張廣河：數字能源助力新型電力系統創(chuàng )新

編者按：2021年7月8日，以“碳中和與未來(lái)能源”為主題的“第三屆未來(lái)能源大會(huì )”在北京召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，華為數字能源總工程師張廣河發(fā)表了“數字能源助力新型電力系統創(chuàng )新”的主旨演講。

以下內容根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)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(chuàng )新》。

從早上到現在來(lái)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(jué)得從簡(jiǎn)單地方來(lái)著(zhù)手，因為各種咨詢(xún)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(lái)自工業(yè)，10%來(lái)自汽車(chē)，10%來(lái)自千合百業(yè)，但今天上午我聽(tīng)美國教授講汽車(chē)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(jiǎn)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(guò)了。降碳兩個(gè)路徑，就是電力生產(chǎn)側的低碳化，一個(gè)是消費側的電氣化，美國教授講了以后，電氣30%，汽車(chē)30%，一個(gè)是生產(chǎn)側去掉，消費側去掉，大頭去掉了。“雙碳”戰略能源是主戰場(chǎng)，能源里面電力是主力軍，我們從源、網(wǎng)、荷、儲各個(gè)角度，從發(fā)電側大規模并網(wǎng)，大范圍的配網(wǎng)，大電網(wǎng)消納，把電力提高到70%-80%，提到15%以上難度就來(lái)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(xué)儲能，再大規模儲能可能要靠綠氫，但現在綠氫技術(shù)不成熟怎么辦？未來(lái)解決。借用一句話(huà)，進(jìn)一步有進(jìn)一步的歡喜，能推的先推上去，先把化學(xué)儲能搞定。

這個(gè)柱狀圖，落基山研究所的，理想未來(lái)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(shí)現碳中和，如果達到碳中和，光伏和風(fēng)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(jīng)有很多策略和辦法，把紅色柱子壓下去，藍色柱子漲起來(lái)，碳中和目標就實(shí)現了。所以要解決兩個(gè)很大問(wèn)題，一個(gè)是電網(wǎng)友好性問(wèn)題，然后是儲能和消納的問(wèn)題。

關(guān)于綠色能源的產(chǎn)生，因為華為公司是做電力電子的，原來(lái)做ICT，現在伴隨著(zhù)ICT，給ICT供電，所以我們對電力電子研究的也比較多，但對風(fēng)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(jīng)連續很多年在全球光伏裂變器方面很大，特別是光伏產(chǎn)業(yè)，它跟環(huán)境的融合性相對比較好，前兩天能源局也發(fā)了文，國家機關(guān)部委上50%，教育醫療40%，廠(chǎng)房企業(yè)30%，農民20%，一下弄起來(lái)了。說(shuō)明光伏電在短期之內是非?？焖俸吞貏e現實(shí)能實(shí)現清潔能源化的一個(gè)手段，所以我們認為光伏可以全場(chǎng)景部署的技術(shù)，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(yè)、用戶(hù)等等，千行百業(yè)，都可以融合到生產(chǎn)生活當中。

智能光伏發(fā)電機，1GW年發(fā)電20億度，降碳95萬(wàn)噸，量化的東西出來(lái)了，現在地方政府絞盡腦汁說(shuō)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(wàn)噸，你的指標可能就下來(lái)了。

這么大的并網(wǎng)，前幾年西北片區棄風(fēng)棄光現象非常嚴重，為什么？出不來(lái)，我們有技術(shù)，就用儲能技術(shù)，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(xiàn)路，如果用儲能的方式，高峰把電存下來(lái)，低谷輸出去，相當于細水長(cháng)流，這樣的話(huà)整個(gè)線(xiàn)路可能沒(méi)有建，但輸出能力變大40%，這是非常值得應用的技術(shù)?，F在吵的比較火的是整縣推進(jìn)光伏部署，現在也遇到了問(wèn)題，因為配電網(wǎng)比較小，農民發(fā)出來(lái)的電是它用電量的1/10，如果沒(méi)有改造電網(wǎng)只能慢慢輸，所以有一個(gè)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(jìn)，我覺(jué)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(chǎng)，前面的片子里面講，未來(lái)達到碳中和，可能光伏和風(fēng)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(gè)技術(shù)你要全面鋪開(kāi)一定要掃清前面的技術(shù)障礙，分布式光伏遇到的最大的問(wèn)題是，因為要把發(fā)電站弄到農村家里面去，弄到非專(zhuān)業(yè)人群里面去，遇到的最大的問(wèn)題就是安全問(wèn)題，這是非常大的挑戰，系統安全。然后是散點(diǎn)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(diǎn)管理華為公司非常有經(jīng)驗。如果是零零散散的，一個(gè)建完就完了，最后這張網(wǎng)可能就廢了。所以一個(gè)是系統安全，不能著(zhù)火，不能讓老百姓受傷。第二個(gè)，商業(yè)閉環(huán)不了這個(gè)事情就下不去，所以未來(lái)不管誰(shuí)家的，華為公司是一家，做光伏的非常多，必須得做主動(dòng)安全的設計和全網(wǎng)管理。發(fā)電量要發(fā)得清清楚楚，用的明明白白。

我們有個(gè)技術(shù)叫優(yōu)化器，現在最稀缺的資源是面積，如果不采用優(yōu)化器有些面不能布，如果采用優(yōu)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(gè)案例，寧夏張堡村的光伏項目，每個(gè)農村家里面屋頂上都裝了光伏發(fā)電廠(chǎng)，每家都有收入。讓農民持續有流水一樣的收入，他就會(huì )有意愿，解決了意愿問(wèn)題這個(gè)事情就好推了。

前面講了我們把供應側綠電化清潔化，一個(gè)是上午美國教授聊的電氣化，我們汽車(chē)燒燃油燒的比較多，電氣化也是一方面。華為公司不造車(chē)，幫車(chē)企做好車(chē)，說(shuō)明各個(gè)行業(yè)跨界進(jìn)入，華為公司跨界進(jìn)入汽車(chē)和新能源，說(shuō)明這兩個(gè)行業(yè)非常熱，汽車(chē)和新能源是相輔相成的，一體兩面，你發(fā)很多綠電，再把汽車(chē)燃油去掉，這樣的話(huà)整個(gè)鏈條就低碳化了。

從發(fā)電側到用電側，再到整個(gè)園區，一個(gè)園區是社會(huì )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(gè)城鎮，到整縣，到整個(gè)行政單位，給地方政府作咨詢(xún)的時(shí)候從這個(gè)角度出發(fā)，我們解決細胞的問(wèn)題，全面的問(wèn)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(jìn)行接近于零碳的改造，通過(guò)管理優(yōu)化，綠電疊加，園區里面的汽車(chē)管控，碳排減到2000多噸，相當于一下去掉2/3，我們通過(guò)自己的實(shí)踐給行業(yè)里面打造一個(gè)樣板，這種樣板在全國各個(gè)場(chǎng)合復制，對整個(gè)社會(huì )產(chǎn)生貢獻。

我們要以數字技術(shù)來(lái)助力我們新型能源系統的建設，這張圖，我們通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)把能源生產(chǎn)端和能源消費端連起來(lái)，解決的問(wèn)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(wèn)題，遇到最核心的問(wèn)題是中間上面的，一個(gè)是瞬時(shí)響應問(wèn)題，一個(gè)是實(shí)時(shí)平衡問(wèn)題。數字跟能源，伴隨著(zhù)數字信息流、能量流、業(yè)務(wù)流，一起在能源互聯(lián)網(wǎng)流轉，直到快速響應和實(shí)時(shí)負載平衡，這樣的話(huà)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(xún)規劃到數據治理、ICT技術(shù)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(shù)，有傳感器技術(shù)，有5G技術(shù)，有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有云平臺，再上面有流程優(yōu)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(gè)使能平臺。一個(gè)叫ROMA平臺，一個(gè)是ModelArts平臺，一個(gè)是DAYU平臺。我們對行業(yè)應用資產(chǎn)、應用核心能力、末節全流程開(kāi)發(fā)、融合集成。所有東西結合起來(lái)就可以成為能源互聯(lián)網(wǎng)，讓整個(gè)系統構建新型電力系統，助力國家“碳達峰碳中和”。