人类历史每一轮产业变革,都毫无例外的由技术创新而推动。回望十年前,信息互联网的信徒乔布斯通过一部智能手机成为了互联网信息革命的开拓者,引领行业站在“科技与人文”的十字路口,掀起了轰轰烈烈的信息革命。如今,随着全球范围内碳中和共识的达成,人类已经来到了“数字化与能源”的双行道上。
这是因为,全球范围已经有130多个国家和地区明确了“碳中和”时间表。中国在2020年9月提出碳达峰、碳中和明确目标之后,推动经济结构调整和能源转型,成为重要议题。
如今我们正处在全球共识转变为“全球行动”的关键时刻。那么,面对新一轮能源变革,世界将如何改变?能源行业又将如何进化?中国的数字经济发展与碳中和是怎样的关系?新能源产业未来会走向何方?
要回答上述问题,华为数字能源的重磅新作——《价值共生:数字时代的碳中和》提供了一些思路。
数字时代,智慧能源宏图展开
《价值共生:数字时代的碳中和》诞生在全民热议碳中和的背景之下,由华为数字能源联合业内专家与学者共同编著,相对完整的梳理了全球对能源革命的认知,并且倡导行业共同来思考“碳中和”的关键路径,提出了华为所倡导的共识:价值共生。
书中提到,科技与数字化能力,在碳中和时代显得尤为重要。正如华为数字能源总裁侯金龙所言,“让技术改变世界,让变革重塑能源”。在这个数字化时代,我们需要在“能源变革”前面,加上“智慧”二字,才足以构建对这一场全新产业革命的底层认知。
该书通过八个章节内容阐述了“数字时代的碳中和”主题。此外,还综合了多元、翔实的趋势分析与案例,希望向全行业来重新梳理“数字时代”的双碳实践图谱。
华为数字能源Marketing与解决方案销售总裁方良周是本书的策划者之一。他在对谈节目《方博碳讨室》中介绍,策划撰写这本书的动因是“走向碳中和是未来确定不变的命题”,而实现碳中和又面临巨大的挑战。
国家发展和改革委员会能源研究所原所长戴彦德在《方博碳讨室》中表示,在行业中推动数字化共识,意义重大。因为人类的工业文明是起源于火的,凭借“老火”(煤炭、石油、天然气等)而生存的人类,如今迫切需要挖掘“新的火”即大力发展太阳能、风能、氢能等新能源,就是因为人类迫切需要解决问题。数字技术发展催生了一种新的经济形态,要真正实现“碳中和”命题,不能只局限于传统能源,而是要把数字技术和传统能源或者电力电子技术结合起来。
清华大学社科学院能源转型与社会发展研究中心常务副主任何继江则表示,本书的编撰为碳中和发展提出了全新视角,“本书中谈到数字化和产业的融合、数字化和地区的融合,这是市面上讲碳中和的书中都没有涉及到的。”
作为该书的首批读者,人民日报社资深记者冉永平在阅读本书后表示,“碳中和只是能源革命的一个命题,未来一定是智慧能源的时代,‘碳中和’只有在数字时代下才可以真正地实现。”
回望工业革命历史不难发现,实际上,能源行业一直以来都是数字技术应用的先行者。早在20世纪70年代,便有电力公司开始试水,利用新兴技术提升电网管理和运行效率。
“到今天,我们提出‘数字时代的碳中和’是天时、地利、人和都齐备了。”方良周表示。21世纪以来,包括大数据、云计算、5G在内的全新的技术发明逐步在行业中大规模应用,引领人类走进了数字时代。对于传统能源来说,数字技术更能有效提升整个能源产业链的生产效率与管理能力,驱动业务模式重构、管理模式变革、商业模式创新,实现产业的数字化转型和价值增长。
正如书中提到,“数字技术的日新月异让我们可以笃定,它对能源系统的改造和重塑几乎是必然的。能源行业和任何一个行业一样,有着降本增效、提升安全性和稳定性的需求,数字技术也能对能源系统进行深入的改造。”
优秀商业实践,为碳中和发展指明了方向
随着共识转化为行动,3060的能源结构调整目标已经非常明确。根据相关智库曾给出预测,届时到2030年,化石能源与非化石能源的比例大致是7:3,我国煤炭、石油、天然气、非化石能源占比分别为42%、18%、12%、28%;到2060年,化石能源与非化石能源的比例约为2:8,我国煤炭、石油、天然气、非化石能源占比分别为6%、5%、10%、84%。
按照这样的路线图规划,对于各地方政府和相关产业,不仅仅意味着机遇,更意味着挑战:一方面是要在传统能源中更优化减少碳排放;另一方面是如何在新能源中更智能化、效率最大化。
因此,除了制度层面的推动,商业力量在其中将扮演更重要的角色。肩负能源变革重任的商业企业们,都是推进“碳中和”路上的践行者。在全球范围内,关于“碳中和”如何实现已经树立了大量优秀的企业实践。
《价值共生:数字时代的碳中和》一书中,就列举了法国电力、通用电气、特斯拉等五家国外企业和国家电投、中国石化、国家电网等7家中国企业、共计12个巨头公司的“碳中和”实践案例。
举例来看,通用电气很早就明确了新能源发展的方向,单独采用可再生能源与天然气发电都无法满足需求,但二者联合部署后实现的低碳效果,无论在速度上还是规模上都有助于达成可观的气候目标。”
通用电气的新方向是,用天然气掺氢来降低碳排放,直至用纯氢作为燃气。目前,通用电气已经有多款燃机在执行掺氢燃烧“使命”,包括GEHA系列、GE6B系列、GE7F系列。其中GEHA系列燃机已经可以燃烧含氢量超过50%的燃料。通用电气计划在2030年前将HA级燃机的燃氢能力提高到100%。
那么成果如何呢?按照通用电气提供的数据,以GE9F.03为例,如果采用含5%的氢气作为燃料,可以每年减少近1.9万吨的二氧化碳排放;若所含氢气比重达到50%,减少的二氧化碳可以达到28.1万吨;当氢气的比重达到95%时,可以减少二氧化碳的排放为104万吨。这对国内企业的能源转型,提供了非常清晰的决策参考。
国内诸多有担当的巨头企业,也成为减碳与转型的创新者和实践者。以国家电网为例,其减碳实力也离不开技术创新的力量。
为适应新型电力系统构建需要,国家电网将大规模新能源发电通过特高压直流和柔性直流送出的协同控制、“特高压直流+柔性直流电网”混合级联输电技术研发及可控自恢复消能装备、高参数IGBT等关键设备器件研发取得重要进展。
《国家电网环境保护报告2021》披露的数据显示,截至2020年底,国家电网特高压线路变电(换流)容量超过4.4亿千瓦,累计送电超过1.6万亿千瓦时。整个“十三五”期间,国家电网区域消纳的风电和太阳能发电量为5872亿千瓦时,减少电煤消耗2.5亿吨,减排二氧化碳4.5亿吨。
通过技术创新攻克了各项关键技术难题之后,国家电网在整个“十三五”期间,累计回收六氟化硫583万吨,相当于累计减少二氧化碳排放1393万吨,取得了显著的成效。
上述具备典范意义的企业实践案例,在《价值共生》一书中均有详细介绍。
共生而非颠覆,数字能源新时代到来
能源行业在过去几十年中惯常被定义为“传统行业”,那么技术创新的价值,是去彻底的颠覆传统模式吗?
华为的答案是否定的。方良周在《方博碳讨室》中透露,华为在这本书中所强调的“价值共生”,就是要明确,“碳中和时代,需要各行各业产业链的上下游共同发挥各自的优势,来共同促进碳中和(的实现)”。
回顾全世界的前三次工业革命,可以说是以能源品类为依据进行划分的。而到了后化石能源时代,则以数字技术作为核心驱动力,显然人类面临一种全新的发展范式:数字技术本身并不是一种能源,而是一种使能工具。换句话说,迈向数字时代之后,数字技术的使命,就变成了“以此来影响整个能源产业的发展效率,改变千行百业、千家万户的能源应用方式。”
这一观念,极佳解释了华为在碳中和发展中的角色。华为长期以来定位于数字化赋能者的角色,为不同需求的能源上下游赋能、针对不同的产业场景“添砖加瓦”。华为也更有资格去重新定义能源变革的时代,“数字化的能源时代,必将是一个能源平等、普惠的崭新时代”。
那么,数字能源新时代,到底与化石能源时代有何显著的不同?要如何实现?
在《价值共生:数字时代的碳中和》一书的重要章节中,华为前瞻性的通过四个关键词描述了数字化能源时代的蓝图:特征、标志、融合、无界。
首先,华为明确了数字化能源时代的“四高”特征:高比例可再生能源、高比例电子电力装备、高度数字化、高度智能化。
其次,提出了能源发展真正进入数字化时代的标志,即“与化石能源解绑、以新能源为主导、以电为中心”。未来,数字技术将从两个方面给能源体系带来根本性的改变:一是大力提高能源的利用效率,让全球能源产业从资源依赖走向技术驱动,减少化石能源的消费总量;二是加速发展可再生能源,并且在多种能源形式并存的局面下,数字技术来提升“发、输、配、用、储”等环节的能效,保障能源系统的安全稳定、互联互通、清洁低碳。
第三个关键词是“融合”。数字技术与电力电子技术犹如两驾马车,最终将实现信息流与能量流的融合,不断牵引行业的迭代与升级。从能源供需的匹配、电网调度、能源安全问题、油气行业的降本增效、电力市场化交易到能源物联网等产业环节,都需要数字技术的助推与支撑。
第四个关键词是“无界”。能源分布在全球范围内的不均衡导致了发达国家与发展中国家的产业发展差距,甚至引发了全球性的矛盾与发展鸿沟问题,所以“数字包容”的理念在能源变革中同样具有意义。华为提出,数字包容型的能源变革要“为人而转”,让数字技术惠及能源行业的所有利益相关者,推动能源普惠。
在华为看来,数字化的发展与能源变革,这两件事在价值层面是高度统一的。在碳中和这场广泛而深刻的碳中和变革中,每个国家、地区、企业乃至每一个个人,都将是“价值共生”的一分子。