升级扩展电网：重塑能源未来

电网是能源转型过程中的无名英雄——但若不进行升级改造与扩展，它们可能成为瓶颈。

要充分释放可再生能源的潜力、确保电网可靠性，加速全球能源转型，需要在全球范围内对电网进行升级改造和扩展。西门子能源提供解决方案，将能源从供应侧输送至需求侧，支持能源转型，并增强全球电力基础设施韧性，适应未来发展。

领先的电力公司分享：电网升级驱动清洁能源新时代。

当今 电网基础设施 大多建于数十年前，用于将煤电和核电厂集中生产的电力单向输送给电力消费者。如今，电网必须更加智能和灵活：它们需要处理双向电流，整合太阳能和风电场的可变输出，并连接数百万分布式能源设备，如屋顶太阳能板或本地生物质发电厂。若不紧急进行现代化改造和扩展，数百万兆瓦的可再生能源项目将滞留在并网队列中，阻碍能源转型。 

到2040年，全球将需要新增或升级超过8000万公里的电网——相当于重建整个现有电网的长度。而目前，超过3000吉瓦的可再生能源项目正在等待并网，这表明电网投资远远落后于可再生能源的装机量。目前，每投入1美元在可再生能源上，仅约60美分用于电网和储能，而 国际能源署（IEA）指出，必须实现1:1的投资比例。  

电网现代化升级已非可选——它是实现气候目标的必由之路。

电网升级和扩展的迫切需求源于可再生能源的快速增长、电气化和数字基础设施带来的电力需求增加，以及老化电网基础设施带来的风险，这些风险限制了电网的可靠性和可再生能源的接入。

实现全球气候目标依赖于快速扩大可再生能源规模，但新的风电和光伏项目必须接入足够强大的电网，以应对长距离传输中的可变电力供应。例如，国际可再生能源署（IRENA）呼吁到2030年将可再生能源装机容量增加两倍，而现有电网若不进行重大升级则无法实现这一目标。更强大、更灵活的电网能够实现可再生能源的持续输送，这对于推动脱碳进程至关重要。

工业、家庭和交通的电气化——以及数据中心等数字基础设施的激增，正在推动电力需求远超现有电网容量。仅数据中心的全球用电量，到2026年就可能超过1000太瓦时，甚至超过日本目前的用电量。整合这些需求，需要更智能的网络、需求管理和数字电网，以在支持增长的同时保持经济可靠的供电。  

全球大部分电网都已超过设计寿命：在欧洲，近40%的输电线路已运行超过40年；在美国，许多线路已有25至50年以上的运行历史。老化资产增加了停电风险、维护成本，限制可再生能源的接入，带来不可靠的问题隐患。虽然年度电网投资在增长，但仍落后于可再生能源的装机速度，因此加速升级电网对于能源安全和保障电力系统韧性至关重要。

满足未来能源需求，依赖强大的电力基础设施、可持续技术以及能够应对复杂性的先进数字解决方案。

综合来看，这些方法指向全球电网升级改造的四大策略：

• 电网接入： 电网接入解决方案，支持能源系统可靠、高效、可持续地接入电网。
• 电网数字化： 利用人工智能、自动化和智能控制系统，管理复杂性，平衡能源流，提升电网系统的可视化和响应能力。
• 韧性电网： 加强和更新老化电力基础设施，包括使用含氟气体的设备，并利用数字技术减少停电和网络安全风险。
• 电网脱碳： 支持高比例的可再生能源和可持续电网技术。 

电网现代化升级不仅仅是建设更多线路，更在于建设更智能的电网。需求管理可以降低峰值负荷，减少昂贵的新电力基础设施需求，这在美国和欧洲的大规模需求响应项目中已有体现。数字化和人工智能工具正在帮助电网运营商预测需求、预判故障，并通过数字孪生技术延长资产寿命。而新的跨国互联电力线路，如丹麦和英国之间的Viking Link，则使各国能够共享可再生能源并增强电网韧性。

实现全球气候和能源目标，关键在于每投资一美元用于可再生能源上，就必须至少投入一美元用于电网和储能。最具成本效益的途径是及时、整合的电网现代化升级，结合先进的硬件、数字创新和可持续实践。战略合作、长期规划和共享投资将助力构建一个具有韧性、清洁且面向未来的电力系统。

电网现代化升级改造需要大规模 生产变压器和设备——变压器 是关键设备，可以降低电压以确保安全输电。在美国，90%的电力通过大型变压器输送。美国国家可再生能源实验室（NREL）估计，到2050年，为满足不断增长的需求和可再生能源的建设，大型变压器的数量可能需要增加高达260%，而如今，美国约80%的变压器依赖进口，交货时间长达五年。

为缩小这一差距，西门子能源正在北卡罗来纳州夏洛特市扩大大型电力变压器的制造和服务业务——这项投资将创造近600个直接就业岗位和300个建筑岗位。类似规模的扩建项目也在全球范围内的电网科技集团工厂中展开。然而，挑战在于铜、铝和钢等关键材料仍大量依赖进口，使成本容易受到关税和供应链压力的影响。在政府支持加强本地供应链的情况下，本地制造将能够加速电网现代化升级，同时还能提升可持续性、韧性和能源安全。

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