摘要:预计到2026年,全球电力需求预计将以每年3.4%的速度持续增长。电动汽车 (EVs)、热泵及其他智能设备的普及虽推动部分需求,但真正的用电大户当属数据中心。
电力行业正经历重大变革。电力需求激增、基础设施老化、可再生能源普及、极端天气频发以及技术革新,无不使电网规划、运营流程和决策制定变得空前复杂。
本文将为您解析2025年所有电力企业必须未雨绸缪的三大关键能源趋势。
趋势一:电力负荷激增
预计到2026年,全球电力需求预计将以每年3.4%的速度持续增长。电动汽车 (EVs)、热泵及其他智能设备的普及虽推动部分需求,但真正的用电大户当属数据中心。
数据中心(又称超大规模计算中心)负荷呈爆炸式增长,正持续挑战电网承载的极限。专家预测,2026年数据中心耗电量或将突破1000 TWh,较2022年水平翻2倍多。全球范围内,流媒体、远程办公、加密货币挖矿和云计算--所有支持数据中心的活动都在增加。而人工智能(AI)才是用电激增的核心推手。众所周知,AI应用能耗惊人,新建AI数据中心的耗电量可达传统中心的5至10倍。
对电力企业而言,跟上这一趋势意味着要应对前所未有的负荷激增挑战,这与他们过去看到的任何情况都不同。"我认为电力公司面临的最大挑战在于负荷增长的规模及其突然性,"Energy Exemplar战略运营副总裁Carlos Romero指出。他解释说,Meta、亚马逊和微软等超大规模企业提出的单个站点用电需求已达1GW至5GW以上,远超电力公司历史上1%至2%的负荷年增速。他说:“从长远来看,核电站的平均容量约为1GW至1.5GW。如果一个数据中心需要5GW,就相当于要在极短时间内新建三到四座核电站,毕竟这些数据中心现在就要用电。"
电力企业正面临来自各利益相关方的巨大压力,这些相关方都对数据中心可能带来的经济增长充满期待。如何在满足激增用电需求的同时保障供电的可靠性,以及管理和合理分配成本,将成为2025年电力企业的首要任务。
趋势二:从发电到天气,一切都更具有不确定性
为用户提供稳定电力是电力企业的核心使命,但当不可预测性和不确定性成为常态时,保障电力资源充足就变得极具挑战性。
随着可再生能源在电网中的占比不断提升,电力系统正面临新的不确定性挑战。风电、太阳能等波动性可再生能源(VERs)的发电量完全取决于天气条件,而天气变化本就难以预测。当这类能源在发电结构中的占比比较小时,其波动性尚可通过其他电源调节。但Romero指出:"当波动性能源占比达到5%、10%甚至15%时,一旦遇到阴天或无风天气导致可再生能源可用性骤降,就必须找到有效的方式来弥补发电缺口,否则将危及供电可靠性。"这一挑战因为传统稳定发电机组逐步退役而加剧,系统备用容量正持续缩减。
与此同时,负载模式和配置文件也在发生变化。Romero提出电力企业在2025年保障电力供应时必须思考的几个问题。
• 数据中心用电需求会持续攀升吗?
• 是否需要为可能入驻的数据中心提前建设发输电设施?
• 电动汽车普及速度将有多快?
• 该依据何种预期来规划投资规模?
面对这些不可预测性,精准的能源建模将成为保障2025年及以后电力系统资源充足的关键所在。
趋势三:远距离输电规划复杂性更加复杂
从历史上看,传统输电规划具有地域局限性。电力企业通常在需要的地方建设发电源,两点间的输电投资相对有限。但在可再生能源主导的新型电力系统中,输电规划正变得前所未有的复杂。如今风电、光伏电站多建于风光资源丰富的地区,电力企业必须解决如何将电力输送至千里之外的负荷中心这一难题。
Romero表示:"现在的输电工程可能需要跨越数百英里、多个服务区域及行政管辖区,相较于传统项目,其成本将大幅增加,更需要协调多方利益分配机制和利益相关方诉求。"
领先行业的建模解决方案
Energy Exemplar旗下的PLEXOS平台提供强大的建模分析工具,可配置化报表及商业智能仪表板,能显著提升长期规划、资源充裕度评估及输电方案设计效率。通过多场景确定性分析、Monte Carlo模拟及随机优化等先进功能,该平台可助力电力企业有效应对2025年将面临的各种不确定性,为未来发展做好充分准备。
此外,PLEXOS云端解决方案在确保数据安全与业务连续性的同时,还能实现内外部团队的高效协作,帮助电力企业以更智能、更高效的方式开展工作。
这意味着2025年及未来的输电规划必须解决三大核心问题:输电需求规模、线路如何部署以及成本分摊机制。这一过程将涉及监管部门、用户权益组织和公众。一个能够可视化呈现数据、并为不同专业背景的决策者提供实时分析洞察的建模解决方案,将成为应对这一趋势的关键工具。
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来源:科学软件网