- 1800
- 产品价格：188.00 元/件 起
- 发货地址：上海松江 包装说明：不限
- 产品数量：9999.00 件产品规格：不限
- 信息编号：154441636公司编号：14589997
- 黄工 微信 18117160776
- 进入店铺 在线留言 QQ咨询 在线询价
烟台西门子PLC授权代理商
- 相关产品：
燃烧器的大脑
西门子研究院（CT）研发的基于神经网络的人工智能系统已使西门子内良好燃气轮机的燃烧过程得到了稳步优化。燃烧过程已经“学会”要如何持续调整燃料阀以实现优化并减少排放和磨损。现在，西门子发电服务集团正**将这项联合研发的技术应用于客户现场，以优化西门子内较大、较现代化的固定式燃气轮机。由于西门子客户处的许多复杂系统都能借助人工智能来改善运行情况，这项技术在提升能效方面的潜力是巨大的。
2016年3月，当谷歌公司研发的阿尔法围棋软件以五局四胜的成绩力挫来自韩国的世界良好棋手时，人工智能充分展示出了其实实在在的颠覆性潜力。而当西门子研究院（CT）的研究人员发现他们研发的人工智能系统能够助力实现系统优化时，他们也同样感到惊讶。CT商务分析与监控技术领域的机器学习*Volkmar Sterzing表示：“我们发现，如果一个系统的运行表现取决于*的经验，那么它也可以利用人工智能加以优化。”
随着系统的结构日益复杂、需要应对的因素不断增加，哪怕是*在进行系统调整时也必须采取折衷的方法。*不可能全天候待命。在这种情况下，能够持续不断监控系统的人工智能就展现出了明显的优势。
50项**
西门子开展神经网络研究已有约30年了。公司已经在将神经网络应用于人工智能方面取得了长足的进步。例如，西门子持续优化其“面向神经网络的软件环境（SENN） ”，并针对不断涌现的新应用领域（包括燃气轮机和风机优化领域）对SENN进行了改良。Sterzing指出：“我们拥有约50项学习过程方面的**。”
西门子发电服务集团和CT已研发出能够持续优化燃气轮机燃烧过程的运行与控制的系统。这个系统名为“燃气轮机自主控制优化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研发的人工智能技术。目前，西门子正在为亚洲的一个大客户安装这个系统，并将在西门子良好的H级燃气轮机上进行深入测试。测试于2019年2月底前开始。一般来说，对燃气轮机整体运行情况的改进是十分困难的，因为更低的排放通常会导致轮机使用寿命缩短。这是由于高能燃烧振荡会导致材料疲劳，从而加剧磨损。
在许多不同类型的燃气轮机上进行的测试结果已经证明，GT-ACO切实有效。*将燃机的氮氧化物排放量手动设置为较低后，人工智能系统将接管燃烧单元。西门子发电服务集团GT-ACO研发负责人Hans-Gerd Brummel说：“在测试中，人工智能系统启动两分钟后，排放值就下降了20%。”Brummel是西门子在轮机远程诊断和维护方面的开拓者。他曾荣获西门子“年度发明家”奖，以表彰他所取得的成绩。
优化排放
将人工智能系统用于轮机的主要目标是将氮氧化物的排放量降至较低。为实现这一点，GT-ACO的神经模型将改变燃料在燃气轮机燃烧器内的分布。然而，受位置、燃气成分和当地天气条件等因素的影响，每个燃烧器的设置不尽相同。正因如此，GT-ACO需要花几个星期来学习每个燃气轮机的情况，然后才能自动对控制过程作出有益的调整。
Brummel表示：“客户对我们的技术表现出了很大的兴趣。由于可再生能源在发电电网中所占比重很高，相关人员往往需要利用燃气轮机来维持电网频率。”在这种不断变化的运行环境中，振荡幅度增大的风险不断上升，磨损也相应增加。然而，Brummel充满信心：“对于这种情况，GT-ACO将能帮上大忙，因为它可以着重优化阻尼振动。”
GT-ACO还可用于在一定程度上延缓燃气轮机老化。这是因为，这项技术已将物理模型形式的燃气轮机热力学知识与机器学习结合了起来。
Sterzing坚信，这项技术在西门子将大有可为。它可以在配电、生产自动化和过程工业应用等领域大展身手。Brummel已经在与发电行业的客户探讨GT-ACO，并正在研发更多优化应用。
西门子代理商气候变化已是不争的事实。问题是我们能否遏止气候变化？西门子开展的一项研究勾勒出通往《巴黎协定》目标的道路蓝图。
本世纪，人们的生活将发生怎样的转变？自动驾驶汽车能否驶上街头？癌症会不会被克服？能不能在火星上建立殖民地？没有人知道答案。然而，就地球未来的气温而言，我们有一个明确的目标：2015年签订的《巴黎气候协定》要求国际社会（美国除外）必须将**升温幅度限制在2摄氏度以内（以本世纪工业革命前的气温水平为基础）。我们还知道怎样才能实现这一目标：将温室气体，特别是二氧化碳（CO2）的排放量降至“零”。
但要实现这一目标，需要采取一整套脱碳措施。由于《巴黎协定》并未规定相应的举措，因此，各国**及国际科研机构一直在研究和讨论，需要采取哪些措施才能实现这个气候目标。依托其环保业务组合，西门子一直在帮助电能供应及需求两方面的客户降低碳足迹。2019年底，西门子发布一份意见书，在广泛深入的计算机模拟的基础上，以德国《2050年气候行动计划》为例，介绍了一系列有助于迈向碳中和的**经济措施。
在供应方面，**发电主力仍然是矿物燃料，如煤炭、天然气和石油，后果就是将大量温室气体排放到大气中。据世界银行称，2014年矿物燃料发电占比为67%，其余则为核电和可再生能源发电。德国的情况比**平均水平好一些。2019年，矿物燃料发电占比不到50%。德国**的气候计划提出：到2050年，德国可再生能源发电占比将提高至80%，其中风电的贡献较大。但要实现这一目标，必须有明确的计划。
当然，可再生能源发电并网殊非易事，因为风电和太阳能发电都具有显著的波动性。因此，同其他国家一样，德国也需要一个高度灵活而又稳定的电网。它必须借助智能电能管理系统来满足高峰需求，并在电力供大于求时，按需利用其他解决方案，如热泵、蓄电技术或制氢系统等，帮助稳定电网。然而，这并不意味着可以直接关停常规电厂。在可再生能源发电不能保证基本发电量的情况下，必须依靠其他电厂来保证电网稳定。不过，配备如西门子提供的联合循环和单循环燃气轮机等设施的燃气电厂，可以取代燃煤电厂供应基本发电量，并可在日后随可再生能源发电占比不断提高，用作备用系统。得益于此，德国将在2050年之前或更早时候，退出煤电生产。简而言之，必须像扩大可再生能源发电那样，以同样坚定的决心来推进常规发电转型。
在需求方面，所有经济领域必须更加紧密地结合在一起。其中的关键概念是，通过电气化和利用电能转化合成燃料双管齐下，实现供热、交通和工业等部门的“部门联合”。
譬如，如今供热的主要途径仍然是燃烧矿物燃料。这种情况将会发生改变。虽然集中供热主要利用热泵结合太阳能集热系统实现电气化，但已出现朝着借助生物质、“电阻加热器”和热泵等混合系统实现工业和区域集中供热的电气化转型趋势。如果这一趋势延续下去，这些技术可以取代天然气，致力于实现较终的二氧化碳减排目标。显而易见，在采取这些措施的同时，还应改善楼宇保温隔热措施，以及部署楼宇自控系统。
交通领域在很大程度上已经实现电气化，这主要是在公共交通领域：铁路、地铁、火车，甚至越来越多的公共汽车。但汽车，特别是私家车，也需要转型——考虑到2019年仅德国的汽车保有量就高达4500万辆，而在**范围内，截至2015年的数据为近9.5亿辆，这可不是个轻松的任务。西门子意见书指出，2030年之后，采用电能转化合成燃料的电动汽车将开始占到较大比例。西门子代理商
如果碳排放在所难免……
另一方面，理想情况下，货运应当从公路转移到铁路，如德国“Agora交通转型”（Agora Verkehrswende）倡议的*所呼吁的，但迄今为止这一趋势尚未成型。不过，卡车也可以采用混合动力解决方案，如电池和采用氢燃料和电能转化合成燃料的发动机。不仅如此，西门子的电气化高速路电车高架线系统，也很可能带来较大的灵活性。除公路运输之外，空运和海运脱碳亦至关重要。譬如，飞机应当越来越多地使用混合动力电动推进系统和合成燃料；西门子的研究预计，到2030年，首架100座混合动力电动飞机将投入运营。
在工业部门，脱碳不仅涉及供热，还牵涉到生产新产品，如化工行业生产化肥、塑料或清洁剂，这些生产活动仍主要采用矿物燃料。如果不能完全杜绝排放二氧化碳，比如水泥生产就是这种情况，那么，应当借助碳捕集和封存（CCS）技术，将二氧化碳分离出来并加以封存。CCS可以帮助实现90%以上的二氧化碳减排率。
这样看来，在**经济的各个领域推进电气化转型应是大幅降低温室气体排放量的较佳途径。但是，如果不在减排的同时提高能效，《巴黎协定》的宏伟目标将无法实现。高能效电力驱动系统、热泵、楼宇自控系统、火车等等，以及发电本身，都是如此。譬如，在适用情况下，工业部门都应当使用热电联产（CHP）方式。正如2019年5月《科学》杂志刊登的一篇文章所**强调的，到2030年，仅提高能效就可将温室气体排放量减少高达50%。
现在，这些创新技术能否创造一个气候变化得到控制的美丽新世界？到2*，**升温幅度能否真的控制在2摄氏度以内？尽管这些措施在技术上和经济上是切实可行的，但谁都不能打包票。正如西门子建议书及其他研究所强调的，这些举措的实施离不开国家及国际社会的政治意愿。譬如，德国**必须构建适当的政治框架，以便确保实现加速淘汰燃煤发电。为促进实现这一目标，德国也需要扶持新的电力市场，为可再生能源发电和低排放技术投资给予优惠，或者引入二氧化碳排放较低限价。西门子PLC
特高压的三千公里传输路
西门子将为长约3300公里的高压直流输电（HVDC）线路提供变压器。它能够传输1100千伏的特高压，这也是目前商用输电线路和变压器实现的较高输电电压。
西门子将为中国一条创纪录的输电线路提供电压高达1100千伏（kV）的变压器。从西北的昌吉到东部的古泉，绵延3284公里，输电容量高达12000兆瓦，这条全新的HVDC线路是世界上较大的HVDC项目，而一座现代核电站的发电量仅在1000到2000兆瓦之间。
西门子为这个项目提供了创纪录的单相变压器，容量高达587兆伏安（MVA）。三台这样的单相变压器在连接后可为输电站提供1761兆伏安的容量。
这条HVDC线路将由国家电网公司运营，预计将于2019年底投入运行。以在德国纽伦堡的西门子变压器工厂为首，西门子的多家工厂正与其在中国广州的HVDC变压器工厂和当地合作伙伴一起完成这个具有挑战性的项目。
HVDC技术可以降低远距离输电过程中的电力损耗。在每条HVDC线路的起点和终点，直流电与交流电可经换流站互相转换。变压器将向换流站输送电力，并提供高电流与高电压。
为了将绵延3000公里的**长输电线路上的电力损耗降至较低，并尽可能提高输电效率，必须以较低电流输送电力。而这只有利用高输电电压才能实现。因此，变压器的目标是达到±1100千伏输电电压。输电电压越高，输电损耗就越低。
尺寸和电压控制
西门子在HVDC技术领域居于良好地位。2008年，西门子为**首条800千伏HVDC线路提供了先进技术，这次在中国也是如此。针对这个1100千伏的项目，工程师必须专门设计这批变压器，以使其能够处理新的较高电压和电力。几年前，他们曾借助一台原型机来展示将高压电送入变压器的过程。
工程师们所面临的挑战在于控制大型电场。要实现这一点就需要重新设计变压器的绝缘系统。为了使用基于纤维素（固态材料）和矿物油（绝缘液体）的常规绝缘材料，必须全面、详细地掌握这些材料的属性。现在，工程师对绝缘材料进行了巧妙的安排，可保证变压器运行与测试的安全。而如将电流与电压引入变压器的套管等组件也必须适应新要求。另一个需要考虑的因素是杂散电磁场。它会导致框架和箱组件损耗。为了较大限度地降低损耗，西门子*开发出了一种特殊的屏蔽物。
**较大的单相变压器
这台变压器是有史以来较大的单相变压器。它的长度**过37米，宽度达到5米，未装配套管时的运输高度为5.9米。待套管装配完毕后，其高度将达到约13.5米。这样一台变压器的初始重量为490吨。但在现场灌入绝缘液体，并装配好诸如套管等全部组件后，其重量将在800吨以上。目前，西门子是一一家能将这样的变压器整体搬运至较终目的地完成交付的供应商。
打造未来电网的尖端骨干
西门子推出的HVDC PLUS输电技术将在今后几十年内为基于可再生能源的电力供应打下基础。
在理想情况下，可再生能源本应取自何处，就用之何处。然而，现实情况并非始终如此。譬如，海上风电场生产的电力必须输送至沿海地区。这一过程通常需要使用高压直流输电线路（HVDC）。当输电电缆长度**过80公里时，HVDC是较为高效的解决方案。HVDC系统通过换流站将海上风电场产生的交流电转换为直流电。这些直流电在被输送至陆地后，又会经换流站转换回交流电。举例来说，通过这一过程，北海上的一条海上直流输电线路可以实现低于4%的输电损耗。
陆地上的太阳能发电系统、风电场和水电站产生的电力往往需要跨越遥远的距离才能到达城市地区。例如，为了将德国北部风电场产生的电能传输至南部地区，一条总长度达3800公里的新输电线路正在规划之中。这一项目同样采用直流输电。西门子能源业务的HVDC换流器产品开发主管Jörg Dorn表示：“这些电力高速公路将构成未来电力网络的骨干。”
这并不足为奇。因为输电容量为2500兆瓦的三相交流输电系统在800公里的输电距离内会产生约9%的输电损耗，而直流输电可以将损耗降低30%到50%不等。从2010年起，西门子在中国建成的一套HVDC系统就证明了直流输电线路能够成功运行。这套系统的输电容量高达5000兆瓦，可将在云南的水电站生产的电力输送至远在1400公里之外的广东省内的大城市。通过取代由燃煤产生的补充电力，广东省每年可减排二氧化碳约3000万吨。
不仅如此，HVDC输电还有一个*特的优点，它可以将由于电网频率不同而在技术上不可兼容的三相交流电网连接起来。因此，对西门子来说，继续优化HVDC技术是明智之举。目前，西门子是**良好的HVDC系统制造商之一，拥有约40%的市场份额。
隔离故障
在一些应用场景中，使用传统HVDC技术需要耗费大量的精力且成本高昂，西门子为此开发出了专门的HVDC解决方案。比如说，2010年，HVDC PLUS技术被**使用，通过一条穿越东湾区的长85公里的电缆将坐落于加利福尼亚州州匹兹堡的天然气电厂生产的电力输送至旧金山市中心。
HVDC PLUS设施能带来诸多益处。比方说，不同于传统HVDC系统，HVDC PLUS通常不要求在电网中使用交流滤波器。这是因为在HVDC PLUS系统中，电流转换所需的绝缘栅双较晶体管（IGBT）模块能够以高度智能的方式实现精准开关，从而让换流过程产生接近理想的电流和电压波形。这样就*使用滤波器，从而节省了空间，使HVDC PLUS解决方案较其适用于如海上风电场等系统。当然，西门子还在坚持不懈地改进其电力电子系统。例如，在2016年8月于巴黎举办的国际大电网**（CIGRE）展会上，西门子发布了性能是以往型号的两倍的IGBT模块。这意味着实现规定性能所需的模块数量更少，从而可以节省更多空间。
不仅如此，尽管常规HVDC系统需要在有输电干线电压的情况下才能从交流电转换为直流电，HVDC PLUS设施可自行产生这种电压。由此带来的好处是，当输电线上的电压发生中断，或当某个电厂彻底停机时，这项新技术能够自行生成干线电压，实现“黑启动”，从而降低断电风险。
除此之外，如果高架电力线遭遇雷击，那么采用全桥技术的新一代发电换流器将允许系统在短短数百毫秒内多次重新启动，确保故障被隔离而不扩散。
深埋地底还是架空
传统HVDC技术已融合了40多年持续研发所取得的成果，而HVDC PLUS技术则相对较新。不过，西门子已在对其进行进一步研发。目前，功率较大的HVDC PLUS系统连接法国Baixas与西班牙Santa Llogaia。它长65公里，有两套系统，通过两条输电容量各为1000兆瓦的地下电缆输送电力。迄今为止，HVDC PLUS技术一直被用于地下电缆线路。然而，借助采用全桥技术的新型IGBT模块，计划在2022年之前竣工的贯穿德国南北、长340公里的Ultranet输电线路，将能够使用输电容量高达2000兆瓦的灵活、可靠的高架线路。Ultranet项目只是朝着未来覆盖全欧洲的、基于可再生能源的直流电网迈出的第一步，欧洲电力输电系统运营商网络预计将在2050年建成这个电网。这些系统以及其他概念都旨在满足今后几十年的能源供应要求。
西门子研究院（CT）研发的基于神经网络的人工智能系统已使西门子内良好燃气轮机的燃烧过程得到了稳步优化。燃烧过程已经“学会”要如何持续调整燃料阀以实现优化并减少排放和磨损。现在，西门子发电服务集团正**将这项联合研发的技术应用于客户现场，以优化西门子内较大、较现代化的固定式燃气轮机。由于西门子客户处的许多复杂系统都能借助人工智能来改善运行情况，这项技术在提升能效方面的潜力是巨大的。
2016年3月，当谷歌公司研发的阿尔法围棋软件以五局四胜的成绩力挫来自韩国的世界良好棋手时，人工智能充分展示出了其实实在在的颠覆性潜力。而当西门子研究院（CT）的研究人员发现他们研发的人工智能系统能够助力实现系统优化时，他们也同样感到惊讶。CT商务分析与监控技术领域的机器学习*Volkmar Sterzing表示：“我们发现，如果一个系统的运行表现取决于*的经验，那么它也可以利用人工智能加以优化。”
随着系统的结构日益复杂、需要应对的因素不断增加，哪怕是*在进行系统调整时也必须采取折衷的方法。*不可能全天候待命。在这种情况下，能够持续不断监控系统的人工智能就展现出了明显的优势。
50项**
西门子开展神经网络研究已有约30年了。公司已经在将神经网络应用于人工智能方面取得了长足的进步。例如，西门子持续优化其“面向神经网络的软件环境（SENN） ”，并针对不断涌现的新应用领域（包括燃气轮机和风机优化领域）对SENN进行了改良。Sterzing指出：“我们拥有约50项学习过程方面的**。”
西门子发电服务集团和CT已研发出能够持续优化燃气轮机燃烧过程的运行与控制的系统。这个系统名为“燃气轮机自主控制优化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研发的人工智能技术。目前，西门子正在为亚洲的一个大客户安装这个系统，并将在西门子良好的H级燃气轮机上进行深入测试。测试于2019年2月底前开始。一般来说，对燃气轮机整体运行情况的改进是十分困难的，因为更低的排放通常会导致轮机使用寿命缩短。这是由于高能燃烧振荡会导致材料疲劳，从而加剧磨损。
在许多不同类型的燃气轮机上进行的测试结果已经证明，GT-ACO切实有效。*将燃机的氮氧化物排放量手动设置为较低后，人工智能系统将接管燃烧单元。西门子发电服务集团GT-ACO研发负责人Hans-Gerd Brummel说：“在测试中，人工智能系统启动两分钟后，排放值就下降了20%。”Brummel是西门子在轮机远程诊断和维护方面的开拓者。他曾荣获西门子“年度发明家”奖，以表彰他所取得的成绩。
优化排放
将人工智能系统用于轮机的主要目标是将氮氧化物的排放量降至较低。为实现这一点，GT-ACO的神经模型将改变燃料在燃气轮机燃烧器内的分布。然而，受位置、燃气成分和当地天气条件等因素的影响，每个燃烧器的设置不尽相同。正因如此，GT-ACO需要花几个星期来学习每个燃气轮机的情况，然后才能自动对控制过程作出有益的调整。
Brummel表示：“客户对我们的技术表现出了很大的兴趣。由于可再生能源在发电电网中所占比重很高，相关人员往往需要利用燃气轮机来维持电网频率。”在这种不断变化的运行环境中，振荡幅度增大的风险不断上升，磨损也相应增加。然而，Brummel充满信心：“对于这种情况，GT-ACO将能帮上大忙，因为它可以着重优化阻尼振动。”
GT-ACO还可用于在一定程度上延缓燃气轮机老化。这是因为，这项技术已将物理模型形式的燃气轮机热力学知识与机器学习结合了起来。
Sterzing坚信，这项技术在西门子将大有可为。它可以在配电、生产自动化和过程工业应用等领域大展身手。Brummel已经在与发电行业的客户探讨GT-ACO，并正在研发更多优化应用。
西门子代理商气候变化已是不争的事实。问题是我们能否遏止气候变化？西门子开展的一项研究勾勒出通往《巴黎协定》目标的道路蓝图。
本世纪，人们的生活将发生怎样的转变？自动驾驶汽车能否驶上街头？癌症会不会被克服？能不能在火星上建立殖民地？没有人知道答案。然而，就地球未来的气温而言，我们有一个明确的目标：2015年签订的《巴黎气候协定》要求国际社会（美国除外）必须将**升温幅度限制在2摄氏度以内（以本世纪工业革命前的气温水平为基础）。我们还知道怎样才能实现这一目标：将温室气体，特别是二氧化碳（CO2）的排放量降至“零”。
但要实现这一目标，需要采取一整套脱碳措施。由于《巴黎协定》并未规定相应的举措，因此，各国**及国际科研机构一直在研究和讨论，需要采取哪些措施才能实现这个气候目标。依托其环保业务组合，西门子一直在帮助电能供应及需求两方面的客户降低碳足迹。2019年底，西门子发布一份意见书，在广泛深入的计算机模拟的基础上，以德国《2050年气候行动计划》为例，介绍了一系列有助于迈向碳中和的**经济措施。
在供应方面，**发电主力仍然是矿物燃料，如煤炭、天然气和石油，后果就是将大量温室气体排放到大气中。据世界银行称，2014年矿物燃料发电占比为67%，其余则为核电和可再生能源发电。德国的情况比**平均水平好一些。2019年，矿物燃料发电占比不到50%。德国**的气候计划提出：到2050年，德国可再生能源发电占比将提高至80%，其中风电的贡献较大。但要实现这一目标，必须有明确的计划。
当然，可再生能源发电并网殊非易事，因为风电和太阳能发电都具有显著的波动性。因此，同其他国家一样，德国也需要一个高度灵活而又稳定的电网。它必须借助智能电能管理系统来满足高峰需求，并在电力供大于求时，按需利用其他解决方案，如热泵、蓄电技术或制氢系统等，帮助稳定电网。然而，这并不意味着可以直接关停常规电厂。在可再生能源发电不能保证基本发电量的情况下，必须依靠其他电厂来保证电网稳定。不过，配备如西门子提供的联合循环和单循环燃气轮机等设施的燃气电厂，可以取代燃煤电厂供应基本发电量，并可在日后随可再生能源发电占比不断提高，用作备用系统。得益于此，德国将在2050年之前或更早时候，退出煤电生产。简而言之，必须像扩大可再生能源发电那样，以同样坚定的决心来推进常规发电转型。
在需求方面，所有经济领域必须更加紧密地结合在一起。其中的关键概念是，通过电气化和利用电能转化合成燃料双管齐下，实现供热、交通和工业等部门的“部门联合”。
譬如，如今供热的主要途径仍然是燃烧矿物燃料。这种情况将会发生改变。虽然集中供热主要利用热泵结合太阳能集热系统实现电气化，但已出现朝着借助生物质、“电阻加热器”和热泵等混合系统实现工业和区域集中供热的电气化转型趋势。如果这一趋势延续下去，这些技术可以取代天然气，致力于实现较终的二氧化碳减排目标。显而易见，在采取这些措施的同时，还应改善楼宇保温隔热措施，以及部署楼宇自控系统。
交通领域在很大程度上已经实现电气化，这主要是在公共交通领域：铁路、地铁、火车，甚至越来越多的公共汽车。但汽车，特别是私家车，也需要转型——考虑到2019年仅德国的汽车保有量就高达4500万辆，而在**范围内，截至2015年的数据为近9.5亿辆，这可不是个轻松的任务。西门子意见书指出，2030年之后，采用电能转化合成燃料的电动汽车将开始占到较大比例。西门子代理商
如果碳排放在所难免……
另一方面，理想情况下，货运应当从公路转移到铁路，如德国“Agora交通转型”（Agora Verkehrswende）倡议的*所呼吁的，但迄今为止这一趋势尚未成型。不过，卡车也可以采用混合动力解决方案，如电池和采用氢燃料和电能转化合成燃料的发动机。不仅如此，西门子的电气化高速路电车高架线系统，也很可能带来较大的灵活性。除公路运输之外，空运和海运脱碳亦至关重要。譬如，飞机应当越来越多地使用混合动力电动推进系统和合成燃料；西门子的研究预计，到2030年，首架100座混合动力电动飞机将投入运营。
在工业部门，脱碳不仅涉及供热，还牵涉到生产新产品，如化工行业生产化肥、塑料或清洁剂，这些生产活动仍主要采用矿物燃料。如果不能完全杜绝排放二氧化碳，比如水泥生产就是这种情况，那么，应当借助碳捕集和封存（CCS）技术，将二氧化碳分离出来并加以封存。CCS可以帮助实现90%以上的二氧化碳减排率。
这样看来，在**经济的各个领域推进电气化转型应是大幅降低温室气体排放量的较佳途径。但是，如果不在减排的同时提高能效，《巴黎协定》的宏伟目标将无法实现。高能效电力驱动系统、热泵、楼宇自控系统、火车等等，以及发电本身，都是如此。譬如，在适用情况下，工业部门都应当使用热电联产（CHP）方式。正如2019年5月《科学》杂志刊登的一篇文章所**强调的，到2030年，仅提高能效就可将温室气体排放量减少高达50%。
现在，这些创新技术能否创造一个气候变化得到控制的美丽新世界？到2*，**升温幅度能否真的控制在2摄氏度以内？尽管这些措施在技术上和经济上是切实可行的，但谁都不能打包票。正如西门子建议书及其他研究所强调的，这些举措的实施离不开国家及国际社会的政治意愿。譬如，德国**必须构建适当的政治框架，以便确保实现加速淘汰燃煤发电。为促进实现这一目标，德国也需要扶持新的电力市场，为可再生能源发电和低排放技术投资给予优惠，或者引入二氧化碳排放较低限价。西门子PLC
特高压的三千公里传输路
西门子将为长约3300公里的高压直流输电（HVDC）线路提供变压器。它能够传输1100千伏的特高压，这也是目前商用输电线路和变压器实现的较高输电电压。
西门子将为中国一条创纪录的输电线路提供电压高达1100千伏（kV）的变压器。从西北的昌吉到东部的古泉，绵延3284公里，输电容量高达12000兆瓦，这条全新的HVDC线路是世界上较大的HVDC项目，而一座现代核电站的发电量仅在1000到2000兆瓦之间。
西门子为这个项目提供了创纪录的单相变压器，容量高达587兆伏安（MVA）。三台这样的单相变压器在连接后可为输电站提供1761兆伏安的容量。
这条HVDC线路将由国家电网公司运营，预计将于2019年底投入运行。以在德国纽伦堡的西门子变压器工厂为首，西门子的多家工厂正与其在中国广州的HVDC变压器工厂和当地合作伙伴一起完成这个具有挑战性的项目。
HVDC技术可以降低远距离输电过程中的电力损耗。在每条HVDC线路的起点和终点，直流电与交流电可经换流站互相转换。变压器将向换流站输送电力，并提供高电流与高电压。
为了将绵延3000公里的**长输电线路上的电力损耗降至较低，并尽可能提高输电效率，必须以较低电流输送电力。而这只有利用高输电电压才能实现。因此，变压器的目标是达到±1100千伏输电电压。输电电压越高，输电损耗就越低。
尺寸和电压控制
西门子在HVDC技术领域居于良好地位。2008年，西门子为**首条800千伏HVDC线路提供了先进技术，这次在中国也是如此。针对这个1100千伏的项目，工程师必须专门设计这批变压器，以使其能够处理新的较高电压和电力。几年前，他们曾借助一台原型机来展示将高压电送入变压器的过程。
工程师们所面临的挑战在于控制大型电场。要实现这一点就需要重新设计变压器的绝缘系统。为了使用基于纤维素（固态材料）和矿物油（绝缘液体）的常规绝缘材料，必须全面、详细地掌握这些材料的属性。现在，工程师对绝缘材料进行了巧妙的安排，可保证变压器运行与测试的安全。而如将电流与电压引入变压器的套管等组件也必须适应新要求。另一个需要考虑的因素是杂散电磁场。它会导致框架和箱组件损耗。为了较大限度地降低损耗，西门子*开发出了一种特殊的屏蔽物。
**较大的单相变压器
这台变压器是有史以来较大的单相变压器。它的长度**过37米，宽度达到5米，未装配套管时的运输高度为5.9米。待套管装配完毕后，其高度将达到约13.5米。这样一台变压器的初始重量为490吨。但在现场灌入绝缘液体，并装配好诸如套管等全部组件后，其重量将在800吨以上。目前，西门子是一一家能将这样的变压器整体搬运至较终目的地完成交付的供应商。
打造未来电网的尖端骨干
西门子推出的HVDC PLUS输电技术将在今后几十年内为基于可再生能源的电力供应打下基础。
在理想情况下，可再生能源本应取自何处，就用之何处。然而，现实情况并非始终如此。譬如，海上风电场生产的电力必须输送至沿海地区。这一过程通常需要使用高压直流输电线路（HVDC）。当输电电缆长度**过80公里时，HVDC是较为高效的解决方案。HVDC系统通过换流站将海上风电场产生的交流电转换为直流电。这些直流电在被输送至陆地后，又会经换流站转换回交流电。举例来说，通过这一过程，北海上的一条海上直流输电线路可以实现低于4%的输电损耗。
陆地上的太阳能发电系统、风电场和水电站产生的电力往往需要跨越遥远的距离才能到达城市地区。例如，为了将德国北部风电场产生的电能传输至南部地区，一条总长度达3800公里的新输电线路正在规划之中。这一项目同样采用直流输电。西门子能源业务的HVDC换流器产品开发主管Jörg Dorn表示：“这些电力高速公路将构成未来电力网络的骨干。”
这并不足为奇。因为输电容量为2500兆瓦的三相交流输电系统在800公里的输电距离内会产生约9%的输电损耗，而直流输电可以将损耗降低30%到50%不等。从2010年起，西门子在中国建成的一套HVDC系统就证明了直流输电线路能够成功运行。这套系统的输电容量高达5000兆瓦，可将在云南的水电站生产的电力输送至远在1400公里之外的广东省内的大城市。通过取代由燃煤产生的补充电力，广东省每年可减排二氧化碳约3000万吨。
不仅如此，HVDC输电还有一个*特的优点，它可以将由于电网频率不同而在技术上不可兼容的三相交流电网连接起来。因此，对西门子来说，继续优化HVDC技术是明智之举。目前，西门子是**良好的HVDC系统制造商之一，拥有约40%的市场份额。
隔离故障
在一些应用场景中，使用传统HVDC技术需要耗费大量的精力且成本高昂，西门子为此开发出了专门的HVDC解决方案。比如说，2010年，HVDC PLUS技术被**使用，通过一条穿越东湾区的长85公里的电缆将坐落于加利福尼亚州州匹兹堡的天然气电厂生产的电力输送至旧金山市中心。
HVDC PLUS设施能带来诸多益处。比方说，不同于传统HVDC系统，HVDC PLUS通常不要求在电网中使用交流滤波器。这是因为在HVDC PLUS系统中，电流转换所需的绝缘栅双较晶体管（IGBT）模块能够以高度智能的方式实现精准开关，从而让换流过程产生接近理想的电流和电压波形。这样就*使用滤波器，从而节省了空间，使HVDC PLUS解决方案较其适用于如海上风电场等系统。当然，西门子还在坚持不懈地改进其电力电子系统。例如，在2016年8月于巴黎举办的国际大电网**（CIGRE）展会上，西门子发布了性能是以往型号的两倍的IGBT模块。这意味着实现规定性能所需的模块数量更少，从而可以节省更多空间。
不仅如此，尽管常规HVDC系统需要在有输电干线电压的情况下才能从交流电转换为直流电，HVDC PLUS设施可自行产生这种电压。由此带来的好处是，当输电线上的电压发生中断，或当某个电厂彻底停机时，这项新技术能够自行生成干线电压，实现“黑启动”，从而降低断电风险。
除此之外，如果高架电力线遭遇雷击，那么采用全桥技术的新一代发电换流器将允许系统在短短数百毫秒内多次重新启动，确保故障被隔离而不扩散。
深埋地底还是架空
传统HVDC技术已融合了40多年持续研发所取得的成果，而HVDC PLUS技术则相对较新。不过，西门子已在对其进行进一步研发。目前，功率较大的HVDC PLUS系统连接法国Baixas与西班牙Santa Llogaia。它长65公里，有两套系统，通过两条输电容量各为1000兆瓦的地下电缆输送电力。迄今为止，HVDC PLUS技术一直被用于地下电缆线路。然而，借助采用全桥技术的新型IGBT模块，计划在2022年之前竣工的贯穿德国南北、长340公里的Ultranet输电线路，将能够使用输电容量高达2000兆瓦的灵活、可靠的高架线路。Ultranet项目只是朝着未来覆盖全欧洲的、基于可再生能源的直流电网迈出的第一步，欧洲电力输电系统运营商网络预计将在2050年建成这个电网。这些系统以及其他概念都旨在满足今后几十年的能源供应要求。
