نقاط داغ اخیر در ترانسفورماتورهای ولتاژ متوسط ​​و بالا در جهان (2025-2026)

1. ارتقاء استانداردهای بهره‌وری انرژی و تحول سبز: سازگاری با انرژی‌های نو به عنوان هسته اصلی

در سطح جهانی، الزامات مربوط به بهره‌وری انرژی در صنایع متوسط ​​و ... ترانسفورماتور ولتاژ بالاسرعت این روند رو به افزایش است و فقدان استانداردهای بهره‌وری انرژی در بخش تولید انرژی‌های نو در سال‌های اخیر به یک نقطه ضعف اساسی تبدیل شده است. در آوریل 2024، چین نسخه جدید حداقل مقادیر مجاز بهره‌وری انرژی و درجه‌بندی بهره‌وری انرژی برای ترانسفورماتورهای قدرت (GB20052-2024) را منتشر کرد که رسماً در فوریه 2025 اجرا شد. برای اولین بار، این استاندارد ترانسفورماتورهای 6kV-66kV را برای تولید انرژی‌های نو (فتوولتائیک، انرژی بادی، ذخیره‌سازی انرژی) در مقررات اجباری بهره‌وری انرژی گنجانده است و سناریوهای ولتاژ اصلی برای اتصال به شبکه انرژی‌های نو را پوشش می‌دهد (به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای 35kV غوطه‌ور در روغن/نوع خشک بیش از 95٪ از کاربردها را در بخش انرژی‌های نو تشکیل می‌دهند).

هدف اصلی ارتقاء استاندارد، کاهش تلفات انتقال از انرژی‌های نو است. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن ترانسفورماتورهای سمت تولید روغنی ۳۵ کیلوولت، تلفات بی‌باری راندمان انرژی درجه ۳ تحت استاندارد جدید در مقایسه با نسخه قدیمی (GB6451-2015) ۳۰٪ کاهش یافته است و راندمان انرژی درجه ۱ نیز ۱۰٪ دیگر کاهش یافته است؛ تلفات بی‌باری ترانسفورماتورهای خشک ۳۵ کیلوولت (درجه ۳) در مقایسه با استاندارد صنعتی (NB/T31062-2014) ۲۰٪ کاهش یافته است. طبق برآوردها، اگر تمام ترانسفورماتورهای انرژی نو در چین از درجه S11 به درجه S20 ارتقا یابند، انتشار کربن می‌تواند ۵۵ میلیون تن کاهش یابد که معادل ۲.۸ برابر تولید برق نیروگاه برق آبی گژوبا در سال ۲۰۲۱ است.

این پیاده‌سازی استاندارد نه تنها تحول صنعت ترانسفورماتور چین به سمت راندمان بالا و کربن کم را ارتقا می‌دهد، بلکه یک چارچوب مرجع مهم در زمینه راندمان انرژی برای اتصال شبکه انرژی جدید جهانی نیز فراهم می‌کند.

1. شبکه هوشمند و هوش مصنوعی مبتنی بر تقاضا: ترانسفورماتورهای حالت جامد (SST) به هسته نسل بعدی تبدیل می‌شوند

با انفجار قدرت محاسباتی هوش مصنوعی (به عنوان مثال، آموزش مدل‌های بزرگ ChatGPT در سه روز به اندازه ۳۰۰۰ وسیله نقلیه تسلا که ۳۲۰،۰۰۰ کیلومتر رانندگی می‌کنند، برق مصرف می‌کند) و تسریع ساخت شبکه‌های هوشمند، ترانسفورماتورهای سنتی دیگر نمی‌توانند نیازهای چگالی توان بالا و تنظیم دینامیکی را برآورده کنند. ترانسفورماتورهای حالت جامد (SSTs)، با مزایای اندازه کوچک، راندمان بالا و پشتیبانی از جریان برق دو طرفه، اخیراً به کانون توجه تحقیقات فناوری و بازار تبدیل شده‌اند.

SSTها از فناوری تبدیل الکترونیک قدرت با فرکانس بالا استفاده می‌کنند. در مقایسه با ترانسفورماتورهای فرکانس صنعتی سنتی، حجم آنها 50 تا 80 درصد و وزن آنها 60 تا 80 درصد کاهش می‌یابد و می‌توانند به تنظیم ولتاژ پویا در سطح میلی‌ثانیه و خروجی ولتاژ ثابت دست یابند، که آنها را به ویژه برای سناریوهایی مانند مراکز داده هوش مصنوعی، اتصال شبکه انرژی جدید و ایستگاه‌های شارژ فوق سریع مناسب می‌کند. به عنوان مثال، آخرین گزارش رسمی NVIDIA، SSTها را به عنوان راه حل ترجیحی برای تامین مستقیم ولتاژ متوسط ​​در مراکز داده فهرست می‌کند و شرکت‌هایی مانند Jinpan Technology توسعه نمونه اولیه SST را تکمیل کرده و نمونه‌هایی را برای NVIDIA ارسال کرده‌اند.

اگرچه SSTها هنوز در مرحله نمونه اولیه/تایید در مقیاس کوچک هستند (انتظار می‌رود از سال ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۰ در مقیاس بزرگ تجاری‌سازی شوند)، انتظارات بازار بالاست - گزارش تحقیقاتی Guangda Securities اشاره می‌کند که انتظار می‌رود SSTها با بهره‌گیری از دو چرخ «هوش مصنوعی + انرژی جدید» به یک پیشرفت در تنگناهای برق تبدیل شوند و اندازه بازار از ۶ میلیارد یوان در سال ۲۰۲۴ به ۲۶.۴ میلیارد یوان در سال ۲۰۲۷ (نرخ رشد مرکب سالانه حدود ۶۴٪) افزایش یابد.

1. کمبود عرضه جهانی و مزایای چین: کنترل مستقل کل زنجیره صنعت، به رقابت‌پذیری اصلی تبدیل می‌شود

در سطح جهانی، ترانسفورماتورهای ولتاژ متوسط ​​و بالا با کمبود شدید عرضه مواجه هستند: شکاف عرضه ترانسفورماتورهای قدرت در ایالات متحده در مقایسه با سال ۲۰۱۹، ۱۱۶ درصد افزایش یافته است، ارتقاء شبکه برق اروپا به دلیل کمبود ترانسفورماتور به کندی پیش می‌رود و پروژه‌های بزرگ خورشیدی در هند در انتظار ترانسفورماتورها، بلااستفاده مانده‌اند. در این شرایط، چین با ۶۰ درصد از ظرفیت تولید جهانی، به بزرگترین ذینفع تبدیل شده است.

مزایای اصلی چین در ترانسفورماتورها در قابلیت کنترل مستقل در کل زنجیره صنعت نهفته است:

مواد اصلی: تولید فولاد سیلیکونی جهت‌دار (ماده "قلب" ترانسفورماتورها) به 3.0325 میلیون تن (2024) رسید، که پنج برابر ژاپن و هشت برابر ایالات متحده است. گروه بائواستیل تنها خط تولید ورق فولاد سیلیکونی فوق نازک 0.18 میلی‌متری در جهان را ساخته است که عملکرد آن در صدر جهان قرار دارد.

فناوری و ظرفیت: گروه تجهیزات الکتریکی چین، شرکت‌هایی مانند XD، Baobian و Shandong Electrical Engineering را برای تشکیل طیف کاملی از ظرفیت‌های "UHV + انرژی نو" ادغام کرده است. شرکت‌های خصوصی مانند Xinjiang Tebian و Jiangsu Huapeng در صادرات ترانسفورماتورهای انرژی نو در جهان پیشرو هستند؛

راندمان تحویل: چرخه تحویل ترانسفورماتور در چین (مثلاً ۱۰ ماه برای ترانسفورماتورهای بزرگ UHV) بسیار کوتاه‌تر از اروپا و ایالات متحده (بیش از ۱۸ ماه) است و هزینه‌ها نیز پایین‌تر است (محصولاتی با مشخصات یکسان، نصف قیمت نمونه‌های اروپایی و آمریکایی را دارند).

از ژانویه تا آگوست 2025، ارزش صادرات ترانسفورماتور چین به 29.711 میلیارد یوان رسید که نسبت به سال گذشته 36.3 درصد افزایش یافته است و بازار اروپا 138 درصد افزایش یافته است. برخی از مشتریان حاضرند 20 درصد بیشتر برای اطمینان از تأمین، هزینه کنند.

1. پیشرفت‌های تکنولوژیکی و ارتقاء صنعتی: UHV و انرژی بادی فراساحلی به عنوان حوزه‌های کلیدی

اخیراً، شرکت‌های چینی به پیشرفت‌های تکنولوژیکی بزرگی در زمینه‌های UHV و انرژی بادی فراساحلی و سایر زمینه‌های ترانسفورماتورهای ولتاژ متوسط ​​و بالا دست یافته‌اند و ارتقاء صنعتی را ارتقا داده‌اند:

ترانسفورماتورهای UHV: ترانسفورماتور مبدل DC ±800 کیلوولت UHV شرکت Shenbian که در پروژه UHV جینشانگ-هوبئی به کار گرفته شد، سطح عایق سمت شبکه را 5٪ بهبود می‌بخشد؛ ترانسفورماتور ژنراتور UHV 1000 کیلوولت Xidian Xibian عملکرد به موقع پروژه‌های برق زغال سنگ میلیون کیلوواتی را تضمین می‌کند؛

ترانسفورماتورهای برق بادی فراساحلی: شرکت شنبیان اولین ترانسفورماتور ناسلِ فرکانس پایین برق بادی فراساحلی 20 هرتز جهان را راه‌اندازی کرد که با شبکه‌های فرکانس پایین انعطاف‌پذیر سازگار شده و تلفات انتقال را 15 تا 20 درصد کاهش می‌دهد و در مزرعه بادی فراساحلی فاز دوم هوآئن یوهوان به کار گرفته شد.

ترانسفورماتورهای هوشمند: شرکت تجهیزات مهندسی برق شاندونگ یک ترانسفورماتور سه سیم‌پیچه‌ی مینیاتوری ۲۲۰ کیلوولتی توسعه داده است که از طریق بهینه‌سازی سازه (مثلاً سازه‌ی تقویت‌کننده‌ی صفحه‌ی مخزن) مصرف فولاد را کاهش می‌دهد و راندمان مونتاژ را تا ۳۵ درصد بهبود می‌بخشد و سطح راندمان انرژی آن از استانداردهای ملی فراتر می‌رود.

1. اقتصاد چرخشی و بازتولید: مسیری جدید برای تحول سبز

با پیشرفت استراتژی «کربن دوگانه»، بازسازی ترانسفورماتور به یک نقطه داغ جدید در صنعت تبدیل شده است. شرکت ساختمانی انرژی TBEA (هونان) با استفاده از کاشت «عصب دیجیتال» (تراشه‌های حسگر هوشمند) و «بازسازی اندام» (نوسازی عایق سیم‌پیچ، دیالیز عمیق روغن عایق) ترانسفورماتورهای 220 کیلوولت از رده خارج شده را به تجهیزاتی با راندمان انرژی برتر از استانداردهای ملی درجه 1 تبدیل می‌کند. هزینه آن تنها 60٪ از محصولات جدید است و یک واحد بازسازی شده می‌تواند 70٪ از هزینه‌های خرید را صرفه‌جویی کرده و زمان ارزشمند ساخت را بازیابی کند.

این مدل نه تنها هزینه ارتقاء شبکه را کاهش می‌دهد، بلکه هدررفت منابع را نیز به حداقل می‌رساند - طبق برآوردها، کاهش انتشار کربن از یک مرکز بازسازی معادل کاشت هزاران هکتار جنگل است که با جهت توسعه "اقتصاد چرخشی" همسو است.