為應對氣候變化，向可再生能源的過渡正在成為全球能源轉型的重點工作領域。然而，要將電力傳輸到需求側，一個強大的電網系統必不可少，否則凈零排放將無法實現。

只有將可再生能源產生的電力傳輸到千家萬戶，才能實現減排目標。

(資料圖片僅供參考)

全球能源需求正在不斷增長。隨著世界各國各地區努力減少碳足跡、提升能源供給的經濟性、保障能源安全，對可再生能源的需求尤為突出。風能、太陽能和水電等可再生能源技術不斷發展，為家庭、企業和社會提供電力。國際能源署（IEA）的最新數據顯示，如果要在2030年實現凈零排放，全球電力產量需要在2020年的基礎上增長92%；而距離這一目標的實現只剩下七年的時間。今天，加快推進可再生能源的發展比以往任何時候都更為重要，但只有在基礎設施建設完備，即電網足夠強大的情況下，能源轉型才能取得成功。

具體而言，這意味電網需要朝著規模化、現代化的方向發展。否則，可再生能源就無法充分發揮其潛力。我們可以將發電看作是能源系統的心臟，而可靠、高效的輸配電網絡則為動脈和靜脈。它將電能在需要的時間輸送到需要的地點，以此達到供需平衡。

據彭博新能源財經（BNEF）估算，到2050年要實現凈零排放，全球需要建設1.52億公里的輸電線路。而這是目前全球輸電線路總長的兩倍，相當于地球到太陽的距離！這就說明了對電網加大投入的重要性，反之，凈零排放就不可能實現。

位于紐約海岸近海的Sunrise海上風電場，是美國第一個采用西門子能源高壓直流輸電（HVDC）技術的海上風電項目。該項目將為60萬戶家庭提供清潔能源。

全球能源轉型：電網創新技術方興未艾

積極的一面是，可再生能源的加速發展也推動了全球對彈性電網和儲能技術的需求：例如，歐盟計劃到2040年新增128吉瓦的電網互聯容量，中國的高壓電網容量將在2050年翻一番，美國將在2040年之前對35%以上的現有電網資產進行升級改造。

高壓直流輸電（HVDC）是提升電網強度的關鍵技術之一。相比傳統的交流（AC）輸電線路，HVDC的線損更低，能夠長距離高效傳輸電力。世界各地許多大型項目均已經應用了這項技術。例如，紐約近海的Sunrise風電項目將是美國第一個使用西門子能源高壓直流輸電技術的海上風電項目。

電網互聯是另一項關鍵技術，通過跨境共享可再生能源助力實現能源轉型。例如，在NeuConnect項目中，我們將通過北海海底的高壓輸電電纜，連接歐洲最大的兩個能源市場：德國和英國，滿足兩國150萬戶家庭的電力需求。

此外，伴隨著可再生能源的發展，電網也日漸向分布式發電方式轉變，這就需要額外的技術來平衡負載和管理電網頻率的波動，如同步調相機。澳大利亞最早采用了這項技術：南澳大利亞電網運營商ElectraNet的電網中，超過50%的電力來自可再生能源。這對電網的穩定性構成了巨大挑戰，因為太陽不會24小時照耀，風也不會一直持續不斷。為了避免潛在的停電風險， ElectraNet目前為羅伯斯鎮變電站配備了兩個飛輪同步調相機，在系統頻率驟降時實現快速動態補償。

位于澳大利亞羅伯斯鎮的ElectraNet變電站。該變電站安裝了兩臺飛輪同步調相機

減少繁冗，加速能源轉型

盡管總體發展趨勢良好，但要在能源轉型方面取得真正的進展，仍需要消弭一些障礙，而重中之重就是加快決策。我們急需簡化規劃和審批流程。

根據國際能源署的估算，在美國和歐洲，從審批到建設完工一條架空輸電線路平均用時為 10 年，海底電纜的平均交付周期約為 9 年。德國工業聯合會（BDI）在最近的研究中也提示，新增待審批的可再生能源發電項目數量在未來八年可能會翻一番。

因此，針對現有電網升級和新電網投資項目，需要簡化和加速審批流程，以消除瓶頸，加強基礎設施建設。

西門子能源高壓直流輸電系統換流站照片

可再生能源和電網相結合，應對能源三難困境

可再生能源不僅能夠應對氣候變化，還可以使我們減少對化石燃料的依賴，從而保障能源安全。規劃設計良好的電網，可以將包括可再生能源在內的低成本能源整合到電網中，降低電價，從而降低消費者和企業的整體用能成本。同時，高效輸送可再生能源生產的電力還有助于減少碳排放，推動建設可持續的能源系統。

目前，全球排放量每年高達 340 億噸，而如果我們對此無動于衷，到2050年這一數字將激增到 530 億噸。這將會加劇全球變暖，并對我們賴以生存的地球產生威脅。因此，推進能源轉型是唯一選擇；我們也必須要打造堅強電網，唯此才能構建可持續的、經濟的、可靠的能源系統。只有實現全球凈零排放目標，我們才能為自己、為后代創造一個可持續的未來。

文章作者：霍特（Tim Holt） 西門子能源股份公司 執行委員會成員、執行副總裁

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