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為未來注入動能:電網現代化現在進行式

電網現代化

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:ABBDell TechnologiesIntel Internet of ThingsVMware

 

本文由 Erin Noble 編審。

作者簡介

Christina Cardoza is an Editorial Director for insight.tech. Previously, she was the News Editor of the software development magazine SD Times and IT operations online publication ITOps Times. She received her bachelor’s degree in journalism from Stony Brook University, and has been writing about software development and technology throughout her entire career.

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