拥抱能源产消一体化 双碳背景下的企业用能转型 施耐德电气商业价值研究院 与上海交通大学 ESG 研究院联合出品 https://www.acem.sjtu.edu.cn https://www.se.com/cn 施耐德电气商业价值研究院成立于 2021 年 5 月。遵循严 格的方法和为社会做贡献的使命，我们通过对中国经济、产业 和商业进行严谨、实用和创造性的研究，为公众和商界提供融 我们的研究方法结合定性和定量分析，通过一线调研，以 数据驱动分析，实现深层价值提炼，进而帮助企业中高管理层 把脉宏观，见微知著，助力企业探索可持续发展之道，把握时 代机遇，加速变革转型。 施耐德电气 商业价值研究院介绍 上海交通大学环境社会治理研究院（ESG 研究院）于 2024 年 10 月 12 日成立。作为上海交通大学校级研究平台， 研究院由安泰经济与管理学院牵头，联合环境科学与工程 法、能落地和可持续等全生命周期角度进行建 设运营，达到整体能源利用效率最优。而这则对企业的运营能力提出了更高的要求和挑战：不仅 要在技术手段上不断创新，更要在经济性上实现可持续。 为此，施耐德电气商业价值研究院联合上海交通大学ESG研究院，通过对建筑楼宇、制造 工厂、产业园区、数据中心等关键行业/场景116家用能企业的企业一把手、ESG或可持续发展 负责人、节能/降碳管理负责人、生产负责

较强的竞争优势，头部企业正逐步建立解决方案提供能力。此外，随着算力芯片国产替代的持续推进，数据中心价值链有望整体向中国企业转移。 从事变压器/开关柜业务的公司包括金盘科技、明阳电气、伊戈尔、伊顿等，从事UPS/HVDC业务的公司包括中恒电气、科士达、科华数据、维谛技术等，从事服务器电源业务的公司包括麦格米特、欧陆通、泰嘉股份等，从事BBU业务 的公司包括蔚蓝锂芯、豪鹏科技、亿纬锂能等，从事铜连接业务的公司包括沃尔核材、安费诺等。 19-2021年与AI相关的能源消耗中大约60%来自模型推理阶段；根据Semi Analysis分析，GPT-3推理阶段单日耗电量可达564MWh，运行3天 即可超过整个训练阶段耗电量。根据施耐德电气预测，推理阶段占AI电力消耗占比将从2023年的80%提升至2028年的85%。 Ø Deepseek的出现大幅降低了高性能大模型的部署难度和门槛，部分数据中心需求将从集中式转变为分布式，小/微型 SuperPODs供电与冷却系统参考 设计 资料来源：Vertiv，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 图26：数据中心供电系统原理示意图 资料来源：台达，中恒电气，知乎，Tech Insights，国信证券经济研究所整理 数据中心供电系统介绍 Ø 数据中心供电系统可以分为4个层级：一级是变压器（一般采用移相整流变压器），将10kV交流市电转化为380V交

供配电系统构成 产业图谱 产品和技术现状 发展环境及前景 市场规模与增长驱动 细分市场容量 竞争格局 用户痛点及采购关键考量因素 优秀供应商图谱 产品创新 技术发展趋势 正泰一体化智能电气解决方案 中兴通讯预制化电力模块 正泰智算中心低压配套解决方案 瑞达高功率蓄电池解决方案 01 04 05 06 08 09 19 20 11 12 10kV）的电源切换。其核心功能是在主电源（如市电）故障时，自动将负载切换到备用电源（如中压柴油发电机），以保障 数据中心、电厂等关键场所的电力供应连续性。 中压配电柜：用于中压配电系统中，对电能进行接受、分配和控制的成套电气设备，通常应用于电压等级为 3kV 至 35kV（10kV 为主）的电力系统中。 低压配电柜：由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备组装在一起的组合体，主要 用 将机械能转化为电能的机械设备。其主要由柴油发 动机、发电机、控制系统及辅助系统组成。 ATS 自动转换开关电器（ATS）是一种用于在主电源（如 市电）和备用电源（如发电机或UPS）之间自动切换 的电气设备，以确保在主电源故障时能够持续供 电，从而保障重要负载的连续性和可靠性。 市电 输入A 中压 ATS 中压 配电柜 配电柜 配电柜 配电柜 不间断电源 中压 配电柜 变压器 UPS UPS

总辐射的明显减少，对光伏电站的发电量有一定影响，需考虑防风沙及电池组件的清 洗 工作。 雷暴是伴有雷击和闪电局地对流性天气。累年平均雷暴日为 33.8d。根据“交流 电气装置的过电压保护和绝缘配合”，为中雷区，电池组件及电气装置、建筑物等应 采取相应的防雷措施。 3.3 太阳能资源分析 3.3.1 日照分析 近 30 年平均各月日照时数数据如表 3.3-1。 表 3.3-1 6.2 电气 6.2.1 电气一次 6.2.1.1 概述 本项目规划建设光伏装机总容量为 300MWp（光伏场地为分散布置），光伏场区 5 个片区位于六家子镇，1 个片区位于王营子乡，配套设置 1 座 220kV 升压站，暂按 1 回出线考虑。220kV 电气设备暂按 50kA 短路水平考虑，最终接入方案以接入系统审查 意见为准。 6.2.1.2 电气主接线 电缆集电线路。集电线路采用电缆直埋的形式敷设，集电线路电缆 基本沿道路敷设，电缆敷设于壕沟内。 逆变升压变压器 35kV 高压侧配套负荷开关和熔断器组进行保护。 6.2.1.2.2 光伏变电站电气主接线 300MWp 光伏场地附近设置一座 220kV 配电装置，220kV 配电装置采用单母线接线。 300MWp 光伏组件发电容量、邻近光伏变电站布置的约 200MW 风机容量均接入该

容量发展。然而，储能系统整体解 决方案的完善，不仅依赖电芯技术的突破，还需配套产品的协同发展以及新技术的研发适配，每个环 节都需要时间来逐步完善和适应。一方面，储能变流器、电池管理系统及周边配套电气类产品等也需 要与电芯技术同步突破和研制。另一方面，产品的认证和行业规范的完善也是一个逐步适应和发展的 过程，需要行业各方参与者共同努力，以确保新技术的安全、可靠和高效应用。 图23 PotisBank-L5MWh液冷储能系统 数据来源：厦门新能安科技 图25 15000次长循环电芯VS常规电芯SOH对比 其三，“监控-预警-保护”三位一体，在安全性层面实现全系统升级。储能系统安全性是其商业化 应用的关键。现有的安全技术通过电气保护、电芯级监控、柜体消防系统等保证电站安全。未来，这 些技术将向更智能化、集成化的方向发展。例如，通过引入先进的传感器和人工智能算法，监控的颗 粒度变小，实现对储能系统的实时监控和故障预测；通 境的滥用测试，储能电芯在实际应用中面临 着更为复杂的应用场景和失效模式。目前储能电芯的失效模式主要分为5类，一是电芯内部激源，包 括金属异物混入、极片制造缺陷和电芯一致性差；二是面临系统电气冲击，包括电气元件、直流侧短 路、冷却液泄露和电连接松动；三是机械冲击，包括运输、安装和维护中电芯跌过和碰撞；四是环境 管理不当，包括高湿、多粉尘、高盐雾和可燃性气体环境；五是管理系统异常，包括监测误差、管控

西安城投新能源有限责任公司 杨立波 西安交通大学 特别感谢陕西省工业和信息化厅、陕西省发展和改革委员会、西安市发展和改革委员会、宝鸡市工 业和信息化局、宝鸡市高新区科技和工信商务局、西电宝鸡电气有限公司、施耐德（陕西）宝光电 器有限公司、陕西鼓风机（集团）有限公司等对本报告的支持。 本报告所述内容不代表以上专家和所在机构，以及项目支持方的观点。 陕西省微电网发展研究 —基于典型示范项目的调查 ............1 ◎ 第二章 陕西省微电网典型示范项目 ....................................................4 （一） 西电宝鸡电气园区多能互补示范项目 ......................................4 （二） 能源互联岛项目 ................................... 势向经济优势转化发挥重要作用。陕西省、市开展了一系列微电网试点示范项目，建立 了政府规划推动、试点示范项目覆盖面广、产业配套初步形成的发展基础。 本课题总结了陕西省微电网发展背景及意义，通过调研西电宝鸡电气园区多能互补 示范项目、XD 宝光工业园区项目以及能源互联岛等典型示范项目，对其项目建设内容、 经济效益及环境效益进行分析。识别微电网项目在实际推广中面临电价机制、储能激励 机制、以及微电网与

org / 13 迈向共建共享的零碳能源未来——全球农村能源合作社的经验与探索 第四，农村能源对于绿色、低碳、可持续的需求更为迫切。近年来，农村用电条件明显改善，2021 年我国农业与 乡村居民生活电气化率达 35.2% 20。然而，从能源消费结构来看，农村地区清洁能源使用较少。2018 年，我国农 村能源消费量约为 5.62 亿吨标准煤，比 2010 年增加 2.22 亿吨。其中，商品能源消费量为 216.88 GW，同比增长 148.12%，接近此前四年的装机量总和。相对于分布式可再生能源在农村地区装 机量的大幅增长，农村能源消费结构不平衡不充分的问题尚未得到根本性调整 ，农业生产和农村生活的电气化升 级与清洁转型依旧迟滞。部分省份装机增长速度远超当地平均负荷，出现配电网电力消纳不足向主网返送等现象。 河南山东湖北等省份的多个区域已成为“接入承载力红色警戒区”。二是当前农村地区新型能源基础设施仍不足 的农村居民家庭连接到美国电网。与城市相比，建立连接低密度地区的电网更加 困难和昂贵，而投资者拥有的公共事业公司仅提供有限的服务。1936 年（罗斯福新政时期），美国政府通过了《农 村电气化法案》，建立了针对农村电气化的低息贷款项目，并成立了农村电气化管理局（REA），即现在的农村 电力服务局（RUS）前身。地方的农民合作社通过向 REA 借款建立输配线路，在 REA 的全面参与和指导下建立形 成了农村电力合作

年实现气候中和，2035 年实现电力部门气候中和。德国在其国家《气候 法》中设定了到 2045 年实现气候中和的目标。这一目标的实现，需进一步扩大可再生能源的部 署和应用，推动供暖、交通和工业能源使用等领域的电气化进程。因此，预计到 2045 年，电力 消费将从 2024 年的约 5000 亿千瓦时增加到 11000～13000 亿千瓦时。政府致力于到 2035 年 实现电力部门气候中和，届时该部门几乎 2．电网规划注重技术进步因素影响，开展多情景适应性分析。电网规划应被视为一个持续 迭代的过程，需结合最新的技术发展趋势、政策目标等不断优化更新。鉴于能源转型过程中存在 诸多不确定性（如可再生能源的发展路径、电气化进程等），制定涵盖多种未来发展情景的电网 规划方案，并识别在不同情景下均具备良好适应性的方案，对于提升系统抗风险能力、引导投资 决策具有重要意义。 2.3.2.1 系统发展战略 《系统发展战略》（Strategic 2025. 全球能源电力清洁转型经验与启示 ——中国、德国实践 24 随可再生能源并网规模扩大以及煤电的逐步退出，发展构网型逆变器是提供系统稳定性的重 要手段。每座发电厂都会影响其并网连接点的电气特性，进而影响整个电力系统的运行。传统发 电厂通过同步发电机接入，其转子的旋转频率与电网频率（在德国为 50 赫兹）相匹配。这些系 统还配备由汽轮机和发电机组成的传动装置，提供了大量的旋转惯量，具备天然的惯性支撑能

阶段全球托卡马克设备的市场空间约 911 亿元。在设备主体结构中，磁场线 圈价值量占比最高为 55%，产业链公司有联创光电、永鼎股份、精达股份 等；第一壁部件价值量占比约为 27%，产业链公司有国光电气、安泰科技 等；真空部件价值量占比约为 15%，产业链公司有合锻智能、海陆重工等。 风险提示：技术进步不及预期；聚变技术路线变化；聚变试验堆项目推迟风 险；测算与实际误差的风险。 （3）偏滤器：偏滤器制造方面，国光电气和安泰科技掌握偏滤器焊接相关技术；在偏滤器 材料方面，偏滤器靶板材料为钨，热沉材料为铜铬锆合金，主要由厦门钨业和中钨高新等 公司提供。 （4）真空杜瓦：真空杜瓦主要采用 304/304L 不锈钢材料，合锻智能、海陆重工、上海电 气、航天晨光具备相关制造能力，据 2023 年公司年报，航天晨光成功中标 BEST 杜瓦项目。 （5）支持系统：保变电气、英杰电气、百利电气提供电源系统；利柏特、雪人股份提供低 国内托卡马克主体设备参与公司 设备 参与公司 磁体系统 西部超导、白银有色、联创光电、精达股份、永鼎股份 包层第一壁 国光电气、安泰科技 偏滤器 国光电气、安泰科技、厦门钨业、中钨高新 真空部件 合锻智能、海陆重工、上海电气、航天晨光 支持系统 保变电气、英杰电气、百利电气、利柏特、雪人股份、纽威股份、弘讯科技、顺钠股份、新风光、合康新 能、久立特材 资料来源：各公司公告，华泰研究

水平达到国际领先。通过先进设备的定制化研制和使用，降低项目发电成本，一 方面冲抵储能电池投资带来项目成本上升，另一方面通过电力市场化交易的方式， 将新能源项目收益电价低于当前 88 市燃煤标杆上网电价的价差部分用于参与支 持用能电气化、清洁化项目建设和运营。 （2）通过配套建设储能电站，在调节新增可再生能源的运行同时，还可以提 高 88 电网的运行和调峰能力，不额外增加电网的调峰压力，在全国首先开展风 电与大规模储能电池同步建设、同步运行的示范建设。 51 轮毂高度平均风速 （m/s) ~6.16 ~6.16 折减系数 尾流折减 100.00% 100.00% 可利用率 97.51% 97.51% 风机性能 93.15% 93.15% 电气效率 97.00% 97.00% 环境因素 97.00% 97.00% 控制策略 100.00% 100.00% 其他 95.00% 95.00% 不确定分析 P50 81.19% 81.19% 升压站采用“无人值班、无人值守”的远程集中式运维方式，站内主要配置 电气一次设备预制舱、电气二次设备预制舱、动态无功补偿设备预制舱及储能预 制舱。 电气一次主要设备包括：每个升压站含主变 2 台、每台主变下 35kV 集电线 31 / 51 路柜 8 面、母线设备柜 1 面、SVG 开关柜 2 面、接地站用变 1 面、主变出线柜 1 面。以及 400kVA 接地站用变压器一套。 电气二次设备主要包括开关站继电保护、安全自动装置、调度自动化控制系