電氣化與脫碳目標：ABB如何優化電力基礎設施

隨著化石燃料重新獲得部分政策支持，電氣化在能源領域的重要性依然不可忽視。電力公司持續關注電氣化進程——包括電動汽車的普及、熱泵及電氣設備在住宅領域的安裝——對電力需求的當前及未來影響。

在商業和工業領域，即使部分企業不再高調宣傳氣候目標，降低碳足跡、提升運營效率仍是普遍訴求。在經濟動蕩時期，降本增效直接關系到企業利潤，這一驅動力從未減弱。

ABB公司憑借工程技術與數字化專長，持續助力電力發電等行業提升績效、提高效率、增強生產力并實現可持續運營。該公司開發了一系列產品與服務，支持電氣化進程，幫助企業實現"更精簡、更清潔"的運營目標。

ABB安裝產品事業部總裁Khalid Mandri近日接受了POWER的專訪，就電氣化如何推動脫碳、如何與電力基礎設施優化（包括電網升級）相協調分享了深度見解。他特別強調了基礎設施升級對電力生產與輸送未來發展的重要性，尤其是通過現代化手段在無需全面重建的前提下完成系統升級。

電氣化對脫碳目標有多重要？

Mandri：隨著全球電力需求持續增長，電氣化已成為任何實質性脫碳戰略的核心支柱。根據國際能源署（IEA）的數據，到2040年，全球電網需要翻新或新建超過8000萬公里的線路——相當于重建現有整個全球電網。這一擴張對于電力供應脫碳、將可再生能源整合進電力系統至關重要。

實現脫碳最快的路徑，是通過高效電機和數字化能源管理工具優化現有基礎設施，讓各行業以更少的資源實現更多的產出，在保持生產力的同時降低全球能源需求。

電氣化目標應如何實現？哪些技術值得重點關注？

Mandri：技術是AI驅動的數據中心革命與電網現代化的關鍵，涵蓋先進的地下電纜解決方案、數字化變電站、電池儲能系統（BESS）、微電網、電網構網技術以及數字孿生等。

高密度電力系統與模塊化基礎設施使數據中心能夠更快建成并高效運行，最大限度減少能源浪費。高效驅動器和變頻驅動器可降低工業和建筑領域的能耗與成本。數字孿生技術則允許企業在投入運營前對碳捕集或綠氫生產等復雜系統進行仿真優化，有效降低財務風險和運營風險。

這種"現代化優先"的方法通過升級系統而非整體替換，延長了現有基礎設施的使用壽命，為實現電氣化目標提供了切實可行且具成本效益的路徑。

電氣化應由什么來驅動——政策、經濟還是環境？

Mandri：ABB推動電氣化時始終圍繞四個同等重要的優先目標：安全、可負擔性、可持續性和可靠性。隨著用戶對電力的依賴程度不斷提升，電力公司將減少停電、確保極端天氣下的供電連續性列為首要任務。為此，電力公司正在制定以社區為核心的策略，既應對當前挑戰，又為未來不確定性做好準備。

通過在美國本土大力投資生產，ABB以"本地化供應"模式降低客戶的能源轉型風險，確保關鍵電網組件隨需可得，避免全球供應鏈中斷和物流瓶頸的影響。

在歐洲，ABB同樣在各個層面支持歐盟目標和各國具體戰略，提供定制化解決方案以滿足各國獨特的能源結構和需求，并積極推動歐盟跨境電網互聯，提升系統整體可靠性，助力構建統一的歐洲電網。

歸根結底，成功的電氣化需要三個要素協同發力：支持基礎設施投資的政策、使轉型具備經濟可行性的市場收益，以及應對脫碳緊迫需求的環境效益。三者協調一致，才能實現所需規模和速度的轉型。

在當前美國政治環境下，電氣化應依賴政策推動還是市場力量？

Mandri：根據美國國家電氣制造商協會（NEMA）的數據，受數據中心和電動出行的強勁增長驅動，美國電力需求預計每年增長2%，到2050年總體增長50%。政策與市場力量協同運作，對于在新一輪需求增長時代維持可靠、可負擔的能源體系至關重要。

ABB是首家獲得"美國制造、美國采購"（BABA）認證的NEMA會員，其高壓和中壓配電設備可應用于聯邦資助的基礎設施項目。ABB還在新墨西哥州阿爾伯克基工廠擴大了電網強化技術的生產規模，以應對極端天氣風險并整合分散式能源。

電氣化技術如何幫助電力公司管理電力并支持電網靈活性？

Mandri：隨著能源結構向間歇性可再生能源轉型，維護電網安全與平衡需要關鍵的物理和數字工具，以防止停電、確保電力穩定輸送至工業中心和用戶端。

電力公司可借助專為特定環境威脅設計的耐候產品增強電網韌性。潛水式開關設備可保護洪澇易發地區的關鍵基礎設施，空氣動力學架空線路設備可抵御高風險地區的強風侵襲。先進的防火組件（如架空線路上的防火花熔斷器）可顯著降低設備引發山火的風險。

微電網為關鍵設施和社區提供本地化獨立能源解決方案，在電網不穩定地區尤為重要，同時支持數據中心和電動汽車充電的日益增長的用電需求。直流（DC）電網技術有助于減少能源損耗和原材料消耗，是整合可再生能源的高效方案。

電力公司應如何應對日益增長的用電需求帶來的挑戰？

Mandri：隨著電力需求持續增長，電力運營商面臨在可靠、負責任與可持續之間尋求平衡的復雜挑戰。真正的電網韌性不在于單一技術，而在于構建一個能夠自適應、快速隔離故障、自主恢復并支持實時決策的系統。應對這些挑戰不僅需要升級，更需要一種智能互聯的電力基礎設施建設方式，涵蓋變電站、饋線、自動化系統、保護裝置以及在控制電力流動和隔離故障方面發揮關鍵作用的中壓開關設備。

ABB憑借百余年電力系統工程經驗，與電力公司及客戶攜手合作，共同應對電氣化不斷演進的挑戰和基礎設施需求。

Q&A

Q1：ABB在電氣化領域有哪些核心技術和產品？

A：ABB在電氣化領域提供多元化技術解決方案，包括數字化變電站、電池儲能系統（BESS）、微電網、變頻驅動器以及數字孿生技術。其高密度電力系統與模塊化基礎設施可幫助數據中心快速建設并高效運行，潛水式開關設備可保護洪澇地區關鍵基礎設施，先進防火組件可降低山火風險。ABB還是首家獲得美國"本土制造采購"（BABA）認證的NEMA成員，產品可用于聯邦資助的基礎設施項目。

Q2：實現電氣化目標最快的路徑是什么？

A：據ABB安裝產品事業部總裁Khalid Mandri介紹，實現脫碳最快的路徑是優化現有基礎設施，而非全面重建。具體方式包括部署高效電機、數字化能源管理工具以及變頻驅動器，讓行業以更少資源實現更高產出。數字孿生技術可在系統投入運營前完成仿真優化，降低財務和運營風險。這種"現代化優先"策略兼具成本效益，能有效延長現有基礎設施的使用壽命。

Q3：微電網在應對電力需求增長中能發揮什么作用？

A：微電網可為關鍵設施和社區提供本地化、獨立運行的能源解決方案，在主電網不穩定的地區尤其重要。它不僅能提升關鍵基礎設施的供電韌性，還能支持數據中心擴張和電動汽車充電基礎設施日益增長的用電需求。微電網還有助于整合分散式可再生能源，是構建更具彈性的現代電網體系的重要組成部分。