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

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

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

能源生产、传输、消费和储 存的高效运行。 图 5：用能侧电气化率持续提升 来源：中电联，德勤研究 工业部门 2022年电气化率：27.1% 2025年电气化率：29.6%~30.6% 交通部门 2022年电气化率：4.5% 2025年电气化率：5.2%~5.5% 建筑部门 2022年电气化率：49.5% 2025年电气化率：54.3%~55.9% 25% 26% 27% 28% 28% 29% 30% 31% 32% 2020 2021 2022 2023 2024 2025 基础情景 电气化加速情景 网：源荷互动，数链多级 随着清洁电力加速渗透，未来电网将呈现出高弹性主网与分 散灵活微电网并存互补的形态。大电网以远距离输电技术实 现资源的大范围平衡调度，海量分布式清洁发电设施结合储 能设施形成自治微电网，为园区、建筑、乡村等场景提供可 核 心特征。各主体之间的互动日益灵活与密切，电网的调度方 式不再是被动的“源随荷动”，而是在数据的支持下走向全 网协同、源荷互动。 荷：产消合一，数促效能 未来数字化技术与电气化技术在消费侧的融合渗透，将赋予每 一个电力用户深度参与能量互动的机会。特别是在工业、交 通、建筑等重点用能领域，屋顶光伏、户用储能、电动汽车 等分布式供能、储能设施被广泛部署，这类设施不再是单纯的

能源生产、传输、消费和储 存的高效运行。 图 5：用能侧电气化率持续提升 来源：中电联，德勤研究 工业部门 2022年电气化率：27.1% 2025年电气化率：29.6%~30.6% 交通部门 2022年电气化率：4.5% 2025年电气化率：5.2%~5.5% 建筑部门 2022年电气化率：49.5% 2025年电气化率：54.3%~55.9% 25% 26% 27% 28% 28% 29% 30% 31% 32% 2020 2021 2022 2023 2024 2025 基础情景 电气化加速情景 网：源荷互动，数链多级 随着清洁电力加速渗透，未来电网将呈现出高弹性主网与分 散灵活微电网并存互补的形态。大电网以远距离输电技术实 现资源的大范围平衡调度，海量分布式清洁发电设施结合储 能设施形成自治微电网，为园区、建筑、乡村等场景提供可 核 心特征。各主体之间的互动日益灵活与密切，电网的调度方 式不再是被动的“源随荷动”，而是在数据的支持下走向全 网协同、源荷互动。 荷：产消合一，数促效能 未来数字化技术与电气化技术在消费侧的融合渗透，将赋予每 一个电力用户深度参与能量互动的机会。特别是在工业、交 通、建筑等重点用能领域，屋顶光伏、户用储能、电动汽车 等分布式供能、储能设施被广泛部署，这类设施不再是单纯的

，实现了洁净化运行，首次添加“光 储直柔”技术到综合能源领域，打造了一个 冷热电三联供的零碳厂区。 项目亮点： （1）创新性技术耦合：“多能互补”、“光 储直柔”。 （2）绿色化创建：“用能电气化 + 电力 清洁化”。 （3）智慧化管理：利用智慧化站控系统 软件实现综合能源的智慧化管理。 （4）洁净化运营：满足自身绿能供应， 负碳厂区综合能源耦合 技术示范验证项目 还可以向外部输送绿色电能。 东营原油终端处理厂前区零碳建设工程，未来可实现 模块化推广。 零碳创新点 为助力集团公司从传统能源向新能源跨越，打造 系统内首个“冷热电耦合”的综合能源零碳园区， 实现全天候绿电供应的技术核心是将供暖电气化，把 PVT+ 水环热泵耦合到空气源热泵系统中，通过智慧化平台的精细化分时分区控制热泵耦合系 统，完美解实现了清洁供暖，将光伏绿电供应热泵系统，打造出系统内首个绿色热能的零碳园区。 作为绿电“搬 通过创新性技术、绿色化创建、智慧化管理等举措，实现了洁净化运行良好成效。据能源管理 管理系统软件统计，日发电量可达 720kWh，可满足项目设计预期年发电量 17.8 万 kWh，实现了园 区用能 100% 电气化、100% 绿电替代、100% 智慧化管理。未来 25 年，“零碳园区”可减少碳排放 量超过 8000 吨。现该园区已通过船级社“碳中和”评价。 基于该零碳园区经验，已在中国海油办公园区、工厂、大厦、加油（气）站、海上平台等

结构调整、节能减排一直是园区推动低碳发展的重 要手段。 整体上，园区层面的电气化、气代煤等能源清洁替 代工作已取得一定成效。有近 1/3 的园区几乎实现 构建有利于碳减排的产业布局是工业领域碳达峰 行动的重点任务之一。未来园区将进一步打通产 2.2 在能源上，推动清洁替代和能源微网建设 了完全的电气化和气代煤改造（电力及其它清洁能 源消费占比 90% 以上）；另有过半数量的园区电 力及清洁能源占比低于 50%，这主要是因为园内仍 存在来自火电厂、以及工业窑炉和锅炉等方面的传 统化石能源直接消费需求。值得注意的是，由于当 前阶段区域电网的清洁度较低（电网碳排放因子较 高），气代煤比电气化对园区排放水平的降低作用 更显著。 业链，并积极参与其中高价值的链条，实现产业 效率的提升。 图 2-3. 含难减排产业的两种发展策略对比（以石化化工为例） 图 2-4. 园区电力及清洁能源占比 的千万吨级炼化产能外） “十三五”期间园区能源消费强度降低 20% 31% 13% 53% 90% 90% 70%-90% 70% 50%-70% 50% 50% 3% 园区层面的电气化、气 代煤等能源清洁替代工 作已取得一定成效，基 于多联供与可再生能源 的多能互补园区微网建 设正在深入 表现力洞察 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 9 基于多联供与可再生能源的多能互补园区微网建设

基础能源和交通运输等领域通用碳足迹因子研究，鼓励各部门、行业协会、企业 组织开展产品碳足迹因子测算工作，推动构建上游产品碳足迹因子数据图谱，加 快建设国家层面碳足迹因子数据库。建设锂电池、光伏、电子电气等产品碳足迹 数据库及核算平台，其中电子电气产品碳足迹背景数据库已纳入 6000 余条碳足 迹背景数据。引导成立汽车绿色低碳标准化研究工作组，指导研究汽车和动力电 池产品碳足迹因子数据，积极探索开展农业领域温室气体排放因子测算工作。 泉州市（晋江市） 12 江西省 锂电池 宜春市 13 山东省 轮胎 以东营市、威海市为主导，联合青岛市、 烟台市、济宁市、枣庄市 电解铝 滨州市、聊城市、烟台市、潍坊市 14 河南省 电子电器（防爆电气、电机） 南阳市 15 湖北省 锂电池 荆门市 16 湖南省 钢铁（粗钢） 湘潭市 钢铁（轧辊） 株洲市 17 广东省 锂电池 深圳市、广州市、佛山市、东莞市、 肇庆市、汕头市 电子电器（空调）