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先进配电变压器:增强欧洲电网稳定性

2025年3月18日|文章 | 作者:分析师I,Maheen Mahmood——PTR公司

摆脱传统能源的转型已形成显著势头,尤其在俄乌危机爆发后,这促使整个欧洲大陆加速采用风能和太阳能。

  • 摆脱传统能源的转型已形成显著势头,尤其在俄乌危机爆发后,这促使整个欧洲大陆加速采用风能和太阳能。
  • 欧洲能源转型正推动配电变压器市场的范式转变,先进技术在提升电网稳定性和效率方面发挥着关键作用。
  • 到2030年,欧洲配电网计划投资额将超过4370亿美元,行业正日益转向更高效、更环保的变压器解决方案。

欧洲配电变压器市场正经历重大变革,这主要得益于可再生能源项目的迅猛发展。摆脱传统能源的转型已形成显著势头,尤其在俄乌危机爆发后,风能和太阳能的采用在整个欧洲大陆加速推进。与此同时,西欧国家电动汽车充电基础设施的扩张正加剧配电网的负荷压力,催生了对更具韧性与高效变压器的迫切需求。

与此同时,在电网基础设施大多已使用逾40年的北欧地区,预计将投入大量资金更换变压器,以提升电网可靠性和效率。这些趋势共同重塑着欧洲能源格局,使先进配电变压器成为保障电网稳定性与长期可持续性的关键要素。

本文重点阐述了塑造欧洲先进配电变压器市场的关键驱动因素,随后探讨了增强电网韧性和可靠性的最新技术创新。

图1:推动欧洲先进配电变压器需求的关键政策举措。

来源:PTR公司

欧洲先进配电变压器市场驱动因素

这些市场驱动因素——政策与监管推动,以及可再生能源与电气化的整合——正推动欧洲对先进配电变压器的需求持续增长。

政策与监管推动

2023年欧盟对可再生能源的投资达到近1200亿美元,其支出比例是化石燃料的10倍。 欧盟委员会的《绿色协议》旨在实现能源系统现代化、整合先进电网并推广支持可再生能源的技术。其"55%减排计划"目标是到2030年实现碳排放量减少55%,2050年达成净零排放,这将推动对先进配电变压器的需求,以适应可再生能源的快速并网。

《生态设计指令第二阶段》(2021年7月生效)要求新型变压器至少降低10%的能耗损耗,推动市场转向更高效、更可持续的型号,尤其在新安装和老旧变压器更换领域。绿色协议、55项适应性计划以及《生态设计指令第二阶段》预计将推动欧洲对先进配电变压器的需求。

可再生能源与电气化

超过90%的分布式可再生能源接入配电网。随着电气化预计到2045年将占欧盟经济总量的63%,陆上和海上风电及太阳能光伏发电预计将实现显著增长。 陆上风电装机容量将增至三倍,海上风电规模将扩展至470吉瓦,太阳能光伏装机量将增长七倍。随着可再生能源满足欧洲80%以上能源需求,这一增长趋势凸显了高效且具有韧性的配电变压器日益增长的需求,以确保在清洁能源转型中维持电网稳定性。

图2:欧盟可再生能源装机容量预测增长。

来源:PTR公司


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配电变压器关键创新技术提升电网稳定性

基于酯类绝缘的变压器、数字配电变压器、节能低损耗变压器以及固态变压器等创新技术正推动着配电变压器技术的演进,在提升效率、增强可持续性及适应不断变化的能源格局方面发挥着关键作用。

酯类变压器

到2030年,欧洲配电网计划投资额将超过4370亿美元,行业正日益转向更高效、更环保的变压器解决方案。 传统变压器采用矿物油进行绝缘和冷却,但因存在火灾风险及环保问题,众多电力公司正转向天然或合成酯类液体。这种改造策略不仅提升了防火安全性,还提高了运行效率并降低了环境影响。苏格兰电力能源网络公司和TransnetBW等电力企业已通过此转型实现了显著的资本成本和运营成本节约。

数字配电变压器

数字变压器正通过实时监测、预测性维护和远程诊断,彻底改变电网管理模式。借助传感器、数据分析和云连接技术,这些变压器能优化电压调节并提升效率——随着可再生能源和电动汽车的普及,这变得至关重要。尽管应用范围日益扩大,但前期成本高昂、与现有系统集成等挑战依然存在。 英国电力网络公司2023年的试点项目,正是这类变压器如何在欧洲电网中接受测试并实现集成的典型范例。

节能低损耗变压器

采用非晶铁芯技术和低损耗材料的节能变压器对于减少能源浪费和支持可持续发展至关重要。这些创新有助于符合欧盟生态设计法规,降低运营成本并助力实现净零目标。欧洲各地制造商——包括英国GBE和波兰DACPOL——正积极推广非晶铁芯变压器的应用,该技术通过降低空载损耗显著提升了能效。

固态变压器(SST)及其未来前景

固态变压器(SST)采用高频电力电子技术,是提升电压调节能力和双向电力传输的关键设备。这使其成为整合可再生能源和现代化电网的理想选择。尽管固态变压器仍处于研究阶段,但西班牙TIGON计划等项目已展现其在混合微电网中的应用潜力。 大规模应用虽需成本降低与技术突破,但固态变压器有望在欧洲未来能源基础设施建设中发挥关键作用。

展望未来

欧洲能源转型正推动配电变压器市场发生范式转变,先进技术在提升电网稳定性和效率方面发挥着关键作用。绿色新政和"适应55"等监管政策,以及可再生能源并网比例的提升和电气化进程的推进,正加速催生对节能型、数字化和环保型变压器的需求。

基于酯类变压器、数字监控、非晶合金铁芯设计和固态变压器等创新技术正重塑电力分配的未来。尽管前期成本高昂、传统基础设施整合等挑战依然存在,但持续的投资和试点项目表明,欧洲电网正朝着更智能、更具韧性且可持续的方向稳步迈进。

赛义达·玛欣·马哈茂德 

分析师 - PTR公司

赛达·玛欣·马哈茂德(Syeda Maheen Mahmood)是PTR的市场分析师,在变压器、电力转换器、DC-DC开关器件、数据中心及电能质量设备等领域拥有丰富经验。她现负责管理多个项目,运用一手与二手研究方法为北美及欧洲客户提供深度研究报告。 她持有巴基斯坦国家电气工程大学(NEDUET)电气工程学位,在PTR任职逾一年间始终是核心贡献者,持续提供精准的分析洞见与可执行的建议方案。

关于PTR: 凭借在电力电网与新能源领域逾十年的深厚积淀,PTR公司已从核心市场研究机构转型为全方位战略增长伙伴,助力客户在能源格局与电动出行领域实现转型与增长,尤其在电气基础设施制造领域具有显著优势。

 如需了解更多信息,请联系: [email protected]


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