华为侯金龙：融合数字技术和电力电子技术

【中国,北京,2023年5月11日】2023中国数字能源生态大会在北京开幕,华为数字能源与客户、伙伴、产业组织、媒体等齐聚一堂。北京主会场协同全国分会场,万人同享盛会,共同探讨产业趋势和发展机遇,分享创新产品技术和应用实践,共建开放共赢的繁荣生态。大会上,华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙发表了“融合数字技术和电力电子技术,迈向数字能源新时代,共建绿色美好未来”的主题演讲。侯金龙表示:“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,能源产业进入数字能源新时代。华为数字能源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。”

侯金龙还重点强调,数字能源产业是一个巨大的生态型产业,生态战略是华为数字能源的核心战略。华为数字能源坚持在技术和产品方面的持续创新,与客户、伙伴、产业组织等一起共生长、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。

华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙做主题演讲

以下为侯金龙演讲全文

各位来宾,大家上午好,欢迎大家参加2023中国数字能源生态大会,很高兴与各位新老朋友一起相聚在北京。首先,我代表华为数字能源对出席大会的各位嘉宾,表示热烈的欢迎!向所有关心和支持华为数字能源的客户、同仁、伙伴、朋友们表示衷心的感谢!

碳中和已经成为二十一世纪最确定的战略,能源独立成为世界主要国家的迫切需求,能源革命是这个伟大时代给予我们的最好机会。我想利用这个大会把华为数字能源的战略和大家分享一下。

低碳化、电气化、数字化、智能化——能源演进变革之路

当前,以化石能源为主的高碳能源体系,不仅带来温室气体效应,也面临着化石资源日渐枯竭的问题。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。

首先看低碳化:面向碳中和,能源结构正加速走向发电侧的清洁化,可再生能源将成为主体,发电占比由现在的25%增至2050年的90%。这其中光伏作为主力能源,年装机量将大幅增长,储能也将成为其中的核心要素。

其次看电气化:电能将成为能源消费的主体,能源消费将以电为中心。电力占能源消费比例将由现在的21%增至2050年的51%。

我们再看数字化和智能化。数字技术正驱动社会进入数字文明时代,CT、IT技术融合,包括5G、AI、大数据、区块链、IoT、云计算等,数字技术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。人工智能与实体经济深度融合将引发生产方式变革,推进新一轮的科技与产业变革。

在数字化和智能化的相关技术加持下,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。

能源产业进入数字能源新时代

在低碳化、电气化、数字化、智能化的趋势下,未来能源世界和数字世界将深度融合发展,能源产业已经进入到数字能源新时代!

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。

融合数字技术和电力电子技术,发展清洁能源与能源数字化,推动能源革命,共建绿色美好未来

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。我们的愿景和使命是:融合数字技术和电力电子技术,发展清洁能源与能源数字化,推动能源革命,共建绿色美好未来。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。

早在2012年,我们就提出了“Bit(比特,数字技术)管理Watt(瓦特,电力电子技术)”的理念,近年来又进一步升级到4T融合,4T即Bit、Watt、Heat(热管理技术)和Battery(储能管理技术),在技术、产品和解决方案各个层面去实现数字技术和电力电子技术的融合、信息流和能量流的融合。我们聚焦核心技术和产品,面向清洁发电、能源数字化、交通电动化、绿色ICT能源基础设施以及综合智慧能源等五大领域提供“安全、高效、绿色、智能”的解决方案。

同时,我们聚焦核心产品,开放生态,将我们的技术能力和产品开放给我们的客户、合作伙伴,与客户、伙伴、产业组织等一起共生长、共发展,面向全球的家庭、建筑、工厂、园区、乡村、城市等主要场景,推动社会从高碳走向低碳,从低碳走向零碳。

面向能源变革、智能变革、出行变革,打造三大新型能源基础设施

围绕碳中和道路上的三大关键变革,我们致力于打造数字能源时代的三大新型能源基础设施,就是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。

面向新型电力系统能源基础设施,我们主要聚焦三大场景: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。

首先来看清洁能源基地。众所周知,清洁能源基地具有“两高一大”的特点,“一高”是指高比例可再生能源,比如现在青海和甘肃,新能源容量装机已经超过63%和52.4%。“一高”是高比例的电力电子装备应用,比如逆变器、变流器、柔直换流阀等已广泛应用到发电和输电领域。“一大”是清洁能源基地占地面积特别大且地处偏远,比如雅砻江多能互补基地海拔超4千米。场站群跨度超过100km。

这些清洁能源基地的特点,带来了两大安全方面的挑战,一个是并网的安全挑战,包括由于新能源出力的间歇性、波动性,导致的调频和调峰的困难,以及因消纳问题带来的对电网稳定性的冲击。另一方面,是运营安全的挑战。基地的设备多、运维难度大,而且地处偏远,电站环境恶劣,设备的可靠性降低,直接影响电站的整体运营安全。

面向清洁能源基地,最重要的、具有革命意义的技术就是Grid Forming构网型储能技术,我们定义为“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,只有这样,才能够使光伏、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。过去十年,光伏产业是“智能组串技术”从产生到规模应用的十年,未来十年乃至更久,将迎来“智能光储发电机”的时代。

同时,我们还将发挥自身数字化、智能化的优势,打造智能化电站,运用IoT、大数据、人工智能、网络算法等,实现智能电站故障自诊断,真正做到光伏电站的智能化、无人化。

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”。

我们再看新型电力系统的消费侧,其中最重要的场景是城市。城市是人类生产生活的主要聚集地,城市里居住着全球50%以上的人口,产生了全球80%的GDP,碳排放量占全球70%以上。面向未来,城市要实现可持续发展,城市的能源系统面临诸多挑战:

• 第一、能源结构的高碳问题,本地新能源发电比例低。

• 第二、电力供需矛盾突出,中东部城市的用电负荷峰值每年都是5%的增长。在用电高峰期,还会发生拉闸限电的情况。

• 第三、城市中大量的工厂、园区、建筑,整体耗能高,制冷、供热效率低,缺乏有效管理,浪费严重。

• 第四、各种极端天气、自然灾害等风险大,城市能源系统的韧性还很不足。

面向城市,我们要构筑一个绿色低碳的城市能源智能体,通过各种分布式能源、虚拟电厂VPP、智能充电网络、V2X、综合智慧能源、智能微电网等创新的产品与解决方案,实现“源网荷储用”智能协同,成千上万个这样的分布式能源系统智能互联,构建一个基于智能电网、智能微网的城市能源互联网,实现城市的安全、韧性、高效、低碳和智能。

我们再看另外一个重要场景——家庭。家庭是新型电力系统的最基本单元。在欧洲,居民电价已经比往年增倍,同时由于电力供应不足,停电风险增加。在非洲,仍存在着巨大的用电鸿沟,50%的人无法获得电力供应。在全球各个地方,电气化、电动化带来家庭用电的激增,中国居民用电量10年增长了1倍,同时随着生活品质的提升,越来越多的家庭希望使用更低碳的绿色电力。

围绕家庭用能场景,我们要打造绿色低碳、极致体验、智能互联的家庭能源管理系统。它具备以下几个关键特征:一是,光储充用一体化,提升绿电的自发自用比例。二是,实现用电安全、用电自由;使用全屋备电,无惧停电风险,通过绿电自用,降低电费支出。三是,可并可离,实现无缝切换,适应全球各类电网。四是,智能互联,能够对家庭内部的发储用进行智能化管理,提升使用效率,同时还可以作为虚拟电厂的一个节点,参与到与电网的互动。通过这样一个智能的家庭能源管理系统,在新型电力系统中,家庭也将从单一能源的消费者,转变为既是能源的消费者,又是能源的生产者。

我们再来看数字产业发展带来的智能变革。随着新一轮科技革命和产业变革深入发展,全社会加速进行数字化转型,算力就是生产力,智能算力就是创新力。全球人工智能运算量每隔18个月翻一番。“算力”激增带来“电力”激增,随着全球数据中心机柜、通信站点的持续增加,未来ICT产业占社会总用电量的比例仍将同步增长。同时,算力需要更多的绿色电力来支撑,“绿色电力”也将带来更多的“绿色算力”。

我们的理念就是从能耗到能效,从高碳到低碳,构建新型数字产业能源基础设施,持续增比特、减瓦特、降排放,让单位Bit的能耗、碳排,持续下降。我们把这些理念融入到产品和方案中,包括数据中心能源、站点能源、行业关键供电。在数字化、智能化技术的加持下,这些能源基础设施除了关键供电的作用之外,还可以融入到“源网荷储”协同互动的城市智能体中,不仅仅是能源的消费者,也成为能源生产和电力系统的调节器。

我们再来看新型电动出行。中国电动车产业快速发展,2022年新能源乘用车全年销量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。

我们认为充电网络是重要的新型基础设施,要兼顾社会效益与经济效益,应统一规划、统一标准、统一建设、统一运营;要实现“有路的地方就有充电”,率先在“全国十几万加油站”、“高速公路服务区”、“城市公共”等电动车高流量场景,发展超级快充,打造“高速一张网”和“城市一张网”。通过光储充一体化,让“新能源车用新能源电”,同时,充电网络的高质量发展,应兼容各种电压等级车型,通过丰富的商业模式,为充电运营商带来更好的投资回报,实现可持续发展的商业正循环。

这一切,才刚刚开始。我们如何一起迈向数字能源新时代?

坚定不移地与产业和生态伙伴一起,携手共建数字能源产业生态

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。

数字能源产业是一个巨大的生态型产业,华为数字能源坚持在技术和产品方面持续创新,坚定不移地与产业和生态伙伴一起,携手构建数字能源产业生态。这包括,与我们的客户进行创新合作,共同引领行业;与商业和服务伙伴合作,共同为客户提供高品质的解决方案,共享商业价值;与本地化产业伙伴,深化产品合作,共同推进本地产业升级、产业发展;与产业组织一道,共同推进产业政策、行业标准,共筑高质量发展路线;与高校合作,推进关键技术突破,通过人才培养计划,加速数字能源技术的推广与普及。

• 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,重点围绕光储智能发电机、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,伙伴与华为数字能源一起共享发展机会与未来。

• 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,助力于当地绿色低碳产业的发展,对当地国家、当地社会尽到更多的社会责任。

• 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,数字能源是一个全新的产业,我们坚信未来将是星辰大海。

“滴水不成海,独木难成林”。面向确定性的机会和市场,我们只有携手合作,才能共创未来;只有并肩同行,才能让绿色发展理念深入人心。

让我们携手合作,并肩同行,迈向数字能源新时代,共建绿色美好未来!谢谢!