1776年,工人瓦特发明蒸汽机,引发第一次工业革命,也开辟了人类利用能源的新时代。
两百多年后,麻省理工教授尼葛洛庞帝于1995年发表《数字化生存》,宣布以“Bit”(比特)驱动的数字化时代正式来临。
又过了二十几年,数字化风潮早已席卷消费互联网的每一个角落,红利似乎逐渐消失。但另一场盛宴刚刚开启,千行百业的数字化、智能化转型向纵深挺进,比特与瓦特穿越时空,在能源数字化的浪潮中不期而遇。
再回到2亿年前的侏罗纪,那是石油集中形成的地质时期。石化能源在三次工业革命中,都占据着绝对统治地位。而近几年来,光伏、风电等可再生清洁能源的迅猛发展,掀起了绿色能源革命,“绿巨人”要改写肇始于侏罗纪的世界能源格局。
在产业数字化与绿色能源两大浪潮的协同推动下,能源数字化明显进入了速度叠加的上升期。
重量级厂商释放的强烈信号,也印证了这一点。在9月25日举办的华为全联接2021数字能源全球媒体沟通会上,华为数字能源技术有限公司副总裁、首席营销官方良周(下图右侧)介绍了华为数字能源的整体战略和业务,以及AI在数字能源产品和解决方案中的应用、智能电动的发展前景等;华为数字能源全球Marketing总经理薛武军(下图左侧)则阐述了华为在光伏“整县推进”模式上的独特价值和储能安全、数字能源业务未来的拓展计划等。
一场大戏的帷幕,已徐徐拉开。
能源数字化的原动力
鲜为人知的是,电的发明并未立即引发第二次工业革命。直到电的应用由生活消费拓展到生产制造,产业革命的潜力才真正释放。
数字化革命的演进历程何尝不是如此。互联网率先在消费领域完成大规模商用后,伴随云计算、物联网、人工智能等新技术的集中爆发,数字化向三大产业持续渗透,像能源这样产业链条较长、利益结构复杂的行业也不断取得突破,成为数字经济新一轮高速增长的驱动力。
除了产业数字化渐入佳境,在碳达峰和碳中和的“双碳”目标引领下,绿色能源变革亦渐成共识。据国网能源院预测,2060年我国电源总装机将达80亿千瓦,其中新能源装机规模为50亿千瓦,占比超60%,成为电力电量供应主体。
显而易见,低碳化、电气化、智能化是实现碳中和的关键要素——致力于发展清洁能源、并推动能源数字化转型,不再是空洞的口号,而是扎实的行动。
传统能源行业主要关注瓦特流,“发、输、配、用、储”节点之间彼此孤立,难以协同,导致电力生产和能源利用效率低下。与此同时,全链路存在大量“哑设备”,依靠人工维护,运维面临困境。
能源数字化将电力电子与数字技术创新融合,在瓦特流基础上加入比特流,用比特管理瓦特,实现全链路的互联化、数字化和智能化,最大限度提升了电力生产、运维和能源利用效率。
发电、用能、储能侧的连环蜕变
能源数字化风潮乍起,各种流派纷纷登场。有央企孵化的新平台,也有ICT厂商成立的新团队,还有PE资本扶持的独角兽。他们各自的资源禀赋存在差异,推进能源数字化的路径也不尽相同。
竞逐市场的诸多势力中,华为数字能源颇引人注目。其以“融合数字技术和电力电子技术,推动能源革命、共建绿色美好未来”为愿景,面向清洁发电、能源数字化、交通电动化、绿色ICT基础设施、综合智慧能源等领域提供安全、高效、绿色、智能的解决方案,构筑嵌入式电源、智能配电、储能等使能平台,同时针对各个场景建设统一、开放的能源管理云服务平台。
能源数字化是最受瞩目的舞台,华为数字能源将联接、AI、云、大数据等数字化技术引入“发、输、配、用、储”等环节,对整个产业链全面赋能。
发电侧是能源产业链的龙头,牵引着能源数字化转型的方向。华为数字能源构建以风光储为主力的清洁能源发电系统和以新能源为主体的新型电力系统,在智能光伏领域实现了三大突破:
一是光伏与储能真正融合及统一调度管理。华为数字能源推出家庭绿电、行业绿电、大型地面全场景光储解决方案,可有效匹配整县推进需求。智能组件优化器可使每个屋顶极致安全,同时能在更大的面积部署光伏组件。
二是以AI技术优化应用。系统自行调节发电、储电、用电等模式,实现最优化运行,并降低发电和用电成本。
三是智能化管理和运维。一个100MW的电站,面积相当于100多个足球场,原来仅人工巡检组件就要2个月。在智能光伏电站,只需20分钟就能完成全部组件检测。
用能侧是需求变化的晴雨表,决定了能源数字化转型的重点目标。华为数字能源推进交通行业的全面电动化,打造智能电动解决方案,以及绿色、高效、智能的ICT基础设施。
智能电动以车企需求和用户体验为中心,打造“融合极简、安全可靠、卓越体验、AI云智”的创新动力域解决方案。其中,云三电智能管理系统,提供三电部件360度画像、数字证书、全生命周期数据可追溯等功能,实现动力域可视可管。
数据中心能源坚持“模块化 智能化”的设计理念,建设极简、绿色、智能、安全的下一代数据中心。FusionModule解决方案依托智慧大屏“数字孪生”和 AI-Robot智能运维机器人,让数据中心巡检进入“无人” 时代;新一代间接蒸发冷却解决方案则利用AI-iCooling综合能效寻优技术,在硬件条件不变的情况下降低CLF达0.02。
站点能源融合瓦特、热、储能等电力电子技术与云、AI、联接等数字技术,打通能量流与信息流,推出离网去油综合供能解决方案iPowerCube,充分利用太阳能替代油机发电,满足大、中、小不同功率场景的供能需求。
储能侧分布在新型电力系统的“源、网、荷”等场景,起到“蓄水池”和电网调节器的作用,预示着能源数字化转型的未来。
华为数字能源致力于应用新兴技术建设安全、经济的智能储能系统,实现自组网和云化智能管理。储能是融合各种技术的整体系统,保障储能系统的效率和安全至关重要。能源产业应与住建、消防等相关组织尽快建立安全标准,让飞速发展的储能行稳致远。
能源数字化转型的标杆效应
尽管能源数字化转型的前景乐观,但具体到每一个项目,因涉及跨领域的技术应用和新老能源过渡的复杂场景,最终达成的效果往往难如人意。
此时,需要更多的成功案例发挥标杆效应,让能源数字化的探索有迹可循。华为数字能源拥有丰富的实践经验,其在客户端的思路和做法值得借鉴。
智能光伏是发电侧的投资热点,技术成熟度与落地成效备受关注。华为智能光伏解决方案助力国家电投集团黄河公司,在青海共和县建成全球最大的单体电站2.2GW光伏项目。宁夏宝丰也采用华为智能光伏解决方案建设640MW光伏电站,融合平单轴自动跟踪技术,较传统光伏电站发电量提高20%以上。同时,该项目引入无线宽带系统、无人机巡检、智能光伏云等手段,实现远程诊断并精准定位故障,大幅提高了运维效率。
数据中心和站点能源的节能减耗是其数字化转型的核心诉求。中国联通中原数据基地采用华为基于AI的iCooling方案,达成能效的全局优化;浙江铁塔与华为联合创新,引入AI技术促成基站智能错峰,在保障备电可靠的前提下,每年每站节省17.1%的电费。
智能电动是兵家必争之地,重量级参与者甚众。北汽极狐阿尔法S HI版搭载华为AI闪充动力域高压解决方案,智能四驱助力整车瞬间爆发力提升,百公里加速仅3.5s;华为还推出业界首款超融合电驱动系统DriveONE,帮助金康赛力斯打造超强动力体验的增程电动SUV。
能源产业拥有10万亿元的市场空间,能源数字化也是千亿元级别的赛道。这里有很厚的雪,很长的坡,相信会有更多像华为一样的“参赛者”,能量满满地走在路上。