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驱动未来:电网现代化工作进行中
当今世界对电力的需求巨大,并且需要可靠、实惠且越来越可持续的电力,这并不是什么突发新闻。然而,我们许多人没有花很多时间去思考,在后端需要做多少工作才能实现这一点。除此之外,能源需求如何成为电网创新的驱动力。
我们来自英特尔、戴尔、ABB 和 VMware 的专家小组深入探讨了电网现代化的方方面面。该小组的成员包括:英特尔的能源和可持续发展总监 Prithpal Khajuria;云计算公司 VMware 的边缘解决方案架构师 Anthony Sivesind;行业数字化领导者 ABB 的技术中心经理 Jani Valtari;以及科技公司戴尔的全球能源领域总监 Russell Boyer。他们都不仅深切致力于满足当今的电力需求,还致力于满足未来的需求。
电网的现状及其最近的发展态势如何?
Prithpal Khajuria:电网架构已经有一百年没有改变了,但在过去十年,我们已经开始转向可再生能源,其中最重要的是可再生能源在电网边缘(家庭、企业、停车场)的普及。我们已经开始部署大规模可再生能源,主要是太阳能,而且已开始向电网回馈电能。
电网最初被设计成一个单向的电子高速公路,让电力从公用事业公司传输到家庭和企业。但在电网边缘增加可再生能源已经开始了电子的双向流动。系统之前被设计成单向运行,但现在我们必须让它适应新的情况。这要求我们重新思考电网的架构,我们如何向其中加入更多智能技术,才能在未来获得更好的可见性和更快的决策能力?
Anthony Sivesind:我补充一下 Prithpal 刚才说的话。我同意,曾经是单向的电力流现在发生了巨大变化;曾经对公用事业公司来说不是问题的事情现在成了问题。而且随着电力的流动,我们看到点负荷的占有率增加,负荷密度也在增加。我们看到的两个例子是数据中心和电动汽车。
这对公用事业公司来说是一个挑战,加上极端气象事件和物理网络攻击的增加,同时还要维护老化的电网基础设施。VMware 希望帮助实现一个灵活的平台,让公用事业公司能够提高其能力。
Russell Boyer:公用事业公司必须找到方法来应对这些不同的挑战,例如天气事件和网络攻击,并增加更多智能和运营能力,将数据转化为洞察力,并最终提高电网的可靠性和弹性。
Jani Valtari:这是一个棘手的挑战。我们需要增加可再生能源的数量;我们需要使能源领域脱碳。同时,社会的更大一部分将需要电能。因此,我们既要非常灵活,又要非常适应可再生发电,还要比以前更安全。实现这一目标的方法是增加更多数字技术。为了以经济实惠的方式做到这一点,我们需要标准化的平台,即可以广泛部署到全球多个不同位置的可扩展解决方案。
电网现代化的最大机遇在哪里?
Prithpal Khajuria:我们过去一直在自上而下地构建模式驱动的电网。但现在,我们需要自下而上,在电网边缘构建智能的、数据驱动的系统,在这种情况下就是变电站。那么,我们如何构建智能边缘,然后使用它来收集更多数据、标准化数据并提取更多情报,来实现更高的可见性和更快的决策?
我们可以通过最大限度地利用可再生能源来应对这些挑战并达到 ESG 目标。而最大限度地利用可再生能源的唯一方法是拥有更高的可见性和洞察力。这正是英特尔的愿景 — 构建一个面向未来的数据驱动的电网。
你们如何看待新兴技术被用来满足当今的需求?
Russell Boyer:戴尔多年来一直投资于边缘和互联网,以强化我们的整体计算基础设施,并能够在边缘提供更多功能。为了支持所有这些自动化和实时运营决策,我们需要在变电站边缘拥有更多能力和更多计算。而这只是为了能够满足目前的需求。
如果看一下可持续性目标,我们将必须为未来的 AI 模型提供一个落脚点。今天,变电站的基础设施已经老化,我们确实需要对其进行大规模现代化改造,这样不仅可以满足目前的需求,还可以满足未来的需求。
举例来说,由于我们开始拥有更多虚拟电厂,其中大量发电在配电侧进行,我们将需要改进这些运营技术,才能更好地进行管理,并达到 Prithpal 提到的那些 ESG 目标,以确保我们更多地使用可持续能源。
Jani Valtari:在变电站处理保护控制的传统方式是使用一次性安装的设备,然后让它们运行 10 年、15 年,不需要再碰它们。现在我们实际上需要非常频繁地改变环境。
我们还需要让我们的设计更加被数据驱动,这不仅是为了收集数据并获得一些洞察,还为了能够根据数据快速做出反应,甚至是毫秒级的反应。你可以在虚拟平台上运行应用,无论何时需要对网络进行更改,都能非常快速地做出调整。
英特尔如何应对电网现代化?
Prithpal Khajuria:英特尔正在从多个角度审视电网现代化。一个角度是首先与最终客户(在这种情况下是公用事业公司)进行沟通。他们面临的挑战是什么?技术如何帮助他们?我们看到的最大的挑战之一,刚才 Jani 也提到了,是固定功能设备的占有率;它们被设计成做一件事,并且只做一件事。所以英特尔组建了一个团队来构建下一代基础设施,目标是将硬件标准化,并将软件与硬件分离。
英特尔提供核心技术和要素,即我们的芯片和相关技术。戴尔在此基础上提供其技术和功能层。然后 VMware 在戴尔的基础上提供其软件定义的基础设施,ABB 进一步提供以电力为中心的技术。这就是英特尔的愿景 — 将整个生态系统汇聚在一起,构建可扩展的基础设施来加速公用事业部门的技术采用,推动实现全球每个公用事业公司或国家的目标,即最大限度地利用可再生能源并最大限度地减少化石燃料。
合作伙伴关系和联盟对于电网现代化的价值是什么?
Jani Valtari:二十年来,我们一直在寻求一种面向软件的方法 — 试图真正将事物从以硬件为中心转变为以软件为中心,并从基于模型转向基于数据,从固定系统转向非常不稳定且快速变化但仍然超级可靠的系统。
最近,我们发布了世界上第一个虚拟化的保护和控制系统。但我们无法独自完成这一切,所以有稳固的合作关系非常重要。例如,我们需要超级可靠的硬件来运行算法,因此由英特尔和戴尔进行硬件开发。此外,我们不是虚拟化环境专家,与 Anthony 和 VMware 的合作对我们也很重要。
Russell Boyer:为了实现创新,我们必须建立一个意愿联盟。英特尔已经出色地组建了一个由各种软件和硬件供应商以及客户组成的联盟,来共同制定标准 — 我们必须影响标准。
另一方面,我们必须与各种不同类型的合作伙伴进行合作。随着我们的不断前进,我们希望确保我们拥有完整的选择组合,能够在边缘支持这些现代平台。
Anthony Sivesind:不仅要与合作伙伴合作,还要与公用事业公司合作 — 我要向英特尔致敬,因为他们与所有公用事业公司建立了联系。英特尔在该领域的几个联盟刺激了行业发展:欧洲的 E4S、美国的 vPAC 联盟。这是建立 Russell 提到的那些标准规范的绝佳机会。
给我们多讲讲这些行业标准的重要性。
Jani Valtari:为了使解决方案具有可扩展性并可以广泛用于不同的地方,我们所做的一切都需要基于全球标准。在电力行业,关键标准是 IEC 61850。它包含了与硬件、软件、通信、多种不同协议和方面相关的标准化项目。当我们将其作为中心点时,我们就能很好地创建可以广泛使用的解决方案。
你们能详述一下电网现代化生态系统吗?
Prithpal Khajuria:英特尔的策略是,让客户也就是公用事业公司从第一天起就成为旅程的一部分。因为归根结底,是客户遇到了问题,他们想要购买能解决这些问题的解决方案。所以我们让他们参与进来,在每个领域引入一个覆盖他们能力的一流生态系统。ABB — 在电力行业拥有一百多年的经验。VMware 发明了虚拟化技术。戴尔 — 软件组件领域的领先硬件解决方案提供商。
Anthony 刚刚提到,我们建立了两个完全专注于电力行业的行业联盟:专注于二级变电站数字化的 E4S 联盟,客户和公用事业公司在其中相互交流。以及专注于变电站自动化和控制的虚拟化的 vPAC 联盟。
这一直是英特尔的愿景:将所有人聚集在一起,加快技术的采用,并为公用事业公司及其客户带来优势。
关于电网现代化,最后还有什么想法或关键信息吗?
Jani Valtari:一个关键信息是,技术已经可以支持非常快速的电网现代化,ABB 非常乐意与客户合作,为他们提供最佳的实现方式。
Anthony Sivesind:我同意:我们现在已经准备好了。我们拥有技术,VMware 也准备好尽其所能来帮助公用事业公司,为他们提供培训并让他们的团队凝聚在一起。
Russell Boyer:如果我们要实现这些 ESG 目标,我们真的必须加快新技术的部署。戴尔致力于开发最新技术来实现这一目标。
Prithpal Khajuria:我想对公用事业公司说:让我们一起制定一个迁移计划。我们可以指导你们完成从试验或概念验证、到现场试行、再到部署的整个过程。这个迁移计划需要拼接在一起,英特尔及其生态系统合作伙伴将在此提供帮助。
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