編者按:2021年7月8日,以“碳中和與未來能源”為主題的“第三屆未來能源大會”在北京召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上,華為數字能源總工程師張廣河發表了“數字能源助力新型電力系統創新”的主旨演講。
以下內容根據論壇演講實錄進行整理。
張廣河:大家好,我的主題是《數字能源助力新型電力系統創新》。
從早上到現在來看,目標很高,挑戰很大,對全世界的承諾,我們怎么干?事情講了那么多以后,我覺得從簡單地方來著手,因為各種咨詢報告都很多,到底各種比例占多少,非常清晰和明確的,電力系統很大,5311,50%是電力的,30%來自工業,10%來自汽車,10%來自千合百業,但今天上午我聽美國教授講汽車30%多,三三制差不多。不管怎么樣,總之電力排放很大,從電力降碳非常清晰簡單,路徑明確,從這下手。
降碳有三種方式,替代、節能和移除,用清潔能源替代,最好減少能源的使用,我就快速過了。降碳兩個路徑,就是電力生產側的低碳化,一個是消費側的電氣化,美國教授講了以后,電氣30%,汽車30%,一個是生產側去掉,消費側去掉,大頭去掉了。“雙碳”戰略能源是主戰場,能源里面電力是主力軍,我們從源、網、荷、儲各個角度,從發電側大規模并網,大范圍的配網,大電網消納,把電力提高到70%-80%,提到15%以上難度就來了,大比例消納該怎么解決?最后是高效存儲,上午清華的院士講,小規模儲能可能用化學儲能,再大規模儲能可能要靠綠氫,但現在綠氫技術不成熟怎么辦?未來解決。借用一句話,進一步有進一步的歡喜,能推的先推上去,先把化學儲能搞定。
這個柱狀圖,落基山研究所的,理想未來氫能源比例非常大,我們目標倒推,只有比例這么大才有可能實現碳中和,如果達到碳中和,光伏和風這種清潔能源上去,核能再上去,水電再上去,把紅色柱子去掉,傅總剛才已經有很多策略和辦法,把紅色柱子壓下去,藍色柱子漲起來,碳中和目標就實現了。所以要解決兩個很大問題,一個是電網友好性問題,然后是儲能和消納的問題。
關于綠色能源的產生,因為華為公司是做電力電子的,原來做ICT,現在伴隨著ICT,給ICT供電,所以我們對電力電子研究的也比較多,但對風能機械這塊相對研究比較少,我們在智能光伏這塊有比較強的積累,現在我們已經連續很多年在全球光伏裂變器方面很大,特別是光伏產業,它跟環境的融合性相對比較好,前兩天能源局也發了文,國家機關部委上50%,教育醫療40%,廠房企業30%,農民20%,一下弄起來了。說明光伏電在短期之內是非常快速和特別現實能實現清潔能源化的一個手段,所以我們認為光伏可以全場景部署的技術,大型的光伏電站,大型的儲能電站,我們還有微型儲能電站,工商業、用戶等等,千行百業,都可以融合到生產生活當中。
智能光伏發電機,1GW年發電20億度,降碳95萬噸,量化的東西出來了,現在地方政府絞盡腦汁說我們到底怎么碳中和,路徑在哪里,到底量化什么樣子,1GW降碳95萬噸,你的指標可能就下來了。
這么大的并網,前幾年西北片區棄風棄光現象非常嚴重,為什么?出不來,我們有技術,就用儲能技術,1GW裝機可以消納1.3C的充電,快速充上去,另外,多輸送能力,比如輸電線路,如果用儲能的方式,高峰把電存下來,低谷輸出去,相當于細水長流,這樣的話整個線路可能沒有建,但輸出能力變大40%,這是非常值得應用的技術。現在吵的比較火的是整縣推進光伏部署,現在也遇到了問題,因為配電網比較小,農民發出來的電是它用電量的1/10,如果沒有改造電網只能慢慢輸,所以有一個平峰的作用,為什么要用儲能,為什么要用分布式光儲,國家為什么整縣推進,我覺得政策研究智庫提供了不少思路。我們研究了一下,洞察了市場,前面的片子里面講,未來達到碳中和,可能光伏和風機都要2500TW級別的,分布式光儲也能上到TW級別的數量級,所以它的政策后面可能有很多分析加持。一個技術你要全面鋪開一定要掃清前面的技術障礙,分布式光伏遇到的最大的問題是,因為要把發電站弄到農村家里面去,弄到非專業人群里面去,遇到的最大的問題就是安全問題,這是非常大的挑戰,系統安全。然后是散點部署,特別多,華為公司做通訊,特別分散,顆粒度非常小的站點管理華為公司非常有經驗。如果是零零散散的,一個建完就完了,最后這張網可能就廢了。所以一個是系統安全,不能著火,不能讓老百姓受傷。第二個,商業閉環不了這個事情就下不去,所以未來不管誰家的,華為公司是一家,做光伏的非常多,必須得做主動安全的設計和全網管理。發電量要發得清清楚楚,用的明明白白。
我們有個技術叫優化器,現在最稀缺的資源是面積,如果不采用優化器有些面不能布,如果采用優化器就可以多布30%,再多上40%,相當于非常稀缺的資源就變現了,下面如果有投資界的朋友咱們可以聊一下。這是一個案例,寧夏張堡村的光伏項目,每個農村家里面屋頂上都裝了光伏發電廠,每家都有收入。讓農民持續有流水一樣的收入,他就會有意愿,解決了意愿問題這個事情就好推了。
前面講了我們把供應側綠電化清潔化,一個是上午美國教授聊的電氣化,我們汽車燒燃油燒的比較多,電氣化也是一方面。華為公司不造車,幫車企做好車,說明各個行業跨界進入,華為公司跨界進入汽車和新能源,說明這兩個行業非常熱,汽車和新能源是相輔相成的,一體兩面,你發很多綠電,再把汽車燃油去掉,這樣的話整個鏈條就低碳化了。
從發電側到用電側,再到整個園區,一個園區是社會的基本細胞和單元,我們有綜合園區綠電方案,有了園區碳中和解決方案,我就可以推而廣之到一個城鎮,到整縣,到整個行政單位,給地方政府作咨詢的時候從這個角度出發,我們解決細胞的問題,全面的問題也就解決了。我們成立了華為能源數字有限公司,我們有新的辦公區,做了房子,怎么辦?我們對它進行接近于零碳的改造,通過管理優化,綠電疊加,園區里面的汽車管控,碳排減到2000多噸,相當于一下去掉2/3,我們通過自己的實踐給行業里面打造一個樣板,這種樣板在全國各個場合復制,對整個社會產生貢獻。
我們要以數字技術來助力我們新型能源系統的建設,這張圖,我們通過能源互聯網把能源生產端和能源消費端連起來,解決的問題是什么呢?大家看左下角和右下角,比例15%以上,再往上可能遇到很多問題,遇到最核心的問題是中間上面的,一個是瞬時響應問題,一個是實時平衡問題。數字跟能源,伴隨著數字信息流、能量流、業務流,一起在能源互聯網流轉,直到快速響應和實時負載平衡,這樣的話我們從數字化轉型到體制機制建設,整體助力,構筑新型電力系統。
華為有這方面的能力,從咨詢規劃到數據治理、ICT技術方案,相當于華為公司的體系架構,下面是我們的很多硬盒子,有連接的技術,有傳感器技術,有5G技術,有物聯網技術,有云平臺,再上面有流程優化,還有各種App運用,所有這一切跑在一朵云上面,在華為云里面有三個使能平臺。一個叫ROMA平臺,一個是ModelArts平臺,一個是DAYU平臺。我們對行業應用資產、應用核心能力、末節全流程開發、融合集成。所有東西結合起來就可以成為能源互聯網,讓整個系統構建新型電力系統,助力國家“碳達峰碳中和”。
責任編輯: 中國能源網