電網現代化為去碳化經濟推波助瀾
極端天氣導致的停電對美國經濟釀成嚴重危害，每年因電力中斷造成的損失高達 700 億美元。最近一份報告顯示 2000 年至 2020 年期間與天氣相關的停電事件增加了 67%，由於颶風、熱帶風暴、野火、冰風暴、洪水、熱浪和其他由氣候變遷所引起的極端天候事件，這項趨勢預計將持續下去。
客戶的需求瞬息萬變，由於經濟復甦，預計 2022 年全球電力需求將成長 5%，並且在接下來的八年內顯著增長。再生能源的快速成長、更多的電動汽車和與氣候相關的事件為電網營運商帶來重大挑戰，維持客戶期望的可靠等級實屬不易。客戶持續期待供電可靠且經濟實惠。
Dell Technologies 的全球能源領域主管 Russell Boyer 表示：「隨著各國政府強制要求制定積極的脫碳永續目標，人們對電網現代化的需求迫在眉睫。」
智慧電網的未來
根據國際能源署的《2050 年淨零》報告，全球對潔淨能源的投資將需要增加兩位以上，達到每年四萬億美元上下。這項投資的一個關鍵要素是能源價值鏈所有元素的數位化，但將特別聚焦於電網現代化、變電站自動化和防護以及分散式電力資源管理。
但要支援這些新的數位方法深具挑戰性，尤其還要考量電力公司 IT 基礎架構的工業和監管規定，以及關鍵網路復原力的需求。在此同時，電力公司正迅速整合資訊技術和營運技術。在許多情況下，公營事業單位正在制定策略，將供應商的技術從他們的營運控制平面分離。
滿足新的標準需要新的商業模式，更新當前的營運基礎架構，並擴展到新的發電形式。這種轉型無疑需要支援： 間歇性永續能源不斷增加的百分比；與公營事業規模的儲存裝置整合；電動汽車大量增加；以及新一代智慧居家、智慧樓宇和智慧工業控制系統，所有的一切都將在網路邊緣產生大量資料。這些資料必須即時處理和分析，以確保公營事業單位將其使用之能源的碳強度降至最低。
「現代變電站將需要更多的數位智慧，因為它將從集中式單向配電愈加轉向能源消費者，轉向雙向動態系統，例如，在高峰時段，一個分支可以成為一個虛擬發電廠，」Boyer 表示。
他進一步解釋，將每個變電站的技術汰舊換新工程浩大，需要大量投注時間、資金和資源。因此 Dell Technologies 與 VMware 和 Intel® 攜手合作，為變電站打造一套標準軟體定義的架構。
「到目前為止，設備已相當客製化，並為單一目的服務，」Boyer 說。「我們提供一個標準化的虛擬化平台，支援多個供應商同時運行的應用程式，維持可靠度、安全性與復原力。公營事業單位將可使用相同的平台，來支援 AI/ML等新的需求。
此架構的關鍵元件是 Dell EMC PowerEdge XR12 強固式伺服器，其符合 IEC 61850-3 產業規格。這提供了一個標準化的運算平台，以在變電站內運行多個虛擬化軟體工作負載。
確保現代電網
Dell Technologies 與 VMware 和 Intel® 攜手合作，以協助電力公司從傳統的三層架構轉變為在 Dell EMC VxRail 超聚合式基礎架構 (HCI) 運行的現代軟體定義解決方案。Boyer 認為，這將協助公營事業單位實現能力和營運的自動化，改善生命週期管理，並顯著降低總持有成本。
Dell 公用電網現代化套件為具有 VxRail 超聚合式基礎架構的 Intel® RFP Ready Kit，搭載 Intel 處理器與新一代服務，以減少系統使用量。此外，它採用 VMware 的軟體定義資料中心，可用於自動化的遠端管理。透過此套件，系統整合商便無須建立自訂的解決方案。因為它們將取得一個標準的平台，適合擴展和支援客戶的電網現代化方案。
Dell Technologies 最近與一家大型投資人持有的公營事業單位合作實施 VxRail HCI 平台，作為其電網現代化計畫的的一環。此次合作的成果包括更能備援、更自動化且更可靠的系統。該公營事業公司將繼續與 Dell Technologies 和 VMware 合作，共同制定進行中的電網和變電站現代化計畫。
「他們的挑戰是定義未來的電網，」Boyer 表示。「他們著重於使用我們的虛擬化電網現代化平台，以標準化整體架構和自動化電網。透過使用我們合夥夥伴的生態系統，他們在 VxRail 執行各種營運技術和電網工作負載。」
VxRail 也提供多項內建的安全優勢，例如安全加固、網路分段、安全日誌記錄和靜態資料加密。由於公營公司努力確保其關鍵基礎架構不受外部威脅，全面性的網路復原力自然不可或缺。
全球的監管機構無不致力保護國家關鍵基礎架構（National Critical Infrastructure，NCI）。例如，為了因應全美最大燃油輸送公司 Colonial Pipeline 的勒索軟體攻擊事件，美國政府最近推出了新的網路安全要求。電力公司現在需要提交一份符合美國國家標準暨技術研究院（National Institute of Standards & Technology，NIST）框架的網路安全計畫。
「Dell Technologies 致力透過其零信任方法幫助公營事業單位遵守 NIST 框架，該方法基本上指出，在可以驗證之前，不要相信網路上的任何其他裝置，」Boyer 解釋道。「此外，我們的網路復原解決方案可保護及隔離關鍵資料，免受勒索軟體和其他精密的網路威脅。另外，我們也使用機器學習來識別可疑活動，讓客戶胸有成竹地復原已知的良好資料並恢復正常的業務營運。最後，SecureWorks 安全服務可協助公營事業單位在安全事件期間和之後復原，快速增加資源以識別正在發生的事以及如何該如何最妥善地因應。」
未來幾年，全球對電力公司數位化和轉型的需求，預計將吸引數萬億美元的投資。電網的現代化以及變電站的虛擬化和自動化是滿足世界電力需求的同時，實現積極氣候目標的關鍵行動。