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在科技、政治、社会、经济等方因素交织下，能源行业正在迈入新的发展阶段，数字化变革正在不断重塑能源供需模式，应对气候变化加快能源绿色低碳转型步伐。 今年正值《巴黎协定》五周年，世界各国齐心协力应对气候变化，当前已有110多个国家相继承诺“碳中和”目标，加速化石能源向可再生能源转型，我国在新基建政策的支持下，能源领域也迎来了新一轮科技革命和产业变革机遇。
12月29日，在“数字能源产业暨技术论坛”上，华为重磅发布了“数字能源未来十大趋势”，而综观十大趋势，也涵盖了发电、用电、储电等诸多环节，在记者看来，这不仅是华为为能源领域转型升级提供战略参考，更是对在“碳中和”与“新基建”背景下如何让能源行业以绿色化、数字化实现高质量发展的一次“审视”。 着力打造能源清洁 随着5G、云、大数据、AI、IoT的等数字技术广泛应用，人类社会已进入数字时代，虽全球全球新冠肺炎疫情对一次能源需求短期冲击明显，长期看经济和人口增长仍将推动世界能源需求增长。 数据指出，2018年全球温室气体排放达到了553亿吨，其中化石能源和工业过程产生的二氧化碳达到375亿吨，占总量近70，2019年增幅约为0.5，增速趋缓但总量仍不断增加，而按照现有的实施力度，到2100年，全球温升幅度将增加3~3.2度。 当前，全球控排形势缺口巨大，要真正实现”碳中和”愿景，能源作为数字基础设施的关键一环，势必要加快向多元化、清洁化、低碳化和数字化转型，以适应数字世界发展的需要。 华为数字能源产品线副总裁兼首席营销官方良周表示，数字技术与能源技术的融合创新将让能源设备逐步实现“发-输-配-储-用”端到端可视可管可控，即从“瓦特”到“瓦特+比特”，比特管理瓦特，从哑设备到智能系统，使能源效率最大化。 而在清洁化方面，随着世界经济发展新旧动能加速转换，能源清洁低碳化发展已成为全球共识。 当前，华为在智能光伏等领域不断开拓创新，率先将数字信息技术、人工智能技术与光伏深度融合，通过AI BOOST智能跟踪支架算法、智能IV电流电压诊断、智能并网算法、智能电弧防护等先进技术，充分释放电站潜力，重构运维体验，实现更低平准化度电成本LCOE，更好电网支撑。 以宁夏农光互补光伏电站为例，作为全球最大的光伏电站，华为携手宝丰集团共同打造640MW智能光伏电站，融合国际领先的平单轴自动跟踪技术，让太阳能板像向日葵一样逐光而动，较传统光伏电站发电量提高20以上，将每一缕太阳光都转化为更多清洁电力，截至2020年7月，累计已发电38.75亿度，减少了18.41亿kg二氧化碳的排放，相当于每年新种植约8000万棵树。 “太阳能光伏是未来真正实现碳中和的重要手段。”华为副总裁兼数字能源产品线总裁周桃园指出，当前，能源结构主要还是以煤电为主，未来以光伏为代表的绿电将成为主力能源，分布式发电及光储融合成为必然趋势，而绿电将助力ICT行业更加低碳，绿电在ICT站点网络及数据中心将被全面使用，未来将实现“零碳网络”及“零碳”数据中心。 据周桃园透露，面向未来，太阳能、风能为代表的清洁能源将是未来的发展趋势，华为希望在太阳能领域帮助当前的太阳能从补充电到未来的主力电。“这是我们的目标，未来会围绕目标进行解决方案的创新。”周桃园说。 从“资源为王”迈向“技术为王” 毋庸置疑，任何一项技术的诞生，其核心诉求都是“降本增效”，在能源行业也并不例外，在“碳中和”的背景下，能源的保障也正由传统的“资源为王”逐步转变向“技术为王”，需统筹能源安全与低碳转型的关系，打造多元、有韧性的低碳能源供给体系。 据悉，传统能源系统是烟囱式分立架构，从发电到用电，光伏逆变器、站点能源、充电模块等多个系统孤岛式管理，而在华为看来，未来将走向综合智慧能源，用数字化的手段，将能源的发电、输电、配电、用电的各个环节进行综合管理，从而改变传统的烟囱式独立系统，实现全链路高效协同。 具体来看，全链路高效包含了高效发电、高效站点、高效DC与整车高效，其中高效发电的光伏逆变器采用双子星结构，有效减低度电成本；高效站点则采用自然散热的室外刀片电源和智能储能系统，从传统的室内站点到室外站点，进一步到室外刀片；高效DC依托数据中心温控重构，采用自然冷却制冷方案的同时进行AI能效调优，大幅降低PUE；整车高效采用超融合架构，实现从充电、储能到驱动，全链路高效。 而随着人工智能技术与可再生能源的相互融合，人工智能可以将数据转化为洞察力，提高效率并降低成本，能源网走向自动驾驶，传统过度依赖人工运维的模式被改变，借助数字化技术，把运维流程、经验等固化到智能系统中，AI将代替专家职能，使能系统自主协同，提升效率。 据方良周介绍，在光伏电站发电上，采用AI智能跟踪支架控制算法，将实现高效发电；AI用于数据中心能效优化，将实时调节参数，降低PUE；将AI用于光伏板检测，在线检测代替人工巡检，将智能识别设备运行状态；将AI用于智能错峰，实现智能充放电；将AI云端BMS算法用于车载电池安全预测，可提前一天对电池进行预警，实现安全增强。 方良周同时指出，能源基础设施也将逐步简约化，实现占地小、部署快、省租金、降运维，在架构上实现多套部件功能融合，向小型化、轻量化、模块化发展。 据悉，传统的数据中心能源建设周期可能长达20个月，而华为推出的下一代数据中心能源使用预制模块化建设方式，在工厂端进行预制造，预安装和预测试，最后在现场进行模块拼接好比拼接积木一般，建设周期约6-9个月，TTM和交付时间均节省50以上，并且，通过智能锂电实行全部件模块化，满足用户按需扩容的使用需求。 需要指出的是，随着数据的爆发，能源领域向网络化、数字化、智能化转型，硬件和软件的可靠性、安全性、隐私性、韧性等成为必要要求。 对此，方良周建议，未来在硬件端除了高可靠设计及制造，仍需加强预测性维护，而在软件端则要重点投入分层级防御，巩固安全可信。 三方驱动破局 共赢数字能源新时代 作为最大的发展中国家与目前碳排放总量最大的国家，中国宣布在2060年前实现“碳中和”无疑是任重道远，而未来，中国也将成为推动全球碳排放提前达峰的践行者之一。 作为以ICT技术起家的公司，华为在数字信息技术具有天然领先优势，同时依托在电力电子、传统能源领域的不断耕耘，通过电力电子技术和数字技术相融合，从绿色发电到高效用电，促进行业数字化转型和数字经济的发展。 数据显示，截至2020年11月，华为数字能源累计绿色发电2965亿度，节电91亿度，减少二氧化碳排放1.8亿吨，相当于种植2.5亿棵树。毋庸置疑，在新基建与数字化转型空前“热潮”的背景下，站在新的“十四五”开局之年，以绿色化、数字化为核心的新型基础设施建设将是未来中国高质量发展的重要支撑，也是实现“碳中和”愿景的使命担当。 在记者看来，在数字时代，能源早已不再是“傻大笨粗”的传统行业，在华为等一批优秀企业的携手努力下，能源行业的智能化已经走在了时代前列，而华为数字能源未来十大趋势的发布，也正是从“高效、低碳、数字化”三方面携手合作伙伴驱动破局，把清洁低碳作为调整能源结构的主攻方向，推进能源数字化转型。 “华为的核心理念，就是从部件效率提升到系统综合效率最优，从单一部件降成本到整个生命周期内度电成本最优，为客户创造更多价值。”周桃园指出，数字能源产业承担了绿色发电与高效用电两大责任，面向未来，华为将积极将5G、AI等新ICT技术与光伏进一步融合，实现能源的数字化、智能化。 作者：通信产业网 党博文 |
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