电气自动化前沿技术「电气科技创新」

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未来社会将是电力驱动的。未来十年，脱碳电力将在实现能源转型和应对全球变暖方面发挥越来越大的作用，目前势头正在形成。在上游，风力涡轮机和太阳能发电场正在取代火力发电站。而在下游，新的用电方式正在加速实现净零排放。

重要的里程碑已经实现。2021 年，风能和太阳能在欧洲的发电量首次超过天然气。在风速低于平均水平的一年，太阳能的增长至关重要。事实上，太阳能在 2021 年的发电量比 2019 年增加了 27%。太阳能现在占欧洲电力的 6%。许多欧洲国家已经为太阳能的快速增长奠定了基础，而不仅仅是在太阳能潜力最高的南欧。

而下游——在消费层面——转型也在顺利进行。证据就在我们身边，电动汽车 (EV) 正在迅速取代传统的柴油和汽油动力汽车。与此同时，电动地面和空气源热泵正在取代传统的燃气和燃油供暖。所有类型的工业流程都在从化石燃料转向电力。

发电和使用电力的新方式引起了广泛关注。可能不太明显，但每一点都很重要，如电力的传输和分配。振兴电网的需求变得越来越紧迫：例如，在美国，到 2040 年估计将需要 1.1 万亿美元来扩大和升级电网以保持可靠性和弹性。

到目前为止，电网现代化所需投资中只有一小部分获得批准，这表明公用事业公司的提议与监管机构目前认为合适的提议之间存在脱节。

尽管如此，仍在取得进展。多亏了智能电表，电网正在变得数字化。智能电网技术——允许运营商充分利用其现有基础设施——有可能节省数十亿的电网投资。这很重要，因为发达经济体的电力基础设施平均有 40 到 50 年的历史。停电的风险是真实存在的。

挑战很明显。首先，需要提高电网的容量和可靠性。与此同时，在全电动的未来，需要确保人员和财产的安全。此外，电网必须是可持续的。这意味着最大限度地减少新电网基础设施的碳足迹，并确保对其交付所需的资源进行仔细管理。所有这些都必须以具有成本效益的方式实现。

创新将在实现这些目标中发挥关键作用。下面，我们概述了我们认为将在未来十年塑造世界电气化的技术：

新能源——漂浮式海上风能、太阳能跟踪器和漂浮式太阳能、微型核设施。交流到直流的过渡——在低压、中压和高压下从交流到直流电气系统的部分切换。超导性——大容量传输，无损耗和最小的土地占用。电动汽车——更广泛、更容易地使用充电基础设施。氢——使重工业和运输脱碳的绿色氢将成为电力需求的关键驱动力。互联产品——物联网 (IoT) 星座和 RFID。数字双胞胎——使用现实世界的电子表示进行建模和预测。大数据和人工智能——更深入的洞察力和增强的决策能力。智能和安全的建筑——全电动未来的电气和消防安全。碳中和塑料——生物塑料、再生塑料和材料过渡。