華爲侯金龍：融合數字技術和電力電子技術

【中國,北京,2023年5月11日】2023中國數字能源生態大會在北京開幕,華爲數字能源與客戶、夥伴、產業組織、媒體等齊聚一堂。北京主會場協同全國分會場,萬人同享盛會,共同探討產業趨勢和發展機遇,分享創新產品技術和應用實踐,共建開放共贏的繁榮生態。大會上,華爲數字能源技術有限公司總裁侯金龍發表了“融合數字技術和電力電子技術,邁向數字能源新時代,共建綠色美好未來”的主題演講。侯金龍表示:“在低碳化、電氣化、數字化、智能化的趨勢下,數字世界和能源世界將深度融合發展,能源產業進入數字能源新時代。華爲數字能源致力於融合數字技術與電力電子技術,打造面向能源變革的新型電力系統能源基礎設施,面向智能變革的新型數字產業能源基礎設施,以及面向出行變革的新型電動出行能源基礎設施。”

侯金龍還重點強調,數字能源產業是一個巨大的生態型產業,生態戰略是華爲數字能源的核心戰略。華爲數字能源堅持在技術和產品方面的持續創新,與客戶、夥伴、產業組織等一起共生長、共發展,攜手構建數字能源產業生態,推動社會從高碳走向低碳,並最終從低碳走向零碳。

華爲數字能源技術有限公司總裁侯金龍做主題演講

以下爲侯金龍演講全文

各位來賓,大家上午好,歡迎大家參加2023中國數字能源生態大會,很高興與各位新老朋友一起相聚在北京。首先,我代表華爲數字能源對出席大會的各位嘉賓,表示熱烈的歡迎!向所有關心和支持華爲數字能源的客戶、同仁、夥伴、朋友們表示衷心的感謝!

碳中和已經成爲二十一世紀最確定的戰略,能源獨立成爲世界主要國家的迫切需求,能源革命是這個偉大時代給予我們的最好機會。我想利用這個大會把華爲數字能源的戰略和大家分享一下。

低碳化、電氣化、數字化、智能化——能源演進變革之路

當前,以化石能源爲主的高碳能源體系,不僅帶來溫室氣體效應,也面臨着化石資源日漸枯竭的問題。能源要支撐人類文明的可持續發展,需要持續演進變革。我認爲,低碳化、電氣化、數字化、智能化是能源演進變革的四大關鍵路徑。

首先看低碳化:面向碳中和,能源結構正加速走向發電側的清潔化,可再生能源將成爲主體,發電佔比由現在的25%增至2050年的90%。這其中光伏作爲主力能源,年裝機量將大幅增長,儲能也將成爲其中的核心要素。

其次看電氣化:電能將成爲能源消費的主體,能源消費將以電爲中心。電力佔能源消費比例將由現在的21%增至2050年的51%。

我們再看數字化和智能化。數字技術正驅動社會進入數字文明時代,CT、IT技術融合,包括5G、AI、大數據、區塊鏈、IoT、雲計算等,數字技術已經從效率提升的輔助角色,演變爲千行百業創新發展的主要驅動力。

如今,ChatGPT引領的人工智能時代已經來臨,全球人工智能運算量每隔18個月翻一番。人工智能與實體經濟深度融合將引發生產方式變革,推進新一輪的科技與產業變革。

在數字化和智能化的相關技術加持下,能源數據潛能充分激活,能源系統將高度智能化,形成自平衡、自運行、自處理的能源互聯網,新興的能源系統和商業模式將持續涌現。

能源產業進入數字能源新時代

在低碳化、電氣化、數字化、智能化的趨勢下,未來能源世界和數字世界將深度融合發展,能源產業已經進入到數字能源新時代!

一方面,能源基礎設施如新型電力系統、城市能源系統、交通能源網、家庭用能系統正在加速變革,傳統的單一能源生產和消費轉變成能源生產和消費相結合,“源網荷儲”互聯互動,協同互補,實現最佳系統資源配置和最優綜合利用效率。這裡面每個層面、每個環節、每個動作,都需要數字技術的支持。

另一方面,通過5G、傳感、人工智能、雲等數字技術,將物理世界的“源網荷儲”等進行數字化,生成數字世界的虛擬系統,仿真實時運行,對電力系統物理世界形成決策指導和優化,從而支撐能源基礎設施的衆多參與單元,進行靈活調節和動態平衡。

最終,通過數字孿生,構建起萬物互聯,萬能互聯的數字能源世界。

融合數字技術和電力電子技術,發展清潔能源與能源數字化,推動能源革命,共建綠色美好未來

面對能源產業面臨的巨大變革和機遇,我們成立了華爲數字能源公司。我們的願景和使命是:融合數字技術和電力電子技術,發展清潔能源與能源數字化,推動能源革命,共建綠色美好未來。我們將發揮長期積累的技術優勢,融合數字技術和電力電子技術、信息流和能量流,攜手夥伴共同爲全球客戶提供全場景低碳產品和解決方案,助力雙碳目標的早日實現。

早在2012年,我們就提出了“Bit(比特,數字技術)管理Watt(瓦特,電力電子技術)”的理念,近年來又進一步升級到4T融合,4T即Bit、Watt、Heat(熱管理技術)和Battery(儲能管理技術),在技術、產品和解決方案各個層面去實現數字技術和電力電子技術的融合、信息流和能量流的融合。我們聚焦核心技術和產品,面向清潔發電、能源數字化、交通電動化、綠色ICT能源基礎設施以及綜合智慧能源等五大領域提供“安全、高效、綠色、智能”的解決方案。

同時,我們聚焦核心產品,開放生態,將我們的技術能力和產品開放給我們的客戶、合作伙伴,與客戶、夥伴、產業組織等一起共生長、共發展,面向全球的家庭、建築、工廠、園區、鄉村、城市等主要場景,推動社會從高碳走向低碳,從低碳走向零碳。

面向能源變革、智能變革、出行變革,打造三大新型能源基礎設施

圍繞碳中和道路上的三大關鍵變革,我們致力於打造數字能源時代的三大新型能源基礎設施,就是面向能源變革的新型電力系統能源基礎設施,面向智能變革的新型數字產業能源基礎設施,以及面向出行變革的新型電動出行能源基礎設施。

面向新型電力系統能源基礎設施,我們主要聚焦三大場景:以新能源爲主體的清潔能源大基地,面向城市的“源網荷儲”協同的能源系統,以及家庭能源管理系統。

首先來看清潔能源基地。衆所周知,清潔能源基地具有“兩高一大”的特點,“一高”是指高比例可再生能源,比如現在青海和甘肅,新能源容量裝機已經超過63%和52.4%。“一高”是高比例的電力電子裝備應用,比如逆變器、變流器、柔直換流閥等已廣泛應用到發電和輸電領域。“一大”是清潔能源基地佔地面積特別大且地處偏遠,比如雅礱江多能互補基地海拔超4千米。場站羣跨度超過100km。

這些清潔能源基地的特點,帶來了兩大安全方面的挑戰,一個是併網的安全挑戰,包括由於新能源出力的間歇性、波動性,導致的調頻和調峰的困難,以及因消納問題帶來的對電網穩定性的衝擊。另一方面,是運營安全的挑戰。基地的設備多、運維難度大,而且地處偏遠,電站環境惡劣,設備的可靠性降低,直接影響電站的整體運營安全。

面向清潔能源基地,最重要的、具有革命意義的技術就是Grid Forming構網型儲能技術,我們定義爲“智能光儲發電機”,通過光伏、風電與儲能的融合,通過電力電子技術與數字技術、先進併網技術的融合,使光儲系統具有主動增強電網的能力、具有傳統同步發電機的功能,從跟隨電網到主動增強電網,只有這樣,才能夠使光伏、風電從補充電變爲主力電,真正實現能源體系以清潔能源爲主體。過去十年,光伏產業是“智能組串技術”從產生到規模應用的十年,未來十年乃至更久,將迎來“智能光儲發電機”的時代。

同時,我們還將發揮自身數字化、智能化的優勢,打造智能化電站,運用IoT、大數據、人工智能、網絡算法等,實現智能電站故障自診斷,真正做到光伏電站的智能化、無人化。

智能光儲發電機以及數字技術的廣泛應用,才能夠打造出高質量、全數字化的清潔能源基地,讓清潔能源基地走向“自動駕駛”。

我們再看新型電力系統的消費側,其中最重要的場景是城市。城市是人類生產生活的主要聚集地,城市裡居住着全球50%以上的人口,產生了全球80%的GDP,碳排放量佔全球70%以上。面向未來,城市要實現可持續發展,城市的能源系統面臨諸多挑戰:

• 第一、能源結構的高碳問題,本地新能源發電比例低。

• 第二、電力供需矛盾突出,中東部城市的用電負荷峰值每年都是5%的增長。在用電高峰期,還會發生拉閘限電的情況。

• 第三、城市中大量的工廠、園區、建築,整體耗能高,製冷、供熱效率低,缺乏有效管理,浪費嚴重。

• 第四、各種極端天氣、自然災害等風險大,城市能源系統的韌性還很不足。

面向城市,我們要構築一個綠色低碳的城市能源智能體,通過各種分佈式能源、虛擬電廠VPP、智能充電網絡、V2X、綜合智慧能源、智能微電網等創新的產品與解決方案,實現“源網荷儲用”智能協同,成千上萬個這樣的分佈式能源系統智能互聯,構建一個基於智能電網、智能微網的城市能源互聯網,實現城市的安全、韌性、高效、低碳和智能。

我們再看另外一個重要場景——家庭。家庭是新型電力系統的最基本單元。在歐洲,居民電價已經比往年增倍,同時由於電力供應不足,停電風險增加。在非洲,仍存在着巨大的用電鴻溝,50%的人無法獲得電力供應。在全球各個地方,電氣化、電動化帶來家庭用電的激增,中國居民用電量10年增長了1倍,同時隨着生活品質的提升,越來越多的家庭希望使用更低碳的綠色電力。

圍繞家庭用能場景,我們要打造綠色低碳、極致體驗、智能互聯的家庭能源管理系統。它具備以下幾個關鍵特徵:一是,光儲充用一體化,提升綠電的自發自用比例。二是,實現用電安全、用電自由;使用全屋備電,無懼停電風險,通過綠電自用,降低電費支出。三是,可並可離,實現無縫切換,適應全球各類電網。四是,智能互聯,能夠對家庭內部的發儲用進行智能化管理,提升使用效率,同時還可以作爲虛擬電廠的一個節點,參與到與電網的互動。通過這樣一個智能的家庭能源管理系統,在新型電力系統中,家庭也將從單一能源的消費者,轉變爲既是能源的消費者,又是能源的生產者。

我們再來看數字產業發展帶來的智能變革。隨着新一輪科技革命和產業變革深入發展,全社會加速進行數字化轉型,算力就是生產力,智能算力就是創新力。全球人工智能運算量每隔18個月翻一番。“算力”激增帶來“電力”激增,隨着全球數據中心機櫃、通信站點的持續增加,未來ICT產業佔社會總用電量的比例仍將同步增長。同時,算力需要更多的綠色電力來支撐,“綠色電力”也將帶來更多的“綠色算力”。

我們的理念就是從能耗到能效,從高碳到低碳,構建新型數字產業能源基礎設施,持續增比特、減瓦特、降排放,讓單位Bit的能耗、碳排,持續下降。我們把這些理念融入到產品和方案中,包括數據中心能源、站點能源、行業關鍵供電。在數字化、智能化技術的加持下,這些能源基礎設施除了關鍵供電的作用之外,還可以融入到“源網荷儲”協同互動的城市智能體中,不僅僅是能源的消費者,也成爲能源生產和電力系統的調節器。

我們再來看新型電動出行。中國電動車產業快速發展,2022年新能源乘用車全年銷量650萬輛。與此同時,我們也要認識到,電動產業的高速發展仍然面臨一些結構性挑戰:

• 首先,充電基礎設施數量不足、分佈不均,大多數公路和鄉村都還沒有部署。今年五一假期,高速車流量單日最高達5430萬輛,其中電動汽車不在少數,但充電排隊時間最長的服務區,平均等待時間爲2.7小時,甚至有的要排隊超過4小時。同時,當前大多數充電網絡基礎設施也還存在生命週期短、用戶充電體驗差、不支持演進等問題,用戶充電難,運營商賺錢難。

• 其次,純電車整車能耗偏高,電池成本高,也加劇了用戶的續航焦慮。

• 最後,對車企來說,新能源車存在開發複雜、成本高、週期長等問題。

在交通電動化產業,我們定位爲動力域和充電網絡的解決方案提供商。通過車上車下高質量協同發展,推出超融合的動力系統和“一秒一公里”的超級充電方案,助力電動車全面超越油車,實現“加油式”的充電體驗,加速交通電動化進程。

我們認爲充電網絡是重要的新型基礎設施,要兼顧社會效益與經濟效益,應統一規劃、統一標準、統一建設、統一運營;要實現“有路的地方就有充電”,率先在“全國十幾萬加油站”、“高速公路服務區”、“城市公共”等電動車高流量場景,發展超級快充,打造“高速一張網”和“城市一張網”。通過光儲充一體化,讓“新能源車用新能源電”,同時,充電網絡的高質量發展,應兼容各種電壓等級車型,通過豐富的商業模式,爲充電運營商帶來更好的投資回報,實現可持續發展的商業正循環。

這一切,纔剛剛開始。我們如何一起邁向數字能源新時代?

堅定不移地與產業和生態夥伴一起,攜手共建數字能源產業生態

雙碳目標不僅僅是技術變革,更是一場廣泛而深刻的經濟社會變革,不會輕輕鬆鬆就能實現,需要全行業、全社會攜手積極行動。

數字能源產業是一個巨大的生態型產業,華爲數字能源堅持在技術和產品方面持續創新,堅定不移地與產業和生態夥伴一起,攜手構建數字能源產業生態。這包括,與我們的客戶進行創新合作,共同引領行業;與商業和服務夥伴合作,共同爲客戶提供高品質的解決方案,共享商業價值;與本地化產業夥伴,深化產品合作,共同推進本地產業升級、產業發展;與產業組織一道,共同推進產業政策、行業標準,共築高質量發展路線;與高校合作,推進關鍵技術突破,通過人才培養計劃,加速數字能源技術的推廣與普及。

• 第一,攜手全球領先客戶,圍繞場景持續技術創新與應用示範,加速新型電力系統、新型數字產業能源基礎設施、新型電動出行的發展進程。我們堅持客戶需求和技術創新驅動結合,重點圍繞光儲智能發電機、數字化清潔能源基地、智能充電網絡、下一代數據中心、運營商能源目標網等關鍵領域,與行業領先客戶強強聯手,共同引領行業的發展路線。

• 第二,攜手全球商業合作伙伴,共同成長,建設無處不在的綠色、低碳、智能的分佈式能源系統。分佈式能源系統無處不在,包括分佈式光伏、儲能、充電、小型數據中心、行業站點等,是萬億級以上的海量市場,需要成千上萬家合作伙伴提供本地化的市場銷售與服務。我們會繼續加大對能力型夥伴的賦能、支持和體系建設,包括數字化平臺要延伸到合作伙伴,讓合作伙伴在服務好最終客戶的同時,真正能賺到錢、持續賺到錢,夥伴與華爲數字能源一起共享發展機會與未來。

• 第三,攜手全球產業合作伙伴,賦能夥伴,助力本地綠色產業發展,將數字能源的核心模塊開放給有能力、有意願的產業合作伙伴,在開發、製造、市場和服務等各方面給合作伙伴賦能,助力本地合作伙伴成爲高端新能源裝備提供者,助力於當地綠色低碳產業的發展,對當地國家、當地社會盡到更多的社會責任。

• 第四,攜手全球志同道合者,集思廣益,積極推進面向雙碳目標實現的產業政策、行業標準、路線圖和時間表。積極和本地主管機構、智庫、行業協會、產業聯盟、標準組織等合作,共同推進面向雙碳目標、高質量發展、支持能源產業轉型的產業政策與行業標準,同時爲能源產業培養更多的人才與專家。

最後,數字能源是一個全新的產業,我們堅信未來將是星辰大海。

“滴水不成海,獨木難成林”。面向確定性的機會和市場,我們只有攜手合作,才能共創未來;只有並肩同行,才能讓綠色發展理念深入人心。

讓我們攜手合作,並肩同行,邁向數字能源新時代,共建綠色美好未來!謝謝!