电网现代化：开启智慧能源新纪元

作者：是德科技高级副总裁兼首席营销官Marie Hattar

当前电网正承受巨大压力：用电需求激增、部分系统与标准陈旧过时并亟待现代化改造，同时还要应对极端天气的考验。这三重因素将关键基础设施置于聚光灯下被审视，凸显出建设更具韧性、更高效、更智能电网的迫切需求。

随着电动汽车与高能耗数据中心成为推动中国电力需求增长的重要因素，全社会用电量正呈飙升之势。国际能源署（IEA）《2025年电力报告》指出，尽管各类预测数据差异较大，但预计到2027年，中国数据中心的用电量或将实现翻倍增长。自2020年以来，中国电力需求增速已超越GDP增速。该态势由多重因素共同驱动。中国快速发展的新兴产业普遍属于高能耗领域；加之交通运输及工业生产制造领域的电气化转型广泛趋势，最终形成了电网负荷增速远超整体经济增速的局面。

高能耗数据中心

用电需求激增叠加净零排放目标，迫使输电容量大幅提升。然而，项目审批流程耗时漫长，一些薄弱地区电网基础设施老化，难以满足当下运行需求，电力公司意识到，电网现代化至关重要。

能源生态系统

此篇是德科技文章将探讨如何应对当前的核心挑战，即通过创新将电网改造升级为一套具备韧性、安全性且可持续的系统。推动该转型的主要驱动力包括：

未来几年，中国可再生能源的快速扩张预计将满足约90%的新增电力需求。然而，太阳能和风能发电具有显著的不稳定性，这就要求电网完成升级改造，以在保障供电可靠性的前提下应对这些波动。电池技术的进步（包括铁-空气电池和钠离子电池系统）将通过快速储存多余电力以备后用，有效缓解这一难题，从而延长放电时间、提高效率，并降低成本。

新型储能方法的整合应用将成为电网现代化改造的重要组成部分。锂离子电池具备高能量密度、快速充电能力，它除了支持可再生能源外，还适用于电动汽车和电网级储能等多种场景。其他备选方案包括抽水蓄能、压缩空气储能及热储能等长时储能技术。这些技术将与固态电池、氢储能、重力储能系统协同提升电网稳定性，助力构建更具韧性与可靠性的新型电网。

构建更高效的基础设施与系统，需要融入更多智能技术。预测性分析、人工智能驱动的电网管理系统，以及自主能源系统将得到广泛部署。这些技术将通过对电力配送的监控、调控与优化，提升电网整体运行效率。

电网属于信息物理系统，其发展程度越高，就越需要依托无缝协同的通信技术，保障电力的传输与接收，并实现损耗的精准锁定。在电网现代化改造进程中，通信体系也将完成升级。5G网络的融入将提升数据传输效率、降低时延。支持双向通信与传输的高级计量基础设施，将为电力公司提供细粒度的用电信息。而物联网设备在网络边缘侧的广泛部署，将进一步提升电网的运行效率与响应速度。

电网互联程度的提升，叠加可再生能源与清洁能源的推广，客观上扩大了不法分子可以利用的安全漏洞范围。筑牢安全防线至关重要：既有助于降低被攻击的几率，也有助于保护关键基础设施。

为应对上述风险，并提升电网韧性，电力公司需从多个维度强化安全态势。具体策略包括：通过网络分段策略遏制恶意软件和网络攻击扩散，对数据进行加密处理以防止未经授权访问，部署入侵检测系统监控可疑的网络活动。在运营层面，开展培训、制定应急响应计划，实施定期审计等都是应对不断演变的威胁、增强安全防护的关键举措。

测试范围扩大

随着分布式能源、充电站、发电设备等各类系统与技术的不断接入，相关设备均需通过严格的测试验证。例如，电动汽车充电需满足可靠的要求，同时避免致使电力系统过载。人工智能工具可模拟真实负荷场景，确保系统能支撑高峰用电需求。管理太阳能、风能、储能及电网系统的电力分配，离不开先进电力电子技术的支撑，这也进一步扩大了测试工作需求。电网正逐步演变为软硬件结合的复杂系统，而测试环节将成为决定电网转型速度的关键因素。

驱动未来

面对持续攀升的电力需求，以及宏伟的可持续发展目标，电网现代化改造势在必行。可再生能源、分布式能源、电池储能，以及网络安全领域将持续发展，技术创新将成为这场变革的核心驱动力。到2030年，发电、输配电与用电的格局将较本十年之初发生翻天覆地的变化。这场转型将打造出一个更可持续、更可靠、更安全的电网体系，为日益智能化、互联化的世界提供坚实的支撑。