下一个智慧城市的绿色能源系统

全球城市正在变得越来越大、更具弹性，但要真正繁荣发展，它们需要一个更强大、更智能、更绿色的能源系统。在接受电力电子新闻采访时，日立 ABB 电网的电网集成业务产品管理和战略负责人 André Burdet 强调了可再生能源、运输和数字网络是当今的重要问题。地球上的人口有规律地增长，不可再生能源是有限的。

城市是国民经济、创新、文化和机遇的发源地。然而，许多城市都在苦苦挣扎。随着越来越多的人搬进来，公用事业和服务——住房、水、废水、电力和交通——面临压力。拥堵、污染和经济适用房是世界许多地方的紧迫问题。

但城市也在迎接挑战。他们正在抓住可再生能源和数字化提供的机会，以智能、数字化的方式使空气更清洁并改善服务。许多人致力于实现《巴黎协定》的目标，并力争到 2050 年实现气候中和。

为此，他们需要大幅减少温室气体排放，还需要强大的电力基础设施，能够可靠地提供大量可再生能源。

这就是日立 ABB 电网的电网集成业务的用武之地，提供高压直流 （HVDC） 传输、灵活的交流传输系统和数字化变电站技术。

例如，高压直流输电可以将大量无排放的水电高效地输送到数千公里以外的中国、巴西和其他国家的特大城市，并将电力损失降至最低。在欧洲，大量的高压直流输电线路将巨大的海上风电场连接到电网并互连各国，使它们能够在需求高时交换可再生能源并相互支持。在美国，日立 ABB 电网的 HVDC 解决方案将异步区域传输系统互连，并与加拿大和墨西哥相连。

当大量间歇性太阳能和风能进入电网时，电能质量和电网稳定性至关重要。例如，在德国，太阳能和风能主要在北方产生，但主要负荷中心在南方。每当过多的风能和太阳能试图向南流动时，就会导致德国电网出现瓶颈。Hitachi ABB Power Grids 正在为德国电网设计能源解决方案，提供无功补偿和动态电压支持，以保持电网稳定在所需电压。

“这些解决方案说明了城市为实现气候变化目标和增强抵御能力所需的周边能源基础设施，”André Burdet 说。“我们的重点是提供解决方案，帮助我们的客户开发可靠的碳中和能源系统。这包括将更多可再生能源接入电网，并确保电网能够整合不同类型的供需，包括电动汽车、数据中心和工业。”

 

零排放的交通是关键

低碳和零碳交通是关键，任何一个城市的战略，成为碳中性。今天，这越来越意味着从内燃机过渡到电动汽车 （EV）——汽车和公共汽车——以及电动有轨电车和火车。

交通是任何城市取得成功的关键部分。电动汽车体现了许多智慧城市的期望：以零排放能源运行的智能汽车、卡车、公共汽车和火车——所有这些都是可持续的、绿色的和开源的。

“到 2030 年，预计将有超过 1 亿辆电动汽车上路，预计未来10 年城市公交活动将增加 50% ，”Burdet 说。“尤其是城市公交车在交通部门排放的所有二氧化碳中占四分之一。显然，由可再生能源驱动的电动汽车和公交车是让城市空气更清洁的必要条件。”

据估计，为这些电动汽车提供动力将需要超过 500 TWh 的电力——这可能会减少CO 2排放。即便如此，预计电动汽车将需要全球约 10% 的能源，因此需要新的智能系统来进行高效的能源管理——也就是说，一个适应和数字增强的电网基础设施，可以容纳大量的可再生能源并可靠地提供它面向广大消费者。

“应对这些挑战需要经验丰富的利益相关者之间的强有力合作——从技术提供商、能源供应商和车辆制造商到交通运营商和城市规划者，”伯德说。

智能电网应该能够平衡更大的供需变化，同时仍然能够支持所有形式的存储系统——包括电动汽车。智能移动解决方案使运营商能够有效地扩大其运营规模，并有望为居住在城市地区的数百万人的可持续社会做出贡献，以加速智能移动的未来发展。

电动汽车车队的电网到插头解决方案

作为其对城市交通电气化贡献的一部分，日立 ABB 电网公司考虑在 2020 年中期为公共交通和商用车队推出了电网到插头的电动汽车充电系统一个改变游戏规则的人。

该产品称为 Grid-eMotion Fleet，是一种一体化解决方案，可连接到任何类型的电力网络（交流、直流、低压或中压）以及任何类型的充电器，以提供电动车队的可操作性。据 Burdet 称，它包括一个集装箱化的大功率充电系统和变电站、能源管理和车队管理系统，所有这些都在紧凑的占地面积内，便于仓库部署。

最后，我们问 Burdet 电网和城市的下一个重要步骤是什么。

“当然，最大的问题是：确保能源始终 100% 可再生且可靠的最佳方法是什么？我建议部分答案在于将基于电力电子的智能技术（如 HVDC 或 EV 充电系统）与数字解决方案相结合。通过这种组合，我们可以感知和分析资产级别的数字信息，跨网络交换数据，并迅速采取行动，确保城市区域内和城市区域之间的资产和网络运营商获得最佳结果。简而言之，它是关于创建数据驱动的电力网络，使利益相关者能够管理复杂性并提高碳中和能源系统的性能。”　　

      审核编辑：彭静