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为企业转型提供路径参考 施耐德电气发布新型工业电气化报告

http://www.gkong.com 2026-10-22 10:22 《中华工控网》原创

在“双碳”战略、新型工业化和绿色贸易规则等因素共同推动下,工业企业的能源转型正在进入新的阶段。随着制造业对降本增效、绿色供应链和能源韧性的要求不断提高,工业电气化的意义也逐步延伸至生产工艺、能源供给和运营管理等多个环节。如何在保障生产稳定的前提下推进电气化改造,并将绿色转型与经营效益结合起来,成为企业亟需面对的现实问题。

在2026中国国际工业博览会期间,施耐德电气发布了与中电联电力发展研究院共同撰写的《中国企业新型工业电气化之路》报告(以下简称“报告”)。报告分析了我国工业电气化的发展现状、未来趋势和主要挑战,并从终端用能电气化、电力供应低碳化、用能系统智慧化三个维度提出转型路径,同时结合重点行业的实践,为企业制定电气化规划提供参考。

施耐德电气高级副总裁、战略与业务发展中国区负责人、商业价值研究院院长熊宜表示:“新型工业电气化并非简单的能源替代,而是生产系统的战略升级。”在他看来,电气化需要贯通能源结构、生产工艺与运营管理,帮助工业企业统筹推进绿色化、智能化、融合化转型。

工业电气化持续推进,技术与经济性仍是现实考验

报告引用中电联测算数据指出,2025年我国工业整体电气化率约为28%,2021—2025年工业电气化率累计提升0.7个百分点,年均提升约0.2个百分点。对于“十五五”时期的变化,报告设置了基准和加速两种情景:到2030年,工业电气化率在基准情景下有望达到32.6%,在加速情景下有望达到34.5%。

行业之间的差异较为明显。报告指出,有色金属、化工、黑色金属和建材等高载能行业,在能源使用和生产工艺方面各有特点。其中,电解铝行业电气化率相对较高,化工、黑色金属等行业则受到高温工艺、原料使用和生产连续性等因素制约。相比之下,装备制造业的电气化基础较好,电气化率大多处于70%至80%的区间。即使在电气化率较低的行业,企业也在持续推进低温用热和公用辅助设备等环节的改造。

施耐德电气战略与业务发展总监刘鹤楠在发布会上表示,工业电气化的推进既有外部压力,也有企业自身的发展需求。工业领域减碳与国家整体减排目标密切相关,绿色贸易规则和终端客户对绿色供应链的要求,也在推动企业加快转型。

从企业内部来看,电气化还与智能制造的进一步发展有关。刘鹤楠以煤炭供能为例解释,煤炭通常需要经过锅炉燃烧、蒸汽转换以及透平或换热等环节,才能为生产工艺提供所需的动力或热量。对这类复杂能源转换过程进行数字化建模,需要处理大量工艺和设备参数。对于部分200℃以下的低温用热场景,如果能够改用电力直接驱动或加热,能源转换链路相对简化,电机、传感器和开关等电气设备的数字化技术也更加成熟,有利于企业进一步开展能源管理和生产优化。

不过,电气化技术能够应用,并不意味着企业可以立即大规模改造。根据报告调研,工艺适配和经济性是企业反馈最集中的两项挑战。对于化工、钢铁等行业,化石能源有时同时承担供能和工艺原料的作用,改造涉及生产流程与工艺平衡,必须充分考虑安全性、稳定性和连续生产要求。部分核心工艺仍需要等待技术成熟或通过示范应用验证。

成本同样是企业决策的重要因素。电气化改造可能增加电气设备及配套系统的前期投入,电力价格也会直接影响项目的长期经济性。刘鹤楠介绍,部分化工企业的电费占生产成本比例较高,新增电气设备后,电费支出可能进一步增加。企业需要结合设备投资、能源价格、运营收益和改造风险综合评估项目价值。

此外,绿电供给、源荷协同和市场机制也影响着转型进度。企业使用更多电力后,需要进一步考虑绿电从哪里来、如何稳定供应,以及新能源发电波动与连续生产负荷如何协调。对于企业而言,能源供给与生产计划之间的协调能力,正成为电气化改造需要同步解决的问题。

施耐德电气副总裁、中国及东亚区市场营销部负责人、商业价值研究院联席院长古月从市场角度补充了转型动力。他指出,欧盟碳边境调节机制(CBAM)已对钢铁、铝等相关产品提出碳排放要求,欧盟还提出计划自2028年起将相关机制的覆盖范围扩展至机械、汽车、家电等钢铝密集型下游产品。对于有出口业务的制造企业,低碳转型将逐渐关系到供应链竞争力。与此同时,一些企业和品牌已经主动提出高于现行政策要求的碳足迹与绿电使用目标,借此回应客户需求并增强长期竞争力。

三条路径协同,电气化从设备更新延伸至系统优化

针对工业电气化涉及环节多、行业差异大的特点,报告提出了三条相互衔接的转型路径。

第一条是终端用能电气化,重点在于推动生产设备和工艺环节从化石能源向电力转变。企业可以优先改造技术相对成熟的电机、压缩机及其他公用辅助设备,也可以针对具备条件的中低温用热场景,采用电驱、电热等技术。对于暂时难以直接电气化的工艺,则需要结合绿氢等技术的发展情况,探索间接电气化路线。

第二条是电力供应低碳化,即通过多种方式增加绿电使用。企业可以在厂区内部建设分布式光伏等能源设施、配置储能,也可以通过公共电网进行绿电交易,或根据实际条件探索绿电直连。不同方式在成本、供电可靠性、绿电来源和消纳要求等方面各有特点,企业需要结合所在地资源条件和自身负荷情况进行选择。

第三条是用能系统智慧化。随着终端设备逐步电气化,企业需要进一步打通能源供应、设备运行和生产计划之间的数据联系,通过负荷识别、发电预测、生产排程和协同控制,提高能源与生产的匹配程度。

施耐德电气能源管理低压业务行业应用与创新负责人周俊文重点介绍了不同技术的应用阶段。他表示,报告将工业电气化相关技术划分为规模化推广、条件性推广、示范性应用和前沿性探索四个阶段。高效电机及部分公用辅助设备改造已有较成熟的应用基础,可以结合实际条件推进;电锅炉、电窑炉等电加热设备需要进一步评估电力来源和经济性;涉及绿氢、电加热反应器以及新型物理化学反应的技术,则需要更多研发与示范验证。

他特别指出,电解铝行业的重点有所不同。该行业本身的电气化程度较高,下一步的重要任务是提高绿电使用比例。因此,工业电气化的重点应当结合具体行业和工艺环节判断,不能简单套用同一套改造方案。

报告中的化工案例展示了终端用能电气化如何与生产稳定性相结合。在国内某大型化工企业煤炭分质清洁高效转化示范项目中,施耐德电气针对低温甲醇洗工艺段的丙烯制冷压缩机实施“汽改电”改造,采用中压变频电驱方案,并通过“2+1”并联冗余架构保障核心负荷连续运行。同时,项目配套应用升速控制、调速策略、防喘振控制、机组保护及轴系参数监控等功能,以驱动与控制系统协同保障大型电驱压缩机稳定运行。改造完成后,项目电气化率提升约2.8个百分点。

这一案例也说明,电气化改造需要把设备选择、控制策略与工艺要求结合起来。压缩机采用电驱后,可以减少对蒸汽的直接依赖,变频技术为运行转速及流量、压力调节提供了更灵活的控制手段,而并联冗余设计则有助于降低单台设备故障引发停运的风险。

除化工行业外,报告还介绍了宁夏某电解铝企业的绿电应用实践。该企业已在园区布局分布式光伏,并正在推进风电绿电直连专线建设。施耐德电气自身的北京园区则将工作重点从终端用能电气化逐步延伸至电力供应侧,目前园区全部能源均来自绿电,并通过一体化数智零碳双碳平台进一步提升运营效率、降低运营成本。该园区今年获评“可持续灯塔工厂”。

三个案例所处行业和转型阶段并不相同,但均体现出设备、能源供给和数字化管理需要统筹考虑。

从规划到实施,建立与企业条件相匹配的转型机制

明确转型路径之后,企业如何安排投入与实施顺序,是工业电气化能否落地的另一项关键问题。

熊宜提出,企业推进电气化应坚持成熟技术优先、试点先行,并区分存量项目与新建项目。存量项目需要充分考虑既有生产流程、设备运行周期和改造对生产的影响;新建项目则可以在设备配置、配电基础设施和数字化系统等方面进行一体化规划,为后续电气化预留条件。

他还强调,企业需要从全生命周期角度核算项目投入与收益。除设备投资和日常运营成本之外,还应考虑能源韧性、减碳要求以及绿色供应链准入等因素,并根据自身能力引入合适的技术与能源合作伙伴。

围绕企业如何把转型规划转化为具体行动,报告进一步提出四项建议:立足自身工艺、能源和基础设施条件,明确改造优先级;核算设备及配套系统的全口径投入,评估长期运营和战略价值;选择能够理解工业场景、具备相应技术能力并可长期履约的合作伙伴;在项目立项阶段关注适用的政策和市场机制。

刘鹤楠也表示,不同行业之间可以协同探索,但具体到单个企业,转型顺序需要因地制宜。企业首先应摸清自身生产工艺、能源结构和设备运行现状,再结合下游客户要求、所在地能源资源以及相关政策,确定不同阶段适用的技术和实施方案。对于自身尚不具备的新能源及系统集成能力,可以通过外部合作补齐。

政策机制的完善同样影响企业决策。古月指出,除了欧盟等外部市场的绿色贸易要求,企业自身对于产品碳足迹、绿电比例和长期运营效率的追求,也会成为推动电气化的重要动力。如何进一步打通绿电使用与绿色产品价值之间的传导链条,仍需要政策、市场和产业共同推进。

从报告的研究内容和现场交流来看,新型工业电气化正在从单台设备的能源替代,逐步延伸至工艺改造、电力供应与生产运营协同。对于高载能行业,技术成熟度、生产安全和项目经济性决定着转型节奏;对于电气化基础较好的制造企业,绿电应用和用能系统优化则有望进一步释放减碳与运营价值。

正如古月指出,新型工业电气化已不再是可选的升级选项,而是打造高韧性、低碳工业运营体系的基石。随着“十五五”大幕拉开,工业生产体系与新型电力系统的双向耦合将愈发紧密,唯有将电气化、自动化与数智化技术深度融入生产经营全链路,中国工业企业才能在这场深刻的能源与产业变革中构筑起长期可持续的竞争优势。

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