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

石能源消费的减量化直至退出。该项目具体的研究领域涵盖 宏观的能源与环境、经济和社会的协调综合发展；化石能源 消费总量控制；能源开发利用技术创新；电力部门向可再生 能源为主体的系统转型；推动电气化；高耗能部门的低碳绿 色发展；可持续交通模式；区域、省、市碳中和模式的示范 推广；散煤和塑料污染治理；碳中和与碳汇；碳市场；社会 公正转型等。 气候变化与能源转型项目系列报告 非洲转型矿 碳-电-证市场协同发展政策路径分析（2025） 面向碳达峰碳中和的新能源发展调节支撑研究（2025） 面向双碳目标与电力保供的煤电定位调整、布局优化与转型路 径研究（2025） 双碳目标下中国钢铁行业电气化发展研究报告（2025） 福建省双碳目标下的电力行业低碳转型和深度脱碳路径优化研 究（2025） 福建省清洁能源高质量发展战略研究（2025） “双碳”目标下煤炭基地省份重大生产力布局调整——以山西 的影响。根据《2024 年全国新能源并网消 纳情况》，2024 年 1-12 月，湖南省风电、光伏利用率分别为 97.2% 和 99.4%。 3.3 情景设定 围绕湖南省电力支撑能力提升，从煤电气电协同发展、气电加速发展、煤电外电协 同发展、储能和需求侧响应支撑能力强化几个场景进行分析。分析上述不同情景下各电 源装机和发电量的变化情况，分别针对满足电力缺口前提下的不同电源装机配比进行计

和外送，促进清洁能源高质量发展。加强化石能源清洁高效利用，推进煤电改造升级和 散煤替代。全面提升电力系统互补互济和安全韧性水平，科学布局抽水蓄能，大力发 展 新型储能，加快智能电网和微电网建设。提高终端用能电气化水平，推动能源消费 绿色 化低碳化。加快健全适应新型能源体系的市场和价格机制。 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 引言 5 我国新能源迅猛发展 2024 年，全国新增风光等新能源装机 口电力人工智能 AI EPS 系统是一个根据基本物理规律、遵循电力系统技术原 则、符合电力系统应用需求，聚合物理、电气、气象、地理、社会、经济 等多维知识系统。 电压，电流，功率，拓扑… 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 气象信息知识 物理电气规律 社会经济 地理信息 数值天气预报 文本信息 经纬度 37 精确性 AI EPS 对电力系统 的调控满足精确性要求 以精确描述电网全貌，融合转换是实现 数据驱动的基础 异构数据高维表征 电力系统高维向量表征 ( 数字传感系统 ) 电气量 电气节 气象观 测值 点属性 测值 地理 节点位 图结构 位置 置编码 编码 覆盖百亿级电力常用的电气量，天气，地理和经济社会数据 社会面信息表征 时间断面信息表征 黑 座 据 底 数 数据 设备 设备 节点

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