优化可再生能源,满足十亿瓦级能源需求
全球能源市场正在经历深刻变革,一方面是由于人工智能(AI)驱动的数据中心带来电力需求的激增,另一方面是由于可再生能源供应蓬勃发展。随着这些数字设施迅速成长为吉瓦级的电力消耗大户,碳排放、电网稳定性以及电价等方面的风险日益凸显,亟需应对。可再生能源管理系统(REMS)正成为关键的桥梁——通过优化分散的可再生能源资产,使数字经济能够在不阻碍能源转型的前提下持续增长。通过近期的收购,横河电机能够协同创新,利用REMS及其他集成平台,为未来优化可再生能源提供解决方案。
当前,两大突出趋势正在推动全球能源市场的发展。
第一个趋势是,为满足数据中心数量和规模的不断增长,能源需求出现激增。第二个趋势是,可再生能源供应和装机容量迅猛扩张。近期关于这两大发展的新闻报道令人瞩目。
AI训练和计算工作负载需要消耗大量能源,受其不断增长的推动,全球数据中心的电力消耗每年增长约15%*1,使其成为电力需求快速增长的来源之一。预计到2030年,能源需求将上升至约945太瓦时(TWh),约为当前水平的2.27倍。彭博新能源财经(BloombergNEF)估计,按照这一速度,到2035年,这些设施的总用电量将可能仅次于美国、中国和印度,成为全球第四大电力消费体*2。
联合国指出,目前一个典型的以AI为主的数据中心的耗电量相当于10万户家庭的用电量,但正在建设的大型数据中心的耗电量将是其20倍*3。吉瓦(gigawatt,即十亿瓦,足以为约75万户美国家庭供电)正在取代兆瓦(megawatt),成为衡量大型数据中心园区的指标。亚马逊、谷歌、微软和Meta等大规模企业都在规划吉瓦级数据中心*4。麦肯锡公司预测,到2030年,全球数据中心基础设施的累计资本投资将达到约7万亿美元*5。
如何管理这一激增需求至关重要。这种庞大且高耗能的数字基础设施不仅有可能成为二氧化碳的主要排放源,还可能推高家庭电价*6,并导致停电和限电*7。值得庆幸的是,可再生能源越来越丰富且价格更低,有潜力满足这一需求。
去年,在太阳能发电惊人增长的推动下,可再生能源取代煤炭,成为全球主要的电力来源。2025年上半年,太阳能发电量跃升31%,超过了风能*8。此外,国际可再生能源机构(International Renewable Energy Agency)表示,90%的新可再生能源项目发电成本低于便宜的化石燃料替代方案*9。预计需求将进一步增长,2025年上半年全球可再生能源投资达到约3900亿美元*10。2024年,投资者投入清洁能源项目的资金是化石燃料项目的两倍多。
在此背景下,数据中心运营商正在积极对其设施进行脱碳。许多大型科技公司已经实现100%使用清洁能源,并计划在能源需求上升时进一步扩大产能*11。然而,彭博新能源财经指出,只有少数公司“有雄心勃勃的计划,实现全天候无碳电力或直接从大型可再生能源电厂供电,但大多数公司仍依赖传统的绿色电力采购来降低碳足迹。” *12
通过REMS优化可再生能源
那么,如今一个涉及十亿瓦级的问题是,如何优化可再生能源的大规模采购,不仅针对数据中心,也针对整个工业领域。
目前,能源运营商越来越多地拥有、运营和管理多种类型的可再生能源发电设施(如太阳能、陆上/海上风能、水力发电和地热能)。此外,这些设施在地理上是分散分布的。协调这种分散且多样化的可再生能源发电面临着多重挑战。Gartner在2023年一份关于REMS解决方案的报告中指出,可再生能源资产所有者在运营“现有和不断增长的资产组合时,面临着现有遗留的、孤立的IT/OT流程和系统” 所带来的困难*13。
为了克服这种碎片化问题,横河电机认为,能源公司需转向能够支持整体远程可再生能源运营并提供更大灵活性的平台。正因如此,部署REMS(管理和优化可再生能源的生产、运营和维护)变得至关重要。REMS实时监控发电、储能、消耗和天气数据,提供全面的性能视图。通过预测、优化和控制能力,它们帮助运营商协调其资产,以提高可再生能源的效率和稳定性。REMS还通过平衡供需、实现电网服务以及提供支持性能跟踪和合规性的分析,支持电网集成、需求响应和报告。
为了向行业提供这些关键价值,横河电机于2024年收购了值得信赖的REMS供应商BaxEnergy。BaxEnergy帮助公用事业公司和独立电力供应商优化运营,这些供应商管理着跨技术、跨制造商的投资组合,包括风能、太阳能、水电、地热能、联合循环、电池储能系统和绿氢。该公司目前在50多个国家监控和管理超过140吉瓦的可再生能源。通过收购BaxEnergy,横河电机将能够在全球范围内扩展,并通过其数据基础设施和应用生态系统,为电力生产商和流程工业用户提供智能数据工程及可再生能源管理专业知识。
面向可再生能源运营商的一站式服务
横河电机在2025年又收购了另外两家公司,进一步丰富了其产品线:网络安全解决方案供应商Intellisync,以及先进电网控制和能源管理解决方案开发商WiSNAM。这两家公司均已整合到BaxEnergy中,使横河电机能够扩展其网络安全能力和先进电网控制产品,并为可再生能源运营商提供“数字中心”。凭借Intellisync的持续安全运营和WiSNAM符合电网标准的电厂控制器,横河电机将能够提供端到端、连接IT和OT的安全、高性能解决方案。
连接繁荣的可再生能源与激增的能源需求
通过收购可再生能源管理和网络安全领域的关键公司,横河电机为协同创新各种优化能源转型的解决方案铺平了道路。这一向可再生能源领域的战略扩张与横河电机的目标一致,即“通过测量和互联的能力,担负起共建地球未来的责任”。随着测量和连接可再生能源资产的解决方案组合不断增加,横河电机正成为一个日益重要的桥梁,连接起蓬勃发展的可再生能源和能源需求激增的世界,并对其进行优化。
参考资料
*1 International Energy Agency: https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/energy-demand-from-ai
*2 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/news/features/2025-11-21/how-the-data-center-boom-tests-grids-water-resources-capital-markets
*3 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-07-22/big-tech-must-make-ai-sustainable-by-2030-un-chief-says
*4 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/news/features/2025-11-21/how-the-data-center-boom-tests-grids-water-resources-capital-markets
*5 McKinsey & Company: https://www.mckinsey.com/industries/technology-media-and-telecommunications/our-insights/the-cost-of-compute-a-7-trillion-dollar-race-to-scale-data-centers
*6 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/graphics/2025-ai-data-centers-electricity-prices/
*7 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/news/features/2025-11-21/how-the-data-center-boom-tests-grids-water-resources-capital-markets
*8 Ember: https://ember-energy.org/latest-insights/global-electricity-mid-year-insights-2025/global-analysis/
*9 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-07-22/big-tech-must-make-ai-sustainable-by-2030-un-chief-says
*10 Bloomberg: https://www.bloomberg.com/opinion/articles/2025-08-29/green-energy-is-booming-just-not-in-the-us
*11 Bloomberg NEF: https://about.bnef.com/insights/clean-energy/power-hungry-data-centers-are-driving-green-energy-demand/
*12 Bloomberg NEF: https://about.bnef.com/insights/clean-energy/power-hungry-data-centers-are-driving-green-energy-demand/
*13 Gartner: https://www.gartner.com/en/documents/4457699
