【華為】2024版數(shù)字能源行業(yè)2030：構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界241mb

2024

版數(shù)字能源2030構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界數(shù)字能源

2030賴是實現(xiàn)減碳目標(biāo)的最優(yōu)途徑之一?！敖饨墶被茉匆蕾囈环矫嬉罅μ岣吣茉葱?，減少化石能源消費(fèi)總量；另一方面是大力發(fā)展可再生能源。各國紛紛提出針對性的能源改革發(fā)展目標(biāo)和溫室氣體控制目標(biāo)。2023

年底在阿聯(lián)酋舉辦的

COP28

會議上，多個國家地區(qū)形成共識，將在

2030

年前加快減少溫室氣體排放的行動，包括加快由化石燃料向風(fēng)能和太陽能等可再生能源的轉(zhuǎn)型，爭取到

2030

年在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)可再生能源發(fā)電能力增加兩倍、能源效率提高一倍的目標(biāo)，啟動“結(jié)束化石燃料”的時代。03截至

2024

年上半年，已有超過

150

個國家提出了減碳相關(guān)承諾。如中國國家發(fā)展與改革委員會和國家能源局發(fā)布《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）》，明確到

2030

年，中國新增能源需求將主要依靠清潔能源滿足。2030年，能源消費(fèi)總量控制在

60

億噸標(biāo)煤以內(nèi)，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到

20%

左右；二氧化碳排放

2030

年左右達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰。歐盟《2030

氣候與能源政策框架》提出了“

到

2030

年將其溫室氣體凈排放量相較于1990

年水準(zhǔn)至少減少

55%，可再生能源消費(fèi)目標(biāo)提高到

38-40%”的目標(biāo)。美國政府承諾到2030

年，溫室氣體排放量將較

2005

年水平減少

50%-52%，而實現(xiàn)這一目標(biāo)，其中最重要的措施之一是要求

2030

年美國電網(wǎng)

80%

的電力來自無排放的能源。數(shù)字能源

2030地球人口的膨脹和國家工業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)人類對能源的需求達(dá)到了前所未有的水平。據(jù)估計，自從

19

世紀(jì)

50

年代出現(xiàn)商業(yè)石油鉆探以來，全球已經(jīng)開采超過

1350

億噸的原油，這個數(shù)字每天都在增加。目前每年世界一次能源消費(fèi)約140

億噸油當(dāng)量，化石能源的消費(fèi)總量仍達(dá)到85%

以上，距離化石能源枯竭的日子不再遙遠(yuǎn)。根據(jù)

BP

統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按目前的開發(fā)技術(shù)和開采強(qiáng)度，全球探明石油、天然氣、煤炭的儲采比分別約為

54

年、49

年和

139

年。所以發(fā)展可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展之路才是立根之本。聯(lián)合國大會第七十屆會議上通過的《2030

年可持續(xù)發(fā)展議程》目標(biāo)七中設(shè)定了發(fā)展的基本目標(biāo)：2030

年確保人人獲得負(fù)擔(dān)得起、可靠和可持續(xù)的現(xiàn)代能源。大幅增加可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中的比例。全球能效改善率提高一倍。加強(qiáng)國際合作，促進(jìn)獲取清潔能源的研究和技術(shù)，包括可再生能源、能效，以及先進(jìn)和更清潔的化石燃料技術(shù)，并促進(jìn)對能源基礎(chǔ)設(shè)施和清潔能源技術(shù)的投資，以便根據(jù)發(fā)展中國家，特別是最不發(fā)達(dá)國家、小島嶼發(fā)展中國家和內(nèi)陸發(fā)展中國家各自的支持方案，為所有人提供可持續(xù)的現(xiàn)代能源服務(wù)。世界各國正把發(fā)展可再生能源作為未來能源戰(zhàn)略的重要組成部分。為了促進(jìn)可再生能源發(fā)展，許多國家制定了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，

明確了可再生能源發(fā)展目標(biāo)，

制定了支持可再生能源發(fā)展的法規(guī)和政策。

2023

年，印度政府發(fā)布最新的國家電力計劃，明確提出

2026—2027

年可再生能源累計裝機(jī)量達(dá)到336.6GW，2031—2032

年達(dá)到

596.3GW。越南政府預(yù)計

2030

年可再生能源發(fā)電量比重達(dá)到30.9%~39.2%，2050

年可再生能源發(fā)電量比重達(dá)到

67.5%~71.5%。馬來西亞政府宣布更新可再生能源發(fā)展目標(biāo)，到

2050

年可再生能源在全國電力結(jié)構(gòu)中將占

70%

左右。阿聯(lián)酋計劃到2030

年將可再生能源產(chǎn)量提高兩倍，為此將在可再生能源領(lǐng)域投資約

550

億美元。意大利政世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需要可持續(xù)性的能源供給，可再生能源將成為最重要的能源供給方式04數(shù)字能源

2030風(fēng)光發(fā)電成本競爭力優(yōu)勢明顯，發(fā)展迅速，2030

年占可再生能源70%，成為最主要的可再生能源05府將

2030

年可再生能源裝機(jī)發(fā)展目標(biāo)從此前的

80GW

提升至

131GW，葡萄牙政府將

2030年可再生能源裝機(jī)發(fā)展目標(biāo)從此前的

27.4GW提升至

42.8GW。2023

年

9

月，歐洲議會投票通過了推動可再生能源部署的提案，2030

年可再生能源在歐盟最終能源消費(fèi)中的份額目標(biāo)從

32%

提升為

42.5%，

各成員國應(yīng)努力實現(xiàn)45%。我們預(yù)測，到

2030

年，全球可再生能源發(fā)電占比將達(dá)到

65%。全球電力生產(chǎn)以化石燃料為主，是因為它們相對其他能源在成本上具有優(yōu)勢，因此轉(zhuǎn)型到以可再生能源為主的深度脫碳能源系統(tǒng)的關(guān)鍵是提高可在生能源相對于化石燃料的成本競爭力。近幾十年，可再生能源已成為全球具有戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)。許多國家都將風(fēng)電、光伏發(fā)電作為新一代能源技術(shù)的戰(zhàn)略，投入大量資金支持技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。得益于技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動，風(fēng)電、光伏發(fā)電成本過高的情況已經(jīng)完全改變。牛津大學(xué)學(xué)者

MaxRoser

的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，2009

年，光伏大型地面電站度電成本為

0.36

美元。到

2019

年，光伏成本下降了

89%，度電成本下降到

0.04

美元。而化石燃料尤其是煤電的上網(wǎng)電價成本幾乎保持不變。背后的原因是，煤電發(fā)電效率最高達(dá)到

47%，大幅度提高效率的空間不大，而且，化石燃料的電價不僅取決于技術(shù)，很大程度上取決于燃料本身的成本。發(fā)電廠燃燒的煤炭成本約占總成本的

40%。即使建造發(fā)電廠的成本會下降，燃料成本也決定了總成本有一個下限。而光伏組件每增加一倍的累計裝機(jī)容量，價格就會下降

20.2%。隨著新的光伏組件技術(shù)和工藝的成熟，未來光伏度電成本將持續(xù)下降。風(fēng)電和光伏生產(chǎn)靈活性更高。長期以來，能源的開發(fā)利用主要是基于資源稟賦，風(fēng)電和光伏作為新興綠色能源技術(shù)，突破了載體的資源稟賦限制，可以在任何符合條件的地方開展生產(chǎn)，比如分布式光伏投資門檻低，投資吸引力迅速提升，各行業(yè)爭相參與投資建設(shè)。風(fēng)電和光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性和靈活性提升促使園區(qū)、大工業(yè)、工商業(yè)等用戶利用分布式發(fā)電的意愿增加，而這也正在改變?nèi)蚰茉撮_發(fā)利用模式。作為風(fēng)電的重要組成部分，海上風(fēng)電不占用土地資源，且接近沿海用電負(fù)荷中心，就地消納避免了遠(yuǎn)距離輸電造成的資源浪費(fèi)，風(fēng)電場從陸地向海上發(fā)展已經(jīng)成為一種新趨勢。據(jù)

IRENA

統(tǒng)計，截至

2023

年底，全球風(fēng)電和光伏累計裝機(jī)容量超過

1000GW

和

1400GW。我們預(yù)計，到2030

年光伏累計裝機(jī)容量將接近

6000GW。數(shù)字能源

203002電力電子在電能的發(fā)輸配用各個環(huán)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵價值。風(fēng)電、光伏等可再生能源的用途主要是發(fā)電，構(gòu)建以電能為中心，以電網(wǎng)為紐帶，建設(shè)以電力電子設(shè)備為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)是能源產(chǎn)業(yè)變革的方向。電力電子設(shè)備的優(yōu)點在于其接口不受限、響應(yīng)速度快、變換效率高，在電力的生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)環(huán)節(jié)應(yīng)用廣泛。在電力生產(chǎn)方面，風(fēng)電、光伏新能源這些不同于常規(guī)同步發(fā)電機(jī)的電源，難以直接并網(wǎng)輸送，只能采用電力電子變換技術(shù)換成頻率可調(diào)節(jié)的交流電，且需要滿足上網(wǎng)的質(zhì)量要求，如光伏逆變器、風(fēng)能變流器等通過電力電子開關(guān)調(diào)整電壓波形，支持風(fēng)電、光伏發(fā)電并網(wǎng)和提高系統(tǒng)發(fā)電效率。在電力傳輸分配方面，長距離輸電形式使用智能化的大功率電力電子裝備，可以顯著提升線路輸送水平、改善潮流分布、增強(qiáng)電網(wǎng)供電可靠性，提升電網(wǎng)安全防御能力，從而提高大型電網(wǎng)互聯(lián)傳輸?shù)陌踩煽啃?，提升傳輸效率。配電場景中，隨著大量分布式電源、微電網(wǎng)和柔性負(fù)荷接入配電網(wǎng)，“即插即用”的接入要求越來越高，線路無功功率增大，電網(wǎng)高電壓、諧波干擾等電能質(zhì)量問題日益突出，傳統(tǒng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量和供電可靠性提升空間有限，難以滿足用戶高電能質(zhì)量用電需求。多功能電力電子變壓器、直流斷路器、直流開關(guān)等電力電子裝備可以保障不同負(fù)荷類型的電能質(zhì)量和多種電能形式的定制需求。在電力消費(fèi)方面，最主要的變化是分布式電技術(shù)驅(qū)動清潔能源快速發(fā)展，使能行業(yè)走向綠色能源時代建設(shè)以電力電子設(shè)備為基礎(chǔ)的新型能源系統(tǒng)是能源產(chǎn)業(yè)變革的方向06數(shù)字能源

2030源和儲能裝置的接入，大量新型負(fù)荷需要直流電源以及需要主動支撐源荷互動，如數(shù)據(jù)中心、通信基站、電動汽車充電站、計算機(jī)設(shè)備、LED

照明等，高效率，高功率密度，高可靠性，低成本的轉(zhuǎn)換電源和開關(guān)設(shè)備等正滿足用戶日益多樣的個性化需求和高標(biāo)準(zhǔn)的電能質(zhì)量治理需求。07新型功率半導(dǎo)體應(yīng)用需求大幅提升。未來的能源系統(tǒng)以可再生能源最大限度地開發(fā)利用、能源效率最高為目標(biāo)，對能源輸送和控制的安全、高效、智能等方面提出更高的要求，包括適應(yīng)新能源電力的輸送和分配的網(wǎng)絡(luò)，與分布式電源、儲能等融合互動的高效終端系統(tǒng)，與信息系統(tǒng)結(jié)合的綜合服務(wù)體系等。這些都需要通過電力電子化設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、補(bǔ)償、控制。目前這些設(shè)備中所使用的基本都還是硅基器件，而硅基器件的參數(shù)性能已接近其材料的物理極限，無法擔(dān)負(fù)起未來大規(guī)模清潔能源生產(chǎn)傳輸和消納吸收的重任，節(jié)能效果也接近極限。以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體功率芯片和器件，以其高壓、高頻、高溫、高速的優(yōu)良特性，能夠大幅提升各類電力電子設(shè)備的能量密度，降低成本造價，增強(qiáng)可靠性和適用性，提高電能轉(zhuǎn)換效率，降低損耗。光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電、直流特高壓輸電、新能源汽車、軌道交通、工業(yè)電源、民用家電等領(lǐng)域具有極大的電能高效轉(zhuǎn)換需求，而新型功率半導(dǎo)體則適應(yīng)了這一需求趨勢，滲透率將全面提升。受新能源汽車、工業(yè)電源等應(yīng)用的推動，碳化硅價格下降，性能和可靠性進(jìn)一步提高。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈爆發(fā)的拐點臨近，市場潛力將被充分挖掘。2023

年，碳化硅器件市場規(guī)模達(dá)

20

億美元，麥肯錫公司估計

2030

年其市場規(guī)模將達(dá)到

100

億到

140億美金，呈現(xiàn)高速增長之勢。我們預(yù)計在

2030年光伏逆變器的碳化硅滲透率將增長到

70%

以上，在充電基礎(chǔ)設(shè)施、電動汽車領(lǐng)域滲透率超過

80%，在通信電源、服務(wù)器電源上將全面推廣應(yīng)用。數(shù)字能源

2030風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)快速增長和應(yīng)用靈活性推進(jìn)能源系統(tǒng)向“分布式”時代轉(zhuǎn)型，未來的能源系統(tǒng)是去中心化、以大量分布式能源應(yīng)用為主多中心“星系”型生態(tài)系統(tǒng)，這些能源系統(tǒng)分布在成千上億的大型電站、園區(qū)、建筑、家庭、電動汽車等場景。必須要改變傳統(tǒng)的大工業(yè)思維方式，通過數(shù)字技術(shù)將這些分布式的能源系統(tǒng)實現(xiàn)智能化的聯(lián)接和控制，達(dá)到萬物互聯(lián)、高度智能的形態(tài)，整個能源系統(tǒng)才能安全穩(wěn)定、智慧高效、經(jīng)濟(jì)便捷、清潔低碳、互聯(lián)共享、柔性自洽。隨著

5G、云、AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，全社會的數(shù)字化變革掀開新篇章，進(jìn)入“萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能”的數(shù)字時代，“無處不在的聯(lián)接，無所不及的智能”正成為現(xiàn)實。新一代數(shù)字化技術(shù)加速向能源領(lǐng)域滲透，推動能源格局重大變革。在組網(wǎng)方面，全球范圍內(nèi)低功率廣域網(wǎng)技術(shù)快速興起商用，面向物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋、低時延、海量接入的

5G技術(shù)正加速場景融合，為人、機(jī)、物的智能化按需組網(wǎng)互聯(lián)提供良好技術(shù)支撐。在信息處理方面，信息感知、知識表示、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)迅速發(fā)展，極大提升物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)據(jù)處理能力。在物聯(lián)網(wǎng)虛擬平臺、數(shù)字孿生與操作系統(tǒng)方面，基于云計算及開源軟件的廣泛應(yīng)用，有效降低能源系統(tǒng)的生態(tài)門檻，推動能源系統(tǒng)的操作系統(tǒng)及數(shù)字化生態(tài)的廣泛應(yīng)用。隨著分布式能源的廣泛應(yīng)用，用戶不僅是用能單位，還將是生產(chǎn)能源的單位。高度智能化的能源系統(tǒng)可以根據(jù)市場能源價格，提前靈活開啟設(shè)備或儲存電能，源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)度互補(bǔ)，跨時間、空間尺度的能源系統(tǒng)之間的能量流可以你來我往，互補(bǔ)共濟(jì)；電動汽車可以兼職儲能設(shè)備，向電網(wǎng)反送電、輔助削峰填谷；數(shù)據(jù)中心不光消費(fèi)能源，靈活調(diào)節(jié)負(fù)載，其大量的余熱也可以用來供暖；智能終端全面滲透千家萬戶，承載消費(fèi)末端的電力感知、計量、交易；分布式能源、儲能及電力現(xiàn)貨市場高度發(fā)展，泛在的產(chǎn)消者通過虛擬電廠聚合調(diào)控，成就能源系統(tǒng)的需求側(cè)響應(yīng)和能源增值服務(wù)

......

我們預(yù)計，2030

年光伏電站應(yīng)用

AI

技術(shù)比例將達(dá)到

90%。數(shù)字技術(shù)使能能源系統(tǒng)智能化，讓新能源系統(tǒng)更安全穩(wěn)定、智慧高效08數(shù)字能源

20300309未來十年，傳統(tǒng)化石能源發(fā)電的主力地位將逐步動搖，風(fēng)電、光伏、水電等可再生能源將成為新增能源主力。消費(fèi)側(cè)電氣化進(jìn)程加速，電動汽車、氫能、儲能、熱泵、儲熱等技術(shù)快速發(fā)展，交通、供暖等用能終端電代油、代氣、代煤的步伐不斷加快。能源系統(tǒng)將接入越來越多的高級“插件”，信息流和能量流充分融合形成一個能源云“操作系統(tǒng)”，聯(lián)接能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)，促進(jìn)源、網(wǎng)、荷、儲、人等各能源參與方互聯(lián)互通，真正實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)式的雙向交互。在眾多的能源場景變革中，以光伏為代表的新型電力系統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施，以電動汽車為代表的新型電動出行能源基礎(chǔ)設(shè)施，以及以ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施為代表的新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)能源基礎(chǔ)設(shè)施，蘊(yùn)藏著巨大的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新機(jī)遇。我們預(yù)測，在電力生產(chǎn)端，到

2030

年可在生能源占全球發(fā)電總量比例將超過

65%，光伏的度電成本將低至

0.01

美元，全球裝機(jī)總量將接近

6000GW。在能源消費(fèi)側(cè)，電氣化率將達(dá)到

30%，電動汽車年充電量將超過

1.1

萬億度，超過

80%

的

ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施將采用綠能供電。三新能源基礎(chǔ)設(shè)施將成為智能時代的能源底座數(shù)字能源

2030“

光伏平價”

走向“

光儲平價”，光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“光伏

+

儲能”平價時代通常用

LCOE

（

Levelized

Cost

of

Electricity，平準(zhǔn)度電成本）來衡量光伏電站整個生命周期的單位發(fā)電量成本，并可用來與其他電源發(fā)電成本對比。在全投資模型下，LCOE

與初始投資、運(yùn)維費(fèi)用、發(fā)電小時數(shù)有關(guān)。我們預(yù)測

2030

年光伏發(fā)電LCOE

度電成本可能低至

0.01

美元。光伏電站一般由光伏組件和光伏系統(tǒng)平衡部件

(Balanceof

System，BOS)

構(gòu)成（平衡部件一般包含電纜、逆變器、接線等）。目前普遍投資模型中，光伏組件投資占比約占

45%，未來十年受光伏組件發(fā)電效率提升，技術(shù)工藝提升，制造環(huán)節(jié)成本下降等綜合因素的影響，光伏組件占系統(tǒng)成本比例將降低到

30%

以下。涉及

LCOE

的其他

BOS

部件及整體運(yùn)維的成本占比提升，其相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新也在不斷提升光伏發(fā)電的整體成本競爭力。隨著電池和系統(tǒng)技術(shù)加速演進(jìn)，

儲能

LCOS（Levelized

Cost

of

Storage，平準(zhǔn)儲能成本）也在不斷降低，推動儲能逐步成為電力系統(tǒng)主力調(diào)節(jié)資源。“光伏平價”走向“光儲平價”，光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“光伏

+

儲能”平價時代，儲能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速成長期，在新能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰、峰谷套利等商業(yè)場景中體現(xiàn)出巨大價值。長時儲能各種技術(shù)路線齊頭并進(jìn)。在中國，抽水蓄能的裝機(jī)量占比從

2016

年的

97%

下降到2023

年的

67%，鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池、飛輪儲能、氫儲能等不同形式的儲能占比不斷上升。我們預(yù)測到

2030

年，全球儲能年度新增裝機(jī)將從目前的

46GW

增長到超過140GW,

隨著化石能源發(fā)電機(jī)組逐步退出，各種長時儲能將成為新型電力系統(tǒng)的主力調(diào)節(jié)資源。智能光風(fēng)儲發(fā)電機(jī)助力新能源成為主力電光風(fēng)儲發(fā)電機(jī)技術(shù)助力增強(qiáng)電網(wǎng)韌性。光伏發(fā)電的波動性、間歇性常被比喻為“我行我素”的“自轉(zhuǎn)”，接入電網(wǎng)發(fā)電時需常規(guī)電源提供調(diào)峰和備用等輔助服務(wù)才可以滿足電網(wǎng)調(diào)度的要求。大量的風(fēng)力和光伏發(fā)電接入帶來一系列新的系統(tǒng)問題與挑戰(zhàn)，如系統(tǒng)慣量、頻率調(diào)節(jié)能力降低，系統(tǒng)電壓調(diào)控能力減弱，故障與震蕩特性發(fā)生重大變化，會讓電網(wǎng)越來越“脆弱”。如何讓風(fēng)力和光伏發(fā)電與電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皡f(xié)調(diào)統(tǒng)一”的“公轉(zhuǎn)”，是支撐新能源大量接入，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。電網(wǎng)中傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組一般由火電廠或水電廠承擔(dān)，采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)，可以提供穩(wěn)定的電壓和頻率支撐，且易于進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。隨著傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組的不斷減少退出，非同步機(jī)電源將會在電網(wǎng)中占非常高的比重，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性發(fā)生本質(zhì)變化。這就需要新能源也要能模擬傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組的技術(shù)指標(biāo)，主動支撐電網(wǎng)頻率、電壓波動，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。光風(fēng)儲發(fā)電機(jī)技術(shù)將電力電子技術(shù)、儲能技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)充分融合協(xié)同，模擬同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電暫態(tài)特性，具有同步發(fā)電機(jī)組的慣量、阻尼、一次調(diào)頻、無功調(diào)壓等并網(wǎng)運(yùn)行外特性，推動風(fēng)力和光伏發(fā)電技術(shù)指標(biāo)向火電靠攏，光風(fēng)儲發(fā)電機(jī)技術(shù)有效提升對新能源系統(tǒng)運(yùn)行的主動支撐和并網(wǎng)友好性能，使新能源成為優(yōu)質(zhì)電源，為大量新能源接入提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。新型電力系統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施將以清潔能源為主體，初步形成“源網(wǎng)荷儲”一體化1011數(shù)字能源

2030數(shù)字化和

AI

技術(shù)快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，支撐智慧能源系統(tǒng)實現(xiàn)低碳化、電氣化趨勢下，電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，包含萬億級測點、萬

TW

級能源交易量、億級設(shè)備量，對算力需求越來越高，要求秒級快速調(diào)度、多能綜合優(yōu)化，AI

成為能源變革的關(guān)鍵技術(shù)。在發(fā)電側(cè)，數(shù)字技術(shù)與光伏技術(shù)融合，運(yùn)維管理、生產(chǎn)管理和資產(chǎn)管理變得極簡、智能、高效。光伏電站從一個啞電站變成一個有機(jī)的智能生命體。AI

將代替專家職能，使能光伏電站自主協(xié)同優(yōu)化。通過對天氣變化的預(yù)測，采用智能跟蹤算法，讓組件、支架、逆變器協(xié)同運(yùn)行，找到最佳角度，釋放最大潛力。AI

可以精準(zhǔn)定位故障，將單人運(yùn)維工作量從“月”降低到“分鐘”，全面提升發(fā)電效率和重構(gòu)運(yùn)維體驗，助力電站生產(chǎn)力和安全性提升。預(yù)計2030

年光伏電站應(yīng)用

AI

技術(shù)比例達(dá)到

90%。在電網(wǎng)側(cè)，通過

AI

算法實現(xiàn)準(zhǔn)確的發(fā)電功率預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測，提升能源調(diào)度效率。對輸電線路巡檢使用

AI

模型，可以將作業(yè)效率提升

80倍，大幅減少停電時間。在用電側(cè)，利用

AI

技術(shù)進(jìn)行綜合能效管理，可以將綠能應(yīng)用效率提升

15%

以上。在虛擬電廠和電力交易市場上，AI

智能體可以通過群體智能、博弈智能，為交易主體提供最佳決策方案。能源云將能量流和信息流智能融合，源、網(wǎng)、荷、儲協(xié)調(diào)互濟(jì)能量流與信息流融合，構(gòu)建一朵能源云，將作為數(shù)字能源世界的“操作系統(tǒng)”，統(tǒng)領(lǐng)信息流、調(diào)控能量流，真正實現(xiàn)“比特管理瓦特”，持續(xù)推進(jìn)能源革命。未來的能源系統(tǒng)將以電力系統(tǒng)為關(guān)鍵承載，而電力系統(tǒng)需要將發(fā)、輸、配、用、儲的各個環(huán)節(jié)全面構(gòu)建在數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)之上。一方面提升對新能源的“可觀、可測、可控、可調(diào)”水平，解決新能源接入系統(tǒng)的脆弱性，提高新能源消納水平；另一方面提升對微電網(wǎng)、綜合能源、分布式電源等海量末端系統(tǒng)的群控群調(diào)能力，讓發(fā)電單元和用戶進(jìn)行實時數(shù)據(jù)雙向互動。通過網(wǎng)絡(luò)反饋回來的數(shù)據(jù)可以使發(fā)電單元掌握用戶的消費(fèi)習(xí)慣，從而對發(fā)電量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，達(dá)到提升資源利用率的目的，實時保障電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。能源云實現(xiàn)能量流跨時間、空間尺度的協(xié)同。能源資源與能源需求往往呈逆向分布的格局，以中國為例，西北、西南地區(qū)風(fēng)光水資源豐富但電力消費(fèi)需求較低，中東部、華南地區(qū)電力消費(fèi)需求高但是能源資源稟賦較差。高比例新能源集中接入下局部網(wǎng)架的高隨機(jī)性與波動性，導(dǎo)致電力輸送瓶頸；在消費(fèi)側(cè)隨著電動汽車、分布式電源等海量用戶和電源的廣泛接入，對于配電網(wǎng)資源需求不斷提高，區(qū)域電網(wǎng)越來越脆弱。需要進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)架的分區(qū)與互聯(lián)功能，簡化系統(tǒng)運(yùn)行方式、提高相互支援能力；加強(qiáng)故障隔離功能，避免連鎖故障引發(fā)骨干電網(wǎng)崩潰。能源云一方面可以提高配電網(wǎng)資源互濟(jì)功能，配合主動配電網(wǎng)、柔性直流配電網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用，支持微電網(wǎng)、虛擬電廠、綜合能源系統(tǒng)等多種場景的應(yīng)用；另一方面有助提升輸配電網(wǎng)的數(shù)字化與信息化水平，加強(qiáng)運(yùn)行的靈活性與適應(yīng)性，提升輸配電網(wǎng)控制能力。能源云讓能源生產(chǎn)消費(fèi)關(guān)系具有更大彈性。在能源云的統(tǒng)一管理下，分布式的源、網(wǎng)、荷、儲融合的綜合能源高度自治，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)節(jié)點實時監(jiān)控和管理，平衡區(qū)域內(nèi)部能量消耗，實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡，確保能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運(yùn)行，達(dá)到提升資源利用率的目的，如優(yōu)化算法確保光伏、儲能、風(fēng)電的發(fā)電運(yùn)行時間段與電力市場、天氣預(yù)報、生產(chǎn)需求等進(jìn)行協(xié)同，通過數(shù)據(jù)的整合，確保發(fā)電的組合最優(yōu)。多個綜合能源進(jìn)行柔性互聯(lián)和數(shù)字化調(diào)控，能夠?qū)崿F(xiàn)能源供需更大范圍內(nèi)的平衡，在系統(tǒng)投資經(jīng)濟(jì)性、碳排放指標(biāo)、綜合能效等不同目標(biāo)下充分挖掘能源系統(tǒng)的靈活性，實現(xiàn)更廣泛能源形式之間的需求互補(bǔ)，多種能源靈活轉(zhuǎn)化和多能源綜合需求響應(yīng)，為電力系統(tǒng)消納可再生能源提供了額外彈性。數(shù)字能源

2030以智能充電網(wǎng)絡(luò)為代表的新型電動出行能源基礎(chǔ)設(shè)施廣泛應(yīng)用，帶來出行變革交通出行全面電氣化轉(zhuǎn)型，電動汽車發(fā)展加速新能源汽車發(fā)展超預(yù)期，車電動化已成不可逆趨勢。新能源汽車發(fā)展超預(yù)期，截至

2023

年底，中國新能源乘用車保有量

1800

多萬輛，預(yù)測到2034

年新能源乘用車保有量將達(dá)到

1.8

億量，10

年增長

10

倍。中國新能源商用車截至

2023年底保有量

244

萬輛，預(yù)計到

2034

年，保有量將達(dá)到

2200

多萬輛，10

年增長

9

倍，汽車電動化已成為不可逆的趨勢。2023

年全球電動汽車充電量達(dá)

3000

億度，預(yù)測到

2033

年全球充電量將增長

8

倍，達(dá)到

2.4萬億度，相當(dāng)于全球社會用電量的

10%。充電網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是汽車電動化的底座，是未來新型城市的基礎(chǔ)設(shè)施，但充電焦慮仍然是用戶選擇電動汽車的第一痛點，是影響汽車電動化發(fā)展的關(guān)鍵要素。建好一張充電網(wǎng)絡(luò)，可加速提高電動汽車的滲透率，從而繁榮本地產(chǎn)業(yè)和生態(tài)。充電網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)是地盤和流量生意，投資要支持未來平滑演進(jìn)，隨著電動汽車數(shù)量持續(xù)增長，未來一定能夠?qū)崿F(xiàn)長期收益。電動汽車加速普及，私家車主已超過運(yùn)營車主成為主力，其占比達(dá)

87%。充電需求從運(yùn)營車主的成本優(yōu)先，走向私家車主的體驗優(yōu)先。當(dāng)前存量充電基礎(chǔ)設(shè)施仍然存在充不上、充不好、充不安心等問題。多數(shù)充電設(shè)施一次充電成功率仍小于

85%；風(fēng)冷充電樁的高噪聲非常影響車主的充電體驗；仍有

50%

以上熱失控事故發(fā)生在充電期間或充電后數(shù)小時內(nèi)，加劇了用戶選擇電動汽車的顧慮。加速建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施是提升用戶體驗，發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)的重要措施。12數(shù)字能源

2030全面超充化是未來必然的發(fā)展趨勢。首先從技術(shù)角度來看，第三代半導(dǎo)體如以碳化硅、氮化鎵為代表的功率半導(dǎo)體已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模量產(chǎn)，并支持商用。第三代半導(dǎo)體技術(shù)上的成熟，一是為電動汽車帶來效率上的大幅提升，二是其耐高壓能力，推動電動汽車架構(gòu)向高壓化演進(jìn)。而高壓化可以實現(xiàn)小電流大功率充電，進(jìn)一步推動超充的發(fā)展。作為電動汽車的另一類核心部件，動力電池也迎來了升級換代。在動力電池系統(tǒng)中對充電功率影響最大的便是電芯，4C大倍率的電芯從

2023

開始已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模量產(chǎn)，且價格在不斷降低，趨近于普通電芯，使車企更有動力加快超充車型的開發(fā)步伐。兩個因素作用下，超充化將是一個不可阻擋的趨勢。2021

年，支持超充的車型只有

8

款，到

23

年底的廣州車展上，各大車廠公布的超快充車型已達(dá)

113

款。從結(jié)構(gòu)性上來看，超充車型正由高端向中低端快速滲透，超充車型數(shù)量將快速提升。超充化對于商用車的價值更加巨大，在時間就是金錢的商用車使用場景里，超充節(jié)省的補(bǔ)能時間意味著更低的運(yùn)營成本和更高的營業(yè)收入。全面高壓化，全面超充化，已成趨勢，預(yù)計

2030

年，超充車型保有量將超過

60%。充電場景在不斷地延伸，工況日益復(fù)雜多樣，如熱帶、海邊、礦區(qū)等，帶來高溫、高濕、高鹽、多塵的惡劣工作環(huán)境，對充電設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)帶來極大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)充電設(shè)備采用風(fēng)冷或半液冷散熱模式，防護(hù)能力不足，充電模塊中的電路板和功率器件與外界環(huán)境直接接觸，濕塵和高溫導(dǎo)致模塊年失效率高達(dá)

3~8%，甚至更高。充電設(shè)備使用壽命大幅降低，生命周期僅3~5

年。機(jī)柜風(fēng)扇和模塊風(fēng)扇屬于機(jī)械部件易損壞，還需要經(jīng)常清潔維護(hù)，一年至少需要

4次人工上站進(jìn)行清潔維護(hù)作業(yè)，極大地增加了場站運(yùn)維成本。因此，充電設(shè)備的散熱技術(shù)將由風(fēng)冷或半液冷向全液冷轉(zhuǎn)變，全液冷架構(gòu)是指終端、模塊、主機(jī)等都采用液冷散熱。全液冷設(shè)備可達(dá)到

IP55

及以上的高防護(hù)等級，可徹底隔絕與外界腐蝕性物質(zhì)的接觸與交換，延長設(shè)備使用壽命。同時，在大電流充電時，充電槍插接端口產(chǎn)生的高熱會被液冷線纜帶走并迅速降溫，功率器件所產(chǎn)生的熱量也能被液冷水道及時交換，系統(tǒng)還能根據(jù)散熱需求智能調(diào)控流速，達(dá)到精準(zhǔn)降溫。全液冷架構(gòu)帶來以下三大價值：高質(zhì)量，模塊年失效率低于千分之五；長壽命，10

年及以上生命周期；廣覆蓋，不挑部署場景，簡化運(yùn)維，極大地節(jié)約了運(yùn)維成本。當(dāng)前存量充電網(wǎng)絡(luò)，仍然廣泛存在數(shù)字化孤島效應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)層、場站層、設(shè)備層、車輛層都存在數(shù)字化程度不充分，協(xié)同程度不夠的問題。面向未來，實現(xiàn)全面智能化，需要實現(xiàn)“云站樁車”四層深度協(xié)同，帶來三重價值。第一，更好地使能車樁協(xié)同。通過車機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)車輛與充電樁的實時通信，根據(jù)車輛的電量、位置、目的地等信息，為車主提供最優(yōu)的充電方案和導(dǎo)航路線。通過采用無線充電、自動插槍、自動駕駛等技術(shù)，簡化充電操作步驟，實現(xiàn)充電“超充、液冷、智能”充電網(wǎng)絡(luò)全面普及，推動車與充電設(shè)施高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展13數(shù)字能源

2030過程自動化。采用區(qū)塊鏈、人臉識別等技術(shù)，實現(xiàn)充電無感支付，提高充電支付安全性和便捷性。第二，更好地支撐電網(wǎng)協(xié)同，通過毫秒級需求響應(yīng)，高精度智能調(diào)度，打造電網(wǎng)友好型充電網(wǎng)。能根據(jù)電力網(wǎng)的負(fù)荷、電價等信息，動態(tài)調(diào)整充電場站的運(yùn)行策略，實現(xiàn)充電需求與電力供給的平衡和優(yōu)化。第三，充電網(wǎng)的全數(shù)字化運(yùn)維，通過云端管理、故障遠(yuǎn)程診斷、故障自恢復(fù)等技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)、定位和處理充電網(wǎng)的故障和異常，減少人工巡檢和維修，提高充電網(wǎng)在線率和服務(wù)質(zhì)量，助力運(yùn)營商更低成本運(yùn)營、更廣范圍覆蓋。電動汽車與各類能源系統(tǒng)深度融合互動，成為重要的可調(diào)節(jié)資源電動汽車全面參與能源系統(tǒng)互動，成為能量流控制的重要調(diào)節(jié)器。大規(guī)模電動汽車和可再生能源推廣為“車網(wǎng)協(xié)同”提供了機(jī)遇。在發(fā)電側(cè)對大量靈活電源以及在需求側(cè)對可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的需求都在不斷增加。與家用電器等負(fù)荷不同，電動汽車作為負(fù)荷具有高度的靈活和可調(diào)節(jié)性。在未來無線充電、智能充電、無人駕駛等技術(shù)成熟推廣后，電動汽車可靈活地選擇充放換電，自主參與電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場。這不僅可以降低電動汽車充電對電網(wǎng)的影響，也可為電力系統(tǒng)調(diào)控提供新的調(diào)度資源，更能避免大量電網(wǎng)和電源相關(guān)的投資浪費(fèi)。2030

年，全球的電動汽車存量可能突破

1.5

億輛。在理想情況下能夠提供的儲能容量將相當(dāng)于

2020

年儲能裝機(jī)規(guī)模的

40

倍，具備作為可調(diào)節(jié)負(fù)荷以及靈活電源的潛力。電動汽車以有序充電方式參與局部削峰填谷，利用峰谷電價差“套利”具有更可觀的經(jīng)濟(jì)性。未來電動汽車參與調(diào)頻輔助服務(wù)將具有更高的市場價值，電動汽車可充分發(fā)揮其靈活負(fù)荷的優(yōu)勢，以有序充電方式參與用戶側(cè)的削峰填谷、分布式光伏充電、需求響應(yīng)、調(diào)峰輔助服務(wù)、現(xiàn)貨市場平衡等應(yīng)用。充電基礎(chǔ)設(shè)施一邊連接的是車輛、交通、出行，一邊連接的是豐富多樣的能源使用場景，是能源與交通互聯(lián)的能源入口、交易入口、交互入口、行為入口和信息入口，成為能源云的重要使能部件之一。充電網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模新建以及數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，帶來多層次的智能化提升：充電基礎(chǔ)設(shè)施的智能化可以實現(xiàn)充電網(wǎng)絡(luò)的可視、可管、可控、可優(yōu)，極大降低運(yùn)維、運(yùn)行成本和提升運(yùn)營效率、收益。充電樁作為數(shù)據(jù)接口，利用規(guī)模化、集成化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)聯(lián)化優(yōu)勢，打造“車

-樁-

電網(wǎng)-

互聯(lián)網(wǎng)-

增值業(yè)務(wù)”的智能充電網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展多種商業(yè)模式，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的良性循環(huán)。對充電設(shè)施運(yùn)營商而言，可以為商圈建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)、4S

店布局、二手車交易、數(shù)字支付、

電商運(yùn)營等行業(yè)提供數(shù)據(jù)咨詢服務(wù)，依法合規(guī)變現(xiàn)，擴(kuò)大收入來源，提升市場運(yùn)營能力。對于地方政府而言，可以為城市規(guī)劃、電力調(diào)度、民生服務(wù)、基礎(chǔ)建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐，讓充電基礎(chǔ)設(shè)施成為智慧城市的重要組成部分。我們預(yù)計到

2030

年，電動汽車年充電量將超過1.1

萬億度。14數(shù)字能源

2030二氧化碳。中國北京市政府更是要求數(shù)據(jù)中心自建分布式可再生能源設(shè)施，同時到

2030

年實現(xiàn)

100%

清潔能源利用。歐洲云基礎(chǔ)架構(gòu)和數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵參與者制定了一項自我監(jiān)管計劃《氣候中和數(shù)據(jù)中心公約》。除了數(shù)據(jù)中心本身的綠色低碳化迫在眉睫，作為承載千行百業(yè)的新型基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心可以有效促進(jìn)其所承載的高能耗行業(yè)進(jìn)行快速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和低碳化轉(zhuǎn)型。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的耗能產(chǎn)出結(jié)構(gòu)具有

"

二重疊加

"

的特殊屬性，即每

"

耗費(fèi)

"

在數(shù)據(jù)中心上的一度電，其不僅僅是為數(shù)據(jù)中心企業(yè)貢獻(xiàn)了一定運(yùn)營產(chǎn)值，同時也為運(yùn)行在其上的各種云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等應(yīng)用類產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)了大量運(yùn)營產(chǎn)值。據(jù)測算，每消耗

1

噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能夠為數(shù)據(jù)中心直接貢獻(xiàn)產(chǎn)值

1.1

萬元，并可貢獻(xiàn)

88.8

萬元的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化增加值，同時還可帶動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，間接產(chǎn)生

360.5

萬元的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化市場（已剔除這些廠商業(yè)務(wù)中與數(shù)據(jù)中心不直接相關(guān)的部2024

年，來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)與固定寬帶的消費(fèi)者數(shù)據(jù)流量將以

29％的年復(fù)合增長率增長，數(shù)據(jù)流量總量從

2018

年的

130

萬

PB

增長到

2024

年的

580

萬

PB，這樣的增長速度對現(xiàn)有的包括數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)等

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對全新需求，運(yùn)營商、云廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等紛紛對其數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級、擴(kuò)容與擴(kuò)建。而數(shù)據(jù)中心在處理業(yè)務(wù)負(fù)載的過程中消耗大量電能，產(chǎn)生大量的間接碳排放。構(gòu)建高效低碳的通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心已不僅僅是企業(yè)自身經(jīng)營的需要，更是重大的社會責(zé)任。全球的領(lǐng)先運(yùn)營商，在提供高質(zhì)量信息與通信技術(shù)服務(wù)的同時，已經(jīng)紛紛開啟減碳宣言和行動：Vodafone、Orange

提出在

2040

年實現(xiàn)“

凈零”

排放，而

Telefonica

則將目標(biāo)提前到

2030。此外，谷歌提出在

2030

年之前，實現(xiàn)在全球所有數(shù)據(jù)中心和園區(qū)全天候使用無碳能源。微軟承諾到2030

年成為負(fù)碳公司，并在

2050

年消除微軟自

1975

年成立以來直接或通過用電排放的所有新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)能源基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)綠色、極簡、智能、安全，助力數(shù)字世界堅定運(yùn)行15數(shù)字能源

2030分）。據(jù)全球電子可持續(xù)性倡議組織（GeSI）預(yù)測，到

2030

年，全球

ICT

行業(yè)碳排放占全球碳排放的

1.97%；而

ICT

技術(shù)通過使能其他行業(yè)，將幫助減少全球總碳排放的

20%，是自身排放量的

10

倍，這一現(xiàn)象被稱為

"

碳手印

"。由此可見，數(shù)據(jù)中心的綠色低碳進(jìn)程不僅促進(jìn)自身的高質(zhì)量發(fā)展，還能賦能高能耗的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，通過

"

上云用數(shù)賦智

"

行動不僅僅實現(xiàn)

"

一業(yè)帶百業(yè)

"，同時帶來

"

階乘降耗效應(yīng)

"，對提升全社會生產(chǎn)效率和全要素生產(chǎn)率作用巨大。我們預(yù)測未來十年，ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施將朝如下幾個方向發(fā)展，超過

80%

的

ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施將采用綠能供電。“綠色電力”將帶來更多的“綠色算力”全球數(shù)字化浪潮的推進(jìn)下，ICT

行業(yè)逐步成為“高能耗”行業(yè)，在減碳目標(biāo)的驅(qū)動下，ICT

基礎(chǔ)設(shè)施的綠色供能應(yīng)用成為必然方向，光伏、風(fēng)電、氫能等清潔能源將更普遍地應(yīng)用于

ICT能源基礎(chǔ)設(shè)施。受惠于這些分布式能源的成本和靈活性優(yōu)勢，未來十年超過

80%

的

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施供電系統(tǒng)中將包含分布式的綠色能源，通信站點單站功耗較小，分布式光伏將可能成為主力供電形式，使能通信網(wǎng)絡(luò)走向“零碳”。與傳統(tǒng)采用新能源

PPA（Power

PurchaseAgreement，購電合同）和購買綠證不同，數(shù)據(jù)中心將更多的采用清潔能源直供模式，如在數(shù)據(jù)中心園區(qū)和屋頂建設(shè)分布式光伏電站，或在周邊區(qū)域建設(shè)大型光伏地面電站、風(fēng)電電站和其它清潔能源電站，直供數(shù)據(jù)中心。在智慧化的調(diào)控下，這些傳統(tǒng)單向的分布式能源系統(tǒng)也將聚集參與電網(wǎng)調(diào)峰等輔助服務(wù)市場，輔助解決風(fēng)電、光伏隨機(jī)性和間歇性問題，不僅提升了

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施的供電收益，實現(xiàn)基礎(chǔ)資源商業(yè)價值最大化，也提高了整個能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。安全可靠始終是

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施最本質(zhì)需求ICT

基礎(chǔ)設(shè)施是海量數(shù)據(jù)承載的物理基礎(chǔ)，是信息集中處理、計算、存儲、傳輸、交換、管理的核心資源基地，也是當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵保障，因此安全性是數(shù)據(jù)中心的生命。而基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性、安全性一直是較薄弱的環(huán)節(jié)，完善的端到端保障機(jī)制，是其生命周期內(nèi)安全穩(wěn)定運(yùn)行最牢靠的基座。高可靠產(chǎn)品和專業(yè)化服務(wù)是保障基礎(chǔ)設(shè)施安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。每一個基礎(chǔ)設(shè)施的組成背后都有著數(shù)以千萬計不同部件，在如此眾多的零部件組成下，為了確?；A(chǔ)設(shè)施具備高可靠性高安全性，需要從產(chǎn)品本源安全可靠出發(fā)到專業(yè)化團(tuán)隊設(shè)計運(yùn)維，構(gòu)建端到端全鏈保障機(jī)制，1617數(shù)字能源

2030才能確保其安全可靠。以鋰電為例，規(guī)劃上就要考慮拉遠(yuǎn)部署或者按照獨立隔間、水消防等設(shè)計鋰離子電池室，建設(shè)上要選擇高可靠產(chǎn)品，同時在運(yùn)輸、倉儲、安裝規(guī)范上進(jìn)行強(qiáng)管控，運(yùn)維上要有巡檢機(jī)制，構(gòu)建應(yīng)急響應(yīng)能力，端到端的保障數(shù)據(jù)中心運(yùn)行安全。隨著

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施功率密度的提升，故障應(yīng)急處理的時間也大幅縮短，對于

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)提出了更高的挑戰(zhàn)。得益于人工智能技術(shù)的發(fā)展，使用

AI

技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測和管理數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施成為可能。AI

算法可以從歷史和實時數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，預(yù)測和識別異常模式，從而使ICT

基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理從被動的救火模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥姆阑鹉Ｊ?，從運(yùn)維手段上提升

ICT

基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性。ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施全面架構(gòu)重構(gòu)，融合極簡，智能高效網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心愈加龐大和復(fù)雜。對“簡單”的持續(xù)追求驅(qū)動

ICT

能源基礎(chǔ)設(shè)施的架構(gòu)在未來進(jìn)一步融合化極簡化發(fā)展。如當(dāng)前通信站點多采用室內(nèi)站建設(shè)模式，采用傳統(tǒng)空調(diào)制冷，站點整體能效只有

60%。傳統(tǒng)供電方案設(shè)計中，一般會采用多套電源支持不同電壓制式，部署復(fù)雜。我們認(rèn)為未來十年通信站點的形態(tài)將發(fā)生巨大變化，以柜替房，以桿替柜成為主流建設(shè)模式，站點更簡單、更省地、更省租金、更可靠。數(shù)據(jù)中心的樓宇建設(shè)模式也將快速轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)混凝土式建筑周期往往超過

20

個月，建設(shè)周期長，材料不環(huán)保，可回收性差。預(yù)制裝配式的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式在未來十年將成為主流，一方面降低混凝土、橡膠、巖棉夾芯板等高碳排放材料應(yīng)用，同時又大量減少現(xiàn)場施工和后期維護(hù)，一千個機(jī)柜的數(shù)據(jù)中心只需要數(shù)月即可建成，滿足業(yè)務(wù)快速上線的需求。在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心供電方案上，供電鏈路融合也將成為一種新的趨勢，匹配更多新能源接入、兼容多路能源供給、平滑演進(jìn)成為供電架構(gòu)演進(jìn)的方向。如多模式的調(diào)度控制和管理，模塊化的疊加演進(jìn)，多場景應(yīng)用下實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)、不同設(shè)備的融合。我們看到這種融合架構(gòu)下的通信站點電源、電池正融合成刀片式架構(gòu)，實現(xiàn)電源、儲能、溫控及配電模塊化，按需演進(jìn)，滿足網(wǎng)絡(luò)跨代演進(jìn)。數(shù)據(jù)中心的變壓器、UPS（不間斷電源系統(tǒng)）、配電等全供電鏈路融合，節(jié)省占地。在備電方面更是全面鋰電化，實現(xiàn)發(fā)、儲、用電的智能協(xié)同，減少數(shù)據(jù)中心

UPS

的配置容量，降低數(shù)據(jù)中心占地及建設(shè)成本。DCforAI,AIfor

DC隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營正在經(jīng)歷一場革命性的變革。AI

不僅能夠提升數(shù)據(jù)中心的能源效率，降低運(yùn)營成本，還能在保障數(shù)據(jù)中心安全方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。在安全領(lǐng)域，AI

能夠通過先進(jìn)的預(yù)測分析技術(shù)，對關(guān)鍵設(shè)備如

UPS

系統(tǒng)中的電容和風(fēng)扇等進(jìn)行壽命預(yù)測，同時利用離群算法等手段，提前識別鋰電池的潛在故障，實現(xiàn)故障的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，這類似于古代名醫(yī)扁鵲的

"

治未病"

理念。在綠色節(jié)能方面，AI

節(jié)能算法通過實時分析和調(diào)整，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的人工調(diào)優(yōu)相比，AI

算法能夠根據(jù)實時天氣變化自動調(diào)整參數(shù)，從而實現(xiàn)制冷效率的顯著提升，據(jù)估計，整體制冷效率可以提高

8%

至

15%。在簡化運(yùn)維方面，AI

的應(yīng)用極大地減少了日常運(yùn)維的工作量和難度。例如，對于供配電系統(tǒng)的巡檢，傳統(tǒng)方法需要每天進(jìn)行

6

至

12

次現(xiàn)場抄表，而通過

AI

技術(shù)，2000

個機(jī)柜的巡檢可以在短短

5

分鐘內(nèi)完成。此外，AI

運(yùn)維助手能夠?qū)崿F(xiàn)

24

小時不間斷的設(shè)備監(jiān)控，實時接收設(shè)備告警信息，并提供相應(yīng)的解決方案。每月自動生成的健康報告，為業(yè)務(wù)決策提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。AI

技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，不僅提升了運(yùn)營效率，降低了能耗，還增強(qiáng)了數(shù)據(jù)中心的安全性和可靠性。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們有理由相信，AI

將成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營不可或缺的一部分，引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心走向更加綠色、極簡和安全的未來。數(shù)字能源

203004大量的特性各異的電源、負(fù)荷、儲能等裝備以電力電子為接口接入現(xiàn)有電力系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)向著高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備

(

簡稱“雙高”)

趨勢快速發(fā)展。雙高特征引發(fā)了電力系統(tǒng)電壓失穩(wěn)、頻率失穩(wěn)、功角失穩(wěn)、寬頻振蕩等并網(wǎng)安全的問題，嚴(yán)重降低了電網(wǎng)強(qiáng)度。新能源設(shè)備電壓耐受能力差，故障情況下僅能提供

1.1

倍額定電流的動態(tài)電壓支撐，而傳統(tǒng)火電可達(dá)到

5~10

倍，加上新能源需要逐級升壓接入主網(wǎng)，與并網(wǎng)點電氣距離是常規(guī)機(jī)組的

2~3

倍，提供的短路容量比較小，降低了電壓支撐水平。新能源并網(wǎng)逆變器、變流器等設(shè)備不具備慣量響應(yīng)能力，導(dǎo)致電網(wǎng)整體慣量低，降低了系統(tǒng)調(diào)頻能力。新能源低慣量還會引起功角曲線幅值下降，導(dǎo)致功角失穩(wěn)。新能源發(fā)電設(shè)備的快速響應(yīng)特性，還引發(fā)了中頻帶、高頻帶寬頻振蕩的新問題。對于大型清潔能源基地而言，電站占地面積大、容量規(guī)模大，電站內(nèi)的設(shè)備多、運(yùn)維艱難，100MW

的電站就需要

5

個人至少一天才能完成一次簡單的巡檢工作。同時基地項目大多地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，環(huán)境惡劣——不是處在高溫、風(fēng)沙極大的荒漠地區(qū)，就是在高濕高鹽霧的海上，或者是在高海拔高寒的平原上，對設(shè)備的質(zhì)量和可靠性帶來巨大考驗，同時也對基地電站的運(yùn)營安全造成嚴(yán)重危脅。“質(zhì)量”

和“安全”將成為新能源發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)大量電力電子設(shè)備的使用對新能源電站的并網(wǎng)安全和運(yùn)營安全帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)18數(shù)字能源

2030對于分布式光伏系統(tǒng)而言，由于設(shè)備越來越多地進(jìn)入建筑、園區(qū)、家庭，與日常生產(chǎn)生活更加緊密結(jié)合在一起，屋頂光伏一旦發(fā)生事故，將嚴(yán)重威脅生命和財產(chǎn)安全。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研，直流拉弧是屋頂電站引發(fā)火災(zāi)的主要隱患，光伏組件焊點接觸不良、線纜老化、端子虛接等原因都可能產(chǎn)生電弧。另外，屋頂光伏項目中，設(shè)備即使停機(jī)，只要有光照，直流側(cè)光伏板電壓通?？蛇_(dá)到

600V

至

1000V，為施工運(yùn)維人員及業(yè)主帶來潛在風(fēng)險。尤其是在出現(xiàn)火災(zāi)等緊急狀況的情況下，由于光伏陣列攜帶高壓，救援人員無法到屋頂進(jìn)行救災(zāi)；由于屋頂帶電，也無法通過普通方式用水進(jìn)行滅火，大大增加19了救援難度。在國外，對帶有光伏系統(tǒng)的屋頂在救災(zāi)時采取‘let

it

burn’策略，只能眼睜睜的看著光伏板燒毀后再進(jìn)行滅火，極大的影響了救援過程，造成更多的人身財產(chǎn)損失。應(yīng)對雙高帶來的安全挑戰(zhàn)，首先需要關(guān)注設(shè)備的質(zhì)量。產(chǎn)業(yè)應(yīng)該形成高質(zhì)量的共識，通過硬件質(zhì)量、軟件質(zhì)量來保證產(chǎn)品的安全性和可靠性。其次要將組件、儲能、構(gòu)網(wǎng)、數(shù)字化、智能化等單點技術(shù)創(chuàng)新融合應(yīng)用，讓新能源發(fā)電從跟隨電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng)，在系統(tǒng)運(yùn)維上做好直流智能安全診斷、預(yù)警和防護(hù)，保障各種場景下的人身和資產(chǎn)安全。數(shù)字能源

2030伴隨著儲能的快速規(guī)模應(yīng)用，儲能電站發(fā)生了多起嚴(yán)重事故，造成大量經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。2024

年

5

月，美國加州圣地亞哥市當(dāng)時全球最大的

250MWh

的儲能電站發(fā)生火災(zāi)，并多次復(fù)燃，前后持續(xù)

11

天才完全撲滅，造成了嚴(yán)重的損失和環(huán)境影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，

2019~2023年，全球發(fā)生

65

起重大儲能火災(zāi)事故，其中由于工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、銅箔材料涂抹不均等電池質(zhì)量問題引起的電站儲能和工商業(yè)儲能事故

27起，由于鐵屑脫落至模組內(nèi)部等電池質(zhì)量問題引起的戶用儲能事故

12

起