清华张罗平：构网型台区储能将成“潜力股”

固态变压器(SST)的商业化落地，正成为电力电子行业的核心关注方向。AI数据中心的供电升级需求，正在推动这项技术从实验室验证走向规模化应用，算力赛道也成为业内公认的SST首波落地场景。

然而，随着产能爬坡与成本下探，固态变压器正逐步向更广泛的新型配电场景渗透——其中，拥有千万级台区存量、承载新型电力系统末端建设使命的乡村构网型台区储能市场，会成为固态变压器的下一个增长极吗?

带着对固态变压器产业路径与长期空间的思考，本刊记者在近期落幕的第27届华东数字电源峰会上独家专访了清华大学张罗平教授，他给出了明确判断：“固态变压器的普及一定是行业大势所趋!”

在他看来，乡村构网型台区储能或将成为支撑固态变压器产业规模实现量级跃升的突破口之一，而整个固态变压器产业的商业化推进，将沿着“低门槛场景起量、高端场景打样、多场景逐步下沉”的路径有序推进。

图源 / 《磁性元件与电源》

01 从“配网末端”到“系统基石”：构网型台区储能开辟新增量

　　乡村构网型台区储能是部署在配网末端台区、贴近用户侧的储能设施，主要承担调峰填谷、电压支撑与分布式光伏消纳的作用。行业过去长期将其定位为“配网末端补充配套”，而张罗平教授却选择将其直接升维至“新型电力系统关键基石”。这一认知跃迁的背后，是双碳目标推进与“十五五”乡村电力补短板的现实需求，更藏着固态变压器产业的海量增量。

“这个基石是从乡村来的，十五五规划中明确提到，我国农村电力发展重心已从‘用上电’转向‘用好电’，核心任务是系统补齐农村电网‘薄弱环节’短板，全面提升供电保障与综合承载能力，所以我们要大力发展乡村构网型台区储能，换句话说，乡村电力的发展前景很大很大。”张罗平教授解释道。

清华大学教授张罗平接受记者采访

传统乡村供电高度依赖远距离高压输电，建设运维成本高，也难以适配分布式光伏的规模化接入。若乡村构网型台区储能普及化运用，光伏组件成本下降，乡村屋顶、路旁光伏具备“自产自用”的经济基础，供电模式将会发生本质反转。

新架构下，村级单元将形成独立小微电网，分布式光伏成为主力电源，大电网退居应急补充角色。“村里的电身边取，城市的电也继续保持从远方来。以后一个村就是一个小微电网，村里的电变成主力供电角色，电网变成配角，起应急作用。”张罗平描绘道，日常光伏自发自用、闭环消纳，仅在长期阴雨等极端工况下接入大电网补能。

支撑小微电网稳定运行的核心硬件，正是兼具交直流转换、能量管控功能的固态变压器，搭配AI电力智能体云平台，还可实现供需匹配与村级电力交易。

“比特管理瓦特，软件定义场景，平台可以灵活制造各种用电场景。”在张罗平看来，乡村构网型台区储能或将构成固态变压器产业长期增长的基本盘，其市场体量具备支撑固态变压器产业实现量级突破的潜力。

图源 / 包图网

02 从算力中心到乡村构网型台区储能，固态变压器正在寻找第二落点

　　庞大市场空间摆在眼前，但固态变压器的乡村落地并非一蹴而就，而是遵循“高端场景先行验证、大众市场承接规模化”的产业路径，AI算力中心是第一落点，也是推动技术成熟、成本下探的核心引擎。

　　算力中心成为突破口，核心是需求与成本承受能力的双重匹配。当前AI算力基建爆发扩容，传统工频供电架构传输损耗大、发热高，空调制冷能耗占数据中心总用电近半，与降本诉求直接冲突。固态变压器的柔性直流架构、高转换效率、小体积特性，恰好适配供电升级需求。

　　更关键的是，算力产业对设备成本敏感度较低，可承受当前阶段的产品溢价。“目前为什么从大数据中心出突破口?因为它承受得起。”张罗平教授明确了固态变压器产业化节奏。

　　从产业长期发展来看，固态变压器的应用边界不会局限于算力场景，未来将逐步向工业园区、新能源并网、乡村构网型台区储能等多元新型配电场景渗透。其中，乡村构网型台区储能凭借巨大的存量基数、明确的政策导向与刚性的升级需求，是所有下沉场景中最具长期增长潜力的核心方向。

图源 / 《磁性元件与电源》

　　“以后固态变压器会走进农村，进到所有家庭环境，就像现在的手机充电器一样，一定会普及的!”张罗平坦言道，当前固态变压器价格约为传统工频产品的2-3倍，对成本敏感的乡村市场尚难大规模承接，但随着算力场景带动产能攀升、工艺成熟，固态变压器成本将持续压缩，逐步在乡村构网型台区储能场景具备普适性与经济性。算力场景完成技术验证与高端打底，乡村构网型台区储能承接规模化放量，是产业从小众高端走向全面普及的关键路径。

03 工频走向高频：固态变压器产业化，磁元件真正突破点在哪?

　　固态变压器的落地渗透，本质是电力电子底层技术路线的迭代，最直接的影响就是磁性元器件从工频进入高频时代。这场升级的核心，远不止“省铜、缩体积”这么简单。

　　“原来的变压器是50Hz的，体积很大，会消耗大量铜铁。”张罗平教授直指传统器件局限，“频率低，要想传输大能量，体积就必须大。”而固态变压器将工作频率提升至1kHz、10kHz甚至数百kHz，从物理原理上实现突破——同等功率下，磁元件体积与铜耗可降低3-4倍，是技术迭代的本质差距。

　　但频率跃迁也抛出了全新技术命题，传统工频产品已显现适配短板。“今天这些磁性元件已经表现出短板了，比如绝缘、发热这些方面，和原来的工作点已经不一样了。”张罗平坦言，高频工况下，磁芯损耗、绕组涡流损耗、绝缘耐压、散热设计的要求都与工频场景有本质区别。

图源 / 《磁性元件与电源》

　　这也意味着，磁元件行业的真正升级，是竞争逻辑的全面重构：过去工频产品比拼材料成本与规模效应，铜价波动直接影响盈利;高频磁元件的竞争核心是磁芯材料配方、绕制工艺、绝缘方案、散热设计的综合技术能力，技术壁垒更高，盈利空间也更广阔。

　　这一轮迭代与SiC、GaN等宽禁带器件普及高度协同，高频磁件与第三代半导体共同构成SST的能量转换核心。“现在的固态变压器中，98.5%的能量都能送过去变成有用的。” 高效低耗的性能，既是固态变压器产业切入高端场景的底气，也是其未来下沉乡村构网型台区储能、满足全生命周期经济性要求的核心支撑。

04 固态变压器进入乡村，还需跨过哪些关?

　　尽管长期方向明确，但张罗平教授也坦言，固态变压器要大规模落地乡村构网型台区储能场景，仍需跨过几道核心关卡，这也是全产业链需要共同突破的命题。

　　第一道是储能成本与安全关。

　　村级微电网离不开储能调节，而当前电化学储电成本偏高，是制约乡村构网型台区储能推广的核心绊脚石。“储电成本很高，是经济上很难往前推的绊脚石。”他表示，当前可优先推广成本仅为储电1/10的储热、储冷方案;长期来看，纳米碳电池等新型电物理储电技术，有望同时解决成本与安全痛点。他特别提醒，居民场景下锂电池的起火风险是不可忽视的硬约束，储能产业已到更新换代节点，“储能不是万能的，但搞清洁能源，没有储能是万万不能的”。

　　第二道是设备性价比关。

　　当前固态变压器仍处产业初期，价格是传统工频变压器的2-3倍，而乡村构网型台区储能场景对单位造价高度敏感，对投资回报周期要求更严苛。只有产业链规模化成熟、核心器件成本下探，让全生命周期收益覆盖初始溢价，才具备全面推广的经济基础。

　　第三道是场景适配与可靠性关。

　　乡村环境复杂多变，温差大、湿度高、运维条件有限，高频磁元件与SST整机需要长期场景验证，确保复杂工况下的稳定性，这对磁元件的绝缘、耐温、抗损耗能力提出了更严苛的要求。

　　第四道是系统调度体系关。

　　村级微电网的高效运行，需要AI电力智能体调度体系支撑，分布式电源、储能、电动汽车、居民负荷的供需匹配，交易机制的落地，都需要数字平台与运营体系逐步完善。

　　回到开篇的问题：AI算力之后，乡村构网型台区储能会成为SST商业化的“潜力股”吗?答案是方向确定、路径渐进。

　　算力中心为固态变压器产业打开了商业化第一扇门，验证了技术可行性与商业价值，而千万级乡村台区，才是支撑其成长为广阔产业的核心腹地。对磁性元器件行业而言，这场从工频到高频的迭代，既是技术路线的洗牌，也是摆脱同质化、迈向高附加值赛道的历史机遇。

　　随着储能技术突破、产业链规模化效应显现、配套体系完善，固态变压器下沉乡村的节点将加速到来。提前卡位高频技术、完成场景验证的企业，终将在能源与数字革命的共振中，抢占新型电力系统末端的核心市场。

本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载，