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前不久,荷兰科学家研发出一种新技术,可从生长的植物中不断获取电力,在夜晚点亮城市的LED街灯。听起来不错?其实早就不是什么新鲜事了。从光合作用发电,到病毒发电、空气发电,甚至还有人体发电,科学家发明出各式各样的奇葩方式,只是为了弥补电力产业供需之间日益扩大的空缺。
为了省电省能源,各国政府、企业和老百姓可没少下功夫,新能源是不断探索的一个领域。几个月前,荷兰在不断发展风力发电的基础上,又启动了潮汐能源项目的建设;印度能源部长近日表示,计划将建设一座世界上最大的太阳能发电站。
当然还有第二种比较流行的优化方式,政府从电力的需求侧发力,教育人们要省电,注重电力需求侧的管理。这方面美国做得比较突出,先后实施了1300多个电力需求侧管理项目,在需求方面实现节流。
但是这两种流行的电力产业优化方法存在一个共同的问题:它放任电力生产继续以一种低效的方式运行。
不可否认,电力产业的主战场还在化石能源,在发电厂内。不论是新能源还是需求侧,都是一种舍本逐末的做法。电力产业发展困境的症结,现阶段其实集中在生产侧。因此电力产业优化需要换个思路,从生产侧入手。
电力生产包括发电厂内的电力生产环节以及输配电环节。这两个环节的低效导致电力产业的产能难以提高,事故时有发生。
生产环节的问题主要集中在糟糕的基础设施上。设备陈旧,所以能源转化效率低,事故也常常发生。今年5月,美国纽约州一座核电站发生起火爆炸事故,原因就是电厂变压器设备障碍,而这类事故近年来在美国屡有发生。
输配电环节也是问题的高发区。配电时无法做到按需分配,使得需要用电的地方没电用,而电量富余的地方产生浪费。另外,本身的技术问题导致输电过程中多有损耗和浪费。
随着技术发展特别是互联网逐渐进入工业生产领域,针对这两个问题,近年来出现了一些新的趋势。
首先,在电力生产环节,工业互联网帮助发电厂提高运行可靠性和经济性。
原理上说,优化电力生产环节就是利用互联网对机组进行实时监控,将机组运行的数据及状态传输互联,提高电力转换效率。例如,GE在每个涡轮机内都安装了超过100个物理感应器,这就好比在发电的各个环节装上电子眼,哪里有异动就及时出击。
GE风力涡轮机概念图
工业互联网提供的就是这样一个实时感应、连接融合的平台。GE通过引入工业互联网在电厂优化上,已经有了很多成功的例子。
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