施耐德电气：能源管理的数字孪生，来了

自从2020年9月中国明确提出“3060目标”——即二氧化碳碳排放在2030年前达到峰值，到2060年前实现“碳中和”——中国就正式从政策层面上将全面落实“绿色低碳转型”作为了企业新的发展战略目标。也是从那一刻开始，可持续发展成为中国经济和中国企业的全新追求。

对于减碳、可持续发展和经济增长模式的转型，中国企业从来都有相当的热情。而此次将可持续发展作为一条主要的发展主线目标，对于各级各类的中国企业而言，意味着需要完成一次从内而外的自我革新。

一方面，对于中国企业而言，上一个发展阶段需要解决的核心问题是业务效率：无论是产品设计、生产、销售和服务，所有问题的核心都是缩短业务周期，“快鱼吃慢鱼”是占领市场、构建自身核心竞争力的关键。但是随着可持续发展成为一个新的战略目标，所有的企业都需要重新审视自身的碳排放和能源应用的问题，因此在以往所有“效率”的基础上，企业需要对能源使用效率投入更多的关注：更经济、更有效率地使用能源，将为企业赢得更多的发展空间；另一方面，随着可持续发展目标的提出，包括太阳能、风能、水能等可再生能源为主的新能源开始大量接入传统电力系统，这使得企业对于能源的应用模式也发生了不小的改变：其中，由于可再生能源的供应受到天气、季节等因素的影响较大，因此与传统能源相比，企业需要拥有更灵活的调度和平衡措施，来应对新能源的不稳定性和间歇性，从而确保企业能源系统的稳定运行和电力供应的可靠性；同时，在传统能源和新能源之间，处于可持续发展战略的需求，企业也需要考虑对多种能源的协同应用，在新能源与传统能源之间进行结构优化和合理配置，从而在加强对能源的高效利用和最大程度降低碳排放之间，建立合理的平衡。

“新能源带来的既是挑战也是机遇：新能源的特性决定了其在给我们带来绿色化的同时，我们也必须要去克服它带来的挑战。而这个挑战不能再通过传统的方案去运行，我们现在有更好的、通过数字化和人工智能的方式以更数字化的解决方案去实现对新能源的高效利用。”薛毅，施耐德电气能源管理中压业务战略与行业拓展副总裁日前在接受采访时如是说。

施耐德电气能源管理中压业务战略与行业拓展副总裁 薛毅

事实上，本身作为工业企业中的一员，在能源管理和自动化领域居于市场领导位置的施耐德电气，对于数字化技术的关注由来已久。自2017年初推出新一代EcoStruxure™架构与平台，施耐德电气开始全面发力，以“软件创新”为切入点，将自身以往在信息化时代积累的IT能力转化为更加深入的数字能力，与历史积累的行业技术和知识相互融合，提出了更加清晰的数字化转型理论和数字孪生模型：通过帮助企业用户有步骤地实现互联互通、边缘控制和云边联动，最终完成对企业整体业务的数字化定义和数字化管理。而这其中，就包括专门针对能源管理领域的“将传统的能源使用与自动化、智能化融合”的数字化目标。

半年前，2023年6月，施耐德电气发布了自己全新的电气系统数字孪生平台——ETAP全新电气系统数字孪生平台，其将能源管理和工程解决方案ETAP与ALPI、IGE+XAO集团、BIM Electric的系列软件解决方案进行深度整合，实现对能源管理领域软件解决方案版图的进一步拓展，从而在理论上打造了一个覆盖电气设计、仿真、工程和运营的可持续企业级平台。

具体而言，ETAP电气系统数字孪生平台通过整合SEE Electrical软件套件、Caneco ONE和Revit Advanced Electrical Design软件等不同解决方案能力，从功能上实现了对能源数据的打通与整合，因此实现了一站式的能源管理，为企业的电气管理提供了从设计、建造、运营到维护的全生命周期支持。“ETAP全新电气系统数字孪生平台的核心，就是要打造基于源网荷储在全生命周期的能源供应到工业自动化、端到端的数字孪生平台，从而为客户提供一站式的数据采集，数据平台管理，以及对数据的高效利用。“薛毅强调，ETAP全新电气系统数字孪生平台所融合的软件，是施耐德电气从市场上找到的“最优秀、最顶尖，在各个业务行业、细分应用领域里面最出色的应用”。“以往，这些软件独立应用，都存在各自的数据孤岛，各自使用的功能模块无法相互融合、相互形成协力，我们可以用它的具体某一项功能去解决某一项问题；但今天，当我们把能源从原来的发、输、配、用，转到源、网、荷、储、充这样一个更融合的能源系统时，各个功能之间需要相互协同。因此我们施耐德电气强调的是：将这些软件进行最充分的融合，从而打造出一个能源自动化领域的数字孪生：真正将能源的供给和能源的高效使用，在无论是物联网层面，还是数据层面、未来解决方案层面，都能达到一个最好的融合——这是施耐德电气收购并整合这些软件的初衷，也是我们要去解决的核心问题。”

从某种角度上看，ETAP电气系统数字孪生平台也可以被看做是施耐德电气EcoStruxure平台在能源管理业务领域的针对性应用，因此，ETAP全新电气系统数字孪生平台的产品技术架构同样可以用EcoStruxure的数字化转型三层架构来进行解构：从技术层到企业应用，可以分为互联互通的产品层、边缘控制和应用、分析与服务层。在薛毅看来，ETAP全新电气系统数字孪生平台的价值，是在企业用户实现了所有底层配电硬件设备的互联互通后，将能够实现对所有能源数据做更广泛、有效的收集、融合、管理、分析和应用。“通过ETAP电气系统数字孪生平台唯一的数据平台和数据库，系统能够对所有底层互联互通设备采集上来的数据，进行统一的收集、管理和协同。这不仅减少了用户在数据采集和管理上的重复劳动，降低了在IoT、ICT上的成本和支出，而且也最大化了对数据的使用效率——这是ETAP全新电气系统数字孪生平台最基本的两个目标。”

而所谓“数字孪生”的精髓，则在于其能够在虚拟与现实之间建立深度的关联，从而使得两者之间能够产生彼此的影响和互相融合。在薛毅看来，这恰好是ETAP电气系统数字孪生平台能够为企业用户带来的最直接价值：“基于ETAP电气系统数字孪生平台，施耐德电气能够直接帮助终端企业用户根据实时的现实业务进行数据统计，并做更好的调度；根据更精准的仿真分析，做更有效的运营优化。同时也能更好地调动微电网和组网之间的协同，更有效地消纳新能源波动带来的影响，从而最终构建更高效、韧性的新型电力系统。”

就在笔者采访薛毅的同期，第三十一届上海国际电力设备及技术展览会也在上海正式开幕，施耐德电气再次更新了产品系列，推出了涉及软硬件全系列能源管理解决方案：软件方面除了ETAP数字孪生平台外，还推出了微网能源顾问（EcoStruxure Microgrid Advisor）等；硬件方面，以“源、网、荷、储”为主线的展示了强大的产品矩阵，并重磅首发全新一代空气断路器系列产品及终端配电智能化解决方案、终端配电智能化解决方案、全场景新能源+储能解决方案及行业定制化产品，以及新一代智能环网柜Smart RMU、新一代中压智能真空断路器EvoPacT HVX、全新一代ComPacT NSX塑壳断路器、PowerLogic Smart PQE 数字化电能质量成套设备、HVAC节能解决方案产品SpaceLogic AI BOX（楼宇节能盒）……“就像苹果手机一样，我们无法区分是手机的芯片对消费者更有吸引力，还是IOS平台更有吸引力，因为对于用户而言，苹果手机是一个包括了硬件和软件的整体。对于我们也是一样：更智能化的硬件设备不仅让能我们的系统深入到企业业务的核心，接触到企业用户真实的需求，同时硬件智能化的拉动作用，也为软件平台系统的稳定性提供了最佳的技术支撑。”薛毅说。

他反复强调：如今可持续发展已经逐渐成为大多数企业追求的目标，因此对于众多的企业而言，用数字化手段实现能源管理将成为未来的必然趋势。“以往，企业往往不需要考虑能源的来源，也不需要考虑能源的绿色属性；但是今天，能源已经不是随时随地可以获得，更多应用绿色属性的能源，对所有的企业来说是一个巨大的挑战。施耐德电气的企业愿景，就是要通过绿色和数字化来赋能企业客户的可持续发展战略，提供更高效的能源使用效率，既是我们企业的愿景，也是我们的宗旨。而随着技术的成熟，我们一定会提供越来越多的好的应用、最强大的IoT互联互通设备、更可靠的边缘层数据融合处理方案，给企业客户带来更多的价值，更可靠的支持，以及更直观的收益。”

写在最后

从最初工业领域提出数字孪生的理论，将数字技术与现实自动化设备进行深度融合，越来越多的行业和领域开始将数字化技术和数字化工具作为实现跨越发展的机会。对于能源管理领域而言，数字化技术本身进步，与可持续发展目标的叠加，让能源领域的数字孪生解决方案成了一种必然。ETAP电气系统数字孪生平台在很大程度上就是一个为了顺应市场需求而诞生的产品，其最大的亮点在于：在其新兴IT技术应用的外壳之下，最大程度地融入了施耐德电气多年的行业知识和经验，因此对于企业能源管理的融入更加轻巧、专业，也更有的放矢，这既是ETAP电气系统数字孪生平台的核心价值，也是其精髓所在。