北京西门子电源全国（一级）经销商

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西门子提供的DEMS系统，能对所有电能流动情况进行实时监控

此SPM系统还只是为萨沃纳的热那亚大学校园供电。SPM计划主管Federico Delfino教授表示，“其实，我们的校园和一个完整的城市社区十分类似，因为它包括教学楼、办公楼、餐厅和修理厂。我们的校园占地6万平方米，共有10栋建筑物，在校生大约1,700人。”

此SPM系统的核心是SICAM微电网管理器，它连接至西门子的智能电力管理系统（分布式电力管理系统，DEMS）和SICAM PAS SCADA系统。DEMS使用智能电表来实时监测所有电能流动情况，确保所有发电设备和装置优化运行。此外，它可以借助历史数据和当前信息，生成耗电预测，譬如，针对即将在实验室里开展的耗电量巨大的实验，做出预测。它还可根据天气预报预测可再生能源发电设施的发电量。这些预测的准确率高达80%，因此，这个系统可以提前规划燃气轮机的运行。当供电量足够多时，DEMS将对SPM系统中的蓄电设备进行充电，以便进一步降低能耗、节省成本。Delfino解释道，“控制和管理要求特别严格，因为我们必须同时优化电气和供热系统。在这方面，我们的SPM系统在国际上亦属首创。”

面向未来的思考：学生们在热那亚大学图书馆里讨论未来的电力解决方案。

SCADA系统监测、显示、控制整套设施该项目Z大的挑战之一，是确保集中采集并保存系统组件传出的所有数据。尽管IEC 61850-7-420标准规定了适用于智能电网组件的通信协议，但低压设备制造商更愿意使用简单一些的标准，这意味着有关设备、传感器和执行器Z初并不具备“共同语言”。另一个问题，是所有这些组件都是为专有监控程序而设计的，难以轻松支持集中式SCADA程序。SCADA是“Supervisory Control and Data Acquisition（监控和数据采集）”的首字母缩写，它由计算机系统构成，可以监测、直观显示并控制整套设施。萨沃纳选用的是基于西门子SIMATIC WinCC平台的SICAM PAS系统。该系统可监测、控制所有组件，并直观显示它们的状态和工况。Delfino解释道，“为了解决通信问题，我们开发了能将各设备的不同协议，转换为IEC 61850-7-420标准的电路，然后，我们在整个校园里均安装了这种电路。这样一来，这些设备之间的相互‘理解’，就再也没有任何困难。”强大系统：三套CSP抛物面反射镜、

一个输出功率高达80千瓦的光伏电站,以及三台能生产250千瓦电能、300千瓦热能的微型燃气轮机，为热那亚大学提供电力。

热那亚大学每年的电费从30万欧元降至20万欧元该电网已投运近一年时间，研究人员对此十分满意。热那亚大学无疑获益匪浅。Delfino说：“我们已可满足自身一半左右的用电需求。此外，SPM的设计允许我们在未来进一步集成更多可再生能源发电设施，这将助力我们做到用电完全自给自足。这样的自给自足很重要，特别是在尚未接通公共电网或电网不稳定的地区。我们的电费也从每年30万欧元，降至20万欧元，二氧化碳排放量则从每年820吨，减少至700吨。”Delfino认为，所有这些成就，证明了微电网的可行性、有效性。现在，重要的是要开展更大规模的新项目。为此，他已经联系了其他意大利城市。他也定期接待来自世界各地——包括中国、沙特阿拉伯和韩国——的参观者。

在西门子，Bernd Koch负责微电网业务拓展，他也认为，再也没有任何障碍阻止这种智能电网的商业化应用。Koch说：“在萨沃纳，我们使用的全部是当前市场上买得到的组件，用于操作系统的算法也非常可靠。总体而言，SPM符合我们的期望，有时甚至明显超出期望。”为了尽快将这项新技术推向市场，西门子还参与了其他参考项目，譬如，在温哥华的不列颠哥伦比亚理工学院和英国的纽卡斯尔大学开展的项目。

在加拿大项目中，所建电网仅由太阳能电池板和蓄电装置组成，如电池和电动QC，未使用矿物燃料。纽卡斯尔大学项目则侧重于配电网的测量数据采集和电网控制，因为这是对优化电网运行的新算法进行验证的基础。

未来智能电网亮相米兰世界博览会

飞轮蓄电系统能防止数据中心停运，它们甚至可以为起重机提供动力。迄今为止，类似蓄电装置均要求进行繁复的维护。西门子新推出的解决方案，将很快改变这种状况。

过去，如果数据中心运营商想要保护其服务器不受断电影响，那么，他需要一台柴油发动机和大量电池，后者是一种名为“不间断电源（UPS）”设备的组成部分。发动机启动需耗时15秒左右。在此期间，电池可为机房持续供电。但是，尽管电池是很好的蓄电装置，但它们并不能储蓄大量电能，而服务器的能耗却很高。目前，电池依然是**解决方案。但西门子中央研究院的Matthias Gerlich博士认为，飞轮蓄电系统是合理的替代方案。他指出：“它们能快速输出很高的功率，无需占用太大空间，也不要求带空调的机房。”

飞轮蓄电系统由沉重的转子——即飞轮——和亦可用作发电机的电机构成。电机驱动飞轮以额定运行速度旋转，从而储蓄动能。反过来，飞轮可以将旋转动能传递至电机/发电机，由后者将动能转换为电能。这种装置可以在短时间内产生数千千瓦的电能。

以前飞轮蓄电系统的问题在于，它们通常价格高昂，并且要求进行繁复的维护。然而，Gerlich和他的团队研发了一个运行成本更低的可靠系统。目前他们正在对原型机进行试验。

电机被安装到飞轮蓄电系统中。

260公斤重的飞轮以每分钟9,000转的速度运行

西门子的这个系统能提供持续15秒、功率125千瓦的电能。这个系统高约一米，直径60厘米。其核心是一个重达260公斤的钢制飞轮，在全真空环境中，它在磁悬浮轴承的作用下悬浮于空，并以每分钟9,000转的速度旋转。Gerlich解释道，“飞轮在磁悬浮轴承的作用下旋转，因而几乎无需任何维护。”飞轮上方，安装了一台配有电力电子系统的西门子电机。Gerlich指出：“这些电机经专门设计，可运行很长时间，此外，得益于大批量生产，其成本不是很高。”电机本身不是在真空中，而是在大气压力下运行。Gerlich的团队面临的挑战是将处于真空状态的飞轮，与在大气压力下运行的电机连接起来。他们的解决方案是使用带两个转子的磁阻耦合器——这支团队已向德国慕尼黑专利局申报这项发明的专利。在这个系统中，一个陶瓷板充当了将飞轮与电机分隔开的真空隔板。此外，有两个齿形离合器片，它们分别位于距陶瓷板三毫米处。一个连接到飞轮上，另一个安装在电机轴承上。为了从飞轮蓄电系统获得电能，电机在开启后将以9,000 rpm的转速运行，这也是飞轮的旋转速度。然后，使用电磁体来产生磁场，在两个离合器片之间形成牵引力。因其磁中性，真空隔板不会妨碍这个过程。牵引力可使系统啮合，此时，电机就充当了发电机，提供所需电能。