正如兩點(diǎn)之間可以畫(huà)無(wú)數(shù)條曲線，“雙碳”目標(biāo)是確定的，但是要從中國(guó)當(dāng)前的狀態(tài)達(dá)到期望中的狀態(tài)，中間可供選擇的路徑有無(wú)數(shù)種。為了優(yōu)化實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路徑，需要明確以下三個(gè)問(wèn)題：，對(duì)“雙碳”達(dá)標(biāo)路徑的準(zhǔn)確描述和評(píng)估，這需要考慮與能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)等環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)，以及合理預(yù)估各種不確定性因素的影響；第二，“雙碳”目標(biāo)與能源安全、經(jīng)濟(jì)安全、環(huán)境安全的協(xié)同優(yōu)化；第三，電力系統(tǒng)如何主動(dòng)支撐“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
電力系統(tǒng)是能源鏈的樞紐環(huán)節(jié)，以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是電力發(fā)展與“雙碳”目標(biāo)之間關(guān)系的表述，而能源的信息-物理-社會(huì)系統(tǒng)（Cyber-Physic-Social System in Energy，或CPSSE）是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與能源轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化的框架。
CPSSE中的信息元素，是指支撐大規(guī)模交流直流混合輸電及電力電子裝備入網(wǎng)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性越加復(fù)雜的*信息技術(shù)，在邁向“雙碳”目標(biāo)的同時(shí)，保證我國(guó)的電力安全、能源安全、經(jīng)濟(jì)安全和環(huán)境安全。
CPSSE中的物理元素，是指在中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的碳約束條件下，能源領(lǐng)域是減少碳排放的主戰(zhàn)場(chǎng)，新能源大規(guī)模替代火電，能源系統(tǒng)的復(fù)雜性、不確定性大幅提高，電力系統(tǒng)的樞紐角色將更為突出。
CPSSE中的社會(huì)元素，是指大規(guī)模新型負(fù)荷涌現(xiàn)，輔助服務(wù)與需求側(cè)參與的問(wèn)題更加緊迫，大量社會(huì)參與者的博弈行為，特別是政策與規(guī)則將影響電力系統(tǒng)的工況與響應(yīng)，電力系統(tǒng)必須依靠更加智能的規(guī)劃、調(diào)度及市場(chǎng)引導(dǎo)，才能支撐“雙碳”目標(biāo)。
本文嘗試從電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、CPSSE發(fā)展的過(guò)程，統(tǒng)籌考慮信息、物理、社會(huì)三個(gè)元素，提出實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)及能源轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化的框架。
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介（SHHZHX-8200無(wú)線高壓核相儀擁有雄厚的技術(shù)力量）
SHHZHX-8200 互聯(lián)網(wǎng)定相系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“系統(tǒng)”）由互聯(lián)網(wǎng)定相基站（簡(jiǎn)稱(chēng)“基站”）與互聯(lián)網(wǎng)定相手持機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)“手持機(jī)”)兩部分組成。
該系統(tǒng)通過(guò)基站統(tǒng)一覆蓋區(qū)域內(nèi)的定相標(biāo)準(zhǔn)，在定相過(guò)程中，手持機(jī)只需一次采集，便可確定所采集的線路屬于A、B、C三相中的哪一相，解決當(dāng)前輸電/配電線路相色標(biāo)注混亂的問(wèn)題。
基站安裝在220V/380V電源處，采集其相位信號(hào)，并校準(zhǔn)到的10kV線路，將該線路的A、B、C三相定義為基準(zhǔn)相位信號(hào)?；就ㄟ^(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將基準(zhǔn)相位值發(fā)送給手持機(jī)，手持機(jī)將自己測(cè)得的相位值與基準(zhǔn)相位值對(duì)比，可快速準(zhǔn)確地辨別對(duì)應(yīng)的相別。
二、系統(tǒng)構(gòu)成（SHHZHX-8200無(wú)線高壓核相儀擁有雄厚的技術(shù)力量）
2.1、基站部分
1、基站：獲取基準(zhǔn)相位信號(hào)，配合手持機(jī)進(jìn)行定相。
2、GPS蘑菇天線：用于基站GPS衛(wèi)星授時(shí)。
3、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)天線：用于基站連接2G/3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
4、380V電源線：用于基站連接380V電源。
5、GPS天線底座支架：用于固定GPS天線
2.2、手持機(jī)部分
配件盒：內(nèi)含兩個(gè)尖頭端子、兩根自檢測(cè)試線、兩根接地線。
手持機(jī)：內(nèi)置GPS授時(shí)模塊和4G通訊模塊，配合基站完成定相工作。
充電器：9V2A用于手持機(jī)充電，5V1A用于發(fā)射器充電。
絕緣桿：長(zhǎng)度為3m，用于220kV及以下高壓核相。
X采集器：于封閉式開(kāi)關(guān)柜采集相位信號(hào)。
彈力綁帶：用于綁扎固定采集器。
Y采集器：于封閉式開(kāi)關(guān)柜采集相位信號(hào)。
X發(fā)射器（備用）：用于近程核相采集相位信號(hào)。
Y發(fā)射器（備用）：用于定相及近程核相采集相位信號(hào)。
X發(fā)射器：用于近程核相采集相位信號(hào)。
Y發(fā)射器：用于定相及近程核相采集相位信號(hào)。
三、產(chǎn)品特性（SHHZHX-8200無(wú)線高壓核相儀擁有雄厚的技術(shù)力量）
1、基站在固定地點(diǎn)不間斷地采集信號(hào)，并將此信號(hào)作為定相的基準(zhǔn)相位信號(hào)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將此基準(zhǔn)相位信號(hào)發(fā)送給手持機(jī)，令手持機(jī)每次定相都有一個(gè)統(tǒng)一的參考色標(biāo)。
2、一套基站可以匹配多臺(tái)手持機(jī)同時(shí)進(jìn)行定相工作。
3、若當(dāng)前無(wú)任何手持機(jī)處于定相工作狀態(tài)，基站會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量及費(fèi)用。
4、基站可選擇三種通信運(yùn)營(yíng)商（移動(dòng)、聯(lián)通、電信）的2G/3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
5、基站具備相角差校準(zhǔn)功能，可將當(dāng)前380V三相相位信號(hào)校準(zhǔn)到不同電壓等級(jí)，一般校準(zhǔn)到10kV。
6、手持機(jī)和基站均可根據(jù)GPS信號(hào)強(qiáng)弱自動(dòng)切換PPS模式和授時(shí)模式。
7、手持機(jī)在無(wú)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)，可先將相位值數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，再到有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的地方與基站完成數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而完成定相工作。
8、所有定相過(guò)程的數(shù)據(jù)交換均由系統(tǒng)自動(dòng)完成，避免人工操作的失誤。
9、手持機(jī)無(wú)操作1小時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
10、發(fā)射器和手持機(jī)均內(nèi)置可充電鋰電池，且電池可拆卸更換，手持機(jī)采用9V2A充電器，發(fā)射器采用5V1A充電器。
11、手持機(jī)具備語(yǔ)音播報(bào)功能，能語(yǔ)音提示測(cè)量結(jié)果和操作步驟；定相時(shí)能清晰播報(bào)A相或B相或C相。
12、發(fā)射器可在5V～220kV電壓范圍內(nèi)工作，電壓低于1KV時(shí)請(qǐng)將發(fā)射器充電孔接地，電壓高于220kV時(shí)需配置更長(zhǎng)的絕緣桿。
13、發(fā)射器接觸高壓線時(shí)內(nèi)置蜂鳴器響，底部2個(gè)指示燈交替閃爍。
14、結(jié)果判斷（同相、異相）采用*標(biāo)準(zhǔn)，相位差≥30°為異相，相位差＜30°為同相。
四、技術(shù)參數(shù)（SHHZHX-8200無(wú)線高壓核相儀擁有雄厚的技術(shù)力量）
1、相位差準(zhǔn)確度：誤差≤5°。
2、頻率準(zhǔn)確度：±0.1Hz。
3、基站供電電源電壓及頻率：AC100V～420V，50Hz。
4、衛(wèi)星PPS時(shí)鐘誤差：≤50ns。
5、發(fā)射器適用電壓范圍：5V～220kV。
6、發(fā)射器和手持機(jī)的大傳輸視距：約100米
7、手持機(jī)電池容量：2600mAh。
8、發(fā)射器電池容量：350mAh。
9、高壓測(cè)量時(shí)泄漏電流：＜10uA。
10、基站工作時(shí)功耗：＜0.5W
11、發(fā)射器功耗：＜0.1W
12、手持機(jī)功耗：＜0.3W。
13、儲(chǔ)存環(huán)境：-40℃- +55℃ 濕度≤95%RH。
14、重量：?jiǎn)闻_(tái)手持整機(jī)約5.5kg，基站整機(jī)約2kg。
15、手持機(jī)整機(jī)尺寸：長(zhǎng)89cm*寬26cm*高11cm。
16、基站整機(jī)尺寸：長(zhǎng)50cm*寬26cm*高11cm。
五、儀器簡(jiǎn)介（SHHZHX-8200無(wú)線高壓核相儀擁有雄厚的技術(shù)力量）
5.1、基站簡(jiǎn)介
 | 基站接線： 1)380V三相火線與零線 2)GPS蘑菇天線 3)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)天線 基站基本功能 通過(guò)2G/3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信。 根據(jù)GPS時(shí)間與其他設(shè)備同步測(cè)量。 采樣380V三相相位值，并將基準(zhǔn)相位值發(fā)送給手持機(jī)。 |
5.2、手持機(jī)簡(jiǎn)介
| 指示燈： 異相紅燈亮：兩線路異相。 同相綠燈亮：兩線路同相。 充電紅燈亮：正在充電。 充電綠燈亮：電已充滿(mǎn)。 按鍵： 1)長(zhǎng)按開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)。 2)短按切換“近程核相”模式、“網(wǎng)絡(luò)定相”模式和“無(wú)網(wǎng)定相”模式。 |
5.3、發(fā)射器簡(jiǎn)介
| 指示燈： 測(cè)量時(shí):紅燈和綠燈交替閃爍。 充電時(shí):紅燈亮正在充電，綠燈亮已充滿(mǎn)。 蜂鳴器： 接觸到高壓帶電線路則蜂鳴器響2秒，表示線路帶電。 充電孔： 充電時(shí)：連接充電器。 自檢時(shí)：連接測(cè)試線接地端。 檢測(cè)時(shí)：連接接地線。 |
5.4、開(kāi)關(guān)柜采集器簡(jiǎn)介
| 指示燈： 開(kāi)機(jī)時(shí):工作指示燈為紅色常亮。 測(cè)量時(shí):工作指示燈為綠色常亮。 充電時(shí):充電指示燈充電為紅色充滿(mǎn)為綠色。 蜂鳴器： 接觸到高壓帶電線路則每隔4秒蜂鳴一次，表示線路帶電。 彈力帶： 將采集器貼于母排或手車(chē)，用彈力帶捆綁安裝。 充電孔： 充電時(shí)連接充電器。 |
能源鏈中的一次能源通過(guò)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成二次能源，將清潔、方便使用的電能傳輸、分配成為用戶(hù)消費(fèi)的終端能源。在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，大規(guī)?？稍偕茉吹膽?yīng)用，能否順利克服其不確定性與不易控制等技術(shù)特征帶來(lái)的困難，很大程度上取決于電力系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)有效而可靠的轉(zhuǎn)換和平衡。
能源鏈在支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，也向大氣層排放了大量以二氧化碳為主要代表的溫室氣體，后者嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。能源鏈中的電力系統(tǒng)則是溫室氣體的主要排放源。隨著應(yīng)對(duì)氣候變化成為共識(shí)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展也促使人們通過(guò)植樹(shù)造林、碳捕獲、利用與封存（CCUS）等手段增加碳匯。大氣層溫室氣體濃度是增加抑或減少，取決于碳排放和碳匯之間的關(guān)系：當(dāng)碳排放大于碳匯時(shí)，溫室氣體的濃度就會(huì)不斷增加造成平均溫度的上升，若其超過(guò)了大自然能自我修復(fù)的限定時(shí)，就會(huì)帶來(lái)惡劣的自然災(zāi)害。
因此，能源鏈和碳元素鏈?zhǔn)蔷o密耦合的。以碳循環(huán)（2010~2019）情況為例，每年我們?nèi)藶榈幕剂先紵斐傻奶寂欧牛s340億噸每年）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自然的土地生態(tài)活動(dòng)形成的碳匯（約130億噸每年）與海洋生態(tài)活動(dòng)形成的碳匯（約90億噸每年）之和。因?yàn)閯?dòng)物的呼吸、火山活動(dòng)、山火等都會(huì)產(chǎn)生碳排放，所以碳排放不可能降到零值，僅僅依靠碳減排難以實(shí)現(xiàn)碳中和。必須要增加足夠的碳匯來(lái)抵消這部分的碳排放。當(dāng)離碳中和目標(biāo)越來(lái)越近時(shí)，不論是進(jìn)一步減少碳排放，還是進(jìn)一步增加碳匯，都會(huì)越來(lái)越困難。而社會(huì)資源在碳減排與碳增匯的配置決策上也需要優(yōu)化。
為此，需要獲取碳排放與碳匯的演化軌跡，并從中定性及定量評(píng)估碳中和的程度（例如取為碳匯量與碳排量的差值）；優(yōu)化碳中和的邊際成本。由于目前我國(guó)的減排能力與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求之間還存在很大差距，因此碳排量還處于增速減緩的爬坡階段，達(dá)峰后的碳排放量將經(jīng)歷波動(dòng)下降、變速下降的階段，而最終實(shí)現(xiàn)碳中和。其中，必須科學(xué)評(píng)估碳減排和增加碳匯的效益與機(jī)會(huì)成本，選擇很優(yōu)的決策來(lái)實(shí)現(xiàn)“雙碳”達(dá)標(biāo)。
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