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：康奎

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工作:

西門(mén)子柔性電纜

西門(mén)子啟用zui大規(guī)模的電解制氫設(shè)施

西門(mén)子與合作伙伴正式啟用zui大規(guī)模的電解制氫設(shè)施。這套設(shè)施的核心組件是被稱(chēng)為“Mainz Energy Farm”的高壓PEM電解槽。這套電解槽可在短短數(shù)秒鐘內(nèi)達(dá)到zui高6,000千瓦全產(chǎn)能，因而非常適于調(diào)節(jié)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的快速波動(dòng)。

PEM的意思是高分子電解質(zhì)膜，其過(guò)程是用水和電制備氫氣。這套設(shè)施是一個(gè)為期兩年的研究項(xiàng)目的一部分，其合作伙伴包括西門(mén)子、美茵大學(xué)、林德集團(tuán)和德國(guó)美因茨市市政。

美因茨這套設(shè)施的產(chǎn)能足以應(yīng)對(duì)電網(wǎng)瓶頸和來(lái)自小型風(fēng)電場(chǎng)增發(fā)電量。它利用主要來(lái)自附近風(fēng)電場(chǎng)的電能制備氫氣。利用可再生能源制備的氫氣既可以作為蓄能介質(zhì)送入燃?xì)夤芫W(wǎng)，亦可用于工業(yè)生產(chǎn)，或者供給燃料電池汽車(chē)。

靈活的設(shè)施

西門(mén)子為這套設(shè)施提供核心組件：配備Simatic控制裝置的電解系統(tǒng)。此外，西門(mén)子還提供配備GEAFOL變壓器的中壓站，為Sinamic轉(zhuǎn)換器的低壓和高壓電源裝置及氣體絕緣中壓配電盤(pán)（20kV）供電。整個(gè)設(shè)施控制系統(tǒng)也是以Simatic為基礎(chǔ)。這套設(shè)施由林德集團(tuán)維護(hù)，林德集團(tuán)還負(fù)責(zé)凈化、壓縮、儲(chǔ)存和罐裝氫氣。美茵大學(xué)提供科學(xué)監(jiān)督服務(wù)。這個(gè)項(xiàng)目分析所有組件的相互作用，譬如，電解槽與壓縮機(jī)之間的相互作用，或者并入電網(wǎng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)。

不同于傳統(tǒng)堿性電解技術(shù)，這種電解槽用質(zhì)子交換膜（PEM）將兩個(gè)分別分解產(chǎn)生氧和氫的電極隔離開(kāi)來(lái)。這樣一來(lái)，這種新型PEM電解槽可在幾毫秒內(nèi)作出靈活響應(yīng)，并可短時(shí)運(yùn)行于1.5倍于其額定功率的功率水平下，這意味著，即使發(fā)電量突然大增，它都可輕松儲(chǔ)存過(guò)剩的電能。

*的能源

氫的多用途是一大優(yōu)勢(shì)。它可重新轉(zhuǎn)化為電能，可用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，或者進(jìn)行“甲烷化”——氫與二氧化碳作用形成天然氣主要成分甲烷。氫氣中的能量因此可儲(chǔ)存在現(xiàn)有的天然氣分配基礎(chǔ)設(shè)施中，用于采暖或驅(qū)動(dòng)天然氣汽車(chē)。

氫不僅是*的能源，而且是化工行業(yè)重要的原材料。但目前氫幾乎*來(lái)自天然氣。然而，一種替代技術(shù)能使利用可再生能源剩余電力生產(chǎn)氫氣，且其成本相較利用天然氣生產(chǎn)氫氣也頗具競(jìng)爭(zhēng)力。那時(shí)，氫與溫室氣體二氧化碳將能組成一個(gè)真正的“夢(mèng)之隊(duì)”。其基本理念是，作為化工行業(yè)重要中間產(chǎn)品的一氧化碳（CO）過(guò)去取自礦物能源，現(xiàn)在可取而代之利用二氧化碳和氫氣制備，并且僅產(chǎn)生水作為副產(chǎn)品。這種反應(yīng)需要利用拜耳正與科技界合作伙伴聯(lián)手開(kāi)發(fā)的特殊催化劑。利用另一種催化劑，還可生產(chǎn)甲酸，這也是一種重要的基本有機(jī)化工原料。

西門(mén)子柔性電纜

為電機(jī)開(kāi)發(fā)緊湊型電子元件

 西門(mén)子與合作伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā)出一種全新的陶瓷印制電路板，可以為變流器安裝更加小巧、可靠的電子元件。

這項(xiàng)新技術(shù)提高了電路板的抗電磁*力，并為變流器直接集成到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，節(jié)省了空間。該名為KAIROS（“面向強(qiáng)健的信號(hào)和功率電子器件的陶瓷結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)”的德語(yǔ)首字母縮寫(xiě)）的研究項(xiàng)目的側(cè)重點(diǎn)是電動(dòng)汽車(chē)，但所有工業(yè)用電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備——譬如，生產(chǎn)線——均可從中受益。

研發(fā)項(xiàng)目專(zhuān)注于將變流器控制和功率電子元件集成到一個(gè)單元中。合作伙伴利用特殊水冷陶瓷電路板和抗電涌耦合電路，實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。這項(xiàng)工作得到了德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部 “STROM”計(jì)劃的支持。

縮短布線，zui大限度地減小電磁場(chǎng)效應(yīng)對(duì)功率電子器件的影響

變流器為電機(jī)提供實(shí)現(xiàn)特定功率負(fù)載所需的準(zhǔn)確交流電量。變流器中的功率電子器件以極快的速度切換很大的電流。由此形成的電磁場(chǎng)會(huì)造成影響，譬如，干擾周?chē)碾姎獠季€。此外，這會(huì)影響變流器控制電子裝置與功率電子器件之間的連接線。因此，必須妥當(dāng)保護(hù)線路，防止干擾。KAIROS項(xiàng)目研究人員zui大限度地縮短了控制電子裝置與功率電子器件之間的線路長(zhǎng)度，以便降低電磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響。

特殊陶瓷電路板打造具有良好熱穩(wěn)定性的緊湊結(jié)構(gòu)

通常，控制電子單元安裝在常規(guī)塑料板上，而進(jìn)行大電流切換的功率電子器件，則需要陶瓷電路板。西門(mén)子的研發(fā)機(jī)構(gòu)——西門(mén)子*研究院的研究人員開(kāi)發(fā)出特殊陶瓷電路板，可將控制單元直接安裝到功率電子器件電路板上。這能實(shí)現(xiàn)更加緊湊的整體結(jié)構(gòu)，但這也這意味著，所產(chǎn)生的熱量也釋放到更小的區(qū)域內(nèi)。為此，項(xiàng)目合作伙伴也開(kāi)發(fā)出適用于功率電子器件電路板的特殊水冷系統(tǒng)。比之以往的裝置，新的解決方案緊湊得多，并且具有更加出色的熱穩(wěn)定性，因而可以直接集成到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。

該解決方案中，在400伏車(chē)載電池與工作電壓15伏的控制電子裝置之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離，是一個(gè)尤為艱巨的挑戰(zhàn)。鑒于可用空間有限，需要緊湊型解決方案，以防止高壓電閃燃到控制電子裝置上。西門(mén)子研究人員通過(guò)使用特殊變壓器，實(shí)現(xiàn)了這種隔離。項(xiàng)目合作伙伴還開(kāi)發(fā)出一個(gè)芯片組（ASIC），以實(shí)現(xiàn)將功率電子器件開(kāi)關(guān)過(guò)程所需負(fù)載轉(zhuǎn)移回電池。這進(jìn)一步提高了變流器能效。

SIEMENS 備件倉(cāng)庫(kù)渠道
西門(mén)子可編程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO邏輯控制模塊 
 西門(mén)子HMI人機(jī)界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000 
        門(mén)子變頻器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70工程變頻器 6RA70直流調(diào)速器、3RW30/40/44軟啟動(dòng)器
    西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D 
      西門(mén)子伺服驅(qū)動(dòng)：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服電機(jī)、低壓電機(jī) 
  西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)：通訊網(wǎng)卡、通訊電纜、通訊接頭、總線連接器 工控機(jī)、交換機(jī)、自動(dòng)化軟件等系列產(chǎn)品
 

智能建筑與電動(dòng)汽車(chē)間的對(duì)話(huà)：城市能源互聯(lián)網(wǎng)不再遙遠(yuǎn)

所謂的“智慧城市”將以能夠平衡電力供需的電網(wǎng)為特征。打造智慧城市，始于建設(shè)智能建筑，建筑物要能夠了解住戶(hù)用電需求，可以將電動(dòng)汽車(chē)電池納入電力、、范圍，并對(duì)不斷變化的天氣條件做出響應(yīng)，以及自動(dòng)調(diào)整以zui大限度提高其能效。西門(mén)子涉足所有以上這些領(lǐng)域。

世界上、、、。進(jìn)的建筑物都有“大腦”——一種能夠平衡并調(diào)和各種相沖突利益需求的*神經(jīng)系統(tǒng)，比如，要能zui大限度地降低能耗、并保證住戶(hù)舒適度和電網(wǎng)穩(wěn)定性等。

西門(mén)子開(kāi)發(fā)了能夠做到這一點(diǎn)的樓宇自控系統(tǒng)。這個(gè)名為“Desigo CC”的系統(tǒng)是*允許將所有樓宇系統(tǒng)整合到一起上進(jìn)行直觀操作的管理平臺(tái)。來(lái)自西門(mén)子樓宇科技的Naoufel Ayachi表示：“當(dāng)前，消防、采暖、通風(fēng)和氣候控制、照明、錄像監(jiān)視等建筑物的所有系統(tǒng)，通常仍然是單獨(dú)控制的。我們的管理站*次將所有這些系統(tǒng)整合起來(lái)，并實(shí)時(shí)顯示每一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。因此，工作人員僅需接受一套系統(tǒng)的培訓(xùn)即可，這也是許多辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院和購(gòu)物中心以及數(shù)場(chǎng)紛紛部署Desigo CC的原因之一。”

盡管取得了這樣的成功，但新管理平臺(tái)設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)僅僅是個(gè)開(kāi)端，因?yàn)镈esigo已經(jīng)成為了西門(mén)子打造一系列智能樓宇開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的核心要素，并為將來(lái)在整個(gè)城區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化提供幫助。

坐落于奧地利維也納的西門(mén)子城：這些新建筑物在設(shè)計(jì)上極其重視生態(tài)環(huán)保，并且采用了*的綠色樓宇科技。

當(dāng)建筑物與汽車(chē)進(jìn)行通訊時(shí)

多年來(lái)，能源專(zhuān)家一直在追問(wèn)，城市電網(wǎng)怎樣才能支持大量的電動(dòng)汽車(chē)。如今，答案已逐漸浮現(xiàn)。在歐盟開(kāi)展的名為Artemis電力互聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目的框架內(nèi)，西門(mén)子研究人員已經(jīng)借助Desigo平臺(tái)，展示了如何將電動(dòng)汽車(chē)車(chē)隊(duì)集成到樓宇管理中。來(lái)自西門(mén)子*研究院的Randolf Mock解釋道：“在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將電動(dòng)汽車(chē)連接至Desigo平臺(tái)，并且不僅僅將它們視為用電者，而且也將之視作臨時(shí)儲(chǔ)能裝置。就樓宇管理而言，它們可以充當(dāng)蓄電裝置。譬如，早晨，電動(dòng)汽車(chē)抵達(dá)寫(xiě)字樓，并連接至充電站——但在傍晚員工們回家之前它們不必充滿(mǎn)電。白天這些車(chē)輛可以被用作緩沖裝置，譬如，在突然變天烏云密布時(shí)，它們反而可以向樓宇輸送電能，從而彌補(bǔ)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的下降。”

實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的基礎(chǔ)是允許車(chē)輛與充電站進(jìn)行通訊的“能源互聯(lián)網(wǎng)”。而在這個(gè)例子中，樓宇管理系統(tǒng)從充電站獲得了關(guān)于車(chē)輛充電需求的信息。然后，它根據(jù)這些信息，以及從氣候控制、采暖裝置及其他耗電設(shè)備等采集來(lái)的數(shù)據(jù)，來(lái)預(yù)告第二天的用電需求。Mock解釋道：“需求預(yù)告會(huì)發(fā)送給電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，后者再據(jù)此建議保證用電量情況下的固定價(jià)格。如果樓宇未能遵循其需求、、，換句話(huà)說(shuō)，如果它耗用的電能太多或太少，那么，它可能要支付罰金。為了避免發(fā)生這種情況，Desigo將連接至充電站的電動(dòng)汽車(chē)作為蓄電或供電裝置，從而可以保持整個(gè)樓宇的用電需求平穩(wěn)。”

坐落于奧地利維也納的西門(mén)子城：能夠訪問(wèn)大約1萬(wàn)個(gè)傳感器的西門(mén)子樓宇管理系統(tǒng)提供了*能效的照明、室溫和通風(fēng)控制。

坐落于奧地利維也納的西門(mén)子城：利用高能效產(chǎn)品和創(chuàng)新電力管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了諸多優(yōu)勢(shì)。

斯圖加特公共圖書(shū)館：西門(mén)子為消防、安防、配電和照明等系統(tǒng)提供了全面、高效且可靠的解決方案。

德國(guó)埃森的蒂森克虜伯公司總部大廈（ThyssenKrupp Quartier）：西門(mén)子為這家性企業(yè)的全新總部大廈提供了一個(gè)一體化概念，包括面向電力和安防技術(shù)以及樓宇自控的*樓宇解決方案。

德國(guó)埃森的蒂森克虜伯公司總部大廈：歸功于*樓宇解決方案，蒂森克虜伯公司總部大廈的樓宇系統(tǒng)采用了量身定制且易于使用的系統(tǒng)進(jìn)行管理。

美國(guó)智能建筑榜樣

西門(mén)子正在研發(fā)的智能樓宇解決方案不只是Desigo平臺(tái)。美國(guó)的一個(gè)項(xiàng)目演示了智能樓宇不只是將電動(dòng)汽車(chē)集成到供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素，而且也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定和降低能耗需求的關(guān)鍵因素。來(lái)自西門(mén)子美國(guó)研究院的Thomas Grünewald表示：“在美國(guó)，有各種類(lèi)型的所謂‘調(diào)峰電廠’，它們每年僅發(fā)電數(shù)個(gè)小時(shí)，以避免用電高峰時(shí)段電網(wǎng)超負(fù)荷。這些電廠的運(yùn)營(yíng)成本十分高昂，因此，對(duì)廉價(jià)解決方案的需求很大。幾年前，我們?cè)诩又荽髮W(xué)伯克利分校初次嘗試了這樣一種解決方案。”在這個(gè)項(xiàng)目中，Grünewald的團(tuán)隊(duì)為一棟建筑物配備了一個(gè)“智能能源盒”，它可以在用電高峰時(shí)段，有的放矢地降低用電需求。這緩解了整個(gè)電網(wǎng)的壓力，從而也節(jié)約成本。Grünewald說(shuō)：“這個(gè)智能裝置可以關(guān)閉某些特定的耗電設(shè)備，例如照明和空調(diào)系統(tǒng)。在這個(gè)過(guò)程中，它考慮了諸如預(yù)期電價(jià)、天氣預(yù)報(bào)和能讓員工保持高工作效率的良好室內(nèi)環(huán)境條件的標(biāo)準(zhǔn)值等因素。這既能節(jié)約能源，又能節(jié)省資金，同時(shí)還能為建筑物內(nèi)的用戶(hù)維持適當(dāng)?shù)氖孢m度。在用電高峰時(shí)段之外的其他時(shí)段，這個(gè)系統(tǒng)也能降低能耗需求——伯克利分校的這棟建筑物的能耗降低了30%。”

智能能源盒：有了西門(mén)子美國(guó)研究院開(kāi)發(fā)的這個(gè)解決方案，建筑物可以在用電高峰時(shí)段，有的放矢地降低用電需求。

在美國(guó)科羅拉多州斯普林斯開(kāi)展的一個(gè)項(xiàng)目中，西門(mén)子研究人員將這項(xiàng)技術(shù)向前推進(jìn)了一步。Grünewald解釋道：“我們將當(dāng)?shù)氐拿绹?guó)*學(xué)院的整個(gè)建筑綜合體，連接到微型電網(wǎng)中。同伯克利分校的系統(tǒng)一樣，軟件根據(jù)電價(jià)和天氣數(shù)據(jù)來(lái)管理用電需求，但這個(gè)系統(tǒng)還能在多棟建筑物之間分配節(jié)電潛力。這種類(lèi)型的微型電網(wǎng)使用了基于市場(chǎng)的方法來(lái)處理數(shù)據(jù)，并且采用了統(tǒng)一的電力管理系統(tǒng)，在這樣的布置中，它是僅次于建筑物本身的大型獨(dú)立裝置。甚至整個(gè)城區(qū)也可能成為這樣一個(gè)智能電網(wǎng)的組成部分，并進(jìn)行相互通信。這樣一來(lái)，便可以利用合作性電力管理方法，挖掘出甚至更大的優(yōu)化潛力。”

在線建筑物

這些例子表明了智能樓宇在未來(lái)所能達(dá)到的高度。這樣的建筑物將能夠更加精準(zhǔn)地管理其能源需求，并且與其他建筑物相連接，以構(gòu)成微型電網(wǎng)。這將穩(wěn)定主電網(wǎng)，補(bǔ)償供電波動(dòng)，以及降低總的用電需求。

朝著提高建筑物智能程度的目標(biāo)邁進(jìn)：西門(mén)子美國(guó)研究院研究人員Thomas Gruenewald

Mock說(shuō)：“未來(lái)的智能樓宇將利用多種類(lèi)型的臨時(shí)儲(chǔ)能裝置來(lái)做到這一點(diǎn)，譬如，我先前提到的電動(dòng)汽車(chē)，以及諸如水箱等蓄熱裝置和諸如飛輪等機(jī)械裝置。通過(guò)我們的Desigo系統(tǒng)可預(yù)覽如何管理和智能控制所有這些裝置。”

Ayachi表示：“樓宇的智能控制也將越來(lái)越向數(shù)字化發(fā)展。未來(lái)，我們將看到?jīng)]有任何基礎(chǔ)設(shè)施的云計(jì)算解決方案。成本將低很多，這些系統(tǒng)將無(wú)需維護(hù)，并且?guī)缀醪灰笕魏喂ぷ魅藛T，客戶(hù)可以*性或針對(duì)特定時(shí)間段預(yù)訂系統(tǒng)?？蛻?hù)還將能通過(guò)智能手機(jī)輕松進(jìn)入設(shè)置端。”

Grünewald持類(lèi)似觀點(diǎn)。他說(shuō)：“未來(lái)，用戶(hù)將更加廣泛地使用智能手機(jī)或其他終端來(lái)與建筑物進(jìn)行通信，并且還能夠設(shè)置其個(gè)人舒適度參數(shù)。然后，樓宇管理系統(tǒng)將能夠在用戶(hù)抵達(dá)之前，根據(jù)用戶(hù)的偏好來(lái)布置其工位，并在用戶(hù)不在辦公室的時(shí)候節(jié)約用電。”所有這一切綜合起來(lái)，似乎樓宇