滨州西门子PLC代理商

上海西齐机电设备有限公司

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以可再生能源为支柱
德国联邦环境部资助的一个研究项目表明，如果将可再生能源发电设施与蓄电系统和备用电厂等联网，便可以在未来**德国的电能供应。当然，这样做要花费多少成本，则另当别论。
对德国的电力用户而言，2050年2月1日是个好日子。这一天，北部海岸刮起大风，风势强劲，海上风电场和安装在陆地上的风电机组，都卯足了劲，转个不停。同时，这一天，还阳光灿烂，主要分布在南部地区的光伏发电模块，也在全力工作。在一间控制室的显示屏上，工程师可以从一张图表上看到，这一天的平均可再生能源发电量为8000万千瓦，正午时份的高发电量，则高达1.2亿千瓦。
在这样的场景中，仅靠利用风力和阳光等可再生能源生产的电能，便足以满足整个德国的工业、贸易、商业和居家等用电需求。在德国，用电量大的是柏林、汉堡和鲁尔地区的几座城市。不过，归功于新的输电线路，像这样的人口密集地区，也并未遇到任何麻烦。
如果有时候风力不够强劲，或者太阳躲在云层之后，那么，采用甲烷和沼气系统来发电的备用电厂，也将出现在这幅场景中——不过今天不需要它们出场。控制室里的工作人员认为，这是利用过剩电能为遍布全国的蓄电系统充电，以及利用“电转气”系统生产可输送至天然气管网或重新变为电能的甲烷气体的理想日子。
西门子PLC代理商一个几乎完全基于可再生能源的基础设施，能不能像如今的矿物燃料电厂那样，不论用电需求是增加还是减少，都能始终确保电网的稳定性和可靠性呢？换句话说，技术解决方案，能不能担起抵消风力发电和太阳能发电与生俱来的波动性的重任？
在一个名为“联合电厂”的合作项目中，科学家针对这些问题给出了答案。西门子研究人员Philipp Wolfrum博士和Florian Steinke博士表示：“完全采用可再生能源发电，是有可能实现电力平衡的。其中至关重要的因素是，借助面向分布式电厂的智能电能控制系统，在短的时间内作出积极而准确的响应。”这是从西门子研究院与来自科学界、商界的合作伙伴所共同开展的模拟中得出的结论。
风大，太阳足。控制系统工程师认为，原则上，到2050年，可再生能源发电厂确实可以保持德国电网的频率和电压的稳定，保证提供可靠的服务，同时也能生产出足够的负荷均衡电能，在任何时刻，都能始终提供正好需要的发电量。在他们的研究项目中，他们假定风力发电量占总发电量的大部分——在本例中，占比为60%。此外，光伏发电系统生产的电能约占五分之一，生物能占10%。其余10%则来自水力发电和地热发电。
这种电能供应系统模型是基于这样一个假设：年用电需求几乎与当**样，即6000亿度左右。模型涵盖了额外的用电设备，如电动汽车和新的蓄电系统，而且也考虑了德国联邦**所预期的能效提升，以及工业系统和生产工艺的优化和需求管理的可能性。
这个模型还假设，德国联邦**拟于2032年实行的《网络开发计划》会如期实施，这样一来，比如说，未来的海上风电场将并入电网，而且还将建造高压直流输电线路，主要用于从德国北部向南部，远距离传输所生产的电能。 西门子PLC代理商
根据2007年的天气和用电需求数据，研究人员按100米空间分辨率，逐小时估算了整个国家在一年内的发电量和需求量。弗劳恩霍夫风电和电力系统技术研究所（IWES）的*进行了广泛深入的位置分析，包括地方局部发电的可能性，以查明新建风电场和光伏电站的空间分布，以及可再生能源发电系统向电网输送的电能、用电需求（包括负荷管理）、电厂和蓄电系统的使用等情况。
但这些分析本身并不足以证明电能供应是可靠且稳定的。如今，电网运营商不得不保证所谓的“配套服务”。除维持稳定的频率和电压之外，还包括拥塞管理，以及在发生断电时快速恢复供电。虚拟联合电厂必须表明，它能随时提供这些服务，它能平衡供应和需求，它能保持稳定的50赫兹频率——这是欧洲通行的频率值。这一点不可或缺，因为稍有偏差，就会导致电网崩溃。
通过模拟，项目合作伙伴得以确定发电峰值、发电量的过剩和不足、以及将这个系统置于较端情况下（如个别输电线路故障时）会发生的情况。模拟结果表明，电压和频率的稳定性、拥塞管理以及服务可靠性等在所设想的未来系统中均可实现。然而，要达成这些目标，必须调整项目的一些技术条件。譬如，未来，光伏电站和风电场所采用的基于逆变器的发电机，应能更迅速地提供负荷均衡电能，其响应速度应比目前电力系统所要求的要快。这样，才能进一步确保电网稳定，从而补偿当风速缓慢甚或无风时不可避免的发电量降低。
研究人员逐公顷、逐小时地分析了整个德国的发电和用电情况。

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微型电网：通往电力自给自足的道路
与利用可再生能源的发电设施不同的是，常规电厂供应的不只是电能，它们还提供从源头确保电网可靠运行的系统服务。因此，如果到2050年，可再生能源发电量能占到德国总发电量的80%，那么，就必须开发出相应的新型解决方案。西门子**下的一个研究小组所开发的微型电网等解决方案，便是适用于此的可选方案之一，它们终将能在世界其他地区发挥重要作用。
德国正在全力推进可再生能源的经济转型。可再生能源占德国能源构成的比重已达25%左右。然而，如果德国要实现到2050年，将可再生能源发电比例提高至80%的能源转型目标，那么，将需要向电网输送更多利用可再生能源生产的电能。事实上，届时可再生能源的发电量，甚至需要**过当前德国高峰时段的用电总量。
时至今日，德国可再生能源发电设施的装机容量，已令其电网濒临崩溃。必须建设智能电网，以保证即使发电量随天气而波动，分布式发电系统也能持续不断地为电力用户提供充足的电能。与当今电网不同的是，智能网络不仅能平衡电能的生产和消耗，而且可以分配电能，其调控范围直达终用电环节。西门子PLC代理商
为了保证这种方法的有效性，从2011年到2013年，作为德国开展的IRENE（可再生能源与电动交通系统集成）计划的一部分，西门子**下的一个研究小组，在德国南部Allgäu地区的Wildpoldsried市，建造了一个智能电网，并进行了试验。在IRENE研究项目中，Michael Metzger博士是西门子派出的项目经理。他解释说，Wildpoldsried是这个项目的理想启动地点。他说：“早在2010年，Wildpoldsried利用风电、太阳能发电和生物质发电设施生产的电能，就已达到其用电量的两倍左右。换句话说，它已经具备我们预期未来将在整个德国看到的条件。”
重叠系统
如今，Wildpoldsried的智能电网已经能够灵活地平衡当地波动不定的电能供应和用电需求，从而维持电网稳定。有许多技术帮助实现了这一点，包括两个可控制配电变压器和一个蓄电池组装置。当地的智能电网还配备了一个尖端的测定系统、一套技术先进的通信基础设施，以及分布式可再生能源发电系统，如光伏发电和沼气发电设施。有了这些系统和智能电网，如今，Wildpoldsried的发电量已达到其居民用电量的五倍以上，大大**过这个只有2,500人的小型社区高峰时段的需求量。这样一来，IRENE计划的合作伙伴便能创造理想的技术条件，朝着实现德国2050能源转型目标跨进一步。
不过，相比Wildpoldsried而言，在全国范围内实现这个目标的挑战要艰巨得多。来自德国亚琛工业大学的Torsten Sowa，是IRENE计划的合作伙伴之一。他表示，“就当前的技术水平而言，我们仍面临着一个重大挑战。因为当今的可再生能源发电系统，尚不能提供所谓的系统服务，如提供无功功率，以维持多电源电网的电压。换句话说，要想实现2050目标，我们需要一个新型解决方案。”

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机器少数派报告
就像悬疑片《少数派报告》中那样以先发制人的方式打击犯罪，西门子的通用远程服务平台正在帮助预测和防止机器发生故障，以免造成惨重损失。这些机器各式各样，从轮机到断层扫描设备，不一而足。西门子的新一代远程平台将能够处理与日俱增的数据，为开创新的业务模式奠定基础。
杜伊斯堡，全城“飘绿”。唔，还差一点。在一个巨型显示屏上，这座城市的大街小巷一览无遗。屏幕上显示了许多绿点和一个红点。每一个点都代表一个红绿灯。绿色表示一切正常；红色则反之。慕尼黑RCM支持中心主任Bakir Bijedic-Hoffmann用鼠标点了下这个红点。屏幕弹出一条消息，告诉他这个红绿灯的一只红色灯泡烧坏了。这不是大问题，因为红绿灯系统通常为每个方向都配备了至少两个红绿灯，或者配备了两只红色信号灯泡。
然而，技术人员应当在*二个灯泡坏掉之前，更换这只烧坏的灯泡。计算机数据库表明，要完成这个任务，需要一辆带升降台的载重汽车，因为发生故障的灯泡位于高出地面数米的悬挂式红绿灯上。
过去，技术人员需要驱车前往现场，对这个红绿灯进行检查，然后，再驱车返回车间，领取更换部件，或者还得换一辆带升降台的载重汽车。但现在，归功于通用远程服务平台（cRSP），为德国西门子红绿灯提供维护服务的大约380名维修技术人员在还没坐上维修车之前，就对所要面临的情况了如指掌。西门子PLC代理商cRSP是一个由计算机中心和数据链路构成的统一IT基础设施，支持西门子各个业务领域执行远程维护。城市中的交通计算机、发电站的电机，以及医院的计算机断层扫描设备等，将通过这个系统定期向分布于**的三个西门子计算机中心发送状态数据。反过来，cRSP会自动向与之联网的部分系统发送软件更新。维修人员可根据状态数据来安排系统的维护及维修。在有些领域，甚至能在故障发生之前就完成维护和维修。
在位于慕尼黑的支持中心，Bijedic-Hoffmann和他的7名员工监视着遍布**的255座城市的交通计算机，从阿布扎比，到维尔茨堡，数不胜数。每一年，仅在德国，维修技术人员就要执行大约6.5万件维修和维护任务。向位于埃森和纽伦堡的控制中心发送故障报告的既可以是客户，也可以是交通计算机。接下来，这两个中心将致电维修技术人员的智能电话，向他们发出通知。大多数情况下，西门子保证在两小时之内派人赶赴现场，或者开始排除故障。如果维修技术人员不知道该如何解决故障，就会致电慕尼黑的*，然后，*将通过cRSP登录系统，找出故障根源。这样一来，通常很快就能修好发生故障的系统，如红绿灯或交通计算机等
不可取代的服务合同。尽管远程维护有诸多优点，一些城市依然对其在交通管理方面的应用存有疑虑。或许出于数据保护方面的担心，这些城市更愿意事事亲力亲为。西门子工业在纽伦堡的远程维护服务产品经理Klaus Selbach说：“人们不会一下子就顺理成章地接受远程维护。”Selbach向大型电机和输电系统的运营商提供顾问服务。一台输出功率**过250千瓦的电机发生故障，会对关联过程造成严重后果，因故障而付出的代价可能远**远程维护服务的成本。譬如，如果发电站冷却液泵的传动装置停止工作，那么发电厂将停止发电，这会造成每天数十万欧元的损失。尽管如此，一些客户还是更愿意冒着为故障付出沉重代价的风险，而不愿投资于服务合同。但这将事与愿违。根据经验，Selbach的团队知道，服务合同几乎总是能带来丰厚回报。西门子PLC代理商
每天或每小时，工况监测系统将通过cRSP，向西门子维护中心发送关于电机和输电系统状态的信息。监测系统将发送关于发电厂的电机和输电系统、矿场的碎石机传动装置、水泥生产设备、以及石油和天然气设施等的状态报告。它们都配备了温度和振动传感器，能够发送关于扭矩和转速的信息。根据这些信息，可以计算出传动系统所承受的应力。如果**出了临界水平，技术人员可以深入研究相关数据，甚至实时观察其工况。这样，就能事先发现即将发生的故障，譬如，在轴承破碎在一团烟雾中之前，发现已经磨损的轴承。Selbach说：“我们已经阻止了多起这样的故障。”