数字能源新时代:用“小比特”驱动“大瓦特”——专访华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙
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。
200多年后,麻省理工学院教授尼葛洛庞帝在其1996年出版的《数字化生存》一书中提到对未来的畅想:人类生存于一个虚拟的、数字化的生存活动空间,在这个空间里人们应用数字、信息等技术从事信息传播、交流、学习、工作等活动。
如今,数字化风潮已席卷各个行业。在产业数字化与绿色节能两大浪潮的协同推动下,比特与瓦特穿越时空,不期而遇。
“在低碳化、电气化、数字化、智能化的趋势下,数字世界和能源世界将深度融合发展,能源产业已经到进入数字能源新时代。”在接受《瞭望》新闻周刊记者专访时,华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙谈到,顺应这一变化,华为数字能源将致力于融合数字技术与电力电子技术,打造面向能源变革的新型电力系统能源基础设施,面向智能变革的新型数字产业能源基础设施,以及面向出行变革的新型电动出行能源基础设施。
华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙
数字能源新时代已经来临
为什么说能源产业已经进入到数字能源新时代?
侯金龙:当前,以化石能源为主的高碳能源体系,不仅带来温室效应,也面临着化石能源日渐枯竭的问题。能源要支撑人类文明的可持续发展,需要持续演进变革。我认为,低碳化、电气化、数字化、智能化是能源演进变革的四大关键路径。
特别是数字技术,包括5G、AI、大数据、区块链、IoT、云计算等,已经从效率提升的辅助角色,演变为千行百业创新发展的主要驱动力。
如今,ChatGPT引领的人工智能时代已经来临,全球人工智能运算量每隔18个月翻一番。在数字化和智能化的加持下,能源数据潜能充分激活,能源系统将高度智能化,形成自平衡、自运行、自处理的能源互联网,新兴的能源系统和商业模式将持续涌现。
数字技术在能源产业中能发挥什么样的作用?
侯金龙:一方面,能源基础设施如新型电力系统、城市能源系统、交通能源网、家庭用能系统正在加速变革,传统的单一能源生产和消费转变成能源生产和消费相结合,“源网荷储”互联互动,协同互补,实现最佳系统资源配置和最优综合利用效率。这里面每个层面、每个环节、每个动作,都需要数字技术的支持。
另一方面,通过5G、传感、人工智能、云等数字技术,将物理世界的“源网荷储”等进行数字化,生成数字世界的虚拟系统,仿真实时运行,对电力系统物理世界形成决策指导和优化,从而支撑能源基础设施的众多参与单元,进行灵活调节和动态平衡。最终,通过数字孪生,构建起万物互联,万能互联的数字能源世界。
举一个例子,我们助力黄河上游水电开发有限责任公司在青海建设了一个2.2GW的光伏电站,它占地56平方公里,拥有700多万块光伏组件。以前运维时,需要工程师跨越几十里上站去检查,效率十分低。现在采用数字化技术,十来分钟就可以把整个电站全部巡检一遍,整个组件状态都可视可管。通过数字技术将让清洁能源未来真正走向“自动驾驶”,“自动驾驶”本质上就是走向智能化,真正做到安全、无人化。我们知道,大部分电站所处的地方是人迹罕至的沙漠、戈壁或荒漠,现在可以无需运维人员上站检测,这就是数字化、智能化带来的价值,并且大幅提升效率。
打造三大新型能源基础设施
在数字能源时代,华为数字能源可以扮演什么样的角色?有什么优势?
侯金龙:面对能源产业面临的巨大变革和机遇,我们成立了华为数字能源公司。我们将发挥长期积累的技术优势,融合数字技术和电力电子技术、信息流和能量流,携手伙伴共同为全球客户提供全场景低碳产品和解决方案,助力双碳目标的早日实现。
具体而言,围绕碳中和道路上的三大关键变革,我们将致力于打造数字能源时代的三大新型能源基础设施——面向能源变革的新型电力系统能源基础设施,面向智能变革的新型数字产业能源基础设施,以及面向出行变革的新型电动出行能源基础设施。
为什么要选择这三大新型能源基础设施作为主攻方向?在实施过程中遇到了哪些问题?华为数字能源是如何解决的?
侯金龙:我们可以以新型电力系统和电动出行为例子来加以说明。
首先,面向新型电力系统能源基础设施,我们主要聚焦以新能源为主体的清洁能源大基地,面向城市的“源网荷储”协同的能源系统,以及家庭能源管理系统等三大场景。其中,清洁能源大基地具有“两高一大”的特点,即高比例可再生能源、高比例的电力电子装备应用、占地面积特别大且地处偏远。这些特点可能带来并网安全和运营安全两方面的挑战。为此,华为数字能源采用Grid Forming构网型储能技术打造了“智能光储发电机”,通过光伏、风电与储能的融合,通过电力电子技术与数字技术、先进并网技术的融合,使光储系统具有主动增强电网的能力、具有传统同步发电机的功能,从跟随电网到主动增强电网,使光伏、风电从补充电变为主力电,真正实现能源体系以清洁能源为主体。我们认为,智能光储发电机以及数字技术的广泛应用,才能够打造出高质量、全数字化的清洁能源基地,让清洁能源基地走向“自动驾驶”。
再来看电动出行。近年来,中国电动车产业快速发展,2022年新能源乘用车全年销量达650万辆。与此同时,我们也要认识到,电动产业的高速发展仍然面临一些结构性挑战:
首先,充电基础设施数量不足、分布不均,大多数公路和乡村都还没有部署。今年“五一”假期,高速车流量单日最高达5430万辆,其中电动汽车不在少数,但充电排队时间最长的服务区,平均等待时间为2.7小时,甚至有的要排队超过4小时。同时,当前大多数充电网络基础设施也还存在生命周期短、用户充电体验差、不支持演进等问题,用户充电难,运营商赚钱难。
其次,纯电车整车能耗偏高,电池成本高,也加剧了用户的续航焦虑。
最后,对车企来说,新能源车存在开发复杂、成本高、周期长等问题。
在交通电动化产业,我们定位为动力域和充电网络的解决方案提供商。通过车上车下高质量协同发展,推出超融合的动力系统和“一秒一公里”的超级充电方案,助力电动车全面超越油车,实现“加油式”的充电体验,加速交通电动化进程。
坚定不移携手产业和生态伙伴
在你看来,要实现上述目标,需要注意哪些关键问题?
侯金龙:双碳目标不仅仅是技术变革,更是一场广泛而深刻的经济社会变革,不会轻轻松松就能实现,需要全行业、全社会携手积极行动。因此,华为数字能源在推动技术和产品持续创新的同时,还将坚定不移地与产业和生态伙伴一起共生长、共发展,携手构建数字能源产业生态,推动社会从高碳走向低碳,并最终从低碳走向零碳。
具体来说,华为数字能源将如何携手伙伴共同构建这一产业生态?
侯金龙:第一,携手全球领先客户,围绕场景持续技术创新与应用示范,加速新型电力系统、新型数字产业能源基础设施、新型电动出行的发展进程。我们坚持客户需求和技术创新驱动结合,重点围绕智能光储发电机、数字化清洁能源基地、智能充电网络、下一代数据中心、运营商能源目标网等关键领域,与行业领先客户强强联手,共同引领行业的发展路线。
第二,携手全球商业合作伙伴,共同成长,建设无处不在的绿色、低碳、智能的分布式能源系统。分布式能源系统无处不在,包括分布式光伏、储能、充电、小型数据中心、行业站点等,是万亿级以上的海量市场,需要成千上万家合作伙伴提供本地化的市场销售与服务。我们会继续加大对能力型伙伴的赋能、支持和体系建设,包括数字化平台要延伸到合作伙伴,让合作伙伴在服务好最终客户的同时,真正能赚到钱、持续赚到钱。
第三,携手全球产业合作伙伴,赋能伙伴,助力本地绿色产业发展,将数字能源的核心模块开放给有能力、有意愿的产业合作伙伴,在开发、制造、市场和服务等各方面给合作伙伴赋能,助力本地合作伙伴成为高端新能源装备提供者,助力当地绿色低碳产业的发展。
第四,携手全球志同道合者,集思广益,积极推进面向双碳目标实现的产业政策、行业标准、路线图和时间表。积极和本地主管机构、智库、行业协会、产业联盟、标准组织等合作,共同推进面向双碳目标、高质量发展、支持能源产业转型的产业政策与行业标准,同时为能源产业培养更多的人才与专家。
最后,你能否展望一下数字能源的发展前景?
侯金龙:碳中和发展正当时,科技创新推动能源产业进入数字能源时代,我们坚信数字能源的未来将是星辰大海。当前,产业界相关组织正协作创新,共同把握行业高速增长历史机遇,共享产业发展时代红利。(资讯)