电力装备是工业体系的核心基础，其绿色低碳迭代升级，是我国制造业、新型电力系统绿色转型以及 “双碳” 目标落地的重要路径之一。我国绿色变压器在技术创新突破、产业化落地与规模化推广过程中，形成了工业产品全生命周期绿色化、全链条可复制的发展模式，为国内工业品绿色低碳转型提供了可落地、可借鉴、可推广的实践范例。

一、绿色变压器的核心定义与品类体系

依据《制造业绿色低碳发展行动方案(2025—2027 年)》，绿色工业产品以全生命周期理论为核心准则，覆盖产品设计研发、原料采购、生产制造、流通运输、运行使用、回收处置全流程，系统评估各环节的资源消耗、生态影响与碳排放水平。在严格保障产品性能、质量与安全达标的前提下，通过技术优化、材料革新、工艺升级等手段，最大限度节约资源能源、替代有毒有害原料、削减污染物与温室气体排放，最终实现全链条绿色低碳发展。

基于上述定义，绿色变压器是全面践行全生命周期绿色设计理念的新型电力变压器品类。该类产品在源头设计阶段即锚定绿色低碳目标，覆盖生产、流通、运维、报废回收全部环节，在稳定实现输电、变电核心功能并满足运行安全与质量标准的基础上，达成节能降耗、原料无害化、低污染、低碳排放等多维综合优化，契合制造业绿色低碳发展的核心要求。

同时，《工业产品绿色设计指南(2026 年版)》明确了工业产品绿色设计的十一大核心方向：长寿命、无害化、轻量化、节能、节水、节材、降噪、节空间、易回收再生、可重复使用、零碳设计。绿色变压器围绕十一大绿色设计方向开展专项技术优化与性能升级，是全方位适配绿色设计标准的高端电力装备。

当前，我国绿色变压器主要应用品类包括：

一是天然酯(植物绝缘油)油浸式变压器。其铁心可采用硅钢立体卷或非晶合金立体卷结构;其中 "非晶合金+立体卷+天然酯" 三技术融合产品，已纳入国家电网、南方电网新技术重点推广目录。

二是非晶合金铁心变压器。以非晶合金立体卷变压器为代表，包括非晶合金立体卷铁心敞开式干式变压器(型号通常为 SGBH 系列)与立体卷非晶植物油变压器等。

三是干式变压器。包括敞开式 / 非包封式(SGB 系列)与硅橡胶浇筑式干式等品类。

上述品类可组合适配 10kV～220kV 各电压等级及配电、工业、轨道交通等多场景需求。

从电压等级看，非晶合金立体卷铁心变压器当前最高已达 110kV(2025 年全球首台挂网运行);天然酯(植物油)绝缘变压器最高已达 500kV(国内)、765kV(全球，为日立能源 2025 年推出、已通过全套试验的全球首款)。"非晶合金+立体卷+天然酯" 三合一产品目前主要集中于 10kV 配电电压等级，向更高电压等级延伸尚处研发阶段。硅钢立体卷铁心变压器当前最高电压等级已达 220kV(最大容量约 240MVA)，是立体卷技术向高压领域延伸的上限;330kV 及以上超高压电网仍采用传统平面叠积铁心变压器。

从能效水平看，非晶合金、立体卷铁心等变压器普遍达到 GB 20052—2024 一级能效，部分产品损耗优于一级限值 40%～60%，达到国家能效先进水平。但需指出：天然酯(植物油)本身提升的是环保与防火性能，并不直接等于高能效;制约绿色变压器优势释放的主要因素，在于缺乏覆盖全生命周期碳排放、可回收性、环保安全性的综合绿色认证标准，以及与之配套的用户招标绿色溢价机制。

二、绿色变压器的核心技术变革与性能优势

(一)升级传统变压器性能、质量与安全水平

高性能、高可靠、高安全性是绿色变压器的基础前提。本文以 SBH21-M・RL-NX 系列立体卷非晶合金植物油变压器为典型案例，对比分析绿色变压器相对传统变压器的技术革新。该产品集成立体卷铁心、非晶合金、天然酯绝缘油三项核心技术，通过多技术协同，补齐传统变压器性能短板，综合优势突出。

1. 极致节能降耗，构建全生命周期最优成本体系

该产品依托 “立体卷铁心+非晶合金” 双重节能方案，从源头显著压降铁心损耗。其采用无接缝闭合磁路结构，三相磁路等长、高度对称，配合高性能非晶合金带材，有效消除传统叠片铁心的接缝气隙与附加损耗，能效指标优于国标一级能效硅钢立体卷变压器。相较于传统 S11 硅钢叠片变压器，样机空载损耗降低 55%~60%、空载电流下降约 60%，大幅削减励磁无功损耗，进而降低电网配套无功补偿设施的建设与运维投入。以 800kVA 典型机型测算，对比传统 S11 硅钢叠片变压器，仅空载环节单台年节电即约 6,000 度，叠加负载损耗优化后单台年节电量约 0.7 万～1 万度;按全国电网平均排放因子(约 0.5703 kgCO₂/kWh)折算，单台年减碳量约 4~6 吨，节能降碳成效显著。

天然酯绝缘油的应用则从安全与环保维度重构变压器运行品质。相较于传统矿物绝缘油，天然酯闪点(≥300 ℃)与燃点(≥350 ℃)显著更高，防火安全等级达 K 级，大幅降低火灾、爆炸风险;其源自可再生植物油料，生物可降解率 ≥97%，全生命周期碳足迹与环境影响远低于矿物油;同时，天然酯吸湿能力强，可抑制绝缘纸纤维的水解劣化，延缓绝缘材料老化，从而延长设备高效服役周期。需要说明的是，天然酯 40 ℃ 运动粘度(约 33 mm²/s)高于矿物油(约 9 mm²/s)，须通过绕组布置与散热结构的协同优化设计，方能在控制热点温度、保障散热性能的前提下，充分发挥其安全与环保优势。

2. 结构稳定性强，抗短路能力提升、运行噪声更低

产品采用立体三角布局搭配圆形线圈结构，铁心与绕组呈轴对称受力，突发短路时电磁力沿圆周均匀分布，抗短路能力较传统平面叠片结构提升约 50%，可显著降低短路故障下线圈变形与设备失效风险，短路故障率较传统结构下降约 60%，运行可靠性大幅提升。

铁心采用整体固化封装的无接缝结构，配合紧凑稳固的器身装配，有效抑制磁致伸缩振动向油箱及周边传导，设备运行噪声低至 ≤45 dB (A)，较传统油浸式变压器约 50~65 dB 的常规水平显著降低，尤其适合居民区、数据中心、医院、写字楼等噪声敏感场景。

此外，该产品三相磁路等长对称、电气参数均衡，漏磁通与电磁辐射水平更低，可减少对周边弱电、通信及精密仪器的电磁干扰，适配高精度用电配套场景。

3. 空间适配性强，长寿命、低运维、低碳特征突出

结构层面，立体三角紧凑架构使同容量机型器身占地面积较平面结构非晶油浸式变压器减少 10%~15%、高度降低 10%~20%，整体体积缩小 15%~20%，整机重量更低，可灵活适配箱变站点、地下配电室、高层建筑设备夹层、城市狭小配电空间等受限场景，安装布置适应性更强。

寿命与运维层面，天然酯绝缘油具备强吸湿保水能力，运行中持续吸收并中和绝缘纸中的水分，抑制纤维素水解老化，有效延缓绝缘劣化、延长设备服役周期，产品设计使用寿命≥40 年;搭配全密封波纹油箱结构，实现免滤油、检修频次大幅降低，减少后期运维人力与资金投入。

低碳属性层面，立体卷铁心结构使铁心硅钢用量较传统结构节约 15%~25%，综合核心原材料用量节约 10% 以上，从原材料端降低碳排放，可满足绿色产品认证、碳足迹核算等相关要求。天然酯绝缘油耐热性能良好，在光伏、储能等新能源波动性、间歇性负荷下绝缘性能稳定、过载耐受能力更强，适配新型电力系统运行特征。

(二)源头削减污染排放，降低传统设备安全与环境风险

传统变压器存在固有环保短板与安全隐患。传统油浸式变压器所用矿物油，在炼制阶段会产生烃类、硫化物等有害废气;设备内部故障电弧存在引燃绝缘油的风险，有燃烧、爆炸隐患;一旦发生泄漏，矿物油难以自然降解，易渗入土壤、地下水，形成长期生态风险。传统环氧树脂浇注干式变压器同样存在短板：浇注工序会释放挥发性有机废气;高温故障下环氧树脂可燃;设备报废处置阶段，破碎分离能耗较高，处置不规范时易产生有害气体与难降解固废，带来环境残留风险。

绿色变压器从材料、工艺、结构源头优化，缓解传统设备的环保与安全短板，兼具低碳、安全、可循环优势。以硅橡胶浇注式干式变压器为例：其生产能耗仅为常规变压器制造的约 10%，生产环节无有毒有害物质排放;可燃物质占比低于 2%，设备可免维护运行，大幅降低燃爆风险。报废阶段可剥离表层硅橡胶，高效分离回收铜材、硅钢片、非晶合金等主材，全生命周期材料可回收率达 98% 以上;国内硅橡胶再生产业链已逐步成熟，具备原料级闭环再生能力。

天然酯绝缘油型变压器的安全与环保优势同样突出：天然酯燃点高达 360℃，约为矿物绝缘油燃点(约 160℃)的 2 倍以上，不易引燃;据厂商运营统计，全球超百万台天然酯变压器应用保持零燃爆事故记录。同时天然酯绝缘油可生物降解，发生泄漏时对土壤、水体的长期污染风险可控，支撑全生命周期环境友好运行。

(三)突破单一节能局限，构建全方位绿色产品体系

传统节能变压器评价体系多聚焦空载损耗、负载损耗等电能损耗指标，目标以节电降耗为主，评价维度相对单一。绿色变压器则在保持优良节能性能的基础上，跳出单一节能的定位，围绕全生命周期绿色化做多维度升级：从制造环节的轻量化、节材、无害化生产，到运行环节的长寿命、低噪声、小占地，再到报废环节的易再生、部件复用与全链条低碳，系统构建综合立体的绿色价值体系。

相较于传统节能变压器，绿色变压器不再只是单一节能装备，而是适配绿色低碳经济、服务新型电力系统建设的综合性高端绿色电力装备，也是变压器行业技术迭代与产业升级的主流方向之一。

三、绿色变压器产业发展的社会价值与行业贡献

(一)精准匹配电网降损增效核心刚需

降损增效是电网绿色低碳升级的核心任务。据行业测算，我国电网输配电总损耗约占全社会用电量的 4.2%，其中变压器损耗是电网能耗的重要组成部分，约占电网输配电损耗的 40%;变压器空载损耗(铁损)占电网总损耗的 20%~26%、均值约 22%，是电网占比最高的固定能耗源之一，也是电网节能降碳的重点方向。

依托优良的降损性能，立体卷非晶合金植物油变压器等绿色产品获得政策与市场双重支撑，规模化应用持续提速：2024 年，国网华东区域、南方电网二批项目率先开展该类产品批量采购;2025 年，国内市场应用范围持续扩大，立体卷非晶合金植物油变压器逐步成为城区配电可选的主流方案;2026 年，产品市场占比稳步提升，新增新能源配套、地下管廊专项采购需求，应用场景持续拓展，已批量用于电缆入地工程、地下配电室、大型数据中心、风光储能电站、人口密集城区等重点配电场景。

对比国标一级能效硅钢立体卷变压器，非晶合金立体卷变压器空载损耗降低约 46%、空载电流下降约 60%。以 800kVA 机型、全年 8760 小时运行测算，单台年节电约 2,300 度、年减碳约 1.5 吨;若对比在运 S9 等老旧高损耗变压器进行替换改造，单台年节电可达 9,000~10,000 度。

截至 2026 年 7 月，国网、南网挂网运行的非晶合金变压器、立体卷变压器、非晶合金立体卷植物油变压器三类绿色变压器合计运行规模在 32.3 万～34.9 万台区间。存量规模叠加单机节能优势，为电网节能降碳、新型电力系统构建、“双碳” 目标落地提供有力支撑。

(二)适配全社会多元化绿色用电新需求

伴随各行业智能化、绿色化转型，电力设备在安全性、节能性、环保性、场景适配性上的要求持续提高。绿色变压器依托综合性能优势，可为数据中心、风光储能、新能源发电、充换电设施、高层建筑、城市社区、商业综合体、轨道交通、海上风电、生态景区等场景，提供高适配、高安全的定制化配电解决方案，精准回应不同行业对电力设备的核心诉求。

在数据中心、充换电等关键用电场景，用电安全是核心诉求，设备起火风险是行业痛点。绿色变压器从材料与结构层面显著降低燃爆风险，满足高等级安全用电要求。在高层建筑、居民区、商业建筑等民生场景，轻量化、低噪声、低污染、低能耗的特点，有利于改善城市配电环境、提升人居体验。在地铁、隧道等轨道交通及海上风电等严苛工况场景，设备运行稳定、工况适应性强，已实现规模化落地，充分验证其高可靠运行能力。

(三)打造工业品绿色转型可复制实践范本

我国工业品绿色低碳转型普遍面临技术瓶颈、材料制约、标准滞后、市场适配不足、供应链稳定性不足等挑战。绿色变压器产业经过长期技术攻关与产业化落地，逐步打通工业品绿色升级的关键环节，形成一套成熟、可复制、可推广的升级路径，为制造业绿色转型提供实践样本。

实现性能、质量与安全协同升级，破解绿色产品 “重环保、轻性能” 难题 市场落地的前提是性能可靠、质量达标、运行安全。绿色变压器没有走 “单纯优先环保” 的路线，而是在实现全流程绿色低碳的同时提升核心品质，精准匹配差异化场景需求：电网侧看重节能与安全，商业场景看重轻量化、低噪声，数据中心看重运行可靠性，新能源场景看重负荷适应性与环保属性，轨道交通看重低燃爆风险与工况耐受能力，有效缓解了以往绿色装备性能偏弱、市场认可度不足的痛点。

突破技术材料瓶颈，推进全维度、全流程环保低碳 依靠技术革新与绿色材料替代，缓解传统设备高污染、高风险短板：以可生物降解、低燃爆风险的天然酯绝缘油替代矿物绝缘油，以阻燃环保、易回收的硅橡胶、环保绝缘纸等材料替代传统环氧树脂，从源头降低安全隐患与污染风险;同时完善全生命周期管控，打通废旧材料回收、再生、复用链条，推动生产、运行、报废全流程绿色化。

构建自主可控产业链，夯实产业安全根基 我国绿色变压器核心制造装备、工艺路线以自主研发为主，立体卷铁心、非晶合金、天然酯绝缘油等核心技术已形成自主知识产权体系，核心原材料国产化保障能力持续提升：非晶合金、高性能硅钢可稳定本土供应，过去依赖进口的非包封干式变压器环保绝缘纸、高端天然酯绝缘油等材料亦已实现国产化替代、规模化量产，供应链稳定性显著增强。同时，绿色材料通用性较强，国产天然酯绝缘油、硅橡胶、非晶合金等可向输变电、高端电机、精密装备等领域延伸，产业链带动价值明显。

贴合市场经济性需求，推动规模化商业化落地 绿色技术能否持续推广，最终取决于市场价值。绿色变压器兼顾环保、安全、节能、降本多重价值，既契合绿色低碳政策导向，又依靠节能优势降低用户长期用电成本，投资收益清晰，有效降低市场推广阻力。当前，仅电网体系已有数十万台绿色变压器稳定投运，并在数据中心、充换电、轨道交通、工业园区等场景持续放量，产业化成熟度处于工业品绿色转型前列。

主动适配场景痛点，突破行业标准滞后制约 新兴绿色产品常面临标准更新滞后、规模化推广周期长的问题。绿色变压器依托差异化价值，针对不同场景痛点先行落地：生态敏感区重点解决油品泄漏污染风险，城市核心区依托轻量化、低噪声、小占地适配城市更新，工业与交通严苛工况依靠高可靠性、高安全性保障供电，在标准迭代周期内积累工程实绩，完成规模化先行应用。

综上，绿色变压器产业在技术、材料、产业链、市场、标准五个维度实现系统性突破，形成技术成熟、供应链稳定、市场认可、合规可控的绿色产业模式，为制造业绿色升级提供可参考范式。

(四)筑牢城市与生态环境安全防线

天然酯绝缘油高燃点、低引燃风险、可生物降解的特性，帮助绿色变压器从源头降低传统设备安全与环境风险。在地下变电站、高层建筑、密集商业区等防火管控严格区域，有助于减少变压器起火爆炸隐患;在水源保护区、森林公园、海上风电场等生态敏感区域，即便发生绝缘介质泄漏，天然酯可逐步生物降解，降低水土污染风险，守护生态安全。

(五)成为国家能源绿色低碳战略落地的典型工业品

当前全球极端气候频发、能源地缘格局复杂，能源供给稳定性面临压力。我国依托多元能源体系保障电力自主供给，是全球能源低碳转型重要力量。在 “双碳” 战略与新型电力系统建设背景下，电力系统向绿色化、低碳化、智能化升级是能源高质量发展的必然方向。

变压器是输配电核心装备，其绿色升级是电力系统低碳转型重要一环。绿色变压器的技术创新、规模化应用与全链条产业培育，持续支撑新型电力系统建设，对我国能源结构优化、“双碳” 目标推进、能源产业高质量发展具备战略价值。

结语

绿色变压器作为新型电力系统中的核心绿色装备，依托全生命周期技术革新、自主可控产业链与多场景工程实践，推动传统电力装备实现向绿色低碳产品的系统性转型。这一成就源自我国变压器行业与绿色配套产业链的深度协同创新，其 “技术迭代 — 产业培育 — 市场推广” 的完整路径，为我国工业品绿色低碳转型提供了极具参考价值的典型范例。(作者：罗一凡)