难实现。但与此同时,新能源发电的随机性、间歇性和波动性也给电网带来了很大的冲击,电力的安全并网成为行业面临的一大难题。 储能是智能电网的重要组成部分。储能技术在电力系统的各环节都发挥着重要作用。在传统的电力系统中,应用储能可以弥补大规模发电的弊端,平衡电网功率,稳定电网系统,提升电力系统的灵活性。新能源发电会给电网的安全稳定运行带来很大的影响,在并网时要进行源网荷三方的综合评估。当新能源电力的渗透率达到一定的水平后,应用储能技术可以保证其电力的均衡性和连续性。因此,储能技术的突破被视为新能源能否长远发展的关键。而在用电侧,应用储能技术可以实现区域的削峰填谷,降低甚至消除用电峰谷差,进行需求管理和实现电能质量管理。 吕洪章 青岛威控电气有限公司总经理 能效的提升依赖于技术进步,能效目标的达成则需要管理手段作为支承。开展能效管理对于提升电能利用效率具有重要意义,同时,新能源和储能技术的发展又赋予了能效管理新的挑战。在智能电网的建设中,工业化和信息化的融合十分关键,这是开展能效管理工作的重要基础。只有将各个环节的信息进行数字化,才能快速获取电网各个环节的运行情况,才能有效地实施能效管控。因此,能效管理工作的开展需要从方案设计入手。...
可再生能源发电的快速崛起,与传统化石能源的日益短缺以及科学技术的进步密切相关。近年来,各国政府纷纷出台政策大力发展可再生能源,促进了风电、太阳能等可再生能源技术的快速发展。我国可再生能源资源丰富,可再生能源发电有着广阔的市场前景。良好的电能质量对于保障电力系统安全、稳定的运行具有重要意义,可再生能源发电带来的电能质量问题已成为行业急需解决的问题。 可再生能源发电并网需要许多的电力电子设备,其特点是对电能质量十分敏感,抗干扰能力差。由于可再生能源发电机组的响应速度比传统的机械发电机组要快几个数量级,对电磁暂态的稳定性有着较大的影响,一但出现故障就会造成电力电子装置的快速切机,从而导致电网功率出现不平衡。此外,可再生能源发电装置一般通过调制的方法并入电网,并网时会产生一定的谐波和直流分量。谐波电流注入电力系统后,会引起电网电压发生畸变。同时,可再生能源发电装置接入到电力系统引起的振荡问题也非常突出,会造成电力系统继电保护装置动作,引发自动跳闸,从而影响整个电力系统的安全运行。 针对可再生能源引起的电能质量问题,姜齐荣认为可以采取一些必要的技术措施来进行治理。一是,政府主管部门出台相关标准,规范可再生能源的并网设备特性,对并网的相关参数提出要求,以减少谐波、电压波动等对电网的冲击。在此,我们要强调的是,不能因为追求过高的参数要求,而影响了可再生能源的发电效率和发电成本。二是,我们可以在电网中采取一些必要的措施来治理电能质量。例如,针对功率因数、电压波动与闪变的治理技术,可以采用并联电容器组或静止无功补偿装置(DSTATCOM)。DSTATCOM是基于IGBT构成的用于配电系统的STATCOM,其特点是不会改变系统特性,不会引起谐波电流放大,不会引起谐振;无功容量与节点电压大小无关,低压特性好;动态响应速度快,特别适合抑制电压波动与闪变,节能效果明显;输出电流谐波含量小,不需外加滤波器;可以同时具有无功及低次谐波补偿功能;零输出可闭锁,仅补偿时才有损耗,总运行损耗小。此外,我们还可以采用传统的有源或无源滤波器来治理电力系统的谐波;或者尝试一下采用定制电力技术的方法来解决可再生能源的电能质量问题。 可再生能源是一种清洁的、可再生的新型资源,随着可持续发展战略的推进,可再生能源发电的市场规模还将持续扩大。优化可再生能源发电,提高发电的电能质量,还有许多工作需要我们去做。...
当前,世界能源结构正加速向低碳化、无碳化方向演变,发展清洁低排放的新能源和可再生能源已经成为全球能源转型的大势所趋,并成为各国创造新的经济增长点、抢夺未来发展制高点的重要抓手。作为全球最大的能源生产与消费国,目前中国的一次能源结构仍然以化石能源为主,并且导致中国面临着能源安全、碳排放和控制本地污染等多重挑战。但未来呢? DNV GL可再生能源咨询中国区总经理万春 近日,DNV GL发布了其2018年能源转型展望报告(ETO),报告显示,能源需求的快速电气化以及风能太阳能等新能源发电量的增长将主导中国未来的电力结构。中国正在引领世界风能和太阳能光伏发电的增长,到2034年,太阳能光伏发电将超过煤炭作为主要的发电供给,到2050年将覆盖该地区52%的电力需求。到2050年,风力发电将占大中华区发电量的32%。同时,由于建筑和交通领域用电量的增加,电力需求将增长近三倍。本刊记者有幸采访了DNV GL可再生能源认证中国区总经理赵国彬先生和DNV GL可再生能源咨询中国区总经理万春先生,请他们对未来中国的可再生能源发展作进一步的解读。 中国领跑能源转型 据介绍,DNV GL设计出一款全球能源系统模型,包括了全球能源的需求和供应以及全球十大地区之内和之间的能源使用与交换。其核心是系统动态反馈模型,该模型包括了从源头到最终使用的整个能源系统,并模拟了各组件之间的互动情况,这才产生了ETO对全球能源格局的展望。自2017年首次发布以来,ETO获得了广泛的关注。而在2018年ETO的“供电和使用”部分,更深入地探讨了能源需求的电气化、能源基建、储能和其他灵活性选择、能源效率以及数字化的影响等。其中,电气化、风能和太阳能的扩容将推动传输和分配系统。到2050年,无论是长度还是容量,世界电力线的扩张将增加3倍以上,配电系统变压器的安装率也将翻倍。电网扩张将主要发生在中国内地,其次是印度,但是在成熟经济体,也仍然会有大幅增长。 最大的亮点还是中国。未来几十年,中国的能源结构将发生巨大变化。目前由煤炭主导的发电将很快实现多样化。目前,大中华区82%的能源需求来自煤炭和石油,煤炭是迄今为止最大的来源。从2023年开始,煤炭使用量将开始下降,到2050年,它将仅供应总能源的11%。 中国早已引领世界风能和太阳能光伏发电的增长,到2050年,这两个资源的总和将占大中华区能源消耗的39%。可再生能源将迅速增加,陆上风电的发电量自2011年以来一直稳步增长,并将继续保持这一状态:到2050年,陆上风电将占发电量的26%,海上风电将增加6%。太阳能光伏将是最大的赢家,到2034年它将超过煤炭作为主要发电供给。到2050年,它将提供大中华区52%的电力需求,总装机容量达7TW。 大量的可再生能源对于满足住宅和商业建筑以及后来的交通运输中用电量迅速增加的需求至关重要。到2050年,大中华区的总体电力需求预计将增加近3倍。太阳能和风能的变化需要通过多种途径以便获得额外的灵活性,包括储能,需求方响应和互连能力。另外,大中华区已经率先开始进行交通电气化。其在电动汽车制造领域处于领先地位,也是世界上最大的轻型电动车和公共汽车市场。DNV GL预计,到2033年,中国所有新车销量中有一半是电动汽车。 从大中华区的总能耗来看,该地区已超过北美,成为一次能源消耗最高的地区。展望未来,大中华区的能源需求预计将在2033年达到峰值,原因是人口和人均能源使用量下降,以及结构转向服务型经济。2030年后制造业和运输业将对能源需求下降,而建筑物的能源需求将继续稳定增长。 中国是能源转型领域无可争议的领导者。DNV GL的能源转型展望报告表明,中国正在改变其能源结构,以维持经济的快速增长,并保护当地环境和全球气候。电力是能源转型的重点,其目的是使可再生能源日益占据中国发电量份额,利用技术成本降低的优势。中国将把能源、气候和产业政策目标结合起来,这一举措促进了具有出口潜力的制造技术(太阳能、风能、核能、电动汽车及电池等),并且具有大型国内市场的优势。 助力中国企业腾飞 尽管前景可期,但中国本土企业仍然面临着一些问题。万春介绍说,中国企业在规模和产品类型数量上已经和国外企业相当,产品更新的速度甚至更快。但是往往中国企业追求速度和产值高于效益和质量,新产品没有长期运行验证就批量商业化,从而产生系列质量和设计问题,这对企业的声誉和长期发展是致命的。要适应未来能源增长的需求,中国首先要保证清洁能源尤其是风电和太阳能项目的价格尽快达到可以和传统能源竞争的水平。鼓励业主、开发商和制造商使用新技术,建立完善的认证和金融保险体系,来保证新技术的推广,技术始终是推动能源转型的关键因素。其次,中国在提高能源利用效率方面有提高的空间,智能电网、智慧城市和分布式能源都会帮助中国的能源转型,这些也必将是中国企业发展的重点领域。 作为独立的第三方,DNV GL为风电整机厂、电池和光伏组件制造商以及投资者等广泛客户提供认证、测试和咨询服务。万春说:“我们支持沿着节能价值链的客户充分利用我们预见的能源领域而发展。”    DNV GL可再生能源认证中国区总经理赵国彬 据了解,DNV GL最近一项工作是充分利用市场开发和新技术的机会,与金风科技开展合作。DNV GL与金风科技签署了一份谅解备忘录(MoU),合作开发数字工具,支持风机的认证。谅解备忘录突出了其共同信念,即认证过程中增加数字化是提高认证过程响应速度和缩短认证周期的关键,从而保持客户对风机质量和可靠性的信心。赵国彬说:“我们一直在寻找采用数字技术的方法,例如我们的Veracity开放式行业平台,为我们的客户及其服务的行业提供更多价值。金风科技在运用信息技术工具改善客户服务方面已领先于大多数企业。他们的数字协作设计平台WindPortal是为价值链中的所有合作伙伴提供全面数据服务的同类产品之一。它通过连接双方的平台为DNV GL的数字生态系统提供了一个非常有趣的案例。双方公司相信此次合作开发的工具将使金风科技在投标过程中取得领先地位。” 另外,DNV GL还发布了MyCertificate,作为风力发电机的第一个数字认证平台,它可以实时提供某特定风机型号所使用的所有组件的概况。这样,平台用户可随时查询客户所定义配置的某款风机型号的认证状态,并生成适合该配置的定制证书。而自动生成的证书包含一个二维码,购买风机的客户可通过该二维码快速便捷地确认证书的真实性。 数字化和人工智能也是DNV GL研究和开发工作的核心。其最近推出的数据监控平台GPM Horizon这样的解决方案提供了世界上第一个数据分析解决方案,可监控亚洲不断增长的可再生资产,提供当前和未来可再生能源系统的完整集成,包括太阳能光伏,风能和储能资产。通过将数字化技术和集成的可再生能源系统整合在一个平台中,这样的工具是实现亚洲能源转型目标的关键。 万春说:“每一天,我们都在亲身经历、得知并见证着能源行业如何抓住转型机会,塑造更加清洁的未来,同时应对这场前所未有的变革带来的不确定性和挑战。DNV GL将协助客户共同打造一个更安全、更智能和更绿化的未来。” DNV GL 2018年能源转型展望报告(ETO)...
《中国制造2025》强国战略将电力装备列入十大重点发展领域之一,明确提出了以两化融合为主线、以智能制造为主攻方向的战略要求,通过开展基于智能制造标准、核心支撑软件、工业互联网基础与信息安全系统的关键技术装备和先进制造工艺的集成创新应用,联合开发电力装备智能制造成套装备,实现推广应用与产业化,推动产业行业的转型升级。 中国电器工业协会副秘书长、机械工业北京电工技术经济研究所副所长王琨 记者:请介绍一下当前我国电力装备制造业的发展现状,存在的主要问题是什么? 王琨:改革开放以来,我国电力装备制造业取得了天翻地覆的变化,形成了门类齐全、规模较大且具有一定技术水平的产业体系。我国现已成为名副其实的电力装备制造大国,特别是以大型发电成套设备、特高压输变电成套设备和智能电网成套装备为代表的电力装备已经达到国际领先水平。“十二五”期间,我们在高压领域取得的优异成绩,进一步确立了我国在电力技术领域的国际领先地位。“十三五”期间,百万伏级交流的骨干网架已基本形成,±800kV直流输电技术日益成熟,±1100kV直流输电项目也在建设之中。 近年来,我国电力装备产量连续多年稳居世界首位,电力装备技术水平不断提高,电力装备支撑国家重大工程建设能力显著增强。然而,随着国内能源需求结构的调整,国内市场需求日渐饱和,电力装备制造领域面临着产能过剩的严峻挑战。在这样的大环境中,市场竞争日益激烈,企业赢利能力逐年下降。此外,我国电力装备制造的一些关键技术和核心材料还受限于国外的制约。提质增效、增强创新能力和高质量发展,成为当前电力装备企业实现可持续发展的关键。 记者:为什么电力装备制造业要加快利用新型制造技术改变传统的生产方式? 王琨:随着我国电力市场需求增长的放缓,电力装备制造领域的结构性问题逐渐得以暴露,产品同质化现象尤为凸显。在经济新常态下,纠结经济的增长速度已不在现实,企业必须以“高质量来谋求发展”,即在产业结构上,由资源密集型、劳动密集型产业为主向技术密集型、知识密集型产业为主转型;在产品结构上,由低技术含量、低附加值产品为主向高技术含量、高附加值产品为主转变;在经济效益上,由高成本、低效益向低成本、高效益的方向转变;在生态环境上,由高排放、高污染向循环经济和环境友好型经济转变。这就要求我们的企业在提质增效的同时,还要不断提升产品的创新能力。 智能制造是《中国制造2025》明确的主攻方向之一,也是实现制造业高质量发展的一个重要途径。作为新一代信息技术与传统产业深度融合的关键载体,智能制造可以帮助传统产业实行生产制造和市场多样化需求之间的动态匹配,有利于节约成本,降低资源消耗,抵消劳动力、原材料成本上涨等因素的影响,提高劳动生产率和产品质量,重塑产业竞争力,驱动价值力向高端攀升。电力装备是实现国民经济持续健康发展的基础,是我国装备制造业的一个重要领域。为此,《中国制造2025》强国战略将电力装备列入十大重点发展领域之一,明确提出了以两化融合为主线、以智能制造为主攻方向的战略要求,通过开展基于智能制造标准、核心支撑软件、工业互联网基础与信息安全系统的关键技术装备和先进制造工艺的集成创新应用,联合开发电力装备智能制造成套装备,实现推广应用与产业化,推动产业行业的转型升级。 记者:为什么要关注智能制造和实施智能制造,请谈谈智能制造给传统的电力装备制造业的发展带来的机遇和挑战。 王琨:近年来,我们在电力装备智能制造技术的发展及推广上取得了一些成果,实践证明,智能制造确实能够帮助企业解决一些目前行业发展中存在的共性问题。由此,就引出了下面的话题,为什么我们要关注智能制造,为什么我们要实施智能制造。 首先,对于智能制造的理解十分重要。智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理和服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。在这里需要强调的是,智能制造内涵十分丰富,不同行业、不同企业在实施智能制造时选用的途径和方法不是千篇一律的。只有因企制宜、量身定制的解决方案才能帮助企业真正实现转型升级。同时,智能制造也不是割裂和独立存在的,它是与企业的六西格马管理和精益管理等息息相关且融会贯通的。 第二,企业发展要有居安思危的意识。在这个瞬息万变的时代,我们的企业应以积极的心态去迎合社会的发展和进步,除了行业的相关技术,我们还要主动地去关注所谓的全新的、跨行业和跨学科的技术。也许未来,这些新兴技术就会成为推动电力装备行业变革的动力。 第三,智能制造是解决电力装备行业现阶段发展瓶颈的有效途径,但不是唯一途径。因为,智能制造并不会帮助我们去解决或改变由于市场需求疲软、企业订单下滑和下游电力工业发展增速放缓的行业现状。智能制造只能是作为一种有效的手段,来帮助那些作好准备,而且积极做出行动的企业,实现平稳过渡,或者是抓住机遇实现逆势发展。也许有的企业还会因为在这轮智能制造的大潮中走的过急和过猛,导致资金链断裂。 记者:目前,我国电力装备领域智能制造现阶段取得了什么成果? 王琨:据统计,2015年以来,我国获批准的智能制造专项有428个,批准的智能制造试点示范项目206个。其中,我国电力行业实施智能制造专项的总数约50个,涉及到的领域既有发电设备,也有输变电设备;既有高压设备也有中低压设备,既有一次设备也有二次设备;同时也涵盖了电动机等用电设备,实现了对电力装备的全覆盖。这些企业结合自身的实际情况,在信息化与技术融合、信息化与制造融合、信息化与产品融合以及信息化与管理融合四个方面积极推进,建成了面向多主体协同的数字化设计、数字化制造、信息化管理和可视化运维的智能制造平台,促使产业自主创新、高端制造、智能制造和绿色制造能力稳步提升,转型升级初见成效。这些项目在加快电力装备行业转型升级方面起到了试点示范作用。 前不久参加了一个低压电器企业的项目验收,我们了解到他们针对小型断路器和接触器生产线开展智能化改造取得的成果十分显著:生产线自动化水平提升,取代了部分手工装配,企业的生产效率提高,企业用人成本大幅缩减,产品质量的一致性显著提高,供货周期得到了有效保证。在中低压输配电行业,一些试点企业还围绕产品设计、生产制造和产品测试等全生命周期的主要过程,建设了以“集成化、精益化、数字化、互联化、智能化”为特征的数字化工厂。 而体型巨大、结构复杂的特高压输变电设备,其特点是多品种、单件小批量且生产周期长。这种类型的企业在开展智能制造时则是以推进产品全生产周期的“数字化、网络化、智能化”为建设方向,从订单开始到物料准备,从设计到工艺,从制造到装配,直至最后的试验、发运和运维服务,通过数据驱动的智能决策技术降低了企业库存,提高了企业的资金周转率。通过信息技术实现对用户现场设备运行过程的监测和控制,从而完成对分散设备的状态监控、预警和故障诊断,实现了传统的制造企业逐渐向生产服务型转变。远程运维已成为企业的一个的新经济增长点。 记者:中国电器工业协会智能制造系统集成商联盟于2018年5五月正式成立,能否介绍一下联盟成立的意义?接下来,联盟将重点开展哪些工作? 王琨:为了贯彻落实《中国制造2025》,推动实施电力装备智能制造发展战略,中国电器工业协会汇集行业内具有影响力的电力装备主机及核心零部件制造企业、系统解决方案及智能制造设备商、重点电力用户等多家单位,成立了中国电器工业协会系统集成商联盟(简称“联盟”),旨在培育壮大电力装备智能制造系统解决方案商,搭建智能制造系统集成技术研发、行业应用和市场推广的一体化公共平台,从而推进电力装备制造业加快实现智能化转型升级。 利用联盟平台,我们希望能够将智能制造系统集成商、智能制造装备供应商、智能制造装备提供商、工业软件提供商以及电力装备制造企业、电力用户企业有机的联系起来,打通智能制造的各环节。通过上下游产业的对接,为电力装备制造企业实施数字化车间、智能工厂建设提供相关服务,加快实现电力装备行业的转型升级,实现高质量发展。 为了摸清行业现状,联盟将重点开展“四个一”行动,并在此基础上进一步扩大在行业内的规模和影响力,为企业做好服务工作。 1.开展一次市场调研 针对智能制造实施主体、智能制造系统集成商以及为开展智能制造提供装备、软件的企业展开调查,了解行业发展现状、企业运行情况和产品发展趋势,已实施及拟实施的智能制造过程中的问题及取得的成效。 2.形成一份调研报告 对前期的市场调研工作进行总结,形成一份调研报告并进行发布。这份报告可以让相关企业及时了解行业现状,分享信息资源。 3.组织一次需求对接活动 把智能制造企业与提供解决方案和设备的企业组织在一起,以电力装备制造企业的智能制造需求为导向,围绕企业实施智能制造过程中存在的难点和困惑,开展专家问诊等活动,助力行业智能制造的顺利实施。 4.征集一批行业优秀案例 介绍案例的实施背景、实施内容和成功经验,为大家提供借鉴和参考,形成面向行业的智能制造经验,复制推广主要做法和相关建议。...
  当前,世界经济加速向以网络信息技术产业为重要内容的经济活动转变,数字经济正深刻地改变着人类的生产和生活方式,成为经济增长新动能。2018年4月21日,在全国网络安全和信息化工作会议上,习近平强调:“要发展数字经济,加快推动数字产业化,依靠信息技术创新驱动,不断催生新产业新业态新模式,用新动能推动新发展。” 中国军事科学院研究员,中国自动化学会专家咨询工作委员会荣誉主任委员孙柏林   数字经济正日益成为推动经济实现快速增长、包容性增长和可持续增长的强大驱动力量,成为世界公认的新经济、新业态及新动能,受到全球主要国家和地区的高度关注。   发展数字经济、建设数字中国,是我们国家着力倡导的大方向。数字经济正在快速地渗入到各行各业。数字经济强势崛起引领产业转型升级。电气行业更是较早地进入到数字经济的潮流之中。   当前,我国发展数字经济面临三大机遇。一是政策红利释放的机遇。近年来,我国网络提速降费、大数据、“互联网+”人工智能、分享经济、工业互联网和信息消费等一系列重大政策正在推进实施,各地对数字经济支持力度不断加大。二是产业转型机遇。以移动互联网、工业互联网、云计算、大数据和人工智能等为代表的新一代信息通信技术快速发展,引发软硬件等核心技术体系升级,深刻调整产业格局。三是经济转型的机遇。数字化新技术新应用正在全方位、全角度和全链条改造传统产业,传统产业数字化、网络化及智能化转型步伐加快,网络连接、平台支撑、软件定义、数据驱动和智能增值成为主要特征,为数字经济发展开辟了巨大空间。   数字经济走过了以“数字化”驱动为代表的1.0时代,以“数据化”驱动的2.0时代,即将迈向以“智能化”驱动的3.0时代。   近日,国家网信办发布《数字中国建设发展报告(2017年)》。报告显示2017年我国数字经济总量达到27.2万亿元,对GDP的贡献为55%,中国数字经济规模已位居全球第二(其中,当然包括电气行业的数字经济)。毋庸置疑,数字经济已成为带动我国经济增长的核心动力,数字中国建设为创新经济带来机遇,正深刻地改变着中国,影响着世界。   习近平指出,要构建以数据为关键要素的数字经济。建设现代化经济体系离不开大数据发展和应用。我们要坚持以供给侧结构性改革为主线,加快发展数字经济,推动实体经济和数字经济融合发展,推动互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合,继续作好信息化和工业化深度融合这篇大文章,推动制造业加速向数字化、网络化及智能化发展。   当新一轮信息技术革命爆发,带来的是中国经济社会各个领域的“数字蝶变”,从数据开发应用持续释放新动能,到数字经济发展不断创造新可能,数字中国建设大步前进。数字经济时代电气行业的发展趋势是:数字化、网络化、智能化和区块链化等。   电气行业数字化   在市场和政策的推动下,数字经济与传统产业加速融合创新,不仅对既有经济模式形成颠覆重塑,促进产业结构优化升级,还将会催生一系列活力四射的新业态和新模式。数字经济时代,我们熟悉的商业模式发生变化,数字化颠覆不仅只是技术的转换,而是新型商业模式对传统模式的颠覆。数字商业模式使得行业的界线变得越来越模糊,行业最有可能被来自其他行业的外来者颠覆。数字技术正在改变我们的工作和生活,哪个国家忽略这一趋势,就会在国际竞争中丧失优势。当前,各国都急需把握数字化转型浪潮,加速经济和社会发展,提高国家竞争力。数字化转型将给人们生活带来各种便利,新技术已经融入到人们工作与生活的方方面面。   企业在这边,“互联网+”在那边,它们之间的路径正是数字化转型。不管你是否已经准备好,在中国,一场气势汹涌的数字化转型大潮已经袭来。   数字经济的本质在于信息化。信息化是由计算机与互联网等生产工具的革命所引起的工业经济转向信息经济的一种社会经济过程。具体说来,信息化包括信息技术的产业化、传统产业的信息化、基础设施的信息化、生活方式的信息化等内容。信息产业化与产业信息化,即信息的生产和应用两大方面是其中的关键。信息生产要求发展一系列高新信息技术及产业,既涉及微电子产品、通信器材和设施、计算机软硬件、网络设备的制造等领域,又涉及信息和数据的采集、处理和存储等领域;信息技术在经济领域的应用主要表现在用信息技术改造和提升农业、工业及服务业等传统产业上。   现今,传统制造企业纷纷进行数字化转型(电气行业亦不例外),而在这个转型的过程中,对于大数据的应用和处理则是转型的关键。   中国作为一个制造大国,制造业自然成为创新驱动的主战场,也成为了行业中大数据技术的核心应用领域。具体而言,大数据能将整个制造环节提高到三个层次,一是纵向的产业链,产业本身,技术如何做得更好。二是横向的解决,把产业链打开,供应商、销售端上下游都打开。三是点对点的集成,我们的整个智能制造都可以随时作为小型化,都可以完成制造链条的时候,不再用大企业,而是点对点的,这就是大数据的制造和智能同时实现了。   大数据不仅驱动制造业转型升级,提升生产效率,改进产品质量,节约资源消耗,保障生产安全,优化销售服务。还与人工智能、移动互联网、区块链、云计算及物联网等技术协同发展,并将深度融合到实体经济中,成为数字经济时代的新引擎。   电气行业网络化   (1)“互联网+”时代:工业电气行业该如何转型   带有鲜明数字化烙印的中国消费市场,无论是数字消费的市场规模还是消费者的数字化程度都在领跑全球。数字经济的形式更是展现出蓬勃的创新力。   近年来,伴随着互联网技术和相应新兴业态的迅猛发展,传统的制造业行业倍感压力,制造业企业也开始思考如何借互联网的东风突破发展。   除了国内面临的改变和挑战外,国外的工业电气企业带给中国整个电气行业的压力显得更加突出和深刻。德国于2011年提出了“工业4.0”的倡议,得到了包括西门子公司等在内的众多工业电气巨头的响应,而被称为美国版“工业4.0”的“工业互联网”概念则是由通用电气提出的。面对新一轮的转型升级机会,中国的电气行业究竟会赶上国际水平还是继续扩大差距,关键在于互联网技术的有效应用。   行业内外的专家和当地企业都纷纷提到使用互联网和大数据等技术来引导和助力电气行业的生产、采购、销售和售后等环节,实现智能制造、智能下单和智能采购等。同时,专家们也提出了电气行业转型升级的具体实现方式。   中国社会科学院政治学所所长房宁认为:“我相信信息技术、信息产业所谓的互联网+的时代到来了,它会给我们在信息、在服务包括产业发展的服务、政策的服务、法律的服务方面建立一个新型的平台……有可能我们作为一个后发国家,作为发展中国家,由于赶上了这样的一种技术,赶上了这样的一个时代,给我们提供了一个新的迎头赶上发达国家的机会。”   (2)“互联网+”电气平台引领潮流   我国正处于信息经济阶段向共享经济阶段迈进的转折点,对于电气行业的发展模式需要有全新的思考。未来,所有人和物(物品和机器)在任何地点、任何时间永远在线,整个世界如同一张实时互动、并发、分布式的“网”(人联网、物联网、企联网、政联网),这是互联网时代的核心。   (3)互联网+电气完美结合互联网电子商务是现代服务业中的重要平台,具有高人力资本含量、高技术含量和高附加价值的特点,人流、物流、资金流和信息流“四流合一”。电子商务产业具有市场全球化、交易连续化、成本低廉化及资源集约化等优势。“互联网+”恰恰完美应对电气行业当前所面临的的困境。传统电气企业可以非常完美地借助新兴电商平台,解决目前所面临的产能过剩及销售困境。   我国电气智能化的发展是随着我国科技水平的不断发展而不断创新进步的,目前,电气智能化已经作为我国工业发展的主要象征,在故障的排除与分析,设备性能优化方面发挥着越来越重要的作用。如何更好地促进电气智能化发展是我国当前电气领域研究的主要方向。   电气行业智能化   智能化是未来成套电气设备行业的发展方向。   从整体上来看,我国电气智能化的应用已经取得了非常瞩目的成绩。一方面,电气智能化应用范围在不断的扩大,另一方面,电气智能化应用的水平也在不断的提升。但需要看到的是,同欧美等发达国家相比,我国的电气智能化技术在具体的应用中还存在着以下几个方面的不足。首先,我国电气智能化整体的利用率较低。虽然我国的电气领域最近几年发展非常迅速。但是,从整体上来看,在我国的电气行业中,电气智能化的应用水平还处在一个较低的发展水平中,很多电气自动化技术还停留在理论层面,并没有最大限度的发挥出应有的价值和作用。另外,由于缺乏具体的实践理论,对实践的指导作用也没有得到很好的发挥。因此,在今后的电器智能化发展中,如何从理论角度不断地促进电气智能化应用的提高是今后发展的一个主要方向。其次,电气智能化应用范围有待进一步的扩大。我国在某些领域电气智能化技术已经取得了很大的发展,但是,从整体的应用范围来看还存在着一定的局限性,或者说电气智能化在应用范围方面、多层次方面和多元化方面都存在着很大的提升空间。例如,目前来看,在发动机和电动机领域,我国的电气智能化水平达到了世界比较高的水平。但是,从某些比较常用的领域来说,我国的电气智能化技术同欧美国家相比,还存在着很大的距离。因此,如何不断地提高电气智能化技术的应用范围,是一个主要的方向。最后,我国的电气智能化技术在发展创新方面还存在很大的提升空间。在整个电气智能化发展过程当中,创新是促进该领域不断向前发展的主要动力。从目前来看,我国的电气智能化在继承和模仿方面取得了一些成绩。但是,从整体的创新来看,我国的电气智能化水平并不是很高,尤其是缺乏相应的电气智能化创新人才。因此,在今后的电气智能化发展过程当中,不断地从市场的需要出发,不断地从整个智能化领域的拓展出发,提高整体的智能化创新水平是今后各领域研究的重点。所以,从目前来看,我国的电气智能化发展既取得了一定的成绩,同时也存在着一定的问题。如何从这些问题出发,不断地为我国今后电气智能化发展提供更大的空间,是相关领域电气智能化发展与研究的主要问题。   电气行业云端化   数字经济发展的重要指标是云化程度。工业时代,衡量一个地方经济发展指标就是用电量、耗电量,工业用多少电、民用多少电。未来数字经济时代,大家通过计算云的数量,来衡量发展程度。   在电力行业建立云计算,可以整合系统内部的数据资源和储存资源等,还可提高交互能力和电网数据处理速度。   电网具有规模大、模型复杂、多级、多层次等显著特点,由于电力本身的特点,再加上电能不能大规模储存的特点,因此电力系统的管理和控制要求实时性强、可靠性高,发、输、配、用必须同时完成。同时电力系统自动化技术的发展是依赖计算机技术发展的,比如各级电网调度控制中心的计算机系统、变电站的计算机监控系统等,计算机技术应用在电力系统的每个环节。   虚拟化是云计算的本质,对于电力行业用户来说,云计算的计算资源对于用户是透明、通用和共享的,云计算依附于IT实现电力行业硬件资源共享。云计算使用虚拟化架构,在客户端与服务器端增加了一层虚拟层。通过虚拟化技术,在其他客户计算机上运行的程序被虚拟服务器所代替,运行的屏幕界面传递给远程终端,这些程序好像是在本地计算机上运行一样。   通过云计算平台可以促使电力行业的整合速度提高,提升其安全级别,而员工无论在任何时间和地点,只要通过设备和网络就可以安全和快捷地访问各个电力系统内网和客户的应用。应用访问的集中接入可以简化应用维护、发布和安全的各个方面,降低成本和延长设备使用周期,减少客户端升级和更新工作,有效地提高了工作效率。   在当前,各省的电力系统拥有自己独立和相似功能的计算平台,导致了电力信息系统的重复建设,造成资源的浪费。而通过云计算可以把各省独立的计算平台进行整合,建立全国性或区域性,整合闲置的计算和存储资源,降低信息设备的投入,消减信息系统方面的资金,发挥云计算的经济效益。   电气行业区块链化   国际数字商品交易中心运用“互联网+”、大数据、区块链和人工智能等新技术创造了全新的商业运营模式(F2B+B2B+F2C)+(跨境电商平台+数字商贸城)实现全球七个数字商品交易场所线上线下联动销售和同步交易。   区块链或引发新技术革命。区块链将重塑数字经济。区块链技术能很好的充当可信、共享及安全的数字经济的底层技术。   人工智能、数据技术、云计算与边缘计算,包括区块链提出的对等连接和计算模式,赋能各行各业。   党的十九大提出发展数字经济、高质量经济,就是在科学技术快速迭代发展的今天,用新思想新理念,从顶层进行设计,从对历史负责任的角度出发制定的发展规划。这是对科技创造的新发展范式的响应,是新发展时代的必然选择。   区块链描绘的经济蓝图吻合于新经济范式的发展诉求,被认为是构筑数字经济的关键理念和技术体系。因为巨大的端到端连接造成的复杂生产和交易关系,需要使用技术来降低人们行为和交易的不确定性,因而就需要更加复杂的系统和智能理论来定义这样的技术架构。无论是推动不确定性发展的数据智能技术(深度学习),还是面向统计分析的数据工程,或者是通过密码与代码合约进行的可信交换,都基于云计算和边缘计算,试图产生一个分布式的全局统一的软件服务网络,来为整个社会的生产与交换定义流程和秩序。资产在这个系统中通过数字化高速流转产生了“相对论”效应,人们不再关注所有权,一切都为了创造新价值,这样就为新经济的发展提供了活力与动力。   可以说,区块链正在凭借其公开、透明及不可篡改等优势呈现新一代科技的颠覆性力量。   国际数字商品交易中心的全新商业运营模式,改变了企业现有的产销模式以及上市模式,通过交易中心平台的运作,企业的商品销售与做市实现了同步,企业的产品市场与资本实现了全球化,最终促进中小企业以技术创新为核心,通过商品数字化,实现了以销定产。   当新一轮信息技术革命爆发,带来的是中国经济社会各个领域的“数字蝶变”,从数据开发应用持续释放新动能,到数字经济发展不断创造新可能,数字中国建设大步前进。   中小企业必须认清在数字经济时代的变革下,大数据、区块链和人工智能等数字化营销手段,很可能是中小企业进行弯道超车的利剑。总而言之,企业应当努力下好科技创新的先手棋。   结束语   2018年5月28日,习近平在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上提出:瞄准世界科技前沿引领科技发展方向抢占先机迎难而上建设世界科技强国的号召!他指出:进入21世纪以来,全球科技创新进入空前密集活跃的时期,新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。以人工智能、量子信息、移动通信、物联网和区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用,以合成生物学、基因编辑、脑科学和再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革,融合机器人、数字化和新材料的先进制造技术正在加速推进制造业向智能化、服务化和绿色化转型,以清洁高效可持续为目标的能源技术加速发展将引发全球能源变革,空间和海洋技术正在拓展人类生存发展新疆域。总之,信息、生命、制造、能源、空间和海洋等的原创突破为前沿技术、颠覆性技术提供了更多创新源泉,学科之间、科学和技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势,科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运,从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。他还说,世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。我们要把握数字化、网络化及智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育新动能。   在数字化转型进入加速期,全球经济进入数字时代的当下,数字化产品、数字化服务、数字化运营及数字化生态将推动各行业持续创新转型,实现稳步增长。   我国是经济大国、互联网大国,也是数字经济大国,发展数字经济,是紧跟时代步伐顺应历史规律的发展要求,是着眼全球提升国际综合竞争力的客观要求,是立足国情推动新旧动能接续转换的内在要求;发展数字经济,对建设制造强国、网络强国和科技强国意义重大,将为实现两个百年目标提供强大动力。我们要共同为世界经济增长发掘新动力。这个动力首先来自创新。世界经济正在向数字化转型。我们要在数字经济和新工业革命领域加强合作,共同打造新技术、新产业、新模式及新产品。   当今世界,信息技术创新日新月异,谁在信息化上占据制高点,谁就能够掌握先机、赢得优势、赢得安全及赢得未来。在这种态势下,电气行业应当深入学习与贯彻执行习近平主席的指示,主动融入数字经济时代。为开创崭新的局面而努力奋斗!...
中国军事科学院研究员,中国自动化学会专家咨询工作委员会荣誉主任委员孙柏林 党的十九大报告提出,坚持质量第一、建设质量强国,充分体现了党和国家对质量工作的高度重视。这也标志着中国迈入到了“质量时代”。2018年到来,中国特色社会主义进入了新时代,我国经济发展也进入了新时代,基本特征就是我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。迈入新时代的中国开启了新的征程。 改革开放近40年,我国经济建设取得重大成就,物质产品极大丰富,人民生活水平大幅度提高。与此同时,人民对美好生活的需求也在不断提升,希望获得能够满足安全、方便、适用、个性、健康和时尚等各方面需要的产品和服务,希望有一个安全、稳定、和谐、绿色与生态的居住环境。这些都对实现高质量发展提出新要求、新挑战。 制造业是实现工业化和现代化的主导力量,也是国家综合实力和国际竞争力的体现。当前,新一轮科技革命和产业变革风起云涌,全球范围内新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点正在形成。在全面建成小康社会的决胜阶段,中国如何走好新时代的新型工业化道路,全面建设社会主义现代化强国成为一个新课题。装备制造业的从业人员就应当把握新时代经济发展的趋势性变化,看清楚时代标注新的历史方位。辩证看待工业经济新方位。只有这样,才能让自己的企业随着国家的发展战略,良性循环地可持续稳定地不断增长。 作为电气制造业的从业人员应当深刻理解新时代划时代的伟大意义,并且,要意气风发地走进新时代!因为,处在什么样的历史方位,就需要担当什么样的历史使命。 那么,在新时代,电气制造业的从业人员应当有什么样的担当呢?那就是“推动电气制造业进入‘高质量发展’的新时代”! 什么是“高质量发展”新时代? 什么是高质量发展?不同人可能有不同答案,在企业家眼里,可能是以品质求生存,靠品牌打天下;在科技人员眼里,可能是科研投入足,成果转化好;在老百姓心中,则可能是住得安稳,吃得安全,用得放心…… 什么是高质量发展?高质量发展是能够很好满足人民日益增长的美好生活需要的发展,是体现新发展理念的发展,是创新成为第一动力、协调成为内生特点、绿色成为普遍形态、开放成为必由之路、共享成为根本目的的发展。当前一方面是产能过剩,另一方面高质量、高价值产能不足;不是消费需求不旺,而是高质量、高层次的有效供给不足。因此,党的十九大报告指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。 当前,全球正迎来新一轮科技革命和产业变革。这一轮变革是在经济全球化背景下孕育兴起的,其速度、广度和深度前所未有。一些重大颠覆性技术创新正在创造新产业新业态,信息技术、生物技术、制造技术、新材料技术和新能源技术广泛渗透到各个领域,带动了以绿色、智能和融合为特征的群体性重大技术变革。其中,大数据、云计算、人工智能和虚拟现实等新一代信息通信技术与制造技术融合创新持续深入,对制造业生产方式、组织管理形式和发展模式带来革命性影响。与其说中国经济进入新周期,不如说中国经济进入新阶段,中国经济由高速增长阶段转向高质量发展的新阶段。未来工作重点将集中到提高经济发展质量上来。 转向高质量发展阶段是新时代我国经济发展的基本特征。高质量发展意味着资源节约型环境友好型的绿色发展,意味着依靠产品质量和品牌而不是低廉的人工成本和资源价格来开展竞争,意味着劳动生产率、资本产出效率和全要素生产率的不断提升,意味着经济内生动力、创新动力的增强,意味着金融与实体经济更紧密的融合,意味着风险防控能力的提高,意味着发展的协调性和平衡度不断完善。 新时代要有新作为,新时代展现新气象。做好2018年经济工作,关键要牢牢把握高质量发展这个根本要求,推动质量变革、效率变革、动力变革,更好地满足人民日益增长的美好生活需要。要坚持以习近平新时代中国特色社会主义经济思想为指导,按照“走在前列、位次前移”的目标定位,加强党对经济工作的领导,认真落实稳中求进工作总基调,统筹做好稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险各项工作,促进经济持续健康发展和民生福祉持续改善。 党的十九大提出,建设现代化经济体系,必须把发展经济的着力点放在实体经济上,把提高供给体系质量作为主攻方向,显著增强我国经济质量优势。推动高质量发展是当前和今后一个时期确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求,这意味着我们需要从长远发展目标的实现、从建设现代化经济体系的角度,加快形成推动高质量发展的指标体系、政策体系、标准体系、统计体系、绩效评价、政绩考核,创建和完善制度环境,而不必过度关注经济增长的短期波动。 高质量发展的内容应当是:高质量设计、高质量生产、高质量产品、高质量流通、高质量管理和高质量服务等。 认清推进进入“高质量发展”新时代的核心要义 古人云:“辨方位而正则。”中国特色社会主义进入了新时代,是我国发展新的历史方位。因而,需要认清新时代的核心要义。 “高质量是一个很重要的提法,也是一个很概括性的提法。”从微观角度讲,高质量就是产品好,深入一点,高质量反映在提高投入产出的效益方面,这是整个经济效益的高质量;从经济结构的角度看,要分析怎样调整经济结构才能实现可持续发展,这是经济结构的高质量;在发展动力上,真正高质量的动力是创新。 对于引领经济发展的决策者来讲,核心要义十分明确:高质量发展,就是满足人民日益增长的美好生活需要的发展,是体现新发展理念的发展,是创新成为第一动力、协调成为内生特点、绿色成为普遍形态、开放成为必由之路、共享成为根本目的的发展。讲求的是质量第一、效益优先。我们长期一直在努力推进经济增长方式的转变,其核心要义是经济高速增长要从集约、效率,包括质量、动力等方面进行转变。 提高产品质量是一个契机,可以助推从数量型增长到效益型增长的转变。新时代我国经济发展的基本特征,就是党的十九大报告中强调的由高速增长阶段转向高质量发展阶段。从需求结构变化、消费升级、技术积累、金融风险和资源环境压力等方面看,保持经济高速增长越来越困难。在这一背景下,高质量的产品才会有更强的市场竞争力,才能为企业赢得市场和收益。否则,低质产品不仅为消费者所唾弃,也会造成资源浪费和整个社会生产过程中总成本的增加,使经济社会发展付出高昂代价。 从生产角度看,产品质量的提升,势必对生产的技术设备、质量管理技术方法、品牌知名度、人力资源水平等提出更高要求,这有助于倒逼企业加大研发投入和人力资本投入,提高产品附加值,实现产业的提质升级。从消费角度看,随着居民收入的增长,消费需求的不断升级与多元化已是大势所趋,公众对产品质量的要求也水涨船高。在价格水平差距不大的情况下,产品质量的高低直接影响着消费者的购买决策,关乎人们日益增长的物质与文化需求的满足,更关系到内需潜力能否被有效释放。可以说,实现经济结构优化升级、释放内需潜力,提高产品质量也是重要途径。 此外,产品质量也是提升中国产品国际竞争力,实现由“中国制造”向“中国创造”转变的关键。根据国际贸易理论,各国国际市场份额的变化与其产品质量具有正相关关系,产品质量是国家核心竞争力的关键要素。新一轮科技和产业革命方兴未艾,国际分工体系正在调整,全球产业价值链面临深度重塑。这就需要牢牢抓住产品质量这个“牛鼻子”,坚持走以质取胜之路,最终实现产业国际竞争力的提升,不断增强我国经济的综合竞争力。 把握推进进入“高质量发展”新时代的发展 趋势过去看速度,如今求质量。专家表示,未来制造业发展的方向主要是智能制造、绿色制造、国家品牌制造。“数字化、网络化、智能化”是制造业发展新趋势。“十三五”时期是我国制造业提质增效、由大变强的关键期。智能转型是建设制造强国的关键,实现“数字化、网络化、智能化”制造,是制造业发展的新趋势,也是新一轮科技革命和产业变革的核心所在。 高质量发展涉及三个方面:物的高质量——商品服务等供给的高质量;人的高质量——人口、劳动力素质,劳动者技能的提升;环境的高质量——生产生活所处环境的改善。高质量发展阶段的内涵是结构升级,是结构的高阶化。这个结构,不仅是经济结构,还包括区域、分配等发展结构的优化升级。迈向高质量发展,表明我国的发展到了新的历史阶段。追求高质量发展与适应引领经济新常态一脉相承。 必须看到,高质量发展是在党中央决策部署下的主动作为,也是因应劳动力、土地和资源等要素边际效应递减的必然选择;推动高质量发展,所带来的经济增速下降,是结构调整、动能转换必须付出的“代价”、必经的“阵痛”。立足经济发展新时代,真正把习近平新时代中国特色社会主义经济思想学懂弄通做实,武装头脑,指导实践,才能从不合时宜的思维模式和行为方式中解放出来,从要素供给、资源承载等各方面关系绷得过紧、各种风险累积、经济发展不可持续中走出来。 高质量发展将引领我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程。为此,必须长期坚持“稳中求进”工作总基调,切实深化供给侧结构性改革,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革,着力提升我国经济发展质量。 我国经济正处在转变发展方式,优化经济结构,转换增长动力的攻关期。贯彻新思想,追求新目标,必须坚持质量第一、效益优先,以供给侧结构性改革为主线,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革,提高全要素生产率:一方面,我国经济平稳增长的压力较小,经济总量持续扩大,新旧动能不断转换,经济运行的稳定程度增强,对就业的吸纳能力提升;另一方面,经济发展提质增效的压力较大,改革措施落实显效、创新驱动能力提升,尤其是防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治三大攻坚战等任务十分繁重。要按照坚定不移推动高质量发展的要求,统筹规划有序推进。 探索推进进入“高质量发展”新时代的有效途径 提高发展质量和效益,关键是加快转变经济发展方式、调整经济结构;要立足自身、放眼长远,推进供给侧结构性改革,探寻新的增长动力和发展路径。我们要按照这些指示要求,增强战略定力,坚定发展信心,加快制造业实现从数量扩张向质量提高的战略性转变,推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变。 具体途径应当是: 一要促创新。创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要加快建立国家制造业创新体系,建成一批高水平制造业创新中心。突出应用牵引,推动产业上下游协同。持续推进技术改造升级,全面提升产品技术、工艺装备和能效环保水平,实现重点领域向中高端的群体性突破。 二要强基础。夯实制造之基,不仅关乎一国制造的品质,更决定着制造业发展的潜力。要持续推进工业强基工程,突破重点领域发展的基础瓶颈。要把质量品牌作为制造强国建设的生命线,持续开展质量提升行动,增品种、提品质、创品牌,加快提升中国制造的价值内涵与国际声誉。 三要促融合。构建产业竞争新优势,必须做好信息化和工业化深度融合这篇大文章。要把握智能制造主攻方向,支持企业加快数字化、网络化和智能化改造。要推动工业互联网发展,积极培育基于互联网的个性化定制、在线增值服务、分享制造及众包设计等新型制造方式,培育新的经济增长点。 四要抓示范。“中国制造2025”国家级示范区是推动规划全面落地的重要抓手。要高标准创建,动态化管理,探索制造业转型升级的新路径、新模式。要将示范区建设与培育世界级先进制造业集群更好结合起来,形成若干有较强影响力的协同创新高地和优势突出的世界先进制造业集群。 五要推协同。协同发展成为经济新引擎。构建高质量、多维度的区域协调发展体系。区域协调发展体系表现在多个维度,无论是引领区域发展的国家战略,还是东中西部协调发展,或者是城市群、特色小镇等具体区域发展形态,高质量发展都是放在首位的基本要求。 六要育人才。人才是制造强国建设的关键。要以先进制造业发展需求为导向,加快培养和引进一批专业技术人才、经营管理人才、高技能人才和领军人才,积极探索产教融合人才培养新模式。要不断健全培育企业家精神、劳模精神和工匠精神的制度措施,营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气。新生力量的成长和壮大,需要环境,也需要土壤。推动高质量发展,哪里的社会环境优、市场发育好、服务效率高,人才、技术、资金等创新要素就会向哪里集聚,那里的高质量发展就会生机勃勃。 实现高质量发展,根本在于出实招、落实地、见实效。要提高项目质量,把高质量发展落实到具体项目;加快园区转型,巩固好高质量发展的主要载体和强大引擎;优化产业结构,坚持质量第一、效益优先,夯实高质量发展产业支撑;加快培育新动能,不断增强以新技术、新业态、新产业和新模式为代表的新经济对高质量发展的引领力;深化改革开放,夯实高质量发展的动力之本、释放高质量发展活力之源;做好金融工作,促进经济和金融良性循环、健康发展,为高质量发展营造良好环境;加大环保力度,顺应高质量发展新形势;提升幸福指数,让人民共享高质量发展成果。 制订推进进入“高质量发展”新时代的相关政策 中央经济工作会议作出一个重大判断,以推动高质量发展为根本要求。经济发展进入新时代,基本特征就是我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。会议强调,推动高质量发展是当前和今后一个时期确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求。 我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。专家指出,推动高质量发展,实质就是满足人民日益增长的美好生活需要的发展,是体现创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念的发展。 如何推进高质量发展?会议指出,必须加快形成推动高质量发展的指标体系、政策体系、标准体系、统计体系、绩效评价、政绩考核,创建和完善制度环境,推动我国经济在实现高质量发展上不断取得新进展。企业家应当明白:“龙头企业要建立比肩甚至超越国际水平的质量管理标准和体系,掌握了标准,才是掌握了品质的核心。” “这些部署的核心是形成推动高质量发展的政策环境和体制机制,更好引导政府、居民、企业统一认识,转变发展理念。”国务院发展研究中心产业经济部研究室主任许召元说,以政绩考核为例,应引导政府发展更多从追求经济增速转向提质增效。 1.坚持稳中求进统筹好五大政策支柱 稳中求进工作总基调是治国理政的重要原则,也是做好经济工作的方法论,此次会议再次强调“要长期坚持”。会议提出,“稳”和“进”是辩证统一的,要作为一个整体来把握,把握好工作节奏和力度。要统筹各项政策,加强政策协同。 会议强调,坚持稳中求进工作总基调,要统筹好五大政策支柱——积极的财政政策取向不变,稳健的货币政策要保持中性,结构性政策要发挥更大作用,社会政策要注重解决突出民生问题,改革开放要加大力度。高质量发展是一场关系发展全局的深刻变革,但首先是一场思想观念的深刻变革。向高质量发展阶段迈进,提质增效的思想观念、方法路径,必须率先提升到新高度新境界。谋创新,眼界不够高,视野不开阔,就难以从“惯例”中走出来,从“框框”中跳出来;促转型,守着老办法,不会新办法,势必踩不准发展的鼓点,跟不上时代的节奏。 2.完善制度环境形成区域协调发展新机制 中央经济工作会议提出,必须加快形成推动高质量发展的指标体系、政策体系、标准体系、统计体系、绩效评价、政绩考核,创建和完善制度环境,这为我们建立更加有效的区域协调发展机制提供了新思路。 对做好2008年的经济工作,2017年12月18~20日召开的中央经济工作会议提出,要全面贯彻党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,加强党对经济工作的领导,坚持稳中求进工作总基调。会议明确,要围绕推动高质量发展,做好八项重点工作。即:一是深化供给侧结构性改革;二是激发各类市场主体活力;三是实施乡村振兴战略。要科学制定乡村振兴战略规划;四是实施区域协调发展战略;五是推动形成全面开放新格局;六是提高保障和改善民生水平;七是加快建立多主体供应、多渠道保障、租购并举的住房制度;八是加快推进生态文明建设。 案例 1.上海电气 上海电气(集团)总公司是中国机械工业销售排名第一位的装备制造集团。它的主营业务板块有:电力设备产业板块、机电一体化产业板块、交通设备创业板块、环保产业板块和其他业务板块。上海电气这个中国电站制造业的“巨无霸”,已经在电站领域取得了辉煌的业绩,在输变电、轨道交通和环保装备方面也声名显赫,现在上海电气(集团)借“高质量发展”之机,将对品牌进行定位创新,努力把“上海电气”塑造成中国装备制造业的龙头品牌。 上海电气:不断以创新满足客户新的需求。每个行业一样,产业的发展都需要不断向前的巨人和企业,需要在继承中发展,在发展中继承。 上海电气(集团)的发展战略分析如下: 1)电气的积极性战略分析:专业化战略。 上海电气集团的发展始终贯穿了产业聚焦战略,集中发展核心产业。集中智力、物力和财力等战略资源,重点发展电站及输配电产业、机电一体化设备产业、轨道交通及船用设备产业、环保设备产业等四大核心产业板块,扩大合资合作,实现工业自动化装置产业化。以工业自动化为主攻方向,大力提升产品的自动化、信息化、智能化水平,提升上海电气产业能级。通过研究中心,组织产学研究联合攻关,突破若干重点技术,加快在集团内部推广应用技术成果,努力形成高质量发展的自主知识产权。 2)上海电气的回避威胁型战略分析:开发新的细分市场和进入新地区。 从上海电气的行业细分来看,上海电气在不断开发出新的细分市场,在专业化分工的前提下,不断挖掘出新的市场需求,上海电气通过强有力的扩展模式,不断进入新的地区。 3)克服威胁性战略分析:一体化战略和多元化战略。 一体化战略包括横向一体化战略和纵向一体化战略,横向一体化战略是指企业以兼并处于同一产业环节的一个或多个企业,为其实现长期目标的途径。纵向一体化战略是专业化战略在产业链上的延伸。纵向一体化可以通过兼并或内部扩展进入前后项产业环节而实现。 4)降低弱势型战略分析:产品开发战略和加强管理。 无论是行业还是产品都有生命周期,产品从投放市场到从市场消失要经历产生、发展、成熟和衰退四个阶段。目前上海电气的产品已经进入相对发展时期,产品还有很大的发展空间,并不需要急于开发新产品,这一个时期加强企业的管理是重点,使企业产品稳步进入成熟期。所以降低弱势型战略在上海电气集团的发展战略中不是主角。 5)防卫型战略分析:改变产品或市场、榨取、撤退。 对于已经到了衰弱期的产品进行榨取或撤退性战略是必要的。已经不能满足消费者要求的产品要及时的退出市场,否则企业会损失大量的机会成本。虽然在案例中我们并没有看到上海电气的防卫型战略,但是根据企业公司层战略的分析,我们不难发现,撤退性战略和榨取型战略是任何公司和企业都不能避免的。 从发展战略分析看出,上海电气不断努力创造“高质量发展”的机遇。 2.东方电气集团 中国东方电气集团有限公司是中央确定的涉及国家安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业之一,属国务院国资委监管企业,是全球最大的发电设备制造和电站工程总承包企业集团之一,发电设备产量累计超过5亿千瓦,已连续14年发电设备产量位居世界前列。东方电气集团长期致力于以发展节能高效、清洁环保的各类能源动力装备产业为核心能力目标,既顺应人类社会对绿色能源的急切而持续的需求与期待,也体现了企业变革与发展的价值驱动与行动导向。公司致力于全面创新改革推动高质量发展。 ENR2016年全球最大250家国际承包商第107位,世界品牌实验室《中国500最具价值品牌》第127位,中国机械工业主营业务收入百强企业第10位等。 东方电气集团承载着对经济持续发展、提高生活品质和改善生态环境的使命与责任,在企业的经营管理活动中努力遵循以企业发展、客户增值、员工成长、社会繁荣和环境友好为价值取向的利益相关方的良性互动,并在共同创造中共同分享绿色能源技术创新带来的无限价值和成功。 3.中国华能集团 中国华能从1985年创立至今,在30多年的发展历程中,为电力工业的改革、发展和技术进步提供了丰富经验;为电力企业提高管理水平、提高经济效益发挥了示范作用;为满足经济与社会发展的用电需求、实现国有资产的保值增值做出了重大贡献。公司坚持方向明确、科学发展,不断创新、保持领先,多方合作、互利共赢,逐步形成了“为中国特色社会主义服务的红色公司;注重科技、保护环境的绿色公司;坚持与时俱进、学习创新、面向世界的蓝色公司”的企业使命和“坚持诚信、注重合作,不断创新、积极进取,创造业绩、服务国家”的核心价值观等具有华能特色的企业价值理念。 创新是引领发展的第一动力,更是中国华电致力于高质量发展的不竭动力。2017年,中国华电集团有限公司(简称中国华电)交出了一份亮眼的成绩单:销售收入逆势增长,资产负债率连年下降,发电量稳步提升,超额完成国资委考核目标任务……在复杂多变的经营形势下,中国华电深入学习贯彻党的十九大和中央经济工作会议精神,航舵稳、动力足、活力旺,勉力敬事,拓路踏歌,驶出中国华电高质量发展的新航程,做高质量发展的主力军。 4.海尔集团 海尔创业于1984年,成长在改革开放的时代浪潮中。30年来,海尔始终以创造用户价值为目标,一路创业创新,历经名牌战略、多元化发展战略、国际化战略、全球化品牌战略四个发展阶段,2012年进入第五个发展阶段——网络化战略阶段,海尔目前已发展成为全球白色家电第一品牌。  2018年1月1日,世界权威市场调查机构欧睿国际(Euromonitor)发布2017年全球大型家用电器品牌零售量数据显示:中国海尔以10.5%的市场份额,位列全球第一,这也是海尔第9次蝉联全球第一。此外,海尔在冰箱、洗衣机、冷柜和酒柜等产业也同样居世界首位。2017年,海尔冰箱以17.3%市场份额,连续10年蝉联全球第一品牌;海尔洗衣机以14.6%的全球洗衣机市场品牌份额位居第一,创造连续9年蝉联全球冠军的新纪录;海尔冷柜以20.6%的品牌份额第7次蝉联全球第一;海尔酒柜2017年品牌零售量占全球市场的13.5%,全球8连冠。2017年12月21日海尔进入世界品牌50强。2017年12月21日,美国世界品牌实验室(WorldBrandLab)独家编制的2017年度(第十四届)《世界品牌500强》排行榜发布。海尔在此排行榜中位列第50位,较2016年上升26位,进入世界品牌50强。 5.菲尼克斯(南京)公司 菲尼克斯电气中国公司一直致力于中国的电气连接和工业自动化事业。他们的产品在电力、交通、石化、冶金、汽车制造和通信等重点行业的国家重点工程中发挥了作用,做出了自己的贡献。 作为全球著名的接口产品供应商,电气连接、电子接口技术和自动化领域的世界市场领袖,德国菲尼克斯电气集团成立于1928年,目前在全球近40个国家拥有子公司,50多个国家设有代表处。1993年进入中国,与国家电力公司电力自动化研究院(NARI南瑞)合资组建南京菲尼克斯电气有限公司。 菲尼克斯电气以全球化思维、本土文化行动(ThinkGlobalActLocal)的理念,通过一个总部、三个竞争力中心和覆盖全球的多个分支机构,为客户提供一站式的服务;在强化品牌建设的同时,以具有创新活力和针对性的方案,简洁高效的成本控制,创新的竞争,发展与客户的合作关系。 “菲尼克斯电气”(PhoenixContact)这个品牌的核心是:创新、信任、亲和、品质,而这一切都是由一支高素质的团队来实现的。高素质,在菲尼克斯电气中国公司意味着:学习+创新+活力。中国公司由一支100%本土管理、100%本土团队组成,他们以辛勤的汗水和中国人的智慧,谱写了一曲荡气回肠的创业之歌。 结束语 首先,适应高质量发展,是一道必须跨过的坎。破题高质量发展2018年要开好局。会议指出,2018年是贯彻党的十九大精神的开局之年,是改革开放40周年,是决胜全面建成小康社会、实施“十三五”规划承上启下的关键一年。对装备制造业来说,是抢抓历史性窗口期,实现由高速增长向高质量发展转变的生死攸关之年。应当看到,高质量发展,是新时代的“强国策”。 再次,从两会看中国经济高质量发展。 2018年3月5日上午,李克强总理在2018年政府工作报告中,在“2018年经济社会发展总体要求和政策取向”部分有五次提到“高质量发展”。 2018年全国两会,习近平总书记在下团组参加审议时,“高质量发展”这个关键词多次出现。在内蒙古团强调把重点放在推动产业结构转型升级上,把实体经济做实做强做优;在广东团叮嘱以更宽广的视野、更高的目标要求、更有力的举措推动全面开放;在山东团要求扎扎实实把乡村振兴战略实施好、为建设海洋强国作出新贡献……方方面面要求汇总起来,高质量发展的未来经济图景愈发清晰。可见党中央和国务院如何重视“高质量发展”。 事有必至,理有固然。放眼世界,中国的发展“风景这边独好”!基调持稳,高质量发展底气十足。以高质量发展绘就经济发展新时代的美好蓝图。看今朝,奋进征程路。无限天地、无限风光,我们必将赢得一个又一个胜利,登上一座又一座山巅。...
菲尼克斯电气中国公司副总裁缪竞红 当前,我国已经成为全球的制造业大国,但是在人才、创新、效率、质量和信息化等方面与制造强国还有较大差距,而在成本方面,虽然相对制造强国仍然具有优势,但已经受到了发展中国家的挑战,要改变这种格局,真正的成为智能制造的强国,我国需要至少再努力30年,而这30年,正是未来中国制造从“制”到“智”的发展之路。 从企业微观的视角来看,传统的市场机会在降低,新的市场快速发展,企业如何面对过去的挑战抓住未来发展的新机遇?升级转型就成为企业的主旋律。同时,人才资源、能源资源和土地资源等成本的压力已经与过去30年快速发展过程不可同日而语,这个时候企业要从价值创造的角度去进一步寻找其发展路径。另外一个比较大的要素对企业而言就是技术,当前颠覆性的技术非常多,以前从来没听说过甚至有些认为还不可能大面积应用到制造业中的技术,今天已经应用到制造业日常的工作中,这样快速变化的、多元的、高度复杂的技术环境,使得企业去寻找智能的发展路径。这三个驱动的要素,是企业当前的发展环境。在这样的环境中,菲尼克斯电气总结了“品质、创新、精益、智能”八字方针,来夯实工业文明,引领智能转型。 在走向智能未来的道路上,“产品为王,打造专业化组织”仍然是最为主流的方向。我国的企业数量巨大,中小型企业占整个市场的70%左右,中小型企业如何在智能化的浪潮中生存?从我们的视角来看,产品为王仍然是立足之本。无论是“隐形冠军”还是“500强”都是靠专业化找到立身之地,然后去拓展,要么是深入行业成为本领域的王者,要么从逻辑性上去拓宽领域成为更有规模的企业。在新的智能制造的潮流中、在中国2025战略中找到自己产品为王的专业化领域,现在还不为迟;在未来30年的时间中创建“独角兽”,实现企业的飞跃,创造千亿企业是有足够机会的。在智能制造的领域中,如果已经有基础要继续深挖下去,如果还没有基础要尽快开展智能制造的某一项专业领域,去做实做强。未来的智能转型既需要资金也需要人才还需要很多资源的支撑,如果没有产品为王的企业的支撑,是谈不到实现智能转型的,所以菲尼克斯电气仍要继续其产品为王的专业化道路。 在走向智能未来的道路上,“布局产业互联网,连接平台型组织”也是不可忽视的潮流方向。互联网不仅仅应用在社交、商业等领域,也越来越多的应用于工业领域,所以产业互联网一定是未来企业和产业转型的发展平台。例如国外Facebook、Google等互联网巨头,一直虎视眈眈地盯着我们的制造业,他们的资金雄厚,可以高薪聘请专家甚至花数倍价钱买走我们整个的研发团队。不久前,阿里巴巴宣布全面进军物联网领域,搭建物联网的基础设施,阿里云计划要在未来5年内连接100亿台互联网设备,未来阿里巴巴的数据不仅仅是在天猫、淘宝、支付宝上,也将逐渐地深入到制造业的每一个角落。现在整个的产业互联网、尤其是在垂直的行业领域当中,这种三维的平台会越来越多,巨头、领头羊的地位已经逐渐形成、逐渐清晰。对于我们传统制造业的企业,必须看到这样的趋势,不要被“互联网+”,而要主动地去“+互联网”。 最后,由于智能未来的探索性、复杂性和系统性,需要我们以集团军的智慧去面对挑战,“相互赋能,拥抱智能产业生态”是这个时代的发展思路。传统的企业把自己做好就行了,但今天企业要抱团取暖。因为智能制造这个任务非常艰巨,是互联互通的,如果没有生态思维、独自发展,在未来是没有发展前途的、甚至可以说是不可能的。在今天这样快速发展的时代,企业的响应速度、核心竞争力的积累、人才的积累、把握机会的能力等都是具有更大挑战的。我们的圈子越来越大,整体的竞争力就越来越大。 面向智能制造的人才与组织。智能制造将有各种各样的模式,传统的组织、传统的模式和传统的决策链是不能支撑智能制造新模式工作的开展的,所以要构建这样的人才和组织与之匹配,实现智能制造的转型。菲尼克斯电气致力于建立智能教育合作平台、建立跨界融合智能制造团队,打造智能制造产品技术与解决方案核心竞争力。同时打造工业4.0的组织,从职能化、向事业部体系转变,在企业家精神、管理者担当和员工智慧的驱动下,形成平台化思维,如此不断迭代升级,最终打造生态化的企业。 在菲尼克斯电气的智造观落地的过程中,还推出了具体实现智能制造的“四部曲”:以流程精益化,形成智能制造的前奏;以适应自动化,形成智能制造系统;以系统数字化,覆盖产品全生命周期;最终以信息云端化,形成智能管理系统。在实现智能制造的过程中,要科学决策、量力而行,基于价值创造的理念开展智能转型。 以上为菲尼克斯电气自身企业视角进行的思考、探索和实践,都是与智能制造以及制造业不同领域相关联的,供各位专家参考。(编辑整理/朱金凤)...
中国石化工程建设有限公司高级工程师熊瑞东 我国石化产业经历几十年的成长,规模不断发展壮大,石化产品已经融入到大众百姓的衣食住行中。 总体而言,我国石化产业虽规模大,但“大而不强”“大而不优”也是产业发展的现状;另外,随着大众百姓生活水平的提升,人们对石化产业在健康、安全环保方面提出了更高的要求。产业自身需要进行转型升级,进一步降低成本和提质增效。而实现这些问题的一大重要途径就是要打造新动能,利用现代移动、物联网、大数据、云计算和人工智能等新兴技术,与工厂的装备、工艺、技术和管理等结合起来,形成新的生产运营管理模式,来促进设备管控,流程优化,成本降低,劳动生产力以及安全环保管控水平的提高。最终实现新旧动能的转换和产业升级。 2015年,国务院正式编制印发《中国制造2025》,作为我国实施制造强国战略的首个十年行动纲领,其明确提出要把智能制造工程作为五项重点工程之一,大力推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂及数字化车间的指导方针。 具体到石化领域的电气产品,其趋势首先是逐步的智能化,石化是爆炸危险区域,对于电气设备的安全可靠性要求高,在推广中不如 IT中心、楼宇领域好,但迟早将会实现人工智能化、现场无人操作,这就要求产品质量更好。第二,未来的发展要更实用,更人性化。比如现在的低压综合保护器并不具备故障预判功能,工厂和现场的用户要积极配合,互相学习,进行技术储备,完善产品,让产品有更进一步提高。 石化领域用得比较好的像电气产品的一次元件,原来是用继电器,现在全都用综合保护器进行电机保护。从微机监控来说,这20多年发展也比较快,以前是三遥,遥控、遥测和遥信,现在变成五遥,多出了有载调压和视频监控,以后发展还将更快。 随着我国节能减排工作的大力开展,石化行业也在积极响应这一重大变革,不断挖掘自身潜力。中石化在电气节能方面采取的技术措施可以从两个方面来看。 第一是电气产品中石化要求使用二级能效电动机,可能价格贵将近20%多,但是能节能1%。比如变频器要求使用多脉冲变频器,以降低能耗。此外,还包括LED灯的推广使用,变压器采用11和13型节能变压器等。 第二方面,电气产品的工业设计上创新,例如改造工艺装置利用有机循环回收热能等。(编辑整理/白文亭)...
中国人民银行清算中心高级工程师王力坚 在现代社会,金融和银行业已经不只是提供传统的服务方式,互联网、银行客服中心、网上银行与手机银行的密集应用已经受到了欢迎及认同。越来越多盛行于网络的主流社交媒体涌现,而基于社交媒体层面的支付行为也在大幅成长。面对当前快速演化的数字服务发展形式,可靠的物理基础设施对于维持基本服务、增加新型服务和保持竞争力至关重要。 2018年4月26日,在由机工传媒·电气时代杂志社主办的以“智能·互联·高效·安全”为主题的“国家电气论坛暨第14届中国电气工业发展高峰论坛”上,中国人民银行清算中心高级工程师、G B/T 14715—2017 《信息技术设备用不间断电源通用规范》主要起草人王力坚接受了记者采访,从用户角度对当前电气产品的发展现状和相关问题进行了解读。 随着现代信息技术的不断发展,电气产品的自动化、数字化和智能化水平不断提高,对于近年来电气产品的发展情况,王力坚表示:“电气产品这些年发展得非常迅速,主要是两个方面,一个方面是新材料的使用,比如一些高频的元件,一些特种的合金材料,这些元件和材料在电气产品中的使用,使电气产品的应用范围和质量得到了飞速发展和很大提高;另一个方面是在自动化技术与电气产品传统功能相的结合,使电气产品的应用体验以及质量得到了很大的提高。这是电气产品发展的两个方向,一个是自身的性能,一个是与现代信息技术结合之后的智能化。” 经过不断的升级换代,当前电气产品已经被注入了丰富的自动化、数字化和智能化元素,电气产品所应用的领域不断拓展,而在传统行业中,电气产品的可靠性、可用性、可维护性、可管理性和可扩展性也在提升,大量新的电气产品涌现。在金融和银行业,新的电气产品同样有着大量的应用,王力坚介绍道:“有大量的新电气产品应用在我们的实际工程中,举一个很简答的例子,比如PDU,PDU 简单讲就是机柜用电源分配插座,但是现在智能化赋予了它很多的功能,我们可以很方便地使用智能的 PDU,并且看到PDU上所有的服务器的功率和电能质量,可以给它赋予一定的值,如果它超出这个值或者产生异常就会报警,智能化的 PDU极大地完善和丰富了我们的应用,增强了我们的系统安全性、可靠性和经济性。” 金融和银行业需要提供持续不间断的可靠服务,而且一直以来金融和银行业对供电质量都有着很高的要求,近年来,随着计算机的大量应用和信息产业的飞速发展,设备数量的上升和用电量的增加使用户对供电质量的要求进一步提高。 UPS作为银行网络供电系统的核心部分,是不间断供电、全面改善供电质量和对整个网络的设备到数据传输途径以端到端的全面保护方案的基础。近年来,高频机和模块化UPS的发展十分迅速,功能不断丰富,能效不断提升,但在实际应用中,UPS的选择不应过分追求技术形式的新颖,而应从实际应用场景出发,将UPS的技术特性与实际功能进行比对和结合,再对UPS 进行选择。针对这一问题,王力坚表示:“在GB/T 14715—2017 《信息技术设备用不间断电源通用规范》的制定过程中,考虑了高频机和模块化UPS的发展趋势,但在最后的制定过程中,没有对这两个产品做出规定,因为当前国际上和国内对高频机和模块化UPS的定义仍然不够清晰。所以我们主张参照技术特性和实际功能来进行选择和应用。对于新的技术形式,我们更希望参照它的效率、过载能力和谐波特性等方面来进行选择。” 未来,随着数字化和智能化技术的不断应用,我国UPS行业整体市场将继续保持稳健增长态势,特别是移动互联网、云计算的应用深化,将会加速刺激数据中心和公有云服务的建设,为UPS产业发展提供充足动力。由点及面,整个电气行业的智能化发展是大势所趋。(编辑整理/刘群垚)...
中国昆仑工程有限公司电气总工程师李道本 得益于产业结构升级、能源结构优化等因素的影响,我国电气工业保持稳定增长,逐步成为全球最大、最先进的电气应用市场,在市场规模不断壮大的同时,我国电气行业已形成了比较完善的体系,产品的品种、产量、技术性能和品质等方面基本能满足国民经济的发展需要。随着“智能制造”“中国制造 2025”“工业4.0”的提出,为电气行业的发展带来了更多可能。 智能化、模块化、集成化 关于电气发展的方向,我认为第一个是智能化的问题。现在数据传输、控制系统都是采用通信自动化进行的,不可能就地来处理。比如物联网需要先采集数据,再进行控制,没有智能电气这些问题就不能解决,所以随着通信自动化的发展,智能化是很关键的技术,所有的电器得向这个方向发展。另外一个是模块化,每一个功能都集中在一个电器上来完善可能有问题,按照模块来进行技术的堆积、集成就方便多了,所以现在都搞模块化。智能化和模块化做成了以后,对电器来讲会有很大的灵活性。再一个就是集成的问题,没有模块化和智能电器,按功能技术集成难度比较大,虽然是可以做到的,但是很庞大,所以功能的集成化也是很重要的一个方向。对电气技术应用方面来说,不管是做一个简单的开关电器,还是目前很火的物联网系统,我认为这三个方面是将来的方向。 改进和注意的方面 过去的低压电器中,分离原件比较多,举个例子,开关电器就是分离的,今后如果要做到智能化,从技术方面来说,很多问题都要进行一些改造。而随着工业的使用,将会产生越来越多的功能需求。无论如何,对一个开关来说,作为一个出口电器,所有的功能都要经过数据采集信号以后,根据需要,通过控制系统、通信系统来实现开关的操作。随着物联网的推进,将来的自动控制、远距离控制、遥控会越来越多,再加上很多时候都会牵扯到的精度问题,智能化和数据采集、操作都必须能够适应这种需要。 而在高压电器方面,把所有功能集中在一个电器里就未必合适。目前高压装置中,开关电器是分断器件,数据采集系统对运行参数的采集,软件来进行操作和运行,各功能是分开的,还可能有完整的系统作为后台来记录、显示、告警和存贮。如果按照低压电器的思路,就会产生很大的技术难度,比如抗干扰能力、保护选择性的问题,开关的分断能力、短路容量是否满足需要等问题。所以将来的电气产品在技术参数、应用方面还应该满足保护的需要和满足系统集成的需要。另外,在电气设计选型阶段,产品的适用性是一个很重要的问题。所在时间和地域的供电条件、供电环境及使用环境都要考虑。产品的技术参数、选型一定要符合当时的工作工况的环境,在使用中一定要满足使用的环境,在工业领域一旦出现断电等情况,损失通常非常大,很可能还有人员伤亡。 目前在智能化产品应用比较多的民用建筑方面,还涉及到强电系统和弱电系统之间的适用性和如何转换的问题。 智能化产品的可靠性 目前智能化、数字化的电气产品应用广泛,它们有一个共同点就是通过逻辑控制来实现,完全按照规范进行,从原理上来说可靠性是没有问题的。但是我认为不能完全依靠自动化的手段,因为目前的电子、电器元件仍然存在抗过电压、干扰能力的不同,导致了可能出现的误动作、误操作,使用智能化产品的人不一样,也可能出现一些问题。以前的通用设备的配电设计规范里也讲到这个问题,在采用自动化手段的同时,在应急情况下必须要能够手动处理,我们不管搞什么项目,也都有一个应急预案的方式,这两方面要结合起来,不能认为自动化、智能化产品的可靠性很高了,就完全依赖它,还应该有应急措施和预案。(编辑整理/朱金凤)...