国际能源署(IEA)于2026年9月发布报告《Modernising Grids in the Age of Electricity》(电气化时代的电网现代化)。报告测算,若更高效地使用现有电网,最多可有330GW的发电、储能和负荷在不扩容的情况下接入电网。

在数据中心并网方面,变压器短缺与并网排队一直是最大的制约。这份报告的意义在于,它用数字说明了除了等待新线路建成之外,从现有设备中挖掘容量的手段究竟有多少。

不扩容可接入330GW,扩容则需约1,000亿美元

测算对象是输电网中应用最广的三项技术。

IEA测算所涵盖的三项技术
01

动态增容

根据实际气象条件,调整线路和变压器可安全输送的电量。

02

拓扑优化

切换网络结构,使电力绕开拥堵线路。

03

先进潮流控制

将电力引导至未被充分利用的路径。

据IEA介绍,这些技术大多可在数月而非数年内部署,也可以加装到已投运的电网上。但可释放的容量受电网物理结构以及气象和系统条件限制,无法带来满足需求增长所需的阶跃式能力提升。IEA将其定位为电网扩容的补充而非替代。

实际电网中已开始显现效果。美国通过动态增容每年避免了6,400万美元的阻塞成本,英国(大不列颠)通过先进潮流控制增加了超过2GW的输电容量。还有案例利用电网的精细虚拟模型(数字孪生),将扩容方案的分析时间缩短了70%。

排队等待并网:可再生能源1,700GW、电池600GW

背后是电网建设跟不上需求增长的现实。据IEA统计,截至2025年,至少有1,700GW处于后期阶段的可再生能源项目和600GW电网级电池储能在排队等待并网。2024年电网阻塞成本在美国达到120亿美元,在欧盟达到43亿欧元。

过去十年,电力需求的增速约为能源总需求的两倍,驱动因素包括终端用能电气化、制冷、工业扩张,以及部分市场中的数据中心。要满足到2035年的需求增长,电网容量需扩大至少30%,相当于新建或改造2,500万公里线路。

IEA在报告中将数据中心定位为空间集中度最高的电网用户之一,因为它们聚集在城市、光纤网络和客户附近。报告指出,在电网跟不上的地区,住宅和产业开发正与数据中心及发电项目争夺稀缺的电网容量。这与美国输电需求研究所揭示的格局相重合。

阻碍推广的是制度而非技术

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接受IEA调查的电网运营商列举的主要障碍为:技能与组织准备(64%)、数据可得性与质量(60%)、信任相关问题(60%)和监管框架(56%)。IEA认为,推广的主要障碍在于制度与组织层面,而非技术性能。

在监管层面,对电网运营商而言,投资新设备仍比采用能解决同一问题的数字化或运行层面替代方案更容易回收成本。IEA建议采用不偏向资本支出的资金规则,以及与释放容量、避免阻塞等成果挂钩的激励机制。

在AI应用上也存在温差。70%的电网运营商在运维中广泛使用AI,但在实时运行中使用的仅占23%,原因是涉及安全的关键决策对可解释性、可审计性和问责要求很高。

对数据中心开发商的意义

  • 并网协商中的提问方式:除了询问电力公司「新变电站何时建成」,还可以确认通过改善现有设备的运行,能提前释放多少容量
  • 与临时并网相结合:数月即可部署的技术可作为扩容完成前的过渡手段,值得与PJM等正在完善的大负荷并网规则结合考虑
  • 理解其局限:可释放的容量随气象和系统条件变化,不能直接套用于以全天候恒定受电为前提的设计

参考事实卡片