數字化趨勢下，電網效率得到大幅提升，為城市發展注入新活力。為進一步推進中心城市的智能配電網建設，國家電網宣布計劃通過4年左右的時間，在北京、天津、上海等10個大型城市，全面提高城市配電網的可靠性和供電質量，打造世界一流城市配電網。此項規劃以提高網架結構、設備技術、精益運維和智能互動服務水平為重點，對配電企業的整體互聯性智能技術提出明確要求。未來配電網建設已提上日程，部署路線逐漸清晰。

能源行業處于關鍵時刻

當前，人類正進入一個數字互聯的世界，從配電企業的控制室到消費者家中的電源插座，科學技術正幫助我們以更智能、更高效的方式利用能源。

隨著能源消費者對電網可靠性和能源環境影響的期望日益提高，各方爭先恐后推出智能電網轉型計劃。但轉型絕非易事，在規劃各自的發展路徑時，配電企業必須慎之又慎。在向高智能化轉型時，不僅涉及網絡的規劃設計和基礎設施的改造升級，還涉及到非常復雜的法規和運營環境。

解碼未來電網

在一些預測者來看，未來公用事業或因面臨死亡螺旋［1］的風險，而不算明朗。但施耐德電氣始終選擇大膽創想，并努力將之變為現實。我們可以設想這樣一個全球能源網絡：在這里，電力成本和二氧化碳排放量很低，無論地理區域和財務狀況，所有人均可享受高可靠、高安全、高效率的電力供應。在這個世界，能源供應充足、價格便宜，并且可再生；在這個世界，配電企業可通過自動化技術，降低管理難度并實現盈利。

為實現這一互聯互通、高效運行的未來能源世界，施耐德電氣對五大關鍵領域進行了深入的研究，并做出了以下預測：

（一）可靠性

如今，95%的企業業務涉及數字化應用，為在全球范圍內保持競爭力，他們對永不停機的電力環境提出迫切要求。然而，相比歐洲電網，當前新興經濟體的電網可靠性普遍低于應有水平。

公用事業部門的停機事件由內部和外部因素共同驅動。內部因素引起的停機事件通常由人為錯誤或技術故障造成；外部因素驅動的停機事件則通常由惡劣天氣、隨機事故和蓄意破壞（通過網絡或物理手段）引起。而對內部停機因素的控制能力，要比外部因素相對容易。目前，在易于控制內部防控方面，公用事業部門正努力改進流程，消除單點故障并強調內部安全。

施耐德電氣認為，永不停機的未來世界，需要整個維護領域將由當前的被動性實踐轉變為更具預測性和基于條件的維護。嵌入式傳感器將觀察到整個配電線路中所有設備的行為，并對安裝實踐、布線技術、機器連接和負載配置方面出現的異常情況進行報告，提醒業主可能的組件過早磨損。此外，還將對系統可用性可能發生的負面影響因素（比如可能的人為誤操作、溫度過高、酸度過高、腐蝕和功率波動）進行標記，并會告知操作人員該采取何種措施。

（二）效率

當前高度集中化的發電系統中，輸配電損耗較大，而公用配電事業的高度定制化與獨特性也會導致效率低下和運營成本的增加。為實現增長的同時降低碳排放，公用事業需要變得更加高效，否則面臨被驅逐的風險。

隨著行業由集中發電轉移到采用越來越多的區域性發電，物理基礎設施可以盡可能地以其最高極限運行。因此，公用事業部門可以通過較低的前期投資，維持相同的服務水平，以減少采購成本。此外，基于施耐德電氣對變電站變壓器進行的密切監測和分析發現，如果變壓器在遠低于其負載極限環境下運行，其壽命可以得到延長。

公用事業原來以銷售額驅動的增長戰略，并非維持業務增長的可持續戰略。施耐德電氣看到，全球趨勢正在轉移，以使經濟增長和能源消費不再掛鉤。這一目標可通過更加高效的運營解決方案實現。根據Jevon悖論，資源效率的提高會增加（而并非減少）該資源的消耗率［2］。

（三）技術能力

海量數據的爆發式增長，意味著將無法對復雜多變的全球能源生產和消費行為人力管理。為了降低成本和提高競爭力，新增智能設備不斷涌入電網，但是集成水平還不是很高，目前大多數發電和輸電系統都在孤島中運行。此外，運營商因電網的復雜性而不堪重負，網絡安全級別也需進一步提升。

面對技術壓力，以及來自政府及消費者在降低電價方面的訴求，配電企業需要采取雙管齊下的方法來簡化運營并降低成本：第一，需要對網絡升級和擴展的投資進行認真控制;第二，在現有資產的基礎上，實現更多價值。

施耐德電氣相信，技術標準的廣泛采用將保證系統之間的互操作性，同時為配電企業提供前所未有的靈活性。即插即用設備、網絡服務、通信標準和建模協議等技術將確保信息的直接流動，這將提高系統的整體效率，減少人為錯誤，并提升網絡安全水平。

展望未來，純粹的集中式基礎設施將消失，以避免單點故障。基礎設施將變得更加本地化甚至虛擬化。按需服務將主導市場。擁有自愈和自我糾正的系統將上線。屆時，白領運營商將根據可變的環境和市場情況做出決策（與今天的股票經紀人類似）。

（四）氣候與環境

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IpCC）報告顯示，人類對氣候系統的影響顯而易見，溫室氣體排放量已經達到有史以來最高水平。近期的氣候變化對人類和自然系統產生了廣泛影響。該組織表示，成功的應對對策需要能夠在接下來的幾十年內實現大幅減排，并在本世紀末實現二氧化碳的近零排放。

由于化石燃料的高度使用，目前電力和熱力發電部門是二氧化碳排放量最大的領域（約占42%），公用事業成為快速實現減排目標的重點行業。

施耐德電氣認為，在未來能源新世界，地球上將有大片區域成為無碳區，只有非化石燃料發電才被接受。氣候對基礎設施的影響將更為嚴峻，難以預測，并且將會擾亂電力供應。而引領清潔能源轉型的企業將成為最大受益者。

（五）市場驅動及商業模式演變

盡管目前人們普遍意識到，傳統配電模式正在經歷根本性變革，但公用事業的利益相關方，仍處于對行業未來結構的探索和思考中。

由于當今傳統公用事業依然將大部分精力，關注在短期優先事項和約束條件，新的參與者和產消者正在進入市場填補空白。他們通過能夠監測電價的實時動態，并可推動能源消費模式的技術，實現最低價格，這些產消者的影響力不斷增強。

施耐德電氣認為，未來的智能電網將帶來諸多相關商業戰略，其中包括高度寬松的監管環境，創新性動態定價體系，在需求管理業務規劃中建立領導地位，由集中式發電廠轉向更多本地的微電網，以及建立覆蓋所有運營領域的行業標準。

［1］當分布式能源系統（主要是太陽能光伏）價格下降時，一些產銷者（prosumer）的能源成本會低于電網提供的能源成本。因此，他們便會試圖避免與網絡的鏈接，以逃避成本。這種相互關聯的基礎設施的成本將不得不分擔到更少的客戶身上，促使更多的人脫離公用網絡，成為自主產銷者。這一現象被稱為公用事業的死亡螺旋。

［2］根據Jevon悖論，如果發電過程變得更有效率，除了降低特定用電所需的電量之外，提高的效率還會使用電的相對成本更低，而這反過來又會增加用戶對電力的需求，從而維持公用事業的電力銷售的可持續增長。

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