为能源转型奠定基础的时机已到
由于世界依靠化石燃料进行能源生产和生成，其影响可能是深远的——涉及从潜在的财产损失到温室气体排放的增加。
能源转型的概念正在改变人们获取和使用能源的方式，使他们从化石燃料转向可持续能源方案。
各个国家/地区以及美国各州正在按照自己的步伐走向能源转型，有些国家/地区比其他的更快一些。例如，美国加利福尼亚州发布了一项雄心勃勃的计划，即到2045年实现100%的清洁能源。到2030年，该州计划从可再生能源中获取60%的能量。华盛顿州呼吁公用事业公司到2025年在州投资组合中逐步淘汰燃煤电力，并且到2045年实现100%的清洁能源。
虽然这些目标令人钦佩（许多人认为这是必要的），但由于输配电基础设施的条件和使用年份，在许多情况下难以实现这些目标。
例如，目前的美国电网已有几十年的历史。而且它是设计成单向的（电力从一个方向从电网流向消费者）。但未来的电力需求需要双向电网（电力流向消费者，也流回电网）以支持：
- 整合可再生能源系统，使消费者能够将太阳能和风能系统产生的多余电力注入电网
- 分散化，能够更接近使用地点生成能源
- 允许在停电期间利用储存的能量作为备用电源，提高弹性
- 根据需求移动的能量流的灵活性（例如电动汽车）
虽然目标日期可能看起来很遥远——2030年、2045年等——其实并不遥远。随着输配电公司朝着这些目标努力，由于以下因素导致能源负荷的增加，他们的工作变得更加复杂：
- 新型电力用户加入了电网，包括电动汽车和电热泵
- 从数据中心到训练和运行人工智能的电力消耗
- 人口和经济增长
在能源转型期间，这一切都会带动增加输配电线路、变电站和通信基础设施。
数字化：能源转型的助推器
随着清洁能源目标的确立，输配电公司必须做出响应，而他们实现这一目标的唯一途径就是通过数字化转型。根据最新的《世界能源投资报告》，2023年与电网相关的数字技术投资预计将达到电网投资总额的19%。
能源转型需要更复杂的电网，以及对这些电网的精细化管理和控制。它还需要输配电公司迅速扩大规模。
以巴西为例，说明如果您的公司没有做好准备会发生什么。由于该国清洁能源的增长以及微型和小型分布式发电站的创建，剩余的能源被重新注入巴西的电网 - 但其现有的基础设施没有配备这一功能，因而导致了可靠性问题。
这就是数字化的用武之地。它可以促进支持能源转型的新功能，例如下面的三个例子。
1. 启用数字变电站
数字变电站用数字元件（例如继电器、电表、保护系统等）取代模拟元件。数字元件也通过光纤线缆连接。
这些变电站几乎就像微型数据中心，其基础设施为输配电公司提供了收集、利用和传输准确实时数据的能力。
数字变电站实现的数字化运营、技术、方法和流程支持更好的可视化，可增强系统意识和灵活性。它们还使公用事业公司能够更深入地访问其连接的数字系统，并有机会实现数据标准化。
2. 支持形成运营洞见
数字化转型使输配电公司能够从其基础设施（例如通过我们上面提到的数字变电站）收集实时数据，以便能够监控和响应：
- 能源需求
- 馈入电网的能源组合
- 系统正常运行时间
- 性能问题
不仅能够监控运营技术（OT）数据，还可以监控有关网络性能的数据，这将有助于公用事业公司深入了解网络可靠性，以衡量拥塞或未经授权的访问等问题。
3. 制定预测性维护
通过传感器、智能电表和SCADA系统等设备，公用事业公司可以监控其系统和资产的状况，以检测运行异常，例如异常温度读数或振动增加。
这些指标可能是故障的早期预警信号。出现偏差时，可以向合适的团队自动发送警报，使其能够在维护活动升级为停机之前确定优先级、响应和解决维护活动。
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我们客户创新中心的咨询师和顾问与您密切合作，了解您的情况和环境，确定您的运营规模和复杂性，为您确定目标，然后制定实现这些目标的计划，帮助您确定支出的优先级，从而为支持能源转型奠定坚实的基础。
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关于作者
Guilhermme Lisboa是一位在巴西出生和成长的电气工程师。他于2007年获得巴拉那联邦大学电气工程学士学位，目前仍在这所大学攻读硕士学位。他曾作为系统集成技术员，在保护和控制系统领域从业15年，职责涵盖输配电公用事业以及其他大型工业和地铁系统的解决方案设计到调试。他于2021年加入Belden，担任数字自动化顾问，专攻能源领域。