脫碳-
 

這種趨勢指的是以下幾點：
 

a) 將我們的能源從化石燃料轉(zhuǎn)向風能和太陽能等可再生資源
 

印度政府雄心勃勃的計劃加速了這一進程，即到 2030 年將我們的可再生能源發(fā)電裝機容量增加到 450GW，印度開發(fā)商在過去幾年中快速建設了可再生能源發(fā)電基礎設施，現(xiàn)在印度電網(wǎng)獲得了大約 10%來自可再生資源的總電力（已超過 100 吉瓦的裝機容量），這種炙手可熱的步伐在未來幾年可能會持續(xù)下去，而且這一比例將顯著上升，但是，可再生電力的這種更高份額需要電力部門進行一些變革，其中一些是：
 

更好的預測工具：借助化石燃料發(fā)電或大型水力發(fā)電，預先知道能源（即燃料或水）的可用性，從而更容易準確預測所產(chǎn)生的電力的可用性。例如，燃煤火力發(fā)電廠提前知道可用煤炭庫存將持續(xù)多少天，這有助于他們預測從電廠到電網(wǎng)的電力輸送，并計劃煤炭的補充。可再生能源尤其是風能的預測是一個更大的挑戰(zhàn)。如果氣象部門預測“普遍多云”——預測太陽能發(fā)電廠的發(fā)電量和時間下降將成為一項挑戰(zhàn)，基于 AI/ML 的工具有助于改進對可用能源的預測。
 

增加儲能設備的使用：就其性質(zhì)而言，可再生能源隨著時間的推移變化很大，盡管有最好的預測工具，但計劃和發(fā)電之間仍存在差距。為了確保電力供應在消費者端沒有任何中斷，需要儲能來管理可用可再生能源的套利。如果它們僅用于傳輸 8 -10 小時，則進一步創(chuàng)建連接可再生園區(qū)和負載中心的高容量輸電線路將是不常見的。如果在發(fā)源地安裝大型儲能，可以在沒有發(fā)電時提供電力，特別是滿足晚高峰，還可以提高輸電線路的利用率。有多種存儲選項，例如電化學（鋰離子），這比其他類似機械（例如 重力、飛輪等）。綠色氫是一個非常有趣的命題，因為它帶來了將非峰值電能轉(zhuǎn)換為氫分子的優(yōu)勢，氫分子可以在以后運輸/使用。
 

提高傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電機組的靈活性：大型煤基發(fā)電機設計為在最高技術水平的發(fā)電水平上效率最高。大型發(fā)電機可以連續(xù)數(shù)月 24x7 運行，提供接近恒定的負載，并且需要時間在不損壞設備的情況下增加或減少其發(fā)電量。這將改變，因為發(fā)電機不僅需要更頻繁地加速和減速，而且變化將比以前更大，以允許電網(wǎng)中更高的可再生電力。它們很少會在設計優(yōu)化的高工廠負載系數(shù)下運行。制造商已經(jīng)接受了這一挑戰(zhàn)，并正在使機組為“靈活發(fā)電”的新條件做好準備。
 

更多的輸電線路補償設備：由于印度有大型并網(wǎng)可再生能源發(fā)電連接到輸電網(wǎng)，這些互連線路有時負載不足。這會導致可能損壞資產(chǎn)的危險高壓情況。因此，SVC 和 STATCOM 等補償設備提供了解決方案并使電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
 

b) 將大型消費部門從化石燃料動力轉(zhuǎn)向電力動力
 

運輸——人員和貨物運輸占全球能源消耗總量的很大一部分（根據(jù)美國 EIA，2020 年美國為 26%）

印度的鐵路網(wǎng)絡是世界上最大的鐵路網(wǎng)絡之一，每天運送超過 2300 萬名乘客，每年運送超過 10 億噸貨物，印度鐵路一直在快速實現(xiàn)牽引力電氣化，并計劃到 2023 年覆蓋 100% 的寬軌網(wǎng)絡，對于公路運輸，幾乎所有制造商都宣布了提供電動汽車的計劃。政府已向制造商和買家推出激勵措施，以加快這一轉(zhuǎn)變。現(xiàn)代車輛已經(jīng)成功克服了最初對里程焦慮和速度的限制，各種玩家也正在安裝電動汽車充電器，網(wǎng)上購物公司已經(jīng)通過電動兩輪和三輪車普及了送貨，電池供電的公共汽車現(xiàn)在也變得可見，喀拉拉邦等一些地方也引入了電池供電的水上運輸渡輪。
 

由氫驅(qū)動的燃料電池是另一種令人興奮的可能性，最近有許多公告出現(xiàn)在新聞中。氫可以是灰色、藍色或最終是綠色的，這取決于其生產(chǎn)過程是基于化石的、基于天然氣的還是使用可再生能源電解的。綠色氫的概念特別有吸引力，未來幾年應該會在該領域進行大量投資
 

在電爐上烹飪：雖然電動烤箱、電爐、水壺已經(jīng)存在很長時間，但電磁爐和空氣炸鍋等新設備越來越受歡迎，尤其是在液化石油氣不易獲得的地方。與柴火和煤爐相比，電爐的優(yōu)點是無需再填充鋼瓶（及其相關的運輸成本），同時由于沒有排放，因此更健康

 

去中心化

化石燃料發(fā)電廠位于源頭（煤礦或港口）或負荷中心附近。可再生能源必須在源頭，不能與負荷中心并置。化石燃料發(fā)電廠必須遵循“越大越好”的原則，以最大限度地降低單位電力的成本。相比之下，可再生能源在地理上更加分散，而且通常規(guī)模較小。如果考慮與連接到電網(wǎng)的輸配電線路相關的成本和損失，特別是對于極其偏遠的地區(qū)，使用與當?shù)刎撦d相匹配的大小合適的可再生發(fā)電機也是經(jīng)濟的。仍然需要電網(wǎng)連接 - a) 向電網(wǎng)提供多余的可再生能源，b) 在可再生能源/存儲不可用期間從電網(wǎng)中提取。
 

在印度，可再生能源容量主要是作為大型電網(wǎng)連接系統(tǒng)而增加的，而分散式（例如太陽能屋頂）模式中的可再生能源容量并不多。然而，印度政府計劃顯著增加屋頂太陽能發(fā)電，這將通過低電壓或 11kV 連接到電網(wǎng)。順便說一句，這是電網(wǎng)的一部分，它有大量的中斷（由于各種原因），并且到目前為止能見度最低。相應地，將加強網(wǎng)絡并提高電力流動的可見性和控制。高級配電管理系統(tǒng) (ADMS) 對于獲得配電網(wǎng)絡的可見性和管理潮流至關重要。
 

不僅發(fā)電的分散化正在發(fā)生，而且運輸燃料來源的可用性也在發(fā)生。車輛需要訪問柴油/汽油/CNG 泵進行補充，而電動汽車可以在家中、辦公室或任何有電源插座的地方充電。
 

新的商業(yè)模式將出現(xiàn)權(quán)力下放。小型可再生能源發(fā)電商和產(chǎn)消者（生產(chǎn)商和發(fā)電機）以及發(fā)電聚合商等參與者將提供服務以滿足電網(wǎng)要求，以確保平衡和穩(wěn)定。這可以進一步開發(fā)以聚合可切換負載，以滿足調(diào)峰/系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的短期負載減少要求。金融參與者將幫助安排這些交易，這可以成為能源市場交易的一部分。當然，要看到這種情況發(fā)生，不僅需要在發(fā)電商、供應公司和電網(wǎng)管理者方面做出改變，而且還需要在當前的監(jiān)管框架中做出改變
 

數(shù)字化
 

我們的生活中出現(xiàn)了大量連接設備，根據(jù) Statista 的一項研究，連接設備的數(shù)量可能會從 2018 年的 220 億躍升至 2030 年的 500 億。這種加速是由電子硬件的大規(guī)模生產(chǎn)推動的以及互聯(lián)網(wǎng)可用性的快速擴展，包括移動設備上的 wifi 和數(shù)據(jù)服務，這使得以極具吸引力的價格水平構(gòu)建互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)成為可能。雖然電力部門的許多智能設備通過專用網(wǎng)絡連接，但較新的設備通過公共網(wǎng)絡經(jīng)濟地連接。
 

在發(fā)電級別，由于與化石動力發(fā)電機相比，可再生發(fā)電機的尺寸較小，因此發(fā)電機數(shù)量增加了數(shù)千個數(shù)量級，因此不可能在沒有高度的情況下監(jiān)測和控制這種注入電網(wǎng)的潮流的數(shù)字化。西門子擁有 Virtual Power Plants 等數(shù)字化工具，可幫助規(guī)劃可再生能源與電網(wǎng)的順利整合。西門子還為可再生能源站提供先進的 SCADA 解決方案。可以說，數(shù)字化促進了可再生能源的大規(guī)模涌入。
 

印度的輸電網(wǎng)非常復雜，可以通過邦 (SLDC)、地區(qū) (RLDC) 和國家 (NLDC) 級別的大型控制中心網(wǎng)絡進行管理。REMC 或可再生能源管理中心是印度電網(wǎng)中管理可再生能源在我們電網(wǎng)中流動的獨特系統(tǒng)之一。西門子在該領域擁有無與倫比的經(jīng)驗，1980 年代為馬哈拉施特拉邦、東部和北部地區(qū)提供了第一批系統(tǒng)。目前，北方地區(qū)負荷調(diào)度中心（順便說一句是世界上最大的負荷調(diào)度中心之一）和其控制下各邦的 SLDCS、西部地區(qū)的 REMC 和印度西部一個非常大的邦的 SLDC 均由西門子實施。帶有過程總線的數(shù)字變電站是變電站自動化領域的一項新發(fā)展，伴隨著優(yōu)化土建工程成本和減少銅纜的好處。西門子還提供了相量測量單元，有助于維持多個超高壓變電站的電網(wǎng)穩(wěn)定性。
 

配電系統(tǒng)的管理面臨許多挑戰(zhàn)，無論是故障數(shù)量較多、定位和糾正它們的時間還是通過計費和客戶服務系統(tǒng)等消費者參與。據(jù)說由于氣候相關問題，停電更頻繁發(fā)生比如颶風和洪水。隨著消費和生活水平的提高，消費者的要求越來越高，對長期停電的容忍度越來越低，因為它影響到他們生活的方方面面，無論是商業(yè)、教育、醫(yī)療還是娛樂。這些因素加在一起使公用事業(yè)工程師的任務更具挑戰(zhàn)性。這種情況將隨著移動負載（電動汽車）的進入網(wǎng)絡和配電網(wǎng)絡中的分散發(fā)電而變得更加復雜。值得慶幸的是，ADMS（高級配電管理系統(tǒng)）、帶有故障傳感和指示設備的自愈網(wǎng)絡等運營技術解決方案有助于通過更快地檢測饋線故障段來提高可靠性并減少停電時間。從智能電表收集的數(shù)據(jù)通過電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)使用，其他工具在消費方面帶來透明度，有助于改善與客戶的互動。當 MDMS 和 ADMS 實時交換數(shù)據(jù)時，可以獲得對低壓網(wǎng)絡狀態(tài)的更新見解，使公用事業(yè)工程師的工作更加輕松。所有這些工具如果實施得當，可以幫助公用事業(yè)公司實現(xiàn)令消費者滿意的目標。西門子已在印度的許多城市實施了這些先進系統(tǒng)。
 

簡而言之，數(shù)字化是有助于管理我們能源網(wǎng)絡中脫碳和去中心化趨勢的“秘訣”。
 

最后，我想補充的第四d, do it now; 添加更多數(shù)字工具的過程必須由公用事業(yè)管理和員工的能源社區(qū)、技術提供商積極參與，當然也需要得到監(jiān)管機構(gòu)和政策制定者的支持。