智慧、能源數位化、綠色低碳的關鍵詞背後……
祝融南來鞭火龍，火旗焰焰燒天紅。這番烈日炎炎、碧空如洗的景象，正是柴達木盆地南端青海共和縣戈壁的真實寫照。不過，在海拔近3000米的茫茫沙洲中，如今卻有著一片無邊的「碧海」，延綿數百平方公里、吸收吐納著太陽能，提供了巨大的綠色電力資源。這裡，就是青海共和光伏電站。
作為全球最大的單體電站2.2GW光伏項目，青海共和光伏電站也被稱為「智慧綠色能源」項目，而且這股能源數位化建設大潮，如今正在全國各地展開。包括寧夏寶豐640MW全球最大農光互補光伏電站，河南省66個縣（市、區）高屋頂光伏整縣開發建設項目等等，都已經或即將成為智慧綠色能源的生力軍。
智慧、能源數位化、綠色低碳……這些關鍵詞的背後，究竟是怎樣一番數位技術與電力電子技術全面融合的景象？能源數位化又將如何成為碳中和這一社會共同目標的重要方向？
能源數位化：如何讓能量流融匯信息流？
「2030碳達峰、2060碳中和」，隨著國家碳中和、碳達峰的戰略目標逐步推進，每個人的綠色生活、每個行業的綠色生產已經成為全社會共識。「十四五」作為碳達峰的關鍵期、窗口期，既是重要的發展階段，也讓全國各地政府部門、各相關行業意識到了時間的緊迫。在這樣的大背景之下，各地加快調整優化能源結構，大力發展太陽能、風能等清潔能源，制定實施碳排放達峰行動方案，也就在情理之中了。
實際上，在和部分行業專家交流時也可以發現，目前國內能源行業，尤其是光伏行業、數據中心、站點能源等重要領域，都在迫切需要數位化、智能化的手段，幫助上述行業用戶加速推進「能量流與信息流的融合」，實現以綠色、數位化、高質量為核心的能源領域創新發展。與此同時，能源行業也對基於數位化的新型技術、服務支撐及基礎設施建設提出了更迫切的需求。
說到「能量流與信息流的融合」，確實是一個較為複雜的話題。目前在清潔能源、數據中心能源、站點能源行業中，普遍存在著幾大問題和困境。從整體來看，能源行業自身是支持行業數位化的，也都有著不同程度的信息化探索，但傳統能源行業目前尚未並做好全面數位化的準備，也缺乏高效、全面、精準的實施路徑。
綜合行業分析人士的各方觀點，可以看到數位化大潮中的能源行業，所面臨的挑戰主要來自這三個方向：首先是解決「高能耗」的難題。在上述領域，數位化先要做到能源轉換效率的提升。例如在光伏領域，要助推光伏系統從補充電到主力電的轉變，關鍵是要提升發電量並降低度電成本；而在數據中心領域，整體建設周期的TCO里有60%的「損耗」來自於電費，未來必須大幅降低能耗實現綠色節能；至於站點能源的降耗手段，則集中在製冷和效率轉換造成的「交不起電費」痛點。
其次，是解決運維難、成本高的難題，光伏、數據中心和站點普遍存在能源設備規模龐大、運維系統複雜的狀況，傳統的人工維護不僅成本高，而且無法滿足大規模運維的要求。有行業分析人士指出，目前很多能源企業的設備其實是「啞設備」狀態，管理者難以了解設備的運行狀態，運行設備的信息也缺乏真實有效的「反饋」機制，這種溝通障礙也造成了運維的難度不斷增加。
最後，是安全和可靠性的難題。無論光伏電站、數據中心能源還是站點能源對於設備的安全、可靠性都是極為重視的，但是企業如何掌握設備和系統的隱患信息，做好防患於未然是一個挑戰。如何依靠傳統的發生故障後依據告警排查，由運維人員到現場維修維護的方式，已經不能適應數位化進程的挑戰。少人甚至無人值守、運維，是未來的趨勢。
顯然，雲計算、人工智慧、5G等新一代信息技術融合「能量流」已經迫在眉睫。對此，中國工程院院士李立浧就曾公開表示，構建以新能源為主體的新型電力系統，未來需要以信息化、數位化構建新型電力系統，「這也被稱作透明電力系統。建設具備雲資源儲存、大數據處理、數據驅動分析、高度智能化等能力的強大軟體平台，使電網可見、可知、可控，從而實現智能運行。」
這個觀點，與目前正在全面發力能源領域的華為數字能源異曲同工，華為數字能源針對這些行業現狀和需求變化，提出了這樣的理念：華為數字能源將瓦特技術、熱技術、儲能技術、雲與AI技術、通信技術等技術創新融合，聚焦清潔發電、能源數位化、交通電動化、綠色ICT基礎設施、綜合智慧能源等領域，將「推動能源革命，共建綠色美好未來」作為一項重要的使命願景。
那麼，在看到媒體上對於青海共和光伏電站、寧夏寶豐農光互補光伏電站，以及浙江鐵塔（站點建設）、中國聯通中原數據基地（數據中心）等諸多智慧能源項目的報導後，我們也不禁想了解，華為數字能源是如何深耕能源行業數位化進程，又有哪些具體的措施和成功經驗呢？
綠色、高效、無障礙：三大維度深耕能源數位化
於2020年9月30日成功併網的青海省共和縣2.2GW光伏項目，全部採用業界領先的組串逆變器，不論是設備選型、施工標準，還是先進技術的使用，都達到了行業的最高水平。這個項目採用了華為智能光伏解決方案，最佳匹配特高壓電網要求，穩定併網。目前系統發電量與傳統方案相比，提升2%以上；在引入諸多智能化的手段後，有效提高了運維效率，例如採用智能IV診斷4.0方案，讓2個月的運維巡檢工作縮短到僅僅20分鐘。
2013年，寶豐集團對寧夏黃河東岸16萬畝荒漠化土地進行生態治理的同時一地多用，在10萬畝枸杞上建設了640MW光伏電站。作為全球單體最大的農光互補項目，這種「板上發電，板下種枸杞」的方式開創了綠色和生態可持續發展的創新模式。
由於該項目全部採用華為智能光伏解決方案，在保障枸杞種植收益的同時，充分提高了光伏電站的效益。例如融合國際領先的平單軸自動跟蹤技術之後，可以讓太陽能板像向日葵一樣逐光而動，較傳統光伏電站發電量提高20%以上；無線寬帶系統、無人機巡檢、智能光伏雲等智能化手段，還可以實現遠程診斷，快速精準定位各類故障，極大提高了運維效率。目前，整個電站只有30個運維人員，相比傳統光伏電站同規模需要100多人，每年運維人工成本節省達360萬元。
在面向光伏行業的數位化賦能過程中，可以看到華為智能光伏系統在重構發電、重構運維、重構併網和光儲共生等方面，都提供了諸多創新技術和服務方式：包括AI智能跟蹤支架控制算法，實現了高效發電；AI用於數據中心能效優化，可以實時調節參數，降低PUE；將AI用於光伏板檢測，在線檢測代替人工巡檢，能夠精準識別組件故障。
在數據中心的建設和運維領域，新的智慧綠色推動勢能同樣令人矚目。在河北省廊坊市的廊坊華為雲數據中心，在採用華為iCooling AI能效優化解決方案後，數據中心的年平均PUE1.42降至目前的1.26，年省電費超過兩千萬元，同時實現了減排高效、安全運行；在中國聯通的中原數據基地（數據中心），由於採用華為基於AI的iCooling方案，實現了能效的全局優化，冷凍站的總功耗下降了8%-10%，溫控系統末端能耗降低了約10%，有效降低數據中心PUE約為8%～15%，每年節省電力高達385萬度。
這些變化一方面來源於華為下一代數據中心的能源預製模塊化建設模式，如全模塊化設計、按需建設，支持彈性升級，預製化+工程產品化；另一方面源於智能鋰電的全部件模塊化維護，可以滿足按需擴容的需求；還有iPower預測性維護系統，可以從「治病」到「治未病」，保障了基礎設施的安全和可靠性。
同樣，在站點能源領域華為數字能源也為運營商帶來了可喜的變化。為幫助運營商降低基站OPEX，浙江鐵塔與華為進行聯合創新，引入AI技術實現了基站智能錯峰，在保障備電可靠的前提下，每年每站節省了17.1%電費。由於電費節省效果顯著，2021年7月26日該項創新實踐還成功入選GSMA（全球移動通訊系統協會）2021全球精品案例。
在中國鐵塔5G站點供電模式的創新案例中，通過華為5G Power解決方案的極簡站點建設模式，在實施智能削峰、智能升壓、智能儲能等創新技術後，站點在向網絡演進的過程中實現了「不改市電、不動配電、不增機櫃」，降低成本高效部署。
觀察站點能源領域的這些案例，能夠發現華為數字能源解決方案的諸多特性：例如降低站點在占地面積、租金方面的壓力；通過模塊級、站點級和網絡級的高效方案，降低了能源消耗，用站站疊光、智能錯峰等創新解決方案，降低用電成本；再比如通過站點數位化和運維智能化，實現站點能源的自動駕駛，降本提效。隨著運營商站點能源基礎設施的開放，一個新的畫面也在呈現：讓「通信站」變為「社會站」，釋放站點潛能、從節流走向開源。
可以說，新時代的需求需要匹配新的能源體系，而來自清潔能源、數據中心和站點能源的市場需求，也在推進華為在使能行業演進時新的思考。當行業需求與技術和服務提供商的訴求有機融合時，所爆發出的勢能確實令人無法小覷。
六大優勢，持續護航能源數位化發展躍升
「我國的能源和電力行業正孕育著一場劇變。」這是年初國網能源研究院新能源與統計研究所所長李瓊慧在一次行業重要會議上的開場白。
從相關分析預測數據來看，未來5~10年將是國內綜合能源服務市場的快速增長培育期，到2030年前中國綜合能源服務市場的規模將從數千億達到萬億級。這一數字也從側面反映出華為進一步聚焦大數據、5G、AI、雲等ICT技術與能源網際網路融合，通過能源雲+能源網，實現比特流融合能源流的原因。
目前華為數字能源主要業務方向聚焦於智能光伏、數據中心能源、站點能源、智能電動、綜合智慧能源等領域。其中，最值得關注的是前三類，也是未來能源行業數位化的「進化」焦點。
之所以看好華為數字能源在這些領域中的表現，有內因也有外因。外因，主要是華為數字能源在日益複雜的外部環境下，積極在新的市場空間尋求更大的增長勢能；內因則是來自於華為助力中國能源數位化發展的六個基礎，這也是其未來在市場發展中的六大優勢。
一是理念創新。華為數字能源提出要持續將領先的電力電子技術與數位技術相融合，將能量流疊加信息流，實現「比特管理瓦特」，目標是從根本上推動能源行業的數位化轉型，這是師出有名。
二是抓住行業大勢。碳中和是大趨勢，而構建以光儲風儲為主力的清潔能源發電系統，打造以新能源為主體的新型電力系統就是順勢而為。華為數字能源將「源、網、荷、儲」以及多能互補結合起來，能夠令新能源從增量主力發電走向整網存量主力發電，最終驅動化石能源走向清潔能源。
三是定位基礎設施建設。打地基的工作漫長且回報周期長，但是也最為穩健。以ICT基礎設施建設為例，全球數據中心能耗在2025年有可能高達9500億度電，約占全球總用電量的3%；全球站點能耗到2025年有可能達到6600億度電，約占全球總用電量的2%。基於這個「巨大基數」，華為數字能源聚焦低碳站點、低碳數據中心，打造低碳、高效、智能的綠色ICT基礎設施解決方案，就是將自身角色放在了產業發展最基礎、最有潛力的基座位置。
四是安全可靠為先。在以新能源為主體的新型電力系統中，儲能將分布在「源、網、荷」的各種場景，起到「蓄水池」和「電網調節器、穩定器」的作用。華為數字能源目前打造的極致安全、經濟性更好的智能儲能系統，目的就是通過雲BMS（電池管理系統）對電池的全生命周期智能化管理。而智能化的預測維護系統，出發點更是從「治病」到「治未病」，這些舉措都是為了解決能源行業的「安全痛點」。
五是系統化推進。華為數字能源不僅在產能側，也在用能側推進相關行業的全面智能化，是希望解決當前消費者的痛點和問題。例如在新能源汽車領域，華為數字能源未來會圍繞用戶體驗，打造融合極簡、安全可靠、卓越體驗的智能電動解決方案，以及「光、儲、充」融合、「人-車-樁-路-網」一體化協同的充電與換電網絡解決方案，解決供需雙方的痛點。
六是自身技術實力的強大支撐。華為在雲計算、AI技術的領先性毋庸置疑，基於自身在雲管端的優勢，華為數字能源所構建的能源云為例，可以提供「源、網、荷、儲」以及多能互補的綜合智慧能源服務平台，實現「風電、光伏、儲能、充電、工業與建築節能、站點與數據中心供電及節能、配電網」等場景的智能管理，基於大數據、AI和自動化方面的優勢，還可以將能源「發送配用」數據打通，服務全球能源行業。
簡而言之，華為目前的「深耕」能源數位化，並非是一個簡單的宣傳語，而是謀定而後動的深層考慮，以及系統化、科學化的推進。在這種動能之下，融合數位技術和電力電子技術也不僅僅是短期的目標，而會成為華為數字能源長期、持續的使命級重任。
9月23-25日，以「深耕數位化」為主題的華為全聯接2021即將舉辦，屆時將分享有關華為數字能源數位化的更多信息。