現今世界對電力需求巨大,極度需要可靠、經濟實惠且愈加永續的電力,這已不是新聞。然而,多數人不會花太多時間思考這背後需要部署多少工作、投注多少心血才能實現。除此之外,能源需求又是如何成為電網創新的推動力。
我們來自 Intel、Dell Technologies、ABB 和 VMware 的專家小組深入探討了電網現代化的具體細節。本專家小組的成員包括:Intel 能源與永續發展總監 Prithpal Khajuria;雲端運算公司 VMware Edge 解決方案架構師 Anthony Sivesind;工業數位化領導者 ABB 技術中心經理 Jani Valtari;和科技公司 Dell Technologies 全球能源領域總監 Russell Boyer。他們都堅定地致力於滿足現今以及未來的電力需求。
電網的現狀及其最近的發展為何?
Prithpal Khajuria:電網架構一百年來都沒什麼改變,不過近十年我們逐漸轉向再生能源,其中最重要的是再生能源在電網邊緣的滲透,例如:家庭、企業、停車場。我們已經開始部署大規模的再生能源(主要是太陽能),並開始將能源推回電網。
電網就像是一條單向電子公路,從公營事業前往家庭和企業。然而,在電網邊緣增加的再生能源已展開雙向電子流動。系統設計為以一種方式運作,但現在我們必須讓它適應新的情況。這需要我們重新思考電網架構:我們如何能在其中添加更多智慧技術,以便在未來進一步掌握動態,得到更快的決策能力?
Anthony Sivesind:我想對 Prithpal 的發言補充說明。我同意,曾經的單向電力流動,如今遭逢巨大的轉變,對於公用事業來說,過去不成問題的,現在盡是差錯。隨着電力流動的變化,我們看到點負載的滲透增加,負載密度也因而有增無減。我們看到的兩個例子是資料中心和電動車。
伴隨著極端氣候事件和實體網路攻擊的增加,這對公營事業無非構成一大挑戰,同時還要維護這個老化的電網基礎架構。VMware 想做的是協助實施一個靈活的平台,讓這些公營事業能夠提升能力。
Russell Boyer:公營事業必須釐清如何因應各式各樣的挑戰,例如氣候事件和網路攻擊,並增添更多智慧、更多營運能力,將這些資料化為見解,最終提高電網的可靠性和復原力。
Jani Valtari:這是一個棘手的挑戰。我們需要增加再生能源的量,需要將能源部門去碳化。同時,社會上更多人需要用電。因此,我們同時需要具備非常靈活、且適應再生能源的能力,但也要比以往更為安全。實現這項目標的方法是增加更多數位技術。如果要以經濟實惠的方式達到這一點,我們需要標準化的平台,可以廣泛部署到全球許多不同地點的可擴充解決方案。
電網現代化的最大商機在哪裡?
Prithpal Khajuria:我們歷來做的是建構一個模型驅動的電網,由上而下地建構。但是我們現在必須從下往上,在電網邊緣建立智慧、資料驅動的系統,在此案例中是變電站。那我們該如何建構智慧邊緣,然後利用它收集更多資料、標準化這些資料,然後擷取更多智慧,進而獲得更全面的動態掌控並更快做出決策?
我們可將再生能源的應用發揮到極致,以因應這些挑戰及實現ESG目標。而將再生能源的使用率最大化的唯一方式,便是提高掌控和見解。這正是 Intel 的預測:未來建構一個資料驅動的電網。
您如何看待使用新興技術,來滿足目前的需求?
Russell Boyer:Dell 技術已在邊緣和 IoT 投資多年,進而強化我們的整體運算基礎結構,並能在邊緣提供更多功能。因此,為了支援所有這些自動化和即時營運決策,我們需要在變電站邊緣提供更多功能、更多運算。而這只能滿足現今的需求。
如果您仔細研究永續性目標,我們將不得不為未來的 AI 模型提供著陸點。現在我們的變電站基礎結構老化,需要大規模進行現代化改造,以滿足現今以及未來的需求。
舉其中一個例子來說,隨著虛擬電廠增加,在配電側有大量的發電量,我們需要改善這些營運技術,以便更妥善地管理,並實現 Prithpal 提到的 ESG 目標,確保我們支持那些永續能源。
Jani Valtari:在變電站中處理保護控制的傳統作法是裝置安裝一次,就運作 10 年、15 年,不必管它。如今我們則必須非常頻繁地變更環境。
我們也需要把設計變得更基於資料驅動,這不僅是為了收集資料和取得一些見解,我們也能根據資料在毫秒間快速做出反應。您可以在虛擬平台上執行任務,無論什麼時候,只要必須變更網路,您都能快速適應無阻。
Intel 如何因應電網現代化?
Prithpal Khajuria:Intel 從多個角度研究電網現代化。其中一個角度是先與終端客戶(在此情況下是公營事業)進行對話。他們面臨什麼挑戰?技術能夠提供什麼協助?我們預見的最大挑戰之一,是這些固定功能裝置的滲透性,一如 Jani 所提及,它們設計成只能做一件事。因此,Intel 組了一支團隊,建構新一代的基礎架構,將硬體標準化,並將軟體與硬體中斷連結。
Intel 提供核心技術、原料,也就是我們的晶片及相關技術。接著 Dell 提供技術, 在核心之上增設能力。然後 VMware 又在其上提供其軟體定義的基礎結構,之後是 ABB 帶來以電力為中心的技術。這正是 Intel Vision:將整個生態系統整合起來,建構可擴充的基礎結構,加速在公營企業部門採用技術,推動實現每個公營事業或世界各國的目標,最大化地利用再生能源及減少化石燃料。
這項夥伴關係和聯盟對電網現代化有何價值?
Jani Valtari:二十多年來,我們一直在尋找軟體導向的方法,試圖將硬體中心轉為軟體中心,從建模型轉為資料型,從固定系統轉為極易動盪且變化快速、卻又超級可靠的系統。
最近,我們發佈了全球首個虛擬化防護與控制系統。但我們無法憑一己之力完成,因此這項穩固的協作關係能帶來莫大助益。比方說,我們需要超可靠的硬體來執行演算法,因此 Intel 與 Dell 共同進行硬體開發。此外,由於我們不是虛擬化環境的專家,因此與 Anthony 和 VMware 合作也格外重要。
Russell Boyer:為了創新,我們必須建立一個志願者聯盟。Intel 相當在行,將各種軟體和硬體供應商以及客戶串連起來,貨真價實地制定了一套標準;我們必須要對標準發揮影響力。
另外,我們也必須和所有不同類型的夥伴相互合作。在向前邁進的同時,我們希望確保擁有一整套選擇組合,進而在邊緣支援這些現代平台。
Anthony Sivesind:串連的不只是眾家合作夥伴,同時也包括公營事業;我要向 Intel 致上最高的敬意,因為他們與所有的公營事業都建立了關係。Intel 在該領域透過幾個聯盟刺激產業:歐洲的 E4S 和美國的 vPAC 聯盟。這正是建立 Russell 提到的那些標準規範的大好時機。
請進一步向我們說明這些產業標準的重要性。
Jani Valtari:為了朝可擴充、可在各處廣泛部署的解決方案來發展,什麼事都要有一套全球標準。電力領域的關鍵標準是 IEC 61850。它有與硬體、軟體、通訊、及許多不同通訊協定和方面相關的標準化項目。將它作為中心點,我們便處於絕佳的位置,建立可廣泛使用的解決方案。
可以擴展電網現代化的生態系統嗎?
Prithpal Khajuria:Intel 的策略是從第一天起就把客戶(公營事業)當作旅程的一環。畢竟到頭來,會遇到問題的是客戶,想要針對問題購買解決方案的也是客戶。所以我們讓客戶參與其中,然後引進一個在各領域都具有其能力的最佳生態系統。ABB:在電力產業擁有超過百年的豐富經驗。瞧瞧 VMware:發明了虛擬化技術。Dell:軟體元件領域的頂尖硬體解決方案供應商。
Anthony 提到一個事實,那就是我們建了兩個百分百致力於電力產業的產業聯盟:E4S聯盟,專攻二次變電站的數位化,而客戶和公營事業則在其中互動。而 vPAC 則專攻變電站自動化和控制虛擬化。
這就是 Intel 的願景:召集各行各業的精英,加速技術的採納,並為公營事業及其客戶帶來助益。
關於電網現代化,還有什麼最後的想法或關鍵重點要提醒大家的嗎?
Jani Valtari:一項關鍵訊息是,現今的技術已為電網快速現代化做足準備,ABB 非常樂意與客戶合作,以最佳方式為他們實現目標。
Anthony Sivesind:同意:我們準備好了。我們擁有技術,而 VMware 也準備以任何方式幫助公營事業,為他們培訓並將團隊相互串連。
Russell Boyer:如果要實現這些 ESG 目標,我們真的必須加速新技術的部署。而 Dell 致力開發最新技術,進而實現目標。
Prithpal Khajuria:我要對公營事業喊話:一起打造移轉計畫吧。我們可以引導您完成從試驗或概念驗證到實地試驗、乃至於部署的旅程。移轉計畫必須相互整合,而 Intel 及其生態系統夥伴會在此提供協助。
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如要進一步瞭解使電網現代化的努力,請參閱《電網現代化推動低碳經濟發展》並收聽《電網現代化背後的驅動力》。如要瞭解這些公司的最新創新內容,請在 LinkedIn 關注他們:ABB、 Dell Technologies、 Intel Internet of Things 和 VMware。
本文由 Erin Noble 編審。