随着全球能源结构的深刻变革和地缘政治环境的复杂化,现代电力系统正面临前所未有的挑战。施耐德电气作为全球领先的能源管理与自动化领域企业,凭借其在数字电网领域的深厚积累与创新能力,正在积极推动电网数字化转型,提升电网的韧性,以应对能源需求激增、基础设施老化、气候变化引发的极端天气事件及不断升级的网络安全威胁等多维度挑战。在近期接受Power Technology采访时,施耐德电气数字电网战略及转型副总裁Shubbhronil Roy分享了当前电网所处的复杂环境以及施耐德如何通过数字化路径弥补发展空白,推动电力系统向可持续和高效迈进。 能源结构的转型可谓当今电网面临的首要动力。全球范围内,尤其是欧洲,各国正加快推动可再生能源的广泛应用,预计到2030年,欧洲电力的40%以上将来自风能和太阳能等清洁能源。然而现有电网架构尚不具备足够的接纳容量,无法满足新兴可再生能源的大规模接入需求。
数据显示,仅欧洲就有约1700吉瓦的可再生能源准备上线,却因基础设施瓶颈被迫停滞,全球总额更高达3000吉瓦。这不仅导致电网拥堵,还可能引发频繁的电力中断甚至大范围停电。施耐德电气强调,只有通过升级智能电网和灵活的负荷管理系统,才能将新能源高效融入电网,实现绿色低碳目标。电网数字化不仅是技术升级,更是解决能源转型痛点的关键枢纽。 另一方面,能源基础设施的老龄化问题日益严重。美国及欧洲大多数电网设施均建于上世纪中叶,约半数变压器和变电站将于2030年达到使用寿命极限。
与此同时,专业电网技术人员的退休潮也在加速,一半以上现有员工预计将在未来十年内退役。人力资源与设备双重老化将极大影响电网的可靠性和响应能力。施耐德电气提出,采用数字技术整合信息技术(IT)与运营技术(OT),可以实现对设备状态的实时监控和预防性维护,有效延长设备寿命,减少突发故障。此外,通过先进的数据分析和自动化,能够缓解因人才不足带来的运维压力,保证电网正常运行。 在全球网络安全威胁日益严峻的背景下,电力系统所面临的数字风险也急剧上升。过去两年内,针对电网的网络攻击数量翻倍,尤其在地缘政治紧张加剧的情势下,攻击目标愈发集中于关键基础设施。
破坏电网控制系统不仅可导致城市大面积停电,还可能引发公共安全危机。施耐德电气强调,强化网络安全防护体系是电网数字化的核心组成部分。通过建立多层防御机制、加密通信和智能威胁检测平台,能够有效识别和应对潜在攻击。同时,跨行业和国际间的合作也不可或缺,共享安全信息和应急响应经验是提升整体抵御能力的关键环节。 气候变化带来的极端天气事件显著增加了电力系统的脆弱性。从狂风暴雨、龙卷风到野火频发,全球范围内约83%的停电事件与极端气候相关联。
这些灾害不仅威胁民众生命财产安全,还造成沉重的经济损失。施耐德电气深刻认识到,提升电网对极端天气的适应能力是保障能源安全的重要任务。通过数字化传感和快速故障检测技术,电网能够更迅速地定位受损区域并启动自动恢复机制。分布式能源系统的集成也加强了局部供电能力,当主网出现问题时,局部微电网可维持关键负载的稳定供应,最大限度减缓停电影响。 未来二十年,随着人工智能、大数据中心的兴起以及人口增长和工业电气化进程加快,全球用电需求预计将比过去五十年增长30%。如此巨大的电力需求增长使得电网系统面临前所未有的压力。
施耐德电气认为,数字化转型是满足未来能源需求增长的根本解决方案。通过智能电表、先进的负荷预测模型和实时调度技术,电网运营商能够动态调整电力供给,提升整体利用效率。此外,普及电动汽车、储能设施和分布式发电技术,也为电网注入了更大的灵活性,实现双向能量流动和需求响应。 针对数字化、去中心化和脱碳三大“D”趋势,施耐德电气的观点体现了灵活且区域适应性的策略。数字化是所有进步的基础,但成功与否需要基于具体国家和地区的资源条件、政策环境及用户习惯进行调整。去中心化推动能源产生和消费更加本地化、分散化,适合新能源丰富资源的区域。
而脱碳目标则推动深度电气化及清洁能源替代,适用范围广泛。三者融合发展,构建多元协同的能源格局,是未来能源系统稳健发展的关键。 施耐德电气通过其综合的数字化解决方案,在智能变电站、配电自动化、数据驱动的资产管理和安全监控等多个环节助力全球电网升级。公司提出逐步实施策略,避免“一步到位”的高风险投资,推动渐进式转型和持续优化。这不仅降低了运营风险和资本开支,还提高了电网系统的适应力和升级效率。 总的来看,未来电网的数字化转型不仅是一场技术革新,更是能源产业应对复杂挑战、实现可持续发展的根本路径。
施耐德电气凭借其领先的技术积累与实践经验,正引领能源行业在能源安全、气候应对和数字创新多重维度中不断前行。只有实现智能化、韧性强且高效互联的电网,才能满足未来社会不断增长的能源需求,保障经济社会的稳定和环境的可持续发展。施耐德电气提供的前瞻性解决方案,正为全球迈向绿色智能能源时代铺设坚实基石。