面向竞争力与可持续产业未来的电气化与自动化

undefined
This content has been automatically translated using AI
  • 在能源成本上升、全球供应链变化和劳动力短缺等挑战之中,企业需要探索提升竞争力和韧性的方法。

  • 电气化与自动化有助于降低能源消耗和成本,同时支持脱碳和能源自主。

  • 2026年世界经济论坛年会将探讨各国政府和企业应如何协同努力,在促进环境保护的同时推动经济增长。

仅在一个世纪前,电气化重塑了经济结构,加速了工业化进程,并带来了生产力、创新和社会进步的新浪潮。

如今,我们再次站在变革的转折点上。这一轮变革不仅以电气化为特征,还将由快速扩张的自动化、数字化、与人工智能的融合,以及低碳能源的引入共同定义。

这一变革为全球增长带来了极为重大的机遇。它能够奠定新商业模式的基础,实现更加敏捷的制造体系,并塑造生产力、效率和可持续性兼备的产业未来。要实现这一未来,就需要在能源成本上升、供应链快速变化以及劳动力压力加大的环境下,提升竞争力和韧性。

最有效的方式是采用既能降低能源消耗和成本,又能支持脱碳和能源自主的技术。电气化与自动化可在上述各方面取得进展。

在减排的同时保持竞争力的方法

最经济、最清洁的能源,就是不消耗的能源。此外,电气化与自动化在工业、建筑、交通和基础设施领域蕴藏着尚未开发的巨大节能潜力。

得益于电动机和驱动装置等技术,电力的消耗效率高于其他能源形式。这些技术将能源转化为动能的效率高于内燃机,因此在全生命周期中能源成本的降低足以抵消初始投资。

电动机已广泛应用于泵、电梯以及供暖和空调系统等设备中,约占全球电力的45%被用于将电能转化为设备的动能。然而目前,在这些电动机中,配备可调速驱动装置的不足四分之一。若为电动机加装此类驱动装置,可实现最高减少25%的耗电量。此外,如果对全球所有电动机进行升级,全球能源消耗量有望减少约10%。

自动化也有助于提升企业竞争力并减少排放。生产力和运行时间是决定企业竞争力的关键因素。借助自动控制系统,人工操作人员能够以安全、经济高效的方式管理和控制整个加工工厂,同时将废料降至最低并确保产品质量的一致性。

此外,借助数字化和人工智能,这些系统不仅能够管理工厂,还能够预测设备和系统可能发生故障或异常的时间。这种预防性维护比维修更具成本效益,并能彻底减少代价高昂的停机时间。通过机器学习,自动控制系统将能够在能源、采矿、水泥、钢铁乃至食品饮料等广泛行业中实现生产优化。

能源自主如何推动脱碳

在地缘政治紧张局势加剧、供应链中断和极端天气影响接连出现的背景下,能源自主已成为一项战略优先事项。瑞士企业ABB的调查显示,83%的企业领导者对能源供应的安全性表示担忧,具体包括价格飙升、停电以及供应受限的可能性等。

转向本地发电,各国政府和企业将能够更严格地管理能源的可获得性和成本波动性。由此,可以降低全球价格波动和地缘政治风险的影响。

鉴于人工智能和数据中心的电力需求不断增长,这种转型的重要性日益凸显。据国际能源署(IEA)统计,数据中心目前约占全球电力消费量的约1.5%。此外,为满足人工智能应用的巨大电力需求,其规模和数量正在扩大。预计到2030年,数据中心的电力消费量将至少上升至全球总量的3%。

向以电力和可再生能源为基础的能源系统转型时,主要挑战包括将太阳能和风能等可再生能源接入电网,以及在日落或无风时确保稳定的电力供应。不过,储能和稳定化技术的进步正帮助电网运营商逐步克服间歇性的难题。同时,借助数字技术和人工智能的控制系统,使得在沙漠、浮式平台等偏远及严酷环境中实施大型可再生能源项目成为可能。

预制可移动变电站是一种可定制设计、快速部署的技术,能够为几乎所有类型的项目提供可靠电力。这类设备也被称为“e-House”,是永久性砖结构变电站的一种经济高效替代方案,适用于从缺乏合格人员的项目到环境条件严苛的场所等各种情形。其灵活性使其特别适合数据中心、能源、采矿和加工行业的应用。

接纳电气化与自动化技术的企业和国家,将定义竞争力与可持续增长的新时代。与第一次电气化时代一样,这些技术将拓展人类的潜能,并以更清洁的产业为动力,推动社会进一步进步。

License and Republishing
World Economic Forum articles may be republished in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Public License, and in accordance with our Terms of Use. The views expressed in this article are those of the author alone and not the World Economic Forum.