西门子：以智能化创新驱动，助推配网转型升级
《电气技术》专访西门子（中国）有限公司高级副总裁、智能基础设施集团配电设备与系统事业部总经理沈学军
2019年11月6—8日，全球领先的配电设备与系统供应商——西门子以“开启智慧未来”为主题，携全新的blue GIS系列洁净空气绝缘开关设备、NXAirS 12kV空气绝缘开关设备等智能和环保的中低压全系列成套设备及解决方案亮相第十二届上海国际电力电工展，并全面展示了如何将配电与能源管理及自动化系统智能结合，从而显著提高电厂、建筑和工业设备的能效和供电可靠性。
备受关注的西门子展台
当前，全球能源结构向低碳无碳化演进，非化石能源、可再生能源逐渐成为能源主力，分布式能源深刻影响着能源供应方式，智慧能源体系步伐日益加快，以电动汽车为代表的电力消费进入新的跃升阶段，能源转型正潜移默化地进行着，其中可再生能源、分布式能源已成为世界各国能源转型发展的重点。
西门子（中国）有限公司高级副总裁、智能基础设施集团配电设备与系统事业部总经理 沈学军指出，随着可再生分布式能源的快速发展，我国发电端发生了天翻地覆的变化，传统的金字塔结构已发展成为多树枝状结构；同时，可再生能源分布式发电周期非常不稳定且接入方式多样，这都将影响整个电网系统的安全性与稳定性；而在用电端，以电动汽车为代表的再电气化设备等的接入也将对电网系统造成巨大冲击，电网该如何应对？
沈学军
西门子（中国）有限公司高级副总裁、智能基础设施集团配电设备与系统事业部总经理
沈学军回答道，“这些变化给电网带来了诸多新要求、新挑战，如对发电端、输电端、用电端到管理端进行整体优化，改变传统发-输-配-用的金字塔结构等。伴随多树枝状网络供能结构的日益发展，西门子的技术、产品布局也发生了较大变化，其中尤其关键的是须适应这种变化所带来的发展需求，如提供一系列数字化的产品、技术及解决方案，即在技术先进、质量可靠的基础上满足电网智能化发展需求，以支撑国网提出的‘三型两网’发展战略。”
据国际市场研究机构Technavio发布的可再生能源分布式发电（RDEG）技术市场将在2019-2023期间增长295.15GW规模，不断增长的电力需求和电网扩张的高成本是推动RDEG技术市场增长的关键因素，特别是来自村庄和偏远地区的电力需求不断增长。智能城市和零能耗建筑的发展将增加对不间断电源的需求，这将推动RDEG技术市场在预测期内以近21%的复合年增长率增长。
沈学军表示，“在可再生能源分布式发电快速增长的大趋势下，相信未来电网各个电压等级侧都将有电力输入、都会有电力应用，而与传统的输入、输出相对可控及可预测相比，未来电网的不可预测、不可控性将成为其主要特征。西门子需要做的就是开发相应的技术和产品，并让这些数字化的技术、智能化的产品满足新时代发展的需要。”
在“三型两网”中，共享型是终极愿景，其目的是通过建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网，支撑电网公司与用户及其他主体的信息互动、技术交流与业务合作，共同打造共建共治共赢的能源互联网生态圈，实现电网公司与用户及其他主体的数据共享、成果共享与价值共享。
配电领域由于量大面广而处在泛在电力物联网建设的主战场，面临巨大的挑战与机遇。配电物联网不仅能让量大面广的电力设备实现互联互通，还可以极大地改善每位市民的生活方式和促进城市可持续发展。目前，国家电网已规划在天津、上海、青岛、南京、苏州、杭州等地开展了第一批示范区建设，泛在电力物联网建设工作正如火如荼地进行中，以实现配电物联网关键技术的规模化工程应用和典型场景的应用推广。
“国内从十几年前就开始倡导自主创新，经过这么多年的发展，中国配电网领域的发展可谓日新月异。中国已从一个后来者、跟随者转变为先进者、领先者，特别在互联网相关领域，这一转变势必将影响相关行业乃至整个社会的发展。”沈学军信心满满地表示，“而且我相信中国电网的智慧特征将越来越明显，其对电力电气设备的需求也将呈现出相应的特点，并持续引领全球相关数字化技术的创新与发展。”
沈学军指出，“在推进配电物联网建设进程中，首先需要有具有通信、感知等功能的智能型或智慧型设备，西门子已经针对断路器的可靠运行和状态可监控方面开发了一系列传感器；其次，统一的传输平台，可以将周边环境等信息汇集于一处，这也是西门子一直以来强调的，因此西门子开发了相应的网关产品，便于将其他有效信息接入这一平台；能源管理平台，将收集的信息进行存储、分析、应用，并通过专家型的反馈意见进行系统管理，西门子在配电物联网领域做了很多工作，以应对配电网未来新挑战。”
观众对blue GIS系列洁净空气绝缘开关设备充满兴趣
西门子在中国首次推出blue GIS系列洁净空气绝缘开关设备，包括一次配电开关设备8DAB 12和二次配电开关设备8DJH 12。该设备的绝缘气体完全由空气中的天然成分组成，因此使用后不需额外处理，从而实现环境友好。此外，该开关设备延续使用了被广泛验证的西门子真空开关技术，具有免维护、省空间、安全和可靠供电等优点。
沈学军补充道，“一方面，作为全球第一家提出在2030年实现全企业碳中和的，从这个角度出发开发绿色环保型产品是西门子重要战略规划之一；另一方面，西门子的技术及产品需要满足全球客户，特别是中国客户的需求（中国曾在巴黎峰会上明确提出至2050年单位GDP降低45%~65%的碳排放），从这个角度出发开发新型环保产品是企业社会责任的体现，也是满足国家能源转型的需要。”
同时，本次展示的新产品还有NXAirS 12kV空气绝缘开关设备，它采用了西门子独有的主动电弧熄灭系统SIQuench快速熄弧装置，其安全指标领先行业标准。该装置不仅可以迅速熄灭故障电弧，还可以大幅限制故障电弧对开关设备的损坏，并完全避免对周边设施的影响，从而大大降低维修成本。此外，该开关设备可实现在极短的维护时间内恢复运行，这将极大地提升系统的可恢复性以及可靠性。
NXAirS 12kV空气绝缘开关设备，采用了西门子独有的主动电弧熄灭系统SIQuench快速熄弧装置，大大提高安全性
此外，西门子此次展示的生态友好产品系列还有发电机出口开关、岸电船用SIHARBOR。发电机出口开关采用真空灭弧，安全环保且全生命周期免维护，使成本大大降低；SIHARBOR能将电网电能直接供应到靠岸的船舶上，而不必使用自带发电机，降低环境污染和能耗。
沈学军指出，“西门子是改革开放后第一批进入中国市场的外资企业之一，西门子与中国电力电气市场一同成长，当前中国已发展成为西门子在全球的第二大海外市场。目前，西门子智能基础设施集团在中国已经拥有14个工厂，且建立了为数不少的研发基地。今后，西门子还将持续加大在中国制造能力、研发领域的投入，以适应本地市场快速发展的需求。”
沈学军进一步指出，“在技术创新方面，西门子一直根据‘客户需要’及‘业界能力’两个原则进行。如上面提到的一系列开关设备、岸电船用SIHARBOR及移动/厢式变电站等，就是为满足客户发展需要而研发的产品；同时，西门子还希望凭借170多年的电气化经验及对行业的深刻洞察力，开发一些创新型产品，如SIQuench快速熄弧装置、可在检测故障的第一个半波内清除故障的中压户外真空断路器Fusesaver。”
MindSphere是西门子基于云的开放式物联网操作系统，也是西门子基于多年行业应用经验推出的云平台。MindSphere 可使机器设备和物理基础设施与数字化世界相连，且在这个提供PasS服务的平台上 ，可以开发、操作和提供应用程序和数字化服务。因此，由设备资产、工厂或更大型的基础设施产生的海量数据可快速和高效地进行收集和分析，从而有助于实现优化，以实现更高的可靠性、监测的持续性、预防性维护和操作透明化。
“中国已成为全球最大的电力设备市场，在全球电力市场份额中达到20%~40%。不管是智能电网建设、泛在电力物联网建设，还是世界一流城市配网建设、智慧城市建设等，中国市场都蕴藏着巨大的发展潜力。”沈学军强调，“未来，西门子将继续围绕中国电力市场发展大势，以‘绿色’、‘智能’为核心进行持续的技术创新、产品创新，帮助中国客户抢占配电行业的数字化先机，全面助力中国配网数字化转型升级及可持续高质量发展。”