數字技術可以直接參與能源的低碳化進程,加快能源結構轉型,數字產業自身也要綠色發展,這將是一個多方協同長期努力的過程
文/徐沛宇
編輯/謝麗容
(資料圖)
能源低碳轉型與數字化是當前經濟社會發展的兩大引擎;同時,兩者協同發展是實現雙碳目標的必經之路。
將能源低碳轉型與數字化相結合的賽道越來越寬廣,諸多能源企業開始部署數字化業務,還有更多的數字科技企業將目光瞄準了能源低碳領域。以數字技術見長的華為公司,在能源產業深耕多年。新形勢下,華為對此賽道更加重視。
6月19日,在2023年APEC工商領導人中國論壇上,華為輪值董事長、APEC工商咨詢理事會中國代表胡厚崑發表演講,他表示,智能化、低碳化發展是華為的核心業務戰略,更是技術創新的聚焦點。華為將在智能化、低碳化技術上持續投入。
胡厚崑認為,在能源低碳轉型的過程中,數字技術大有用武之地。這體現在三個方面:
在能源領域,數字技術可以直接參與能源的低碳化進程,加快能源結構轉型。
數字技術可以賦能千行百業,實現提質增效、節能降碳。
數字產業自身作為新型戰略性產業,也要實現綠色發展,這對于產業的結構性降碳也具有重大意義。
胡厚崑強調,華為很早就開始從自身做起,除了綠色ICT基礎設施,還在持續推動供應商低碳轉型。
華為公司2022年度業績報告數據顯示,該公司全年營收6423億元,同比增長0.9%;其中,數字能源業務收入508億元。在華為的五大主營產業里,數字能源業務收入金額排在ICT基礎設施業務和終端業務之后。這是華為首次以產業組合的方式公布的經營數據。華為年報稱,2022年數字能源業務實現了快速增長。
胡厚崑闡述的數字技術推動能源低碳轉型的三個方面,正是當前能源轉型和數字化融合賽道里,最有潛力的商業細分領域。
能源低碳轉型與數字化同步推進
各國公認的能源轉型方向是, 以高碳排放的化石能源為主的能源結構,轉變到以低碳、零碳排放的可再生能源為主的能源結構。由于可再生能源大多需轉換為電能,才能為人類所用,所以,這一轉型過程必然伴隨著全社會電氣化程度的提高。
國際能源巨頭BP公司最新發布的《bp世界能源展望》2023年版報告提出,電氣化程度提高是全球能源未來發展的四大趨勢之一。該報告預計, 電力在全球終端能源消費總量中的占比將從2019年的約五分之一,提升至2050年的三分之一到二分之一。
來源:《bp世界能源展望》2023年版
從發電端到電力消費端,低碳能源的加速發展都離不開數字化技術的助力。能源低碳轉型與數字化同步推進,是當前炙手可熱的商業模式。
可再生能源發電以光伏、風電為主。以光伏發電為例, 融合數字技術和電力電子技術后,光伏電站可以更平穩地發電,發電量更大,并入電網更簡單。
早在2018年4月,工信部、國家能源局等六部門就印發了《智能光伏產業發展行動計劃(2018-2020年)》。如今,數字化的光伏電站已是業內基本配置。業界比拼的不是有沒有數字化的技術加持,而是如何將數字化運用更好、更加智能。一些光伏企業甚至不惜重金投入,自主研發光伏電站的數字化技術。
光伏發電量會受到太陽照射角度變化、是否有云、樹蔭等遮擋的影響。還有一些大型光伏發電基地,面積大、人工運維成本高。于是,有的光伏電站在運維端建設了智能管理平臺,實現智能巡檢;還有的光伏電站在組件設備里就插入了智能化的裝置,提高發電效率。
青海共和縣有著全球最大的單體光伏電站,占地面積接近56平方公里,安裝了超過700萬塊光伏板。華為是光伏逆變器的領頭羊,該光伏電站采購的華為逆變器融入了AI算法。胡厚崑說,這相當于給光伏支架配了一個智能指導員,可根據云遮擋、云層移動等情況,計算出支架最佳轉動角度,提升發電量。
在能源消費端,交通領域是主力,能源低碳轉型的過程中,交通領域自然也在朝著電氣化的方向轉型。
來源:《bp世界能源展望》2023年版
《bp世界能源展望》2023年版稱,道路運輸將逐漸電氣化。到2050年,全球電動汽車保有量將達到10億-20億輛,這意味著道路運輸內部每年電池容量需求將增加10太瓦時-20太瓦時。
規模不斷增大的電動車,對充電環節提出了更高的要求和挑戰。 充電慢、設備故障率高等問題成為新能源汽車推廣和擴大市場容量的最大制約因素。
業內認為,數字化與智能化融合是打造新一代智能充電網絡的關鍵路徑。與加油站不同,充電樁在物理屬性上就更適合做數字化管理。油品是液體,需存儲在固定的容器內,運輸也必須借助于管道或者罐車。而充電樁里的電力是看不見物質,它可以實現存儲、充放電的雙向運作,它與大電網相連,受電網調度。因此,數字化、智能化將大大提升充電樁的效率。
電網公司、電動車生產商、充電樁運營商,以及互聯網公司等多方都在積極競逐數字化的充電樁市場。這些公司各有優勢,市場上各領風騷,尚未出現一統天下的巨頭。
數字科技企業在充電樁領域有技術優勢。華為公司近期發布的液冷超級快充技術,實現了車樁協同、樁網協同。相較于傳統一體樁設備,液冷超級快充技術可實現功率共享,市電利用率提30%,可多充電30%。令車主欣喜的是,該技術1秒鐘充1公里,15分鐘即可充滿一輛車的電。
有了技術的加持,華為加碼部署充電樁市場。華為將在高速服務區、城市公共、園區光儲充三大充電場景部署全液冷超充設施。此外,華為還打造了“一杯咖啡,滿電出發”(城市公共)及“戶用光儲充”(光儲充)兩個典型的充電場景。
實現雙碳目標離不開數字化
能源低碳轉型讓降碳控碳成為可能,邁向碳中和是各國未來發展的重點。與歐美國家已經碳達峰相比,中國經濟和用能規模仍在快速增長,中國計劃于2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。
數字化、低碳化協同發展是實施雙碳戰略目標的必經之路。中國工程院院士錢鋒此前表示, 在新一輪科技革命驅動下,數字化轉型能夠促進從“要素驅動”向“創新驅動”的新舊動能轉換,是實現雙碳目標的重要抓手。同時,數字化技術可以充分表征能源及碳排放分布信息,提升智慧能源一體化管控水平。
在各行各業,控制、降低碳排放都離不開數字化技術。從碳排放數據核算,到碳配額的交易,都需建立在數字化的管理平臺上。各個高耗能行業都在積極建設數字化的智能管理平臺,以應對雙碳時代的新要求。
火電行業是目前納入全國碳市場的唯一行業。某發電央企碳管理部門負責人表示,只有數字化才能保證碳數據的準確、真實、可靠。“我們在原有火電數字化系統的基礎上,已初步研制出了碳數據采集、核算和交易的數字化系統。經過試點運行后,將在全集團內推廣。”
數字技術還能夠直接助力節能減碳。環保行業組織GeSI最新研究成果顯示 ,ICT技術有可能將全球二氧化碳排放量減少20%,是自身碳排放量的10倍,因此,ICT技術具有10倍碳杠桿效應。例如,長沙黃花機場在建成了智慧能源管理平臺后,每年可節約能源費用1000多萬元,減少碳排放7000多噸。
在工業制造業,數字化技術對節能減碳的提升也是顯著的。以玻璃制造為例,它是典型的高能耗的行業,也是高碳排的重點行業之一。在玻璃生產過程中,天然氣成本通常占玻璃生產成本35%—40%。因此,優化天然氣用量是提升企業經營利潤及綠色發展的關鍵。再進一步看,生產工藝參數的獲取和優化是影響天然氣燃燒效率的關鍵。過去,如窯爐的溫度、進氣量等數據都是通過人工收集的,效率低,準確率不高。
據胡厚崑介紹,華為通過云、AI、數據治理等技術,為玻璃制造企業將IT系統數據和設備OT數據打通。基于AI對窯爐的溫度、天然氣進氣量等關鍵數據進行分析,可以幫助工藝專家對能耗較高的窯爐進行工藝優化,使得單位用氣量降低3.8%。
數字產業自身的低碳轉型也在加快
在數字產業不斷發展的過程中,將新建大量的數據中心、人工智能計算中心等基礎設施。如何降低數字產業自身的能耗和碳強度,也是實現雙碳目標需解決的問題。
數據存儲成本高、算力能耗高。第三方數據機構IDC發布的《2019中國企業綠色計算與可持續發展研究報告》指出,我國85%的數據中心PUE值為1.5至2.0,運維能耗成本占總成本的40%至60%,數字基礎設施綠色低碳運行面臨巨大壓力。
PUE是衡量數據中心電源使用效率的通用指標,即所消耗能源與IT負載使用能源之比。數值越接近1,表明能效水平越高。在北京碳市場上,PUE低于1.5的數據中心碳配額將有盈余,高于1.5則需要企業購入配額。
歐美發達國家的數字產業龍頭企業都是從自身做起,尋求提前實現碳中和,并且以“鏈主”的身份推動供應鏈綠色低碳轉型。例如,蘋果公司在全球的企業運營已實現碳中和,其2030年的目標是使每一件產品實現碳中和。在世界各地,有超過250家供應商承諾加入蘋果的供應商清潔能源計劃,占蘋果直接生產支出的85%以上。
中國數字產業的頭部公司,也開始部署類似舉措。華為在自身運營中持續加大引入可再生能源,2022年華為使用可再生能源電量約3.5億度,清潔能源電量約18億度。華為在深圳和東莞的自有園區用電已經100%使用了清潔能源。
2022年,華為進一步打造綠色供應鏈,推動供應商低碳轉型。 截至2022年底,占華為采購金額前100位的供應商 (Top100供應商)及高能耗型供應商已100%完成碳排放數據統計并實施了碳減排項目。Top100供應商中,已有67%使用了清潔能源,13%設定了科學碳目標,部分供應商還承諾提前實現碳中和。目前,華為供應鏈碳排放強度呈逐年下降趨勢。
聯想也對供應商提出了低碳轉型的要求。到2022年年中,占聯想采購額近三成的供應商已承諾加入全球科學碳目標倡議或設置科學碳目標。未來,聯想計劃推動占采購額95%的供應商參與科學碳減排活動,覆蓋100家左右的主要供應商。
專營數據中心的服務商也更加關注數據中心的綠色低碳發展。萬國數據服務有限公司是中國首家承諾2030年同時實現碳中和及100%使用可再生能源的數據中心企業。該司有5個數據中心被納入北京碳市場管控,其數據中心的PUE數值是1.3,低于北京碳市場PUE值1.5的碳配額盈虧基準線。2021年,萬國數據在北京碳市場共獲得4萬多噸的碳配額盈余,可在碳市場上銷售。當時北京碳市場的碳價近80元/噸。
“綠色發展是一個長期進程,需要產業各方持續合力。”胡厚崑說,華為會在智能化及低碳化技術上持續進行投入,充分發揮數字技術的作用,為綠色發展提供新動能。
責任編輯:Rex_20