德国能源和水行业协会（BDEW）计算，2014年上半年，可再生能源发电满足了德国用电需求的28.5%，这创下了新的纪录。
高温**导材料西门子PLC代理商
20多年来，西门子研究院的科学家一直在潜心研究高温**导材料。专攻**导材料的西门子研究人员Peter Kummeth表示，“我们认为，可再生能源发电量的增长，意味着使用**导故障电流限制器的时机已经成熟。”**导组件和应用研究小组组长Tabea Arndt补充道，“直到几年前，**导材料的价格依然主要取决于制造商的研发成本。从技术推动转变为市场拉动，已经使得**导应用不仅在技术上具有吸引力，而且在经济上也颇为诱人。”**导体优点**。它们不像串联电抗器那样存在电阻，因此，**导体能提高电网的稳定性和可靠性。如果电网运营商使用了更多串联电抗器，那么，它们将不得不更换网络组件或者安装电气组件，以加强电网。**导体则免去了这些额外工作。
2014年10月，西门子研究院与奥格斯堡**供电公司联合发起了一个合作项目。作为面向创新能源和高能效技术的BayINVENT计划的一部分，这个项目得到了巴伐利亚州经济、媒体、能源和技术部的支持。项目合作伙伴希望在2015年年底之前，制作一个**导故障电流限制器原型。这个电流限制器将被安装在奥格斯堡**供电公司电网与MTU onsite energy（简称“MTU”）运行的一座设施之间。MTU是热电联产设备制造商，它定期在其工厂内对热电联产设备进行试验。同风电场一样，这家企业将其热电联产设备生产的电能输送到奥格斯堡电网中。有时候，这些试验会实现高1.5万千瓦的尖峰发电量，这大致相当于5台大型风电机组的总发电量。
**导故障电流限制器
奥格斯堡的这个**导故障电流限制器，将结合使用串联电抗器。正常运行状态下，电流将从**导体中流过，不会产生任何电阻或损耗。这种情况下，在某种意义上，**导体对电流而言是“隐形的”。然而，当发生短路时，强大的短路电流将导致**导体失去其**导属性，突然变成电阻器。这将导致**导体温度升高，仿佛在烤面包机里受到烘烤。此外，这会触发开关，将电流引向串联电抗器，后者则照常充当电阻器。当然，没有串联电抗器，**导体也能起作用。然而，当串联电抗器抑制电流的同时，**导体可以冷却并再生，这样一来，它很快就能自动恢复功能。西门子PLC代理商
喷射式熔断器是串联电抗器的另一个替代之选。同家用保险丝盒中的老式陶瓷熔丝一样，当电网发生短路时，它们会烧断，从而避免造成任何损害。Kummeth的同事Christian Schacherer在西门子研究院负责电流限制器的研发，她说：“不过，必须人工更换这种熔丝，这是一个相当耗时费力的过程。相比之下，我们的装置中的熔丝则能在**导体再度冷却之后，自动恢复其初始状态。”西门子研究院研制的电流限制器的另一个优点是，它实现了本质安全，也就是说，它不会发生故障。短路会令其温度升高并自动变成电阻器。Schacherer表示，“另一方面，喷射式熔断器，则可能出现故障，无法熔断。”
蓄势待发的市场
西门子研究院的研究人员在工作中得到了西门子能源管理集团的协助。输电集团创新部门的负责人Peter Menke为他所在集团分析了新的**导故障电流限制器的业务前景。他说：“尽管这种**导材料的质量很好，并且不得不冷却系统，但这种**导装置的价格接近于现有的采用串联电抗器的开关站，后者具备我们熟悉的缺点。”虽然有这些优点，但电网运营商不大可能更换其全部现有系统，购置数千台这种新型**导故障电流限制器。Kummeth表示，“这种装置非常适于增长型利基市场。我认为，初，它将主要用于制造业，制造厂商必须保护其工厂电网不被短路损害。对于处理大量材料的化工、石化工艺及反应装置，更是如此。这种设施发生故障，会造成巨大损失。”原则上，**导故障电流限制器可用于将几乎任何数量的子网络合并起来。譬如，可以将中压供电网络连接至企业电网，或太阳能发电站和风电场。西门子PLC代理商
Peter Menke认为，这款新型**导故障电流限制器的研发成本相对低廉，仅为几百万欧元，这是非常了不起的。相比之下，西门子研究院在20世纪90年代末期，在德国研究部的帮助下开发的上一代产品的总研发预算则高达5,000万德国马克（约合2,500万欧元以上）。旧系统研发成本高得多的原因之一，是必须专门为此开发**导材料。如今，西门子研发人员充分利用了与其他**导应用的协力效应，使用了可以在市场上购得的材料。研究人员使用这些应用和材料，打造了一个外形小巧、性能强大的故障电流限制器，这是一个巨大的成就。目前，奥格斯堡电网正在安装这个故障电流限制器。
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罗安达电网重获新生
随着安哥拉石油开采业的蓬勃发展，首都罗安达迈上了高速发展之路。然而，断电、偷电、以及因密集的施工活动对电缆造成的损坏等事件，每天都在发生。为了查明薄弱环节，同时为电网扩建打开通道，西门子对罗安达的电力网络进行了模拟。
新兴之城罗安达。官方数据显示，安哥拉首都罗安达拥有六、七百万居民。然而，实际数字或许高得多。仿佛一块磁铁，罗安达吸引了全国各地的大量民众，人们纷纷涌向这座位于大西洋之滨的城市，每个人都想从安哥拉石油业的巨大繁荣中获得好处。每天，大西洋沿岸的油田都会生产出两百万桶原油，使得安哥拉**过尼日利亚，成为非洲大的石油生产国。
安哥拉经济的迅猛增长，为国家提供了充足的财政预算——这些资金亟需用于扩建该国的基础设施，因为罗安达一直徘徊在崩溃的边缘。罗安达当地供电企业Empresa de Distribuição de Electricidade de Luanda（EDEL）公司的总裁Helder Adão表示：“只有40%到50%的家庭已通电。在这座城市的郊区，散落着聚集了大量新来者的贫民窟。为这些自发形成、杂乱无章的聚居区供电，几乎不可能。此外，偷电、频繁断电和建筑工程造成的电缆破坏等事件，令我们不堪其扰。正因为如此，我们正在向西门子求助。希望西门子能帮助我们利用新的方法和技术，提高电力网络的稳定性。”
目前，已朝实现电网的稳定性迈出了第一步。来自西门子安哥拉的André Jorge指出：“西门子代表EDEL公司，展开了一项综合研究。这项研究有史以来**次创建了一个罗安达供电网络的完整模型。在这个过程中，我们不仅记录了所有必要的数据，而且开展了有关保护电网的研究。这是因为当发生短路时，如果网络保护不充分，会令设备受到严重损坏。而且，这也会威胁到操作控制装置的工作人员的健康。”
查明薄弱环节。研究开始时，要做的**件事，是从混乱中建立起秩序。来自西门子葡萄牙的Jose Damasio是在现场负责研究工作的技术经理。他说：“迄今为止，罗安达的电网一直是在混乱中成长，没有任何总体计划。譬如，一些网段甚至在总部没有记录；有些数据是不完整、甚至相互矛盾的。我们用了大量时间来弥补网络规划中的所有这些缺口。”
他的葡萄牙同事Damasio和许多EDEL员工在现场采集的数据，被发送至德国爱尔兰根。在这里，西门子基础设施与城市业务领域智能电网业务集团的Christian Blug带领着一个项目组，对罗安达的供电网络进行了全面检视。他解释道：“这座城市的中压配电网，分为两个电压等级：60千伏和15千伏。60千伏的配电网，负责从电厂和总输电网接受电能，并将之输送至18座60/15千伏的变电站。然后，15千伏的配电网，再将从变电站输出的电能，配送给低压用电设备。”
西门子*能快速查明电力网络的薄弱环节。Blug解释道：“过去经常发生持续时间长、影响范围大、并且有时会造成巨大财产损失的大规模断电。这些意外事故，有的是因维护和维修体系中的薄弱环节引起的，但大多数是由于网络保护不充分而造成的。”譬如，诸如线路差动保护等重要的保护功能，不是根本不存在，就是大都被停用——这或许是因为在施工活动中，太过频繁地断开了保护继电器。能够正常起作用的线路差动保护系统，由两台分别安装在线路两端的保护装置构成。每一台装置都向对方发送其测得的电流值。如果两个值之间存在差异，那么，电力开关将切断连接。在罗安达的电力网络中，一些线路段上的保护装置已被停用，因而不能发挥作用，但这些线路段并未从网络中断开。因此，有时短路事件，会造成灾难性的后果。譬如，以前曾有一座变电站因这种短路事件而被完全损毁。
可靠的数据。在爱尔兰根，西门子*用名为“PSS SINCAL”的网络计算程序，以及在罗安达记录的数据，创建了一个数字化网络模型，系统分析了这种网络保护不充分的情况。Blug说：“借助这个模型，我们计算出发生故障时流入的短路电流。根据这些数据，我们开发了一个新的网络保护系统，并打造了一个庞大的一揽子解决方案。”
这个一揽子解决方案，提出了许多改进建议，如哪些地方需要加装保护继电器等意见。此外，还包含了一个专为安哥拉制定的、全面的技术转移计划。西门子不仅将完整的网络计算模型交给了客户，而且在现场安装了PSS SINCAL程序，并对EDEL员工进行了关于如何使用这个程序的培训。Blug表示：“得益于这些举措，现在EDEL公司可以自行更新其数据库，并且掌握了可靠的数据，以用于未来的电网建设。”西门子将继续帮助罗安达。譬如，西门子计划于2014年年初，建成一座新的变电站，并且已经就另外三座变电站签订了服务合同。
未来，罗安达必须奋力推进其基础设施的扩建，以免形成“冠状动脉血栓”，阻碍其发展。但这次技术转移能否成功，只能取决于安哥拉地方当局。Damasio说：“作为网络模型的一部分而建立的数据库已经过时。EDEL公司必须尽快弥补这个信息缺口，才能实现有控制的网络扩张。”这是因为，在安哥拉的心脏罗安达，新增的4万千瓦电能只够满足其8个月的用电需求。到时候，必须再一次增加罗安达的总供电量。
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恰当的代价
基础设施建设项目，从长远看能促进经济发展，但其投资成本亦十分高昂。智能技术和灵活的融资模式，对解决这个难题大有帮助。
胡志明市与伦敦有什么共同之处？这两座城市都存在交通问题，都容易发生内涝，并且都需要大力投资建设基础设施。然而，二者的相似之处仅止于此。胡志明市正在蓬勃发展，将在今后数十年内规划并建设现代化的高效基础设施——几乎是从头开始全面兴建。而伦敦则必须维护其现有基础设施，并合理扩建。
在这方面，英国首都的行动受到了诸多限制，因为它在规划时必须将现有的所有系统纳入考虑。其中包括曾出现过开凿事故的维多利亚时期排水隧道。此外，还有建成于19世纪的铁路线，以及地铁线路——地铁站天花板偶有漏水问题。然而，运河、隧道以及陈旧的电厂和医院都能实现现代化改造——假设资金到位的话。事实上，不论是完全从头新建基础设施，还是对现有设施进行现代化改造，大的问题通常是所需的高昂初始投资。现如今，鲜有城市有财力斥资数十亿欧元、英镑或美元来开展大型项目。事实上，许多城市甚至连对年久失修的设施进行维修的资金都拿不出来。
在工业化国家，依然能感受到经济危机和金融危机的气息。过去几年，其中许多国家已经债台高筑。因此，据BearingPoint Institute开展的一项研究显示，自2007年以来，欧洲的基础设施投资已缩水60%以上。国际交通论坛在报告中指出，自20世纪70年代以来，西欧的交通基础设施投资一直在持续减少。1975年，交通领域的投资总额约占国内生产总值（GDP）的1.5%，而2009年的总投资却仅占GDP的0.8%。此外，目前近30%的基础设施投资，是用于维护现有系统。
新兴国家的经济增长也已经放缓，这意味着新建基础设施项目的施工期，可能比初计划的要长。譬如，从2005年到2009年，印尼首都雅加达的车流量年增幅高达22%，而与此同时，越来越多的道路，已变得破败不堪，甚至无法行车。
梦想成真。当然，事情并不总是这样。譬如，尽管预算紧张，土耳其仍然决定在伊斯坦布尔大举投资，了却其160年的夙愿——修建一条贯通博斯普鲁斯海峡的海底隧道。这条长13公里的隧道已于2013年10月通车。现在，往返其间的通勤列车每隔两分钟发一辆，每天运送的旅客达百**次。西门子为这条隧道提供了信号和控制系统，从传输电缆，到复杂的系统运行技术，无所不包。
从长远来讲，这样的投资，将获得数倍于其初始成本的丰厚回报。缓解交通拥堵，将在无形中为通勤者节约宝贵的时间，让他们有更多时间来从事富有成效的活动。而且，还可以在一定程度上减少与汽车有关的空气污染和噪声，相关呼吸道疾病的发病率也会降低。久而久之，生产率将有所提高。所以，从长远来看，这将对经济发展产生积极影响。
问题是，这样的基础设施投资，对经济的积极影响，要在若干年后才会显现，但其高昂的成本却必须立即投入，这不免令地方**望而却步。正因为如此，灵活的长期基础设施融资模式非常重要。
全新列车。这样的融资模式，正帮助伦敦对Thameslink铁路线进行现代化改造。这条线路长225公里，从北至南贯通整座城市，将郊区与伦敦市中心相连。Thameslink线路每年运送旅客4000**次，但同这条线路本身一样，列车和一些车站已经相当陈旧。因此，当前正在对Thameslink进行全面的现代化改造，这是欧洲规模大的基础设施项目之一。西门子为这个项目提供了诸多解决方案，包括制造1140辆全新列车。
基础设施投资的益处，要在若干年后才会显现，但其高昂的成本却必须立即投入。
Thameslink项目并非由**直接出资。这个项目的合作伙伴是通过车票收入在今后20年内逐步收回投资。实现这样的安排，要归功于一个将投资成本分摊到20年的复杂的融资解决方案。西门子通过旗下西门子财务服务有限公司（SFS）为这个项目提供了**过4亿英镑的资金。得益于其雄厚的财力，西门子财务服务有限公司还能提供当前少有银行愿意作出的担保，包括在整个Thameslink融资期限内实行固定利率。这将为英国纳税人和未来的Thameslink乘客带去实惠，因为它保证了在一个较长的时期内，成本始终可以预测。
为斐济提供新的变压器。不只是大城市能表明，投资于适宜的基础设施，是将钱用得其所。譬如，斐济居民依靠一座水电站提供电能，以摆脱对进口石油的依赖。这个岛国每年因此可节省约4.23亿美元。2013年，西门子对这座电厂的变压器进行了现代化改造。
在莫桑比克，正在修建一条长912公里，从港口城市纳卡拉，延伸至煤矿资源丰富的内陆**的铁路线。如果没有一条可靠的运输线路，这个国家永远不可能开采这种蕴含着巨大价值的资源。通过提供信号和控制技术，西门子正在帮助它们实现这一点。西门子还在纳卡拉港安装了一个经济划算的供电解决方案，其中包括配电站。这些设备安装在被称为“E-House”的箱式机柜中。在发往目的地之前，这些德国制造的箱式机柜已经预先配备了开关设备和配电设备，这样，就会降低装配、安装和调试成本。西门子基础设施与城市业务领域的Jean-Philippe Macary解释道：“E-House比面向配电系统的传统建筑解决方案便宜20%。”
对罗安达电网进行现代化改造。对于安哥拉首都罗安达而言，基础设施投资成本同样也是一个重要问题。当地供电企业EDEL公司总裁Helder Adão说：“在这座城市，只有40%到50%的家庭通电。许多人纷纷迁往罗安达郊区，在这里形成了一个个杂乱无章的自然聚居区。”现有电网不堪重负，导致频繁断电。
工程师需要知道哪些变电站特别不稳定，哪些变电站运行正常，以及如果人口继续增长，6个月内哪些环节可能出现瓶颈。为了解决这些问题，西门子针对整个罗安达电网进行规划，并开发了一个计算机模型，以帮助工程师确定特定投资会对系统整体造成什么样的影响。得益于西门子的建议，现在罗安达采用了更加高效的方式，对其电网基础设施进行现代化改造。资金并非一问题，同样十分重要的是，利用智能技术来开发和安装新的基础设施，以及改进现有系统。换句话说，良好的基础设施不一定耗资不菲——但它能够改变整座城市乃至整个国家的命运。
帮助客户节能增效日益成为越来越重要的业务模式。譬如，楼宇科技集团正在利用楼宇管理数据，向客户提出关于如何节约用电、节省取暖成本的建议。同样，西门子根据从实际驾驶操作中获得的数据，向铁路工程师提供了关于如何以更加节能增效的方式操作西门子机车的小贴士。以这种方式节能增效而节省的费用将由运营商和西门子分享，从而形成双赢局面。
2014年，慕尼黑的交通服务中心也将拉开远程维护新时代的序幕。4月，他们将推出新的红绿灯控制装置。这种装置将被安装在位于十字路口的灰色机柜中，不过员工能强制操作这个系统，就好像他们站在机柜前面一样。软件更新将被自动上传到控制装置中。同样地，这个新系统也将提高效率。部门主管Herbert Padinger表示，“在新兴市场国家更是如此，它们承担不起雇佣大量技术人员的费用。”这个系统也采用了云计算技术；德国已经有10座城市将其交通控制任务交给了慕尼黑服务中心另一间机房内的计算机来处理。客户的交通工程师可以通过互联网访问这个系统，譬如，当他们计划为一次大型活动而把所有红绿灯切换为绿色时时候。他们可以在家里舒舒服服地完成这项工作。
为了分析轮机性能，燃气轮机测试和验证专员必须处理海量数据。西门子新打造的燃气轮机配备了近万个机载传感器，每8个小时可以生成12 Tb的数据，这是多么惊人的数字！西门子**大型燃气轮机测试和验证机构负责人Jochen Luetche想知道，“如果工程师能在网上碰面，实时监测所有轮机数据，不必费钱费时出差，而是通过网络进行合作，会怎么样？”为了解答这个疑问，以Michael Zidorn为首的柏林测试场地的工程师与以Alexander Loginov为首的西门子俄罗斯研究院的研究人员，联合成立了一支小组，共同开发了ELVis——一个充分利用云计算技术的优势，收集、存储和处理大量基于轮机的信息，并进行可视化的平台。在ELVis的开发阶段，这支团队侧重于三个关键目标：允许连续不断地获取大量传感器读数；采用复杂的数学算法，对数据进行实时分析；以及在分布于**的多个机构，以可视方式呈现分析结果。联合开展的工作包括：对Web技术的新进步进行比较分析；考察如何将从社交网络领域形成的创意（如信息交换），用于燃气轮机的监测应用。Loginov回忆道，“我们从2012年11月开始进行研发，到2013年5月，这款软件的**个生产版本就已在**各地使用，提供对柏林测试场地实验数据的接入。”这个项目进展较快，这归功于以突破陈规的方式利用了实时Web 2.0和云计算领域经实践检验了的热门技术。得益于此，ELVis实现了可高度灵活扩展的架构，因而，不论是在便携电脑上，还是在多站点计算机群中，都能同样轻松地使用这个平台。如果要通过互联网浏览器使用这个系统，注册用户只需要一台计算机和一张专门的安全访问卡，既*占用大量的本机软件资源，也*以物理方式接入西门子在柏林的测试中心。因此，目前已有上百位*能够利用其本土设施，远程监视新轮机的测试，从而大幅降低了差旅费用，并且有更多时间来处理当地的工作。西门子能源与西门子俄罗斯研究院之间的合作确实较富成效。ELVis已经大大提高了西门子轮机监测业务的效率。在快速发展的工业监测领域，这个平台也适用于各种各样的复杂技术系统。
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