电气化与脱碳目标：ABB如何优化电力基础设施

随着化石燃料重新获得部分政策支持，电气化在能源领域的重要性依然不可忽视。电力公司持续关注电气化进程——包括电动汽车的普及、热泵及电气设备在住宅领域的安装——对电力需求的当前及未来影响。

在商业和工业领域，即使部分企业不再高调宣传气候目标，降低碳足迹、提升运营效率仍是普遍诉求。在经济动荡时期，降本增效直接关系到企业利润，这一驱动力从未减弱。

ABB公司凭借工程技术与数字化专长，持续助力电力发电等行业提升绩效、提高效率、增强生产力并实现可持续运营。该公司开发了一系列产品与服务，支持电气化进程，帮助企业实现”更精简、更清洁”的运营目标。

ABB安装产品事业部总裁Khalid Mandri近日接受了POWER的专访，就电气化如何推动脱碳、如何与电力基础设施优化（包括电网升级）相协调分享了深度见解。他特别强调了基础设施升级对电力生产与输送未来发展的重要性，尤其是通过现代化手段在无需全面重建的前提下完成系统升级。

电气化对脱碳目标有多重要？

Mandri：随着全球电力需求持续增长，电气化已成为任何实质性脱碳战略的核心支柱。根据国际能源署（IEA）的数据，到2040年，全球电网需要翻新或新建超过8000万公里的线路——相当于重建现有整个全球电网。这一扩张对于电力供应脱碳、将可再生能源整合进电力系统至关重要。

实现脱碳最快的路径，是通过高效电机和数字化能源管理工具优化现有基础设施，让各行业以更少的资源实现更多的产出，在保持生产力的同时降低全球能源需求。

电气化目标应如何实现？哪些技术值得重点关注？

Mandri：技术是AI驱动的数据中心革命与电网现代化的关键，涵盖先进的地下电缆解决方案、数字化变电站、电池储能系统（BESS）、微电网、电网构网技术以及数字孪生等。

高密度电力系统与模块化基础设施使数据中心能够更快建成并高效运行，最大限度减少能源浪费。高效驱动器和变频驱动器可降低工业和建筑领域的能耗与成本。数字孪生技术则允许企业在投入运营前对碳捕集或绿氢生产等复杂系统进行仿真优化，有效降低财务风险和运营风险。

这种”现代化优先”的方法通过升级系统而非整体替换，延长了现有基础设施的使用寿命，为实现电气化目标提供了切实可行且具成本效益的路径。

电气化应由什么来驱动——政策、经济还是环境？

Mandri：ABB推动电气化时始终围绕四个同等重要的优先目标：安全、可负担性、可持续性和可靠性。随着用户对电力的依赖程度不断提升，电力公司将减少停电、确保极端天气下的供电连续性列为首要任务。为此，电力公司正在制定以社区为核心的策略，既应对当前挑战，又为未来不确定性做好准备。

通过在美国本土大力投资生产，ABB以”本地化供应”模式降低客户的能源转型风险，确保关键电网组件随需可得，避免全球供应链中断和物流瓶颈的影响。

在欧洲，ABB同样在各个层面支持欧盟目标和各国具体战略，提供定制化解决方案以满足各国独特的能源结构和需求，并积极推动欧盟跨境电网互联，提升系统整体可靠性，助力构建统一的欧洲电网。

归根结底，成功的电气化需要三个要素协同发力：支持基础设施投资的政策、使转型具备经济可行性的市场收益，以及应对脱碳紧迫需求的环境效益。三者协调一致，才能实现所需规模和速度的转型。

在当前美国政治环境下，电气化应依赖政策推动还是市场力量？

Mandri：根据美国国家电气制造商协会（NEMA）的数据，受数据中心和电动出行的强劲增长驱动，美国电力需求预计每年增长2%，到2050年总体增长50%。政策与市场力量协同运作，对于在新一轮需求增长时代维持可靠、可负担的能源体系至关重要。

ABB是首家获得”美国制造、美国采购”（BABA）认证的NEMA会员，其高压和中压配电设备可应用于联邦资助的基础设施项目。ABB还在新墨西哥州阿尔伯克基工厂扩大了电网强化技术的生产规模，以应对极端天气风险并整合分散式能源。

电气化技术如何帮助电力公司管理电力并支持电网灵活性？

Mandri：随着能源结构向间歇性可再生能源转型，维护电网安全与平衡需要关键的物理和数字工具，以防止停电、确保电力稳定输送至工业中心和用户端。

电力公司可借助专为特定环境威胁设计的耐候产品增强电网韧性。潜水式开关设备可保护洪涝易发地区的关键基础设施，空气动力学架空线路设备可抵御高风险地区的强风侵袭。先进的防火组件（如架空线路上的防火花熔断器）可显著降低设备引发山火的风险。

微电网为关键设施和社区提供本地化独立能源解决方案，在电网不稳定地区尤为重要，同时支持数据中心和电动汽车充电的日益增长的用电需求。直流（DC）电网技术有助于减少能源损耗和原材料消耗，是整合可再生能源的高效方案。

电力公司应如何应对日益增长的用电需求带来的挑战？

Mandri：随着电力需求持续增长，电力运营商面临在可靠、负责任与可持续之间寻求平衡的复杂挑战。真正的电网韧性不在于单一技术，而在于构建一个能够自适应、快速隔离故障、自主恢复并支持实时决策的系统。应对这些挑战不仅需要升级，更需要一种智能互联的电力基础设施建设方式，涵盖变电站、馈线、自动化系统、保护装置以及在控制电力流动和隔离故障方面发挥关键作用的中压开关设备。

ABB凭借百余年电力系统工程经验，与电力公司及客户携手合作，共同应对电气化不断演进的挑战和基础设施需求。

Q&A

Q1：ABB在电气化领域有哪些核心技术和产品？

A：ABB在电气化领域提供多元化技术解决方案，包括数字化变电站、电池储能系统（BESS）、微电网、变频驱动器以及数字孪生技术。其高密度电力系统与模块化基础设施可帮助数据中心快速建设并高效运行，潜水式开关设备可保护洪涝地区关键基础设施，先进防火组件可降低山火风险。ABB还是首家获得美国”本土制造采购”（BABA）认证的NEMA成员，产品可用于联邦资助的基础设施项目。

Q2：实现电气化目标最快的路径是什么？

A：据ABB安装产品事业部总裁Khalid Mandri介绍，实现脱碳最快的路径是优化现有基础设施，而非全面重建。具体方式包括部署高效电机、数字化能源管理工具以及变频驱动器，让行业以更少资源实现更高产出。数字孪生技术可在系统投入运营前完成仿真优化，降低财务和运营风险。这种”现代化优先”策略兼具成本效益，能有效延长现有基础设施的使用寿命。

Q3：微电网在应对电力需求增长中能发挥什么作用？

A：微电网可为关键设施和社区提供本地化、独立运行的能源解决方案，在主电网不稳定的地区尤其重要。它不仅能提升关键基础设施的供电韧性，还能支持数据中心扩张和电动汽车充电基础设施日益增长的用电需求。微电网还有助于整合分散式可再生能源，是构建更具弹性的现代电网体系的重要组成部分。