不可否认,我国能源发展正在或者已经步入新局面:可再生能源发电装机容量全球最大,形成煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面发展的能源供给体系。习近平总书记鲜明提出,要坚决推进能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作的重大能源战略。
如今,从能源生产到能源消费,从新能源到分布式、多能互补、微电网,中国能源变革源源不竭,中国能源突破不断涌现。在能源逐渐走向用户侧、走向分布式、走向新能源的过程中,传统电气设备企业如何迎接这一变局?
北京双杰电气股份有限公司从研发生产销售配电设备起家,逐渐发展成智能电网、智慧能源、锂电池三驾马车协同并进的产业格局,从一家设备制造商到智慧能源解决方案提供商,双杰电气是如何布局的?又能带来哪些经验?在第十一届上海国际电力设备及技术展览会上,双杰电气副总裁张志刚向北极星电力网介绍了公司布局与进展。
EP现场
开环网配电设备先河
双杰电气是国内第一批自主研发、生产制造环网配电设备的企业。公司核心技术产品“固体绝缘环网柜”是国内外高压开关行业领域典型的低碳环保产品,属国际发明、国内首创,已被列为国家重点新产品。我国固体绝缘环网柜发展起步较晚,但是发展的进度比较迅速。双杰电气早在2005年就率先进行固体绝缘环网柜的开发并在两年后取得了国际发明专利,自此正式开启了我国的固体绝缘环网柜的发展进程。
据介绍,固体绝缘环网柜与SF6气体环网柜的结构不同,固体绝缘环网柜在满足全绝缘、全密闭的前提下,采用单元拼接式结构。一方面,固体柜在运行过程中如果任一回路发生问题,可及时更换故障回路,在安装现场可进行回路更换。另一方面,与SF6气体环网柜制作完成后不能再更改接线方案不同,固体绝缘环网柜可以根据客户要求现场更改方案,设备运行的灵活性将有很大提高,运行的灵活性也极大降低了固体柜的运行成本。
从产品定义来讲,固体绝缘环网柜绝对算得上是好产品,环保节能、安全性高、智能化程度高。但是从实际推广效果来看,固体绝缘环网柜发展得并没有想像中的好。对此,张志刚认为,固体绝缘环网柜产品本身并没有任何问题,只是在前期推向市场的过程中,由于个别产品质量的问题而影响了对固体柜整体的认识和判断,影响了这个概念。张志刚说:“任何产品都是有一个成长期的,既不要盲目追求,也不能一棍子打死;任何新产品新技术在发展中都会出现质量参差不齐的情况,这样就更需要促进不同的企业去发展。固体柜确实暴露出一些问题,例如表面金属化的问题,可以说目前能做表面金属化批量生产的企业寥寥无几,即使双杰电气现在能做,但是推广难度可想而知。只有等更多的企业发展起来,这个行业才会起来。但是大浪淘沙,双杰电气坚信固体绝缘环网柜能经得起市场的考验,最终起来!”
每一次创新都身兼国内自主知识产权使命
在高端设备制造领域,中国企业强于复制与模仿,缺少技术的自主研发思维,因此许多企业就算看到了市场空间,也不愿冒着巨大的风险花重金去做研发。双杰电气就是那较少冒险者之一,从固体绝缘环网柜的自主研发创新到今天推出的全封闭移开式开关柜,每一次创新与研发都是一次冒险,但每次冒险的结果都是正确的,这离不开双杰对市场发展的准确预判。
客户参观新品
全封闭移开式开关设备就是一款双杰电气自主创新的产品,特别适合特殊场合应用,而且体积小、全密闭、全绝缘、免维护。从适用范围来看,它具有耐腐蚀、抗严寒等特性,属于具有普适性的全工况产品。全封闭移开式开关设备所有的带电体及操作机构都封闭在与外界隔离的封闭空间中,确保设备具备在各种环境条件下稳定运行的能力。全封闭移开式开关设备的创新不单单是在密封技术上,其结构更是国际首款移开式固体绝缘开关设备。继承中置柜可移开式设计,使得该产品可以最快地切除主开关故障,缩短停电检修的时间。手车部分断路器采用固封极柱,且外表面采用金属化结构,最大限度的确保设备使用安全。
除了确保设备的安全可靠之外,双杰电气在设备智能化方面也做了很多的尝试。开发结合嵌入式特性检测传感器设备,实现数据通过服务器传输,设备状态在线监测,建立故障识别算法与模型,形成故障预警及报警机制。并通过在特定恶劣环境区域进行小批量试用及测试,使可移开式固体柜产品品种不断丰富,形成完善的系列化产品。
全封闭移开式开关柜现已在中海油海上平台顺利通电运行。中海油钻井平台项目中的成功应用,标志着固体绝缘开关设备全体系的完善。全封闭移开式开关柜采用全绝缘、全密闭技术,使其无惧于海上的高盐雾,高潮湿环境;双杰独有的散热解决方案,更使得该设备在大电流环境下依然安全可靠。相较于传统型铠装中置柜,体积仅为其44%,在海油平台上充分展示出了占地面积小的优势(尺寸宽×长×高:480×1100×1840mm)。
张总透露,全封闭移开式开关柜从研发之初就将其定位于特殊场合应用和高端市场。走高端路线一方面是由于传统的开关柜同质性强,低价中标时常出现,另一方面是我国高端产品长期被国外产品占据,作为一家自主创新型的企业,我们必须改变这一现状,可以说双杰电气的每一次创新产品都身兼国内自主知识产权的使命。
未来智慧能源模型的缔造者
能源革命最终的目标就是要实现智慧能源,让我们的能源生产、能源消费、能源开发、能源利用各个环节全面智慧化。而智慧能源实施的第一步就是多能互补的分布式能源系统建设,分布式能源可以和终端用户的能源需求系统进行协同优化。
分布式能源是一种利用可再生能源的方法,指在用户侧接入小型风机、光伏、微型燃气轮机等电源设备,从而提高可再生能源的比例。由于用户侧出现电源,传统源-网-荷的单向能量流变成了双向,导致电网既定的调度、保护策略面临新考验,加上风光资源具有波动性和随机性,发电难以控制,分布式电源直接并网最终会导致整个电网不稳定。于是,为了让分布式电源可控,出现了微电网。
微电网是把分布式电源和它所供能的负荷以及能量转换、保护、监控等装置作为一个系统,形成一个小型的完整电网,以储能设备或者微型燃气轮机这类可控的电源维持系统的稳定。或者可以这么理解,分布式能源存在的形式就是微电网。
当前,环保的压力和电力体制改革促使分布式火热起来,分布式可再生能源系统或将成为投资重点,有专家表示,分布式能源将在2050年成为城市能源供应的主要来源。那么问题来了,分布式、微电网是新概念,对于城市规划建设者来说,并不了解其中的原理,即使是做相关行业的人员也很难懂得整个系统的架构,那么,当有地方想做微电网,或者微电网之间需要互联时,怎么办?双杰电气正是看到了这一需求,近年来不断加大对新能源的投入,并且形成了系统的解决方案。
张总告诉记者,智慧能源需要企业能为用户提供整体的服务方案设计。未来风机、光伏等分布式肯定都存在于微电网,那么微电网与微电网之间的连接形成了微网调度中心。认定这种模式后,怎么去设计?是全额上网还是自发自用?如何高效的吸纳光伏等新能源?微电网怎么搭建?微网和储能,微网之间的互联,微网与大电网的互联、调度,这些如何设计?这都是全新的领域,没有谁是全能者。双杰电气为什么能做呢?
首先我们看一下双杰电气的业务构成。智能电网、智慧能源、锂电池三大板块相辅相成,互相促进。智能配电为智慧能源的建设构想提供全套设备的支撑,40.5kV及以下环网柜、箱式变电站、柱上开关、高低压成套开关柜、110KV及以下各类变压器、配网自动化监控系统及其它配电自动化产品。张总强调说,双杰电气拥有全套设备研发生产能力,但并不是所有的设备都做,比如逆变器、电池、光伏组件我们就不做,专业的人做专业的事,双杰电气所有的设备都是围绕传统优势配电进行,而且智慧能源设计我们要做的是从俯视的角度看微网系统要怎么搭建,双杰电气目前的设备研发,也是从整个微网搭建的角度考虑的。
第二,双杰电气长期专注于输配电设备制造行业,经过多年的研发投入和市场培育,已经基本掌握了综合能源系统的核心技术,如配电网安全与控制、大功率电力电子技术、充电桩技术、直流配电技术、光伏发电、网络通讯及应用等,积累了丰富的输配电设备研发和生产经验以及人才队伍。公司充分利用在配电领域的经营经验和技术积淀,主动进行技术提升、产品升级和产业链拓展,在进一步巩固公司配电业务的基础上,加快在综合能源领域的布局。
第三就是其优秀的技术团队。经过多年的努力,双杰电气已经建立了一支成熟的研发队伍。公司现有研发人员近百人,其中二十余名研发人员在电力相关行业具有十余年的工作经验。多年的科研工作经历使他们对国内外主流配电产品的技术优势、功能特点等有较为深入的研究,对技术发展趋势具有较强的领悟能力和把握能力。
第四是质量品牌优势。公司自成立以来一直强化质量管理,通过建立质量跟踪卡制度、质量看板制度以及严格的工序管理制度等对产品质量加强流程控制;公司对外协定制产品的质量进行严格控制,通过与国内外实力较强的企业合作,众多核心部件实现了模具化生产,保证了产品质量的稳定性和可靠性,良好的产品质量赢得了客户的普遍认可并形成一定的品牌效应。
正如张总所说,双杰电气长期以来在配电设备制造方面的积累,对电网的深入研究,这些都为智慧能源拓展奠定了基础。
随着可再生能源、分布式发电、智能电网、能量路由器、直流配电、储能、电动汽车等综合能源技术与物联网等新兴信息技术的快速进步,综合能源系统无论在技术上还是在产业上,均呈现出迅猛发展的势头。双杰电气及时捕捉到这一变化,快速反应并积极参与进来,抓住了智能电网建设需求快速增长以及新能源行业政策性利好的历史性机遇,期待双杰电气在这条路上走的更远更好!