数字化引领“零碳时代”

数字化引领“零碳时代”
2021年05月09日 08:14 中国经营报

碳中和背景下,人类正迎来走向智能化的历史机遇期。

在通往碳中和的道路上,清洁能源替代已经成为业界共识。然而,我国当前的能源结构仍然以煤为主,其占能源消费量的58%。此外,经济社会发展对能源的需求还在不断增长。从资源禀赋来看,用新能源替代化石能源任务艰巨。

为此,发展清洁能源和数字技术,成为全行业实现节能和脱碳的必由之路。“实现碳中和,构建绿色未来,重点要通过发展清洁能源和数字技术去帮助全行业实现节能和脱碳。”在华为方面看来,绿色智能化或将成为我国通向碳中和的取胜之匙。

新一轮能源“革命”

回看历史不难发现,人类的每一次重大发展期都离不开能源领域的革命。

业内人士表示,“十八世纪以后,煤炭、石油、电力的广泛使用,先后推动了第一、第二次工业革命,人类从农耕文明跃进工业文明。如今,碳中和愿景目标下,新能源快速发展,似乎预示着第三次能源革命的到来。”

实现碳中和的核心是控制碳排放。《联合国气候变化框架公约》下的《IPCC国家温室气体清单指南》中提到,能源活动占二氧化碳排放量的85.5%。由此可见,在碳中和的推动下,我国能源领域将进行一次新的革命,而革命的核心在于绿色能源。

目前,世界重要经济体纷纷将碳中和作为战略关键,并牵引和驱动全球产业链。

这样的机会对于中国尤为重要。国家指出,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

国家明确,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。会议还强调,要实施重点行业领域减污降碳行动,工业领域要推进绿色制造,建筑领域要提升节能标准,交通领域要加快形成绿色低碳运输方式。要推动绿色低碳技术实现重大突破,抓紧部署低碳前沿技术研究。

国家能源部门发布的2020年全社会用电量等数据显示,2020年我国新增光伏户用装机10.1GW,地面电站和工商业分布式的装机规模达38.1GW;2020年新增风电并网装机约71.7GW、太阳能发电新增装机4820万kW。当前,我国风电和光伏的总量已经突破5.3亿KW。

在此背景下,业内普遍认为,我国当前时期具备了发展新能源替代化石能源的土壤。对于具体的实施路径,相关业内人士建议,将终端电气化、电力高比例零碳化确立为发展目标。在此基础上全面提升工业行业节能增效和循环经济,严控化石能源生产使用,大力发展可再生能源和清洁能源。

智能化或是取胜之匙

虽然我国已明确了碳达峰、碳中和目标,但仍然面临着诸多挑战。

一方面需要顶层设计和战略引领,需要各方携手在实践中不断探索总结并逐步明确发展路径。

另一方面,时间已经非常紧迫。中国从碳达峰到碳中和的目标时间是30年,与之相对应,美国是43年,欧盟是71年。

业内人士认为,我国当前单位GDP二氧化碳排放量仍处于全球比较高的水平,大量传统产业需要转型升级,这样的时间表对于尚处于发展中国家行列的中国而言,如何权衡发展与碳中和的关系是一个重要课题。

在绿色能源的发展过程中,以光伏为代表的可再生能源将逐步替代传统的化石能源;而电力也将逐步替代传统化石能源消耗。据预测,全球范围内光伏发电的占比将由2020年的3%,迅速增长到2050年的25%,成为最大的发电能源。其电力将在2050年超越石油,占比达到45%。

值得一提的是,要实现碳中和,构建绿色未来,发展清洁能源和数字技术去帮助全行业实现节能和脱碳将是必由之路。

目前,华为正致力于在智能光伏领域探索布局。从光伏到光储,华为推动光伏从补充电迈向主力电,让绿电进入千行百业、千家万户。

华为智能光伏相关负责人表示,“我们持续致力于降低度电成本,将大型地面电站的度电成本降低7%以上。在工商业和户用方面,智能光伏利用光储融合,实现最优用电成本,发电量提升超过2%。”

据了解,智能光伏采用行业最高等级智能电弧防护,杜绝了屋顶光伏着火的安全隐患。未来,光伏将与农牧业、通信、交通、医疗、教育、商场、工商制造业等各行业不断融合,面向个人家庭,光伏也会越来越普及,在城市成为时尚,在农村成为扶贫的重要手段。

如今,随着数字化、云化和智能化的进程加速,一个万物互联的智能世界渐行渐近。但另一方面,数据中心、站点数量的激增也将带来高能耗的挑战。

海量数据传输和处理对ICT(信息通信技术)设备的功耗要求越来越高,对模块电源的性能和效率要求也随之提高。

根据预测,全球数据中心能耗将从2020年的6700亿度电,增长至2025年的9500亿度电,约占全球总用电量的3%;全球站点能耗从2020年的2030亿度电,快速增长至2025年的6600亿度电,约占全球总用电量的2%。也就是说,作为智能世界底座的数据中心和站点的用电量将在2025年达到16000亿度电,能耗更高。

在降低能耗方面,华为给出了自己的答案。据悉,华为站点能源实现加5G不加站点能源相关OPEX,通过系统架构上的极简,实现室外柜替换机房站点,站点效率可提升至90%;如进一步采用自然散热架构的刀片电源站点,使站点能效大幅提升至97%以上。同时引入绿电,帮助客户省电、省租金、省运维,打造“零碳站点”。

另外,在数据中心能源领域,华为以“重构架构、重构供电、重构温控、重构运维”为手段,将建设周期从原来的20个月降低至6个月,减少建筑垃圾80%,节省施工用水80%;通过最大化利用自然冷源,实现系统级能效调优,可降低能耗17%,节水40%;通过全链融合的电力模块和智能锂电储能系统,可减少占地面积40%,多部署IT机柜10%,节省10年总拥有成本16%;采用运维自动驾驶,降低运维成本35%以上,打造“零碳数据中心”。

华为相关负责人表示,华为在模块电源领域已深耕多年,但过去只服务于华为公司所有ICT设备,而从2020年开始,华为正式将这一内部能力开放,广泛应用在泛CT、泛IT、泛工业和消费电子四大领域,服务千行百业,成就全球合作伙伴。

交通行业同样是全球主要的温室气体排放源之一,碳中和目标也激发全球绿色出行革命。此前,英国宣布2035年起禁止销售新的汽油和柴油车辆,在2050年之前实现汽车“净零排放”。

华为数字能源通过提供高性能的组件,帮助车企造好车,加速汽车产业电动化进程。在整车动力域,数字能源有三个重要的里程碑:DriveMINI业界微型车三合一平台,系统减重20%;DriveONE业界超融合多合一电驱动系统,采用智能油冷系统,体积减小20%,重量减轻15%,而多部件融合,每种车型可节省开发成本超过1000万;电动四驱解决方案,让电动汽车百公里加速3.9秒。在充电基础设施方面,HiCharger高压快充模块,解决电动车充电焦虑,实现15分钟从30%充电80%。

在走向碳中和的进程中,数字化对能源生产方式以及节能降耗的作用将更加凸显。未来,数字化转型浪潮和智能社会的到来也将真正引领人类走向“零碳时代”。

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