市场情景
2025 年变电站自动化市场规模为 439.8 亿美元,预计到 2035 年将达到 825.6 亿美元,在 2026 年至 2035 年的预测期内,复合年增长率为 6.50%。.
主要发现
从根本上讲,变电站自动化市场将静态的变压器和开关设备组合转变为智能、响应迅速的整体。推动变电站自动化需求的三大因素——脱碳、分散化和数字化——共同作用,形成了一场“完美风暴”。.
分布式能源(DER)的爆炸式增长是变电站自动化市场发展的主要催化剂。仅2024年,全球可再生能源新增装机容量就将超过500吉瓦,而原本设计用于单向电力流动的电网难以应对双向波动。电力公司被迫进行自动化改造以防止停电。其次,电力不稳定造成的经济损失日益加剧;据估计,到2025年,未得到有效控制的停电每年将给全球经济造成超过1600亿美元的损失。这迫使监管机构收紧了SAIDI和SAIFI目标,使自动化成为合规的必要条件,而非可有可无的选择。最后,西方国家基础设施老化危机日益严重——约70%的变压器使用年限超过25年——因此亟需进行数字化改造,以延长资产寿命并延缓巨额的资本更换成本。.
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哪些模块的市场需求最强劲?
按模块划分,通信网络模块的需求最为旺盛,它是数字化变电站的中枢神经系统。预计到2025年,该模块将占据约35%的市场总值,超过硬件和纯软件市场。.
变电站自动化市场中通信模块的主导地位与IEC 61850第二版的标准化直接相关。随着电力公司放弃铜线布线,转而采用光纤“过程总线”,对工业级以太网交换机和网关的需求激增。事实上,到2025年,变电站周边的光纤电缆部署量同比增长了18%。该模块至关重要,因为它承载着关键任务的GOOSE消息;一旦发生故障,保护系统就会失效。因此,我们看到对冗余模块(PRP/HSR)的需求激增,超过60%的新招标项目都要求采用零丢包冗余协议。.
现代自动化系统的骨干硬件是什么?
通信提供了连接渠道,而硬件仍然是全球变电站自动化市场的核心。其中,智能电子设备(IED)是应用最广泛的硬件组件。这些基于微处理器的控制器已经发展成为功能强大的边缘计算机。预计到2025年,仅全球IED市场规模就将超过165亿美元。.
紧随其后的是并网单元 (MU),其普及速度最快,复合年增长率 (CAGR) 高达 12.5%。MU 对于在源头(即主设备)处对模拟信号进行数字化并进行数字传输至关重要。此外,远程终端单元 (RTU) 的部署依然强劲,尤其是在配电自动化领域,预计到 2025 年,全球出货量将超过 250 万台。我们还见证了非常规互感器 (NCIT) 的崛起;尽管它们目前所占市场份额较小,但去年其装机量增长了 22%,因为电力公司正寻求将变电站的物理占地面积减少高达 40%。.
谁是引领竞争格局的巨头?
变电站自动化市场集中度较高,但领先企业的竞争异常激烈。“四大巨头”——日立能源、西门子能源、GE Vernova 和施耐德电气——合计控制着全球约 55% 的市场份额。.
日立能源凭借其庞大的装机量,继续在高压输电自动化领域保持领先地位。西门子则凭借其物联网赋能的开关设备,积极抢占数字化市场,其数字化电网订单增长了15%。然而,市场格局并非一成不变。我们看到来自伊顿和L&T(拉森特博洛)等强劲挑战者的巨大压力,后者在中东和非洲地区斩获了众多大型项目。竞争正日益转向软件能力;到2025年,顶级厂商的研发支出平均将占收入的6.8%,其中大部分将用于网络安全和虚拟化技术。
哪些全球区域的部署最为积极?
从地域上看,亚太地区在全球变电站自动化市场中占据无可争议的销量领先地位。这一主导地位主要得益于中国规模庞大的电网现代化建设——每年在电网基础设施方面投资超过750亿美元——以及印度为实现其快速工业化经济的电气化而采取的举措。.
然而,北美在技术成熟度和改造价值方面仍然处于领先地位。这一区域优势主要得益于美国的《基础设施投资与就业法案》,该法案为北美公用事业公司拨款超过120亿美元,专门用于2025年电网的韧性和自动化。与此同时,欧洲是海上风电变电站自动化领域增长最快的市场,仅北海项目就推动了该地区对坚固耐用、船用级自动化系统需求的9%增长。.
哪些国家主导着制造业和软件供应链?
当我们追溯这些技术的起源地时,德国和瑞士仍然是精密工程和智能电子设备(IED)制造的中心,每年出口超过80亿美元的变电站组件。美国则在变电站自动化市场的软件和SCADA层面保持着主导地位,众多主要的OT网络安全和电网管理公司的总部都设在美国。.
然而,中国已巩固其“电网工厂”的地位。到2025年,中国将生产全球约60%的自动化硬件用印刷电路板(PCB)。值得注意的是,印度正在崛起为全球工程服务中心,主要原始设备制造商(OEM)已将其30%的自动化逻辑设计和系统集成工作外包给印度的技术中心。.
哪些趋势正在重塑 2025 年的市场轨迹?
正在重塑变电站自动化市场的最颠覆性趋势是向虚拟保护、自动化和控制(vPAC)的转变。通过将软件与硬件解耦,电力公司可以在标准服务器上运行保护算法。到2025年,全球vPAC试点项目数量翻了一番,15家大型电力公司宣布计划采用集中式虚拟化变电站架构。.
另一个关键趋势是网络安全的军事化。随着针对能源基础设施的网络攻击每年增长20%,对“安全设计”自动化组件的需求呈爆炸式增长。公用事业公司现在将自动化总预算的10%到12%专门用于网络防御机制,例如单向网关和加密流量分析。此外,数字孪生技术的集成已从概念变为现实;2025年投入使用的新建绿地变电站中,有25%包含用于生命周期管理的数字孪生交付物。.
新兴增长机会在哪里?
展望未来,变电站自动化市场在改造(棕地)领域拥有巨大的发展潜力。目前全球仍有50%的变电站依赖于机电式或静态继电器,这意味着未来十年,这些设备的更换将带来高达400亿美元的潜在收入。.
此外,人工智能和机器学习在变电站边缘的融合开辟了新的增长领域。我们看到,能够提前数周预测组件故障的人工智能模块正在被早期应用。预计到2030年,这些预测性维护算法的市场将以惊人的28%的复合年增长率增长。最终,变电站自动化市场不仅在增长,而且正在演变为一个软件定义的生态系统,在这个系统中,数据与电力本身一样重要。.
细分分析
通信网络模块
在变电站自动化市场占据绝对主导地位。这一领先地位标志着变电站架构的根本性转变,而这一转变的驱动力是IEC 61850全球标准化。通信网络已从简单的数据传输路径发展成为变电站的关键骨干。到2024年,过程总线架构的广泛应用将需要对通信模块进行大量投资。与仅在控制层数字化信号的传统变电站总线架构不同,过程总线在主设备层即可实现信号数字化。
这一转变要求电力公司部署广泛的光纤骨干网和高性能工业以太网交换机,以微秒级延迟处理采样值 (SV) 和通用面向对象变电站事件 (GOOSE) 消息。强制实施并行冗余协议 (PRP) 和高可用性无缝冗余 (HSR) 等冗余协议进一步巩固了此类产品在变电站自动化市场的主导地位。这些协议需要重复的网络基础设施以确保零丢包,从而有效地使已部署的通信模块的数量和价值翻倍。此外,到 2024 年,通信网络将占据网络安全预算的很大一部分。随着变电站互联互通,通信模块的功能不断扩展,涵盖了安全网关、防火墙和加密协议,使其成为自动化系统中成本最高的模块。.
榜首位置。
这一发现反映了高压基础设施现代化改造不可避免的资本密集型。如果没有连接高压一次设备和低压数字系统的物理接口,自动化就无从谈起。硬件收入的领先地位主要得益于智能电子设备(IED)、并网单元(MU)和远程终端单元(RTU)的采购。
2024年,变电站自动化市场见证了并网单元部署量的激增,并网单元是数字化变电站的基石。这些坚固耐用的硬件组件对于将模拟电流和电压信号转换为通过通信网络传输的数字IEC 61850数据包至关重要。新一代智能电子设备(IED)的高昂单价(这些设备将保护、控制和监测功能集成到单个功能强大的硬件单元中)极大地推动了该细分市场的领先地位。此外,非常规互感器(NCIT)的普及也促进了硬件市场的发展。由于NCIT体积更小、精度更高,电力公司更倾向于使用这些先进的硬件传感器而非传统的油浸式互感器,这进一步巩固了硬件在2024年市场中的主导地位。.
分布式变电站架构预计将快速增长。
就架构类型而言,分布式变电站预计将在预测期内经历最快的增长。这一趋势和主导地位标志着变电站自动化市场正从依赖集中式SCADA系统的控制模式转向分散式、基于边缘计算的智能控制模式。推动这一快速增长的主要因素是分布式能源(DER)的指数级增长,例如太阳能光伏发电、风力发电和电池储能系统。
传统的集中式自动化架构难以应对从电网边缘到中央控制中心再返回的数据传输延迟问题。2024年,分布式自动化因其在变电站或间隔级别进行本地数据处理而备受关注。这种“雾计算”方法能够实现瞬间决策,这对于管理可再生能源带来的双向电力流动和电压不稳定性至关重要。分布式架构无需依赖广域通信即可实现局部自愈和自动切换等功能,使其成为现代电网扩展的首选方案,并确保该领域的增长速度超过传统的集中式架构。.
占据主导地位
。尽管改造项目(棕地项目)市场依然活跃,但大部分资本支出和技术创新都集中在新建项目中。这种主导地位主要归因于亚太和中东地区新兴经济体的大规模电气化进程,在这些地区,扩建输电网络比升级现有资产更为重要。
从工程角度来看,新建项目之所以占据主导地位,是因为它们提供了实现全面数字化的最有效途径。在新设施中安装一套完整的IEC 61850过程总线,无需铺设数英里的铜缆,也避免了与过时的机电继电器接口所带来的互操作性挑战。变电站自动化市场的运营商更青睐新方案,因为它们允许采用“原生数字化”设计,从而显著降低安装人工成本和占地面积。由于改造运行中的变电站存在复杂性和风险,电力公司通常先建设新的数字化变电站来分流容量,然后再尝试升级旧设施。.
终端用户
中,公用事业公司预计在评估期内变电站自动化市场将实现最快增长。重工业利用自动化来提高流程效率,而公用事业公司则将其视为维持运营和遵守监管规定的必要条件。该行业的快速增长得益于严格的基于绩效的定价机制,该机制会对可靠性指标不佳的情况进行惩罚,特别是系统平均停电持续时间指数 (SAIDI) 和系统平均停电频率指数 (SAIFI)。
2024年,公用事业公司面临着前所未有的压力,既要尽可能减少停电时间,又要整合间歇性可再生能源。变电站自动化是实现这些相互冲突目标的主要工具。故障定位、隔离和服务恢复(FLISR)等先进应用已成为公用事业公司招标的标准要求。与通常静态的工业专用网络不同,公用事业网络是动态的,需要持续投资于自动化,以管理负载平衡和电压优化。这种“要么适应,要么淘汰”的监管环境确保了公用事业公司仍然是推动工业和交通运输等行业采用先进自动化技术的主要增长引擎。.
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区域分析
北美通过战略性电网现代化引领全球变电站自动化市场
截至2025年,北美在全球变电站自动化市场占据主导地位,约占总收入份额的34%。这一领先地位并非仅仅源于市场规模,更在于以价值为导向的改造升级。美国和加拿大正积极应对基础设施老化危机,近70%的变压器和开关设备已超过25年的使用寿命。因此,该地区的市场增长主要来自高价值的现有设施改造升级,而非新建项目。推动这一增长的动力来自正在推进的105亿美元电网韧性与创新伙伴关系(GRIP)计划,该计划已使公用事业资本支出同比增长18%。.
此外,严格的监管框架也强化了这种主导地位;遵守 NERC CIP 标准推动了网络安全强化型自动化模块支出增加 22%,使得北美的平均项目价值明显高于其他地区。.
亚太地区在基础设施大规模扩张的推动下加速变电站自动化应用
紧随其后的是亚太地区,虽然其收入贡献位居第二,但在变电站自动化市场,亚太地区无疑是销量领先者,预计到2025年将以9.2%的惊人复合年增长率增长。该地区的市场格局已从改造升级转向大规模新建项目。中国依然是市场主导力量,每年投入超过450亿美元用于特高压(UHV)输电项目,这些项目需要采用先进的IEC 61850过程总线架构来管理远距离电力传输。.
与此同时,印度扮演着第二大增长引擎的角色;该国的“配电行业改革计划”(RDSS)已批准仅在2025年就对超过4000座变电站进行自动化改造,以减少技术损耗。东盟国家的快速城市化进一步巩固了该地区的领先地位,这些国家的电气化率已达到98%,因此需要强大的配电自动化系统来维持新加坡和曼谷等人口稠密的智慧城市的电力稳定。.
欧洲利用变电站自动化促进跨境可再生能源并网
欧洲在全球变电站自动化市场占据稳固地位,其显著特点是注重脱碳和互操作性。欧盟电网行动计划是推动欧洲市场发展的动力,该计划指出到2030年需要5840亿欧元的投资缺口,从而在2025年引发了自动化订单的激增。德国和北欧国家处于领先地位,正将自动化技术应用于北海正在开发的60吉瓦海上风电项目的间歇性管理。.
与北美注重韧性不同,欧洲的需求受跨境能源交易的驱动;这促使广域监测系统(WAMS)的部署量增长了15%。此外,该地区拥有最高的数字技术普及率,斯堪的纳维亚半岛85%的变电站已实现全面数字化,为智能电网标准树立了全球标杆。.
变电站自动化市场相关企业近期发布的五大发展动态
变电站自动化市场顶尖公司
市场细分概述
按模块
通过提供
按类型
按安装类型
按最终用户
按组件
通过通信渠道
按地区
该市场正处于强劲增长期,2025年市场规模达到439.8亿美元,预计到2035年将达到825.6亿美元,年复合增长率达6.50%。这一增长主要得益于迫切需要管理来自2024年新增超过500吉瓦可再生能源装机容量的双向电力流动。.
通信网络模块的需求最为强劲,预计到 2025 年将占据市场总值的约 35%。其主导地位的驱动力是 IEC 61850 第 2 版的全球标准化以及向光纤过程总线架构的转变,而光纤过程总线架构对于以零丢包率传输关键任务 GOOSE 消息至关重要。.
北美在收入份额(34%)和技术水平方面领先,这主要得益于高价值的改造项目,旨在解决老化的基础设施问题,该地区70%的变压器使用年限超过25年。相比之下,亚太地区在销量方面领先,年复合增长率达9.2%,这主要得益于中国每年对新建电网基础设施和大规模新建电气化项目的750亿美元投资。.
全球变电站自动化市场的电力公司被迫推进自动化,这主要归因于三大因素的共同作用:脱碳(可再生能源)、分布式能源(分布式能源)和数字化。到2025年,未得到有效控制的停电将给全球经济造成每年超过1600亿美元的损失,监管机构因此收紧了SAIDI/SAIFI目标,使自动化从一种“奢侈品”转变为一项严格的合规要求。.
能源基础设施遭受的网络攻击每年增长20%,网络安全已成为一项重要的预算支出。如今,公用事业公司将自动化总预算的10%至12%专门用于防御机制,例如单向网关和加密流量分析,以保护日益数字化的电网资产。.
智能电子设备 (IED) 仍然是主要的硬件组件,到 2025 年市场价值将超过 165 亿美元。然而,随着公用事业公司在源头将模拟信号数字化,合并单元 (MU) 的采用速度最快(年复合增长率 12.5%),而非常规仪表互感器 (NCIT) 正在发展,以减少物理占地面积。.
向虚拟保护、自动化和控制 (vPAC) 的转变正在将软件与硬件解耦,使保护算法能够在标准服务器上运行。vPAC 试点项目在全球的数量在 2025 年翻了一番,这标志着向集中式、软件定义架构的转变,对传统的以硬件为中心的商业模式提出了挑战。.
市场格局主要由四大巨头——日立能源、西门子能源、GE Vernova 和施耐德电气——主导,它们合计占据全球约 55% 的市场份额。日立在高压输电领域领先,而西门子则积极拓展数字化领域,尽管伊顿和 L&T 等挑战者在特定地区也正在迎头赶上。.
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