“電力將成為能源系統(tǒng)實現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵。在條件具備的情況下，只有構(gòu)建更加靈活和互聯(lián)的電力系統(tǒng)才能實現(xiàn)全球的電氣化發(fā)展�！�

　　

電力技術(shù)問世200多年以來，顯著改善了人們的生活水平。而隨著電力技術(shù)的不斷進步，未來30年，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展而進行的電氣化變革更將給世界帶來前所未有的變化。

近期，圍繞全球能源系統(tǒng)發(fā)展的多項分析研究顯示，到2050年，電力在全球能源需求總量中的占比將從當前的20%增長至40%。其中，部分地區(qū)的電氣化水平還將更高。

因此，未來碳中和的世界將高度依靠電力供能，電力將成為整個能源系統(tǒng)的支柱，并助力社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

如今，三個驅(qū)動要素正助力實現(xiàn)碳中和電力的未來：大規(guī)模風能、太陽能和水力發(fā)電并入電網(wǎng)；全球交通、建筑和工業(yè)領(lǐng)域的電氣化；在直接電氣化效率低或無法實現(xiàn)電氣化的領(lǐng)域，引入補充性和可持續(xù)的能源載體，如綠色氫能。

其中，讓世界實現(xiàn)電氣化的最有效、最清潔和最具成本效益的方式就是充分利用自然界儲備豐富的風能、太陽能和水資源等，提升可再生能源發(fā)電裝機容量。

而可再生能源發(fā)電的大規(guī)模增長也會帶來諸多新的挑戰(zhàn)，其中兩項尤為突出：大量分布廣泛和難以預(yù)測的發(fā)電場所將增加電網(wǎng)的復(fù)雜性；同時，電力需求的快速增長要求電網(wǎng)大幅升級和擴充容量。

為了管理波動的電力生產(chǎn)和新的消費模式，能源系統(tǒng)需要更加靈活，并需要新的技術(shù)手段來實現(xiàn)這一目標。采用電力電子技術(shù)的創(chuàng)新電網(wǎng)組件將提供靈活的性能，使電網(wǎng)運行變得更加高效。傳感器將提供必要的信息，而數(shù)字化解決方案則可以處理智能電網(wǎng)控制中心的大量信息。這些技術(shù)將幫助我們在一個前所未見的動態(tài)環(huán)境中更快地做出決策。

擴大電網(wǎng)容量則可以通過兩種方式來解決：優(yōu)化利用現(xiàn)有電網(wǎng)；升級和擴展電力系統(tǒng)。

我們可以依靠電力電子和數(shù)字化技術(shù)的巧妙組合來優(yōu)化現(xiàn)有電網(wǎng)的效率。例如近期在蘇格蘭，我們?nèi)�新的高壓直流輸電線路將設(shè)德蘭群島（Shetland Islands）與英國的輸電系統(tǒng)連接起來。這條輸電線路將提升島上的電力供應(yīng)安全，并將島上產(chǎn)生的風電輸送到英國電網(wǎng)，助力英國實現(xiàn)脫碳目標。

未來，電網(wǎng)容量需要擴大兩倍以上，這需要延伸高壓電網(wǎng)，并實現(xiàn)跨區(qū)域的電網(wǎng)互聯(lián)，將偏遠地區(qū)（如離岸數(shù)公里的風電場）的可再生能源電力并入電網(wǎng)。

從需求側(cè)來看，電網(wǎng)容量的大幅擴充將使一些目前低負荷地區(qū)的電氣化水平得到大幅提升。舉例而言，電氣化讓越來越多的數(shù)據(jù)中心可以建在偏遠地區(qū)。我們也可以期待看到更多的工業(yè)企業(yè)，如鋼鐵廠和采礦廠，從碳密集型工藝向電氣化轉(zhuǎn)變，同時提升生產(chǎn)效率。

在未來的30年中，我們很有可能看到，電力系統(tǒng)將在目前電網(wǎng)擴張計劃中較少觸及的區(qū)域得到更多發(fā)展。

隨著大規(guī)模和不穩(wěn)定的分布式可再生能源電力越來越多地并入電網(wǎng)，電網(wǎng)系統(tǒng)需要應(yīng)對日益增加的復(fù)雜性。每當需要提升電網(wǎng)靈活性的時候，第一個同時也是最為認可的技術(shù)方案即電網(wǎng)擴展和電網(wǎng)互聯(lián)。一旦電網(wǎng)容量達到上限，儲能就開始在實現(xiàn)碳中和能源系統(tǒng)的進程中扮演重要角色。

在過去幾年中，電池儲能技術(shù)已取得了令人矚目的進步。隨著可再生能源電力的興起，對短期電力儲能的需要日益增長，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電池技術(shù)正在成長為滿足短期儲能需求的主要解決方案。這一技術(shù)將提供最大的靈活性和最具吸引力的成本效益比。

在當今能源系統(tǒng)中，能夠?qū)﹄娏ι�產(chǎn)變化起到緩沖的方式，除水力發(fā)電外，主要來自于化石能源發(fā)電，例如石油、天然氣和煤炭。這些在能源系統(tǒng)中導(dǎo)致排放密集的元素需要在未來的碳中和世界中逐步淘汰。

在直接電氣化不可能推行或無法實現(xiàn)時，就需要補充性的能源供給。研究表明，作為一項正在加速發(fā)展的技術(shù)，氫能將在規(guī)劃季節(jié)性儲能需求時發(fā)揮重要作用。當然，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我們關(guān)注的是由可再生能源生產(chǎn)的綠色氫能，它可以幫助那些不能輕易進行直接電氣化的行業(yè)降低碳強度，例如交通部門的部分領(lǐng)域（如飛機和大型船舶）。

在能源系統(tǒng)邁向碳中和的過程中，時間至關(guān)重要。最近出臺了幾項頗受歡迎的政策公告和倡議，為碳中和的未來設(shè)定了宏偉的目標。其中包括中國提出的碳中和目標、歐盟旨在加速綠色交易的刺激措施和目標，以及英國、日本、韓國等提出的綠色目標。

上述目標均值得稱贊，但同時也需要加快計劃和執(zhí)行周期，以釋放對能源基礎(chǔ)設(shè)施的必要投資。需要制定清晰的時間表并落實執(zhí)行，包括建立正確的監(jiān)管框架并確保在關(guān)鍵領(lǐng)域內(nèi)（如電網(wǎng)規(guī)范和市場機制領(lǐng)域）進行一定程度的協(xié)作。為了最大化普及可再生能源的應(yīng)用，區(qū)域性的互聯(lián)電網(wǎng)也變得越來越重要。合作顯然將成為關(guān)鍵的成功因素。

我們正在解決一個基本的社會問題——為所有人提供可負擔、可靠和可持續(xù)的能源。從驅(qū)動電動汽車的北極風能，到為空調(diào)系統(tǒng)供電的沙漠太陽能，實現(xiàn)了碳中和的能源系統(tǒng)將重塑世界。面對這一艱巨的挑戰(zhàn)，我們需要所有的可持續(xù)解決方案，同時應(yīng)專注于建立可持續(xù)的伙伴關(guān)系。

在先進技術(shù)的幫助下，為今天和未來的世世代代建立一個全球的、互通互聯(lián)的且真正可持續(xù)的能源系統(tǒng)，將為社會的可持續(xù)發(fā)展帶來難以預(yù)估的價值。致力于實現(xiàn)這一愿景讓我倍感興奮與自豪。

　�。ㄗ髡呦等樟�ABB電網(wǎng)首席技術(shù)官，本文僅代表作者個人觀點）