中国储能网讯：位于广东揭阳的国家电投神泉二海上风电项目是全球批量应用单机容量最大（10MW以上）的海上风电项目，也是国内首批平价上网海上风电项目之一。502MW的总装机每年可向社会提供清洁电力17.43亿千瓦时，减少标煤消耗约52.7万吨、减少二氧化碳排放量约为140.28万吨。

  除此之外，更不为人知的是，该项目规模化应用了西门子能源66kV零碳无氟环保型气体绝缘开关设备（BlueGIS）；按照国家标准的正常泄漏率算，西门子能源提供的36台设备全生命周期总共可以减少7303吨二氧化碳排放量。

  随着全球能源转型步伐加快，能源系统的“再电气化”逐渐成为碳中和的重要途径。要实现可再生能源对化石能源的替代，以新能源为主体的新型电力系统势必会成为能源体系的主导，工业、交通等领域必须进行更强烈的“再电气化”进程。

  这并不是一个简单的过程。可再生能源发电具有随机性、波动性、不可预测性的特点，再加上用电侧的波动性，让整个电力系统在发用两端都不可控。“新型电力系统面临着空前的挑战。”西门子能源有限公司电网科技集团总经理王肩雷王肩雷说。

助力清洁能源消纳

  6月2日，由国家能源局主办，电力规划设计总院、中国能源传媒集团有限公司承办的《新型电力系统发展蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》)发布仪式在京举行。《蓝皮书》指出，我国将大力发展非化石能源发电，2030年非化石能源消费比重达到25%左右，2060年达到80%以上。

  “3060”目标的提出一方面为中国可再生能源更快速的发展提供了基础，另一方面也让新能源接入电网后带来的扰动和影响成为业内关注的新课题。

  在中国过去近20年的新能源发展历程中，逐渐形成了大规模集中开发、长距离特高压输送的新能源消纳格局。但是由于新能源发电波动性的特点，许多特高压线路利用效率低、新能源发电量比例低。

  “电网不仅要满足国家的需求，还需要兼顾区域内或跨区域电力传输。这意味电网需要朝着规模化、现代化的方向发展。否则，可再生能源就无法充分发挥其潜力。”王肩雷说，“西门子能源一直致力于应对电网创新技术的挑战，结合我们在国际市场中的经验，为中国创建新型电力系统提供更多支持与服务。”

  西门子能源的高压直流输电（HVDC）技术就是最好的实践案例。正如前文所述，中国的新能源消纳积累了大量长距离电力输送的经验，这也是中国可再生能源富集地域（西部）与用能区域（东部）跨度较大的现实所导致。

  不过长距离电力运输往往损耗较大，而与传统的交流架空线路相比，在相同电压等级下，HVDC输电线路的损耗要少30%-50%。在输电走廊宽度相同时，HVDC输电线路将比交流架空输电线路至少多输送30%-40%的电力。

  在可再生能源时代，电力长距离运输已经越来越普及。西门子能源的HVDC技术也已经在意大利、德国、爱尔兰等多个地区得到实践应用。

  截至2021年，西门子能源已经助力中国34个高压直流输电项目顺利投运，包括葛洲坝-上海±500kV直流输电、贵州天生桥至广州±500kV直流输电、云南至广东±800kV直流输电、昌吉-古泉±1100kV特高压直流输电、乌东德电站送电至广东广西±800kV多端柔性直流工程等。

  “中国在能源转型中的挑战与世界其他地区有着很多相似之处。”王肩雷说，“西门子能源能够依托在国际市场上的丰富实践，为中国带来最新的经验、最成熟的技术，全力帮助中国实现新型电力系统建设。”

加速电网脱碳

  HVDC不是西门子能源带给中国市场的唯一国际经验。从电力系统脱碳的角度来看，提高可再生能源发电的渗透率只是电网系统转型的一部分。欧美市场已经开始加强对电力系统装备本身碳排放的关注。

  目前电力系统中广泛使用的中高压气体绝缘开关设备，绝大多数仍然采用六氟化硫气体作为绝缘介质，而六氟化硫气体是六大温室气体之一，温室效应是二氧化碳的两万多倍，并且化学性质极为稳定，在大气中的存在时间可长达3200年之久。大力推进电力装备无氟环保替代，是当前电力行业实现碳达峰亟须解决的关键问题，逐步减少六氟化硫气体的使用和排放已迫在眉睫。

  西门子能源结合自身的经验开发了Blue环保型高压电器产品组合，采用真空断路器灭弧技术实现电路开合功能，并应用“洁净空气”作为绝缘介质。该技术可用于气体绝缘开关设备、断路器和互感器，在设备的整个生命周期内实现二氧化碳当量排放均为零。

  “Blue系列产品在欧洲和北美市场供不应求。”王肩雷说，“我们已经开始在中国市场进行布局和试点。”除了在神泉二海上风电项目应用BlueGIS，西门子能源也参与了在无锡的国内首座110千伏“零碳”变电站建设。该变电站从开工到投产历时约5个月，采用天然酯变压器、BlueGIS等先进设备，集合屋顶光伏、幕墙光伏、超级电容、充电桩、碳足迹监控等于一体，既实现了“零碳”运行，同时满足周边低压分布式光伏大规模系统接入的一次调频需求。

  自从中国提出“3060”目标以来，电网自身的脱碳一直被大众和企业所忽略。实际上，这是一片巨大蓝海。考虑到能源系统转型要更多的依赖“再电气化”，而“再电气化”必须以坚强的电力系统或者说电网以支撑，那么电网自身的碳减排就至关重要。

  “西门子能源不仅着力于将零碳电气产品引入中国市场，也在加强本土化生产。”上海西门子高压开关有限公司总经理郑峰说，“BlueGIS产品有两个电压等级，72.5KV产品专门用于海上风电，已经实现国产化。我们的下一步目标是实现145kV产品的本土化生产。”

深耕本土化

  2023年3月15日，上海市市长龚正会见了德国西门子能源股份公司总裁兼首席执行官克里斯蒂安·布鲁赫。布鲁赫在会议时表示：“当前全球能源行业正处在重大变革的转折点，西门子能源希望在竞争中把握机会，持续向前发展。我们在上海的公司是幸福的“企业公民”，希望在沪打造无缝衔接的供应链，深化与上海多方面合作，借助进博会等重要平台，抢抓绿色能源转型等机遇，更好满足未来能源市场需求。”

  事实上，尽管是一家知名外企，但仅从产业布局来看，西门子能源与中国本土企业无异。西门子能源的电网科技集团在中国市场布局全面，有7家生产性企业，生产的产品70%满足国内的需求，25%至30%出口到东南亚、亚太、中东欧等地。

  在中国，西门子能源拥有一个创新中心和五个工程技术中心。目前，西门子能源在生产制造中也在加深本地化进程，并践行低碳路线，位于广州、上海和沈阳的三家工厂在近期荣获国家级绿色工厂的认证。

  在“双碳”战略的助推下，电力行业处于重要发展机遇期，国内电力需求持续增长，电网建设投资保持高位，工业领域、电源市场电力设备需求旺盛。

  电力装备制造企业积极推动绿色低碳发展探索实践和科技创新攻关，形成了一系列富有成效的实践经验和创新成果。西门子能源深度的本土化运营生产理念，极大地推动了中国电力设备制造在零碳技术上的进步。

  除了产品制造的本土化，西门子能源也不断强化着服务的本土化。在海上风电发展过程中，“OTM概念”（海上风电平台变电站模块化设计）应用而生。

  西门子能源结合自身经验，并联合中国合作伙伴共同为中国开发300MW和500MW变电容量的预装式模块化海上变电站（简称PMOS）解决方案，并已获得中国船级社（CCS）颁发的原则性批准证书（AIP）。

  “我们不仅让客户在采购过程中直接节约了成本，也为其减少了安装成本。”王肩雷说，“没有与中国合作伙伴的合作，我们无法带来如此好的降本解决方案。”