隨著化石能源的持續消耗，2019年全球大氣二氧化碳濃度達到數百萬年來最高水平，且升幅遠遠高於過去10年的平均水平。因此，采取更有力度的行動以應對氣候變化已經刻不容緩。

目前
，包括中國“3060目標”在內，全球已有數十個國家和地區提出了“零碳”或“碳中和”的氣候目標
，電力基礎設施和高耗電行業作為電力低碳化的關鍵行業麵臨來自外部和內部的強大壓力。2021年國家電網的新年賀詞中
，突出強調“堅持綠色發展”，推進數字化轉型，加快推動電網向能源互聯網升級

，為清潔能源發展、滿足多樣化用能需求
、提高能源效率提供支撐與服務。

由(you)此(ci)可(ke)見(jian)
，如(ru)何(he)以(yi)可(ke)持(chi)續(xu)和(he)氣(qi)候(hou)友(you)好(hao)的(de)方(fang)式(shi)滿(man)足(zu)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)
，是(shi)目(mu)前(qian)電(dian)力(li)行(xing)業(ye)低(di)碳(tan)化(hua)轉(zhuan)型(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)麵(mian)臨(lin)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)挑(tiao)戰(zhan)。作(zuo)為(wei)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)專(zhuan)家(jia)，施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)在(zai)推(tui)動(dong)全(quan)球(qiu)電(dian)網(wang)低(di)碳(tan)化(hua)發(fa)展(zhan)方(fang)麵(mian)持(chi)續(xu)探(tan)索(suo)，並(bing)結(jie)合(he)全(quan)球(qiu)實(shi)踐(jian)探(tan)索(suo)
，發(fa)布(bu)白(bai)皮(pi)書(shu)：《無六氟化硫（SF6-free）結合數字技術，助力建設低碳高效電網》
，白皮書指出：停止使用不可再生能源發電、提高現有電網和大型電力用戶的效率
、減少對 SF6 溫室氣體的依賴，推動無六氟化硫（ SF6-free）技術在電氣設備中的應用是電力行業低碳化轉型的三個主要方向。

電力係統亟待改進，低碳化勢在必行

全球範圍內的電氣化趨勢日益顯著，這更加凸顯了電力行業低碳化的必要性。有數據指出
，從現在到 2050 年，全球總電力需求預計將增長 62％。

全球電網和大型電力用戶貢獻了相當大的排放量
，低碳化是他們義不容辭的責任。根據國際能源署 (IEA)的數據，去年全球能源相關的二氧化碳排放量上升了 1.7%，達 33.1Gt，創曆史新高。雖然所有化石燃料的排放量都增加了
，但近三分之二的排放量增長來自電力部門。

低碳化不僅需要電網和發電企業的減排，還與電力的高效輸送和使用密切相關。這意味著大型電力用戶（如石油和天然氣、食品飲料
、水泥製造、數據中心等高耗電行業）必須在提高電力係統效率
、減少碳足跡方麵發揮重要作用。

電網低碳化的三大路徑

一、電網必須整合更多的可再生資源

電(dian)力(li)低(di)碳(tan)化(hua)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)方(fang)麵(mian)就(jiu)是(shi)整(zheng)合(he)更(geng)多(duo)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)。全(quan)球(qiu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的(de)滲(shen)透(tou)率(lv)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，這(zhe)為(wei)綠(lv)色(se)電(dian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)帶(dai)來(lai)了(le)利(li)好(hao)消(xiao)息(xi)。2019 年，風能和太陽能發電量增長了 15% (270 Twh)，發電量占全球發電量的 8%，與 2013 年的 3％ 相比有所增加。但是
，將環境友好型可再生能源和其他類型的分布式能源資源（DER，如電動汽車和電池儲能）整合到現有電網中也帶來了巨大的技術挑戰。例如，DER 的集成使配電係統的運營高度複雜化。可再生能源 DER 具有不穩定性
，會對電能質量和係統可靠性產生負麵影響。為妥善管理 DER 滲透率提高帶來的更多複雜性，電力係統需要更加科學完善的規劃和運營機製，而這就必須借助互聯互通的數字化設備。

此外，公共和私營電網在整合可再生能源技術的進程中，還需適應新的消費者畫像——消費者正在從被動消費電力轉變為既消費也生產電力。隨著電池儲能、電動汽車和光伏 (PV) 發電的不斷普及
，所謂的“產消者”將變得更加普遍。數字化將助力打造主動化和自動化程度更高的電網

，賦予電網更大的柔性，以適應新出現的產消者的需求。

二、能效提升有助於實現電網低碳化

低di碳tan化hua不bu僅jin需xu要yao電dian網wang和he發fa電dian企qi業ye的de減jian排pai，還hai與yu電dian力li的de高gao效xiao輸shu送song和he使shi用yong密mi切qie相xiang關guan。現xian有you的de電dian力li網wang絡luo很hen容rong易yi出chu現xian效xiao率lv低di下xia的de情qing況kuang
，提ti高gao能neng源yuan效xiao率lv的de巨ju大da壓ya力li將jiang持chi續xu存cun在zai。電dian力li公gong司si麵mian臨lin的de壓ya力li尤you為wei巨ju大da，因yin為wei發fa電dian和he配pei電dian方fang麵mian的de任ren何he變bian動dong都dou會hui造zao成cheng連lian鎖suo效xiao應ying

，對dui電dian力li公gong司si和he消xiao費fei者zhe的de節jie能neng努nu力li產chan生sheng影ying響xiang。

歐盟已承諾通過實施歐洲綠色新政，到 2050 年實現碳中和。綠色新政中包含了清潔能源一攬子計劃。這個一攬子計劃於 2019 年(nian)獲(huo)得(de)通(tong)過(guo)
，為(wei)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)指(zhi)明(ming)了(le)方(fang)向(xiang)。計(ji)劃(hua)包(bao)括(kuo)兩(liang)項(xiang)針(zhen)對(dui)電(dian)網(wang)能(neng)效(xiao)的(de)立(li)法(fa)，強(qiang)調(tiao)了(le)輸(shu)電(dian)網(wang)和(he)配(pei)電(dian)網(wang)的(de)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)，並(bing)引(yin)入(ru)了(le)旨(zhi)在(zai)提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)能(neng)效(xiao)的(de)若(ruo)幹(gan)規(gui)定(ding)。在(zai)監(jian)管(guan)驅(qu)動(dong)下(xia)，電(dian)網(wang)運(yun)營(ying)商(shang)和(he)大(da)型(xing)電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)正(zheng)麵(mian)臨(lin)著(zhe)減(jian)少(shao)電(dian)網(wang)損(sun)耗(hao)、提高效率、實現雄心勃勃的能源目標的壓力。

顯然
，提高電網的效率已成當務之急，而這也有助於實現低碳化，因為電力輸送和使用的效率越高，需要生產的電力就越少。

三、推動無六氟化硫（ SF6-free）技術在電氣設備中的應用

SF6 的開關設備在中壓開關設備中占據關鍵地位。例如，目前歐盟 28 國估計有 1500 萬台中壓開關設備在運行，其中有 1000 萬台使用 SF6。據弗勞恩霍夫能源經濟和能源係統技術研究所估計
，這些設備共含有 8600 噸 SF6 氣體，如若全部被釋放到大氣中，將相當於排放了 1.96 億噸二氧化碳。而隨著電網擴容，將有更多中壓開關設備被安裝，弗勞恩霍夫研究所的預測模型顯示，保守情形下，從現在到 2050 年
，歐洲電網擴容將使開關設備總量增加 42％，這無疑進一步加劇了氣候風險。

無六氟化硫（SF6-free）結合數字技術，助力實現低碳高效電網

數字化設備（包括無六氟化硫（SF6-free）設備）是提高發電、配電和用電效率並實現低碳化的起點。數字化設備及其收集和傳輸的信息為實現一係列技術、運營、環境和經濟效益打開了大門。

首shou先xian

，互hu聯lian互hu通tong的de數shu字zi化hua設she備bei助zhu力li集ji成cheng更geng多duo可ke再zai生sheng能neng源yuan。分fen布bu式shi可ke再zai生sheng能neng源yuan的de大da量liang引yin入ru，使shi電dian網wang變bian得de越yue來lai越yue難nan以yi管guan理li。其qi原yuan因yin在zai於yu
，許xu多duo配pei電dian網wang的de物wu聯lian化hua程cheng度du較jiao低di或huo隻zhi實shi現xian了le部bu分fen物wu聯lian化hua
，特te別bie是shi在zai中zhong/低壓變電站的下遊。對老式變電站中的中壓設備進行監測
，需要采用複雜的
、侵入性的方法，成本很高。因此，要想獲得準確
、實(shi)時(shi)的(de)電(dian)壓(ya)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)，就(jiu)需(xu)要(yao)部(bu)署(shu)新(xin)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，從(cong)而(er)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)降(jiang)低(di)全(quan)球(qiu)電(dian)網(wang)的(de)長(chang)期(qi)成(cheng)本(ben)。為(wei)應(ying)對(dui)這(zhe)一(yi)挑(tiao)戰(zhan)
，可(ke)以(yi)部(bu)署(shu)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。例(li)如(ru)：

 新一代遠程終端單元 (RTU) 允許用戶遠程控製中/低壓變電站，並精確測量中壓和低壓電壓
，以實現電壓水平優化，並進行減載和削峰管理。

 新(xin)的(de)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)安(an)裝(zhuang)在(zai)全(quan)新(xin)和(he)現(xian)有(you)開(kai)關(guan)設(she)備(bei)上(shang)
，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)連(lian)接(jie)到(dao)雲(yun)端(duan)。利(li)用(yong)它(ta)們(men)便(bian)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)和(he)壽(shou)命(ming)終(zhong)止(zhi)管(guan)理(li)，這(zhe)是(shi)降(jiang)低(di)全(quan)球(qiu)電(dian)網(wang)長(chang)期(qi)成(cheng)本(ben)的(de)關(guan)鍵(jian)。

 進行電壓測量的另一種方法是利用虛擬傳感器。它們能夠根據其他更易測得的、成本也更低的測量數據來估計或模擬中壓電壓。

其(qi)次(ci)，互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)設(she)備(bei)助(zhu)力(li)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)。借(jie)助(zhu)提(ti)高(gao)能(neng)效(xiao)的(de)數(shu)字(zi)技(ji)術(shu)，配(pei)電(dian)網(wang)絡(luo)運(yun)營(ying)商(shang)現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)其(qi)網(wang)絡(luo)。例(li)如(ru)
，更(geng)精(jing)確(que)和(he)高(gao)度(du)互(hu)聯(lian)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)
、執行器和高級配電管理係統等互聯技術可以釋放數據的力量，助力打造更加綠色的電力係統。

例如高級配電管理係統 (ADMS)，可以根據實時網絡拓撲、網絡測量數據
、中/低壓變電站負荷曲線以及客戶消費信息，確定常開點的最佳位置。當係統操作人員計劃打開或關閉隔離開關時，ADMS 會模擬該操作對供電可靠性
、損耗和電壓管理的影響。算法根據負荷曲線
、天氣預報，來自感測器、智能電表的實時數據，以及開關操作次數
，計算每小時
、每月、每季或每年的最佳配置。據了解，歐洲一家大型電力公司每季重新配置電網後

，全年均可獲得約 4% 的穩定收益。

第三，減少對六氟化硫（SF6）溫室氣體的依賴

Oko-Recherche 的一份簡報稱：“近年來， 無六氟化硫（SF6-free） 中壓開關設備技術取得了長足進步。”shishishang
，daxingdianqishebeizhizaoshangyikaishitigonggezhonghuanjingyouhaoxingkaiguanshebei，zhexieshebeishiyongquanqiubiannuanqiannengzhiweilingdejueyuanheduanliujiezhi。gedizaizhengceshangdezhichiyehenxianzhu
，SF6 是《京都議定書》(1997年) 中列出的六種溫室氣體之一，目前已有 191 個國家簽署了該議定書。此外
，歐盟在 2006 年製定了氟化氣體條例
，旨在減少預期之外的 SF6 排放量。

施耐德電氣基於多年潛心研究，提出“幹燥空氣是最佳的六氟化硫替代氣體”，並推出全新無六氟化硫（SF6-free）中壓開關櫃係列，使用幹燥空氣作為絕緣氣體，徹底消除了六氟化硫溫室氣體的排放

，走出了實現真正綠色電網的關鍵一步。

目前，向無六氟化硫（SF6-free）未來過渡的進程已經開始，技術、用(yong)戶(hu)和(he)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)者(zhe)都(dou)已(yi)經(jing)做(zuo)好(hao)準(zhun)備(bei)。通(tong)過(guo)從(cong)現(xian)有(you)電(dian)網(wang)中(zhong)逐(zhu)步(bu)去(qu)除(chu)這(zhe)種(zhong)危(wei)害(hai)巨(ju)大(da)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)，可(ke)以(yi)將(jiang)電(dian)力(li)這(zhe)種(zhong)最(zui)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)形(xing)式(shi)對(dui)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)。在(zai)中(zhong)國(guo)，施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)將(jiang)積(ji)極(ji)推(tui)動(dong)無(wu)六(liu)氟(fu)化(hua)硫(liu)與(yu)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)結(jie)合(he)
，雙(shuang)管(guan)齊(qi)下(xia)
，提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)效(xiao)率(lv)、促進電網低碳化，才能進一步加快實現綠色電網
，從而實現整個社會的可持續發展。