導(dǎo)讀

未來(lái)的能源系統(tǒng)具有脫碳、減需、去中心化的特點(diǎn)。數(shù)字技術(shù)可用于增強(qiáng)供電靈活性，提升可再生能源發(fā)電預(yù)測(cè)能力，打造可靠電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)高效的電力需求響應(yīng)，搭建先進(jìn)的電力交易系統(tǒng)。大型科技企業(yè)可以在幫助能源行業(yè)脫碳，實(shí)現(xiàn)中國(guó)“雙碳”目標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。

作者：翟永平

騰訊戰(zhàn)略發(fā)展部高級(jí)顧問(wèn)亞洲開(kāi)發(fā)銀行前首席能源專(zhuān)家

數(shù)字技術(shù)將在中國(guó)加快推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程中扮演重要角色。數(shù)字平臺(tái)和線(xiàn)上服務(wù)的蓬勃發(fā)展，為新冠肺炎疫情常態(tài)化防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)發(fā)展提供了重要助力。同時(shí)我們看到，全球?qū)剂系囊蕾?lài)正在推動(dòng)碳排放持續(xù)上升，5月份月平均二氧化碳濃度水平已達(dá)到421ppm，創(chuàng)下有記錄以來(lái)的歷史最高值。

中國(guó)政府將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵途徑之一是創(chuàng)建新型能源系統(tǒng)，從而大規(guī)模利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)崮?、生物質(zhì)能和海洋能等可再生能源。2021年，中國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模突破10億千瓦，可再生能源發(fā)電量達(dá)2.48萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的29.8%。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。

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事實(shí)上，中國(guó)的大型科技公司完全有能力支持能源行業(yè)的數(shù)字化和低碳轉(zhuǎn)型。這是因?yàn)椋@些大型科技公司擁有超強(qiáng)的“算法能力”，可以通過(guò)在線(xiàn)數(shù)字平臺(tái)連接無(wú)數(shù)的供應(yīng)商和消費(fèi)者。有了這樣的算法能力，大型科技公司可以幫助能源企業(yè)適時(shí)決策，確保能源供應(yīng)安全，有效提高可再生能源的比重。

例如，騰訊正在支持港華能源開(kāi)發(fā)零碳園區(qū)智慧能源生態(tài)平臺(tái)。該平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可以在數(shù)據(jù)系統(tǒng)匯集起光伏、儲(chǔ)能、充電等平臺(tái)的量測(cè)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，從而支撐園區(qū)對(duì)能源數(shù)據(jù)的智能化管理、分析、預(yù)測(cè)和優(yōu)化。未來(lái)，該平臺(tái)還能靈活擴(kuò)展出能效管理、能源交易、碳交易等應(yīng)用，幫助工業(yè)園區(qū)加速向“零碳”目標(biāo)邁進(jìn)。這一案例生動(dòng)體現(xiàn)了中國(guó)大型科技公司與傳統(tǒng)能源公司的合作共贏。

在資源密集型行業(yè)，眾多企業(yè)也在積極使用數(shù)字技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。例如，中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)正通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)建立3D產(chǎn)線(xiàn)模型，在數(shù)字化界面上監(jiān)控產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行狀況，從而提升預(yù)警能力，減少故障時(shí)間，實(shí)現(xiàn)降低碳排放的目標(biāo)。

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與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)相比，未來(lái)的能源系統(tǒng)具有脫碳、減需、去中心化的特點(diǎn)。

“脫碳”意味著增加可再生能源的比例和使用低碳技術(shù)，例如電動(dòng)汽車(chē)，碳捕獲、利用和儲(chǔ)存，以及氫能。

“減需”可以通過(guò)所有主要能源消耗部門(mén)的節(jié)能和能效管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。

“去中心化”能源系統(tǒng)的特點(diǎn)是，將能源生產(chǎn)設(shè)施設(shè)置在更靠近能源消耗點(diǎn)的地方，例如屋頂太陽(yáng)能，這將推動(dòng)能源系統(tǒng)從一條“單向街道”向多向、多車(chē)道的“高速公路”轉(zhuǎn)變。

為了讓上述工作有效落地并持續(xù)優(yōu)化，人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)必不可少，可以整合起更多類(lèi)型的可再生能源，確保新型能源系統(tǒng)的可靠性，更好地管理能源需求。

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概括而言，數(shù)字技術(shù)主要通過(guò)五種方式幫助實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)脫碳。

一是增強(qiáng)供電靈活性。數(shù)字技術(shù)可以使現(xiàn)有的燃煤電廠(chǎng)更靈活地運(yùn)行，減少污染和排放。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用，燃煤電廠(chǎng)可以根據(jù)需要，在離線(xiàn)、在線(xiàn)、最小負(fù)荷、滿(mǎn)負(fù)荷等運(yùn)行狀態(tài)之間隨時(shí)切換，從而適應(yīng)光電、風(fēng)電等不斷增加的間歇性可再生能源份額。

二是提升太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電預(yù)測(cè)能力。數(shù)字孿生技術(shù)可以模擬太陽(yáng)能或風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，通過(guò)人工智能和高性能計(jì)算，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況，排除潛在隱患。此外，通過(guò)人工智能等技術(shù)還可以提供準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，從而優(yōu)化太陽(yáng)能和風(fēng)能輸出。

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三是打造可靠電網(wǎng)。隨著間歇性可再生能源發(fā)電份額的增加，電網(wǎng)的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響。在這種情況下，數(shù)字技術(shù)可以幫助整合間歇性的太陽(yáng)能和風(fēng)能以及儲(chǔ)能技術(shù)，更好地將能源需求與“陽(yáng)光和風(fēng)”的時(shí)間相匹配。借助深度機(jī)器學(xué)習(xí)和物聯(lián)網(wǎng)分析工具，電網(wǎng)可以變得更加智能和靈活。數(shù)字技術(shù)應(yīng)用有助于降低輸配電線(xiàn)路損耗和運(yùn)營(yíng)成本，并使電網(wǎng)更具韌性以應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等外部風(fēng)險(xiǎn)。

四是實(shí)現(xiàn)高效的電力需求響應(yīng)。數(shù)字技術(shù)可以支持需求側(cè)響應(yīng)和虛擬發(fā)電廠(chǎng)，用能企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)供電的峰谷、價(jià)格等不同情境，適時(shí)增加、減少或轉(zhuǎn)移電力需求。借助區(qū)塊鏈技術(shù)，擁有屋頂太陽(yáng)能的用戶(hù)既是能源消費(fèi)者，又是能源生產(chǎn)者，可將多余的太陽(yáng)能電力出售給鄰居。

五是搭建先進(jìn)的電力交易系統(tǒng)。隨著電力市場(chǎng)的發(fā)展，供需兩側(cè)的參與者數(shù)量和交易頻率將顯著增加。因此，電力交易應(yīng)依托數(shù)字平臺(tái)，高效處理海量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)用戶(hù)需求、電網(wǎng)負(fù)荷和各電源發(fā)電量，從而制定更合適的交易策略，優(yōu)化多元化能源的供電。

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責(zé)編 | 宋平 劉夏編輯 | 張釗

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