全球能源转型及数字化转型成功实践 ——电力2023年案例集.pdf

全球能源转型及数字化转型成功实践电力2023年案例集场景云管边端华为电力解决方案：5横6纵能力地图，共建新型电力系统发 电输 变 电配 用 电调 度数 字 基 础 设 施增 值 业 务发电厂特高压1000kV变电站110kV变电站10kV配电居民调度中心IT基础设施和办公非电运营云基础设施服务带宽运营电力宽带多站融合Data Center智能充电桩电网混合云云调度中心数据中台视频云电力数据中心电力办公园区调度数据网 配网物联网综合数据网5G智能网关 边缘AI计算网关精确授时网关 融合配网网关 超融合场站解决方案机器视觉，智能安防，HPLC会议电视系统发电更清洁、电网更灵活、消费更节能、运营更高效输变电通信网 配电通信网智慧火电智慧水电智慧新能源输电线路智能巡检数字换流站数字集控站智慧变电站配电物联网智能配电站房分布式智慧能源管控智慧营销智慧零碳园区及综合能源服务0201孙福友构建万物互联的智能世界刊首语华为电力数字化军团为行业注入数字新动力为应对能源需求增长以及日益严峻的能源安全和气候环境挑战，全球普遍面临着能源转型、零碳转型和数字化转型，这三个转型都是长期的、艰巨的、复杂的系统性工程。我们认为构建新型电力系统是三元转型的关键，是实现能源经济性的重要基础，也是确保能源安全与连续性的关键手段。通过数字化转型铺设一条数字之路，支撑源网荷储高效协同，实现电能流、碳排流、信息流和价值流的多维融合，推动全社会清洁、高效、可持续发展。扎根华为大平台 为行业注入数字新动力2022年3月30日华为电力数字化军团正式组建成立。军团概念源于谷歌的一个组织形式，由博士、科学家、工程师和营销专家组成的群体。电力数字化军团聚合了一群志同道合的华为人，怀着创业的心态，扎根华为大平台，聚焦电力行业与数字化技术，践行“平台+生态”战略，艰苦奋斗，立志为电力行业注入数字新动力，立志为华为发展贡献电力要素。2022年3月30日华为电力数字化军团正式成立电力数字化军团聚焦电力行业数字化领域的关键挑战，整合华为大平台的技术和研发资源，如海思、2012实验室的强大研发保障和前瞻性力量，携手生态伙伴，提供包括芯片终端、云、ICT基础设施及架构设计等产品、解决方案以及服务。电力企业自身才是转型的责任主体，我们旨在通过数字技术帮助电力企业实现自我提升。电力数字化军团将秉持开放合作的态度，联合能力型伙伴，助力数字技术与电力行业深度融合，实现架构、平台、应用和运营的持续迭代发展，共同为电力领域注入数字新动力。我们始终怀着对行业的热情和敬畏，在实践中不断积累对行业的理解，持续助力电力行业解决问题、创造价值。我们将始终牢记初心，明确自身的能力范围和业务边界，坚持围绕解决问题和创造价值，携手能力型伙伴，在成就客户和伙伴的过程中实现自身的商业追求，一路同行，都成为更好的自己。体系化构建能力 抓住价值创造的锚点产业数字化和数字产业化本质上是以数据为生产要素、由软件和服务驱动的变革，其价值创造的锚点是以软件和服务为载体的知识。以华为5G为例：核心竞争力来自哪里？数理化知识。5G频谱效率和抗干扰，取决于数学能力；散热、降低功耗依赖物理知识；抗腐蚀、抗极端天气需要对化学和新材料应用的深刻理解。过去十年，华为累计投入的研发费用超过8450亿元（折合1325亿美元）。未来，我们将更加重视基础理论突破和基础技术发明，更多地为无形的知识买单。很多传统企业往往基于感性，更愿意为看得见摸得着的东西买单；但对于数字化转型而言，必须抓住价值创造的锚点，改变习惯，为看不见摸不着的知识买单，要把软件和服务的价值显性化，如咨询、架构设计及看护、数据治理、数字化运营等，这样才能纲举目张，将转型深入开展下去。相比国际先进水平，中国对软件服务的重视程度还不够，需要拥抱趋势，加强软件与服务的产业投入及人才队伍、数字素养等相关能力的建设。我们认为，数字化转型需要方法论先行，体系化构建能力，包括规划建设运营一体化，一张蓝图绘到底；以数据为中心，向数据要生产力，通过数字化转型重塑生产关系等。同时，电力行业事关国计民生，需要系统性考虑数据从哪里来、指令到哪里去，以及与之相关的安全、可靠、隐私、产权和数字主权问题。以星火架构为牵引 聚焦场景创造新价值我们认为，当前电力行业的普遍趋势是前端（包括场站和线路等）无人化、少人化；业务侧集约化、集控化；集团侧平台化、专业化。数字化转型聚焦“发、输、变、配、用”多维度场景化解决方案，亟需明确目标架构。星火架构是一个开放、可演进的参考架构，通过数据协同、应用协同、智能协同和运维协同，确保业务管理一致性、运维运营服务一致性。星火架构包括前端（包括海量的场站和线路等）、后云及云边协同。前端做好算力化、标准化和系列化；复杂的业务向云汇聚；通过云边协同实现海量的业务交互。基于星火架构，为客户伙伴提供统一的架构看护、规范标准、数据治理等服务，并提供统一的培训赋能以保证业务连续性和持续领先。华为电力数字化军团CEO孙福友在发电领域，运用数字技术构建覆盖发电的泛在感知网络及统一智慧平台，精准感知生产数据优化生产过程、减少人工干预，实现安全、高效、绿色、低碳的电力供应。在电网领域，通过“云、管、边、端”全栈ICT技术和解决方案使能电网数字化，实现电网状态全面感知和智能互联，支撑电网安全、可靠、高效运行。在服务领域，提供电力带宽运营、多站融合等场景化方案，助力电力企业发挥基础设施、资源和服务优势，为电力企业、社会公众提供数字化服务。电力数字化军团依托华为端管云协同的ICT基础设施技术优势，坚持“平台+生态”战略，通过“无处不在的联接+数字平台+无所不及的智能”加速构建共生共创共享的数字生态，通过数字感知、数字孪生及数字增值，助力智慧发电、智慧电网、智慧服务领域场景数字化，帮助电力企业实现安全、高效、绿色、创新的转型升级，共同为全球电力行业铺设一条数字之路！逾21年ICT行业经验。于1998年加入华为，历任华 为 东 南 亚 地 区 部 总 裁、运 营 商 业 务 全 球Marketing与解决方案销售部总裁、战略预备队常务副总队长、企业业务副总裁（分管技术）、企业业务全球能源业务部总裁等职务。具备丰富的中国和海外区域市场管理、研发、营销、行业解决方案规划设计等多领域实践。期间多次参与华为公司重大变革，对新业务、变革，以及跨文化团队建设等方面积累了相关经验。企业BG电力数字化军团CEO华为技术有限公司目录P01 华为电力数字化军团，为行业注入数字新动力【行业说】【刊首语】【客户说】【华为说】P28 我们的目标，是从微碳到零碳P31 开启换流站智慧运检新纪元P35 点亮输电线路无信号区的“智慧之眼”P39 确保供电安全：IT基础设施升级，助力土耳其Eltemtek输电线路智能巡检P43 当5G与AI邂逅电网，世界变得不一样了P47 云编排APP柔性开发平台，让梦想照进现实P51 华为助力泰国MEA打造高可靠电力通信网络P55 F5G电力全光网架构与技术白皮书P57 华为全光园区解决方案助力柬埔寨达岱水电站建设，加速数字化转型发展P61 密林之中的智慧千里眼P17 到2030年，电力数字化将创造一个更高效、更低碳的未来P21 电力数字化2030白皮书P23 数据保护守卫电网数字化之路【案例故事】P05 面向未来新型电力系统，构筑下一代高品质通信网络P07 星火架构，创造电力场景新价值P11 三元转型开启园区智慧零碳新篇章P15 全球能源转型及零碳发展白皮书P65 迪拜水电局DEWA：打造迪拜电力的数字未来P69 华为与国网江苏电力携手，成功打造全国最大规模电力无线专网P73 华为与国网江苏电力携手 成功打造全国最大规模电力无线专网P77 印度尼西亚国有电力公司PLN：集中资源做大电力宽带运营规模P81 国网山东省调控中心：拒绝“盲调”，让分布式光伏可调可控P85 斯洛伐克Energotel：且看电力公司如何构建高效多园区无线办公网构建万物互联的智能世界新型电力系统对电力通信网络提出更高的要求为应对能源需求不断增长、日益严峻的能源安全和气候环境挑战，全球普遍面临着能源转型、零碳转型和数字化转型，这三个转型都是长期的、艰巨的、复杂的系统性工程。构建新型电力系统是三元转型的关键，是实现能源经济性的重要基础，也是确保能源安全与连续性的关键手段。支撑源网荷储高效协同，实现电能流、碳排流、信息流和价值流的多维融合，推动全社会清洁、高效、可持续发展，数字化转型是必由之路。我们认为，未来电力行业的普遍趋势是前端（包括厂站和线路等）无人化、少人化，即企业在不显著增加人力的前提下，通过数字化转型优化流程并调整人才结构，释放人力投入到创新及复杂业务，实现运营效率提升。业务侧“生产集控化、管理集约化”，支撑电力系统安全可靠、源网荷储高效协同、企业运营提质增效及管理敏捷创新。集团侧平台化、专业化，通过平台化推动持续创新；通过专业化积淀能力，通过体系化支撑，融管理于服务，融监督于服务。在新能源占比逐渐提高的新型电力系统中，高比例新能源接入和大规模电力电子设备应用使得系统更加复杂，电网运行面临电力电量平衡的不确定性增大、系统惯量水平下降等挑战。电力企业需要统筹考虑高比例新能源发展和电力系统的安全稳定运行，加快电力系统数字化升级，以有效支撑源网荷储一体化发展。因此，需要构建更加坚强、弹性、多业务承载的电力通信网，实现新能源、柔性负荷的全面感知，在“可观、可测、可调、可控可追溯”基础上，有效支撑生产作业、运行管理、运营管控，为电力系统安全稳定运行奠定坚实基础。电力系统数字化，为构建新型电力系统铺设数字之路电力系统数字化转型是一把手工程，需要从战略层面高度重视。在电力企业的中长期发展战略规划中，电力通信网络作为新型电力系统的神经网络，应纳入整体的体系规划建设中，并坚持统筹规划、系统推进。因此，需要加强组织领导，落实“一把手”工程，完善组织体系，确保各项工作有效投入，从战略统筹和长期发展的角度保障工作有序开展。跨大区交直流混联及大量电力电子设备的使用，使得电力系统特性发生了深度变化，未来电力系统的规模和复杂程度前所未有，亟需通过“态势感知、广泛物联、数字孪生、智能计算”等数字化手段，来解决新型电力系统中存在的“间歇随机、海量离散、复杂多维、波动不可控”等问题，实现系统的实时动态平衡，从而更好地保障电能的安全供给和源网荷储四维高效互动。要实现这一切，首先需要建设一张坚强的电力通信网。坚强的电力通信网，是支撑新型电力系统数字化的重要底座根据2019年发布的强制性国家标准GB38755-2019电力系统安全稳定导则，电网定义了三道防线及对应的控制措施，作为电网安全稳定运行的基本保障。电网建设严格贯彻该标准，不断加强三道防线建设，配置和完善各种继电保护和稳控装置，防止事故连锁反应，从而有效避免大停电事故。参考电网三道防线的设计思路，电力通信网也需要构筑电力通信安全的三道防线。第一道防线是采用高可靠的通信技术，如NHP（Native Hard Pipe，原生硬管道）网络，同时通信设备的关键部件采用冗余保护设计。当系统监测到电源、风扇、交换网板等器件异常时，冗余保护设计可立刻切换至备用器件，保证设备正常运行。第二道防线是通信链路冗余保护。当通信链路发生故障，例如光纤损坏时，链路两端的通信设备通过协商，将业务切换到保护链路，快速恢复业务。第三道防线是网络级冗余保护。为防止网络攻击等原因造成的通信网络大面积瘫痪，需建设两张独立的通信网络。当主用网络发生故障时，系统快速将业务切换至可用链路。网络级冗余保护将大幅提升电力核心业务在极端场景下的生存能力。电力通信网作为数字电网的关键基础设施，应遵循分层分级的冗余设计原则。在实际应用中，为平衡安全性和成本投入，实现投资收益的最优化，电力通信网的冗余保护方式应根据输电线路的电压等级灵活配置。例如，对于110kV以上的高压、超高压、特高压输电线路，应考虑同时配置三道防线，即构建双平面的高可靠通信网络；对于35kV110kV的高压输电线路，应在通信设备冗余保护和通信链路冗余保护的基础上，根据线路的重要性，灵活选择配置网络级冗余保护；对于配电通信网，应在配置通信设备冗余保护的同时，尽量实现通信链路冗余保护。通过构筑设备级保护、链路级保护和网络保护三道防线，电力通信网将有效应对各种复杂场景下的设备、链路、网络故障，保证电力通信网的运行安全。面向电力数字化的长期演进，电力通信网在保证安全的同时，还需要具备可扩展性。首先，网络带宽要足够大，以支撑新业务快速上线；其次，不同电力子系统之间需要物理隔离，新业务的上线不能对原有业务造成影响；最后，网络性能要满足各类电力业务的需求，如时延、抖动等。基于NHP技术的多重冗余电力通信网，能够兼顾电力数字化对安全和面向未来演进的诉求，为电网建设“永不中断”的光通信网，确保在极端情况下至少有一路通信联接存在，是支撑新型电力系统数字化的重要底座。华为电力数字化军团致力于成为电力行业数字化转型的首选合作伙伴，依托华为端边管云协同的ICT基础设施技术优势，坚持“平台+生态”战略，携手伙伴，通过数字技术与电力业务的深度融合，助力电力企业实现安全、高效、绿色、创新的转型升级，共同为全球电力行业铺设一条数字之路！文|华为电力数字化军团CEO 孙福友Slot 13Slot 11Slot 9Slot 7Slot 14Slot 12Slot 10Slot 8Slot 5Slot 3Slot 1Slot 6Slot 4Slot 2Fan UnitFan UnitPower unitControl unitPower unitControl unit设备级冗余保护 链路级冗余保护 网络级冗余保护 华为说 力行业关系国计民生和国家安全，电力通信网作为电力系统的关键基础设施，其安全性和可靠性对电力系统的安全稳定运行至关重要。建设一张安全可靠、技术领先、面向未来的下一代电力通信网，将为电力供应保障、构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统提供有力支撑。电0605面向未来新型电力系统，构筑下一代高品质通信网络力行业数字化转型是一场知易行难的变革，需要明确目标架构，方能行稳致远。华为电力数字化军团创新性地提出一体化架构框架体系星火架构，为电力行业注入数字新动力。星火架构的第三个特点是支持智能的协同。利用星火架构，在边缘侧全面感知、实时采集数据的基础上，不断积累多维度数据，将AI能力从中心云逐步向边缘侧渗透，并周期性汇聚到云侧进行深度地挖掘;云侧则发挥“中枢大脑”功能，通过数据的训练学习不断进化，并且将训练得到AI模型推送到边缘进行实时地推理，解决人工智能落地“最后一公里”问题，从而支撑最上层的电力行业场景化应用，实现从应用到感知、从云到端，跨层协同，使能全域智能。架构是理论基础，需要在具体场景中落地实践才能真正焕发生命力。目前，星火架构已经在电力行业各场景中进行适配试点，现主要聚焦在发电、输电、变电、零碳与综合能源服务场景展开实践探索。星火架构发电助力集团智慧经营、电厂安全高效生产发电企业主要有央企大型发电集团和地方能源集团，这些发电集团经营着几十到数百家电厂，覆盖风光水火核等不同发电类型。从集团整体来看，由于各电厂自主运作、自主建设，流程和数据均无标准化管理，导致经营决策缺乏有效的数据支撑;再从信息化程度来看，电厂侧、集团侧系统繁多，存在着重复建设、业务难以统一标准化、规范化等典型问题。基于此，华为联合伙伴设计发电星火架构方案:在集团或区域，建设统一的发电业务管理云平台，实现电厂业务标准化;同时通过整合全集团数据和AI算法优化，帮助电厂实现生产智能化，如预测性维护、竞价上网等，提升整体经营能力。在电厂，对业务进行分级部署，如安全系统、视频监控等在本地建设，而数据智能分析、标准化流程则在集团统一处理，通过对业务的标准化、智能化，助力各个电厂实现生产安全及高效运营。星火架构，创造电力场景新价值构建万物互联的智能世界 华为说 文|华为电力数字化军团研发总裁 王丽彪电电力系统发展至今，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统，可以说是一个关键性变革。随着电力公司信息化、智能化建设的推进，各类信息系统不断涌现，由此也导致各场站分开建设、各系统独立运行、资源及数据不共享、运维管理复杂等问题。新型电力系统“源-网-荷-储”的动态协调运作需要数字化技术的支撑，通过云、物联网、人工智能等技术，推动能源技术和信息技术融合应用，在数字空间中呈现物理电网的复杂状态和行为，助力电网态势感知、广泛互联，数字智能互动，实现电网实时动态平衡，实现“源-网-荷-储”的协调互动。电力行业数字化转型是一场知易行难的变革，需要明确目标架构，方能行稳致远。对此，华为电力数字化军团创新性地提出一体化架构框架体系星火架构。星火架构是一个开放的、可演进的参考架构，包括前端(包括海量的场站和线路等)、后云及云边协同。在前端做好算力化、标准化和系列化，让复杂的业务向云汇聚，最后云边协同实现海量的业务交互，通过数据协同、应用协同、智能协同和运维协同，确保业务管理一致性、运维运营服务一致性。星火架构主要有三个特性：开放、高效、智能。平台开放性是星火架构的重要能力。第一工具开放，兼容业界主流开发框架，提供丰富的开发工具集合，使能伙伴一次开发、批量部署；第二平台开放，分层解耦、弹性扩展，支持跨云协同部署；第三端侧架构开放，算力、组件、接口全面开放，支持跨平台，多厂家集成;第四南向集成开放，IoT接入软、硬分离，灵活适配多协议、多接口接入。星火架构通过前点标准化、云边协同、业务上云来支持高效的开发、部署、运维和管理，通过智能协同、数据协同、应用协同、运维协同四大能力，支撑云边高效互通。在站端完成标准化能力建设，简化站端复杂度，保障开发内容在海量站点的一致性、可复制性，提升开发效率，不重复造轮子，避免资源浪费。0807星火架构输电边缘智能&人工智能，守护好每条输电线路输电线路巡检场景面临设备功耗大、数据回传及时难、近40%铁搭区域无网络信号覆盖、设备种类多等挑战。在星火架构加持下的输电线路巡检场景方案中，通过云端协同和人工智能技术，打造电力铁搭的智能中心;通过塔侧设备标准化、规格系列化，实现易上塔安装、远程维护。同时微波自组网技术可将覆盖密度提升至100%、边缘智能终端促使设备运行功耗下降80%、人工智能算法在云端不断训练演进，使得隐患识别率达85%以上，守护每条输电通道的安全。星火架构变电云边协同、生态开放的直流架构，提升换流站精益化运维能力以特高压换流站为例，基本都有常驻人员负责站点运行和运维检修，换流站日常巡检点位多、设备数量也多，容易出现监管盲区，一旦发生事故后果不堪设想;并且当前换流站系统多且杂，一个站内有30多面大屏，每个屏幕后面都是独立的系统，系统之间数据却未互通，出现问题不仅要看故障录波，还要看在线检测等多个系统才能进行故障定位，速度慢、效率低，长此以往，站内工作人员劳动强度和心理压力都承受着严峻的考验。针对这种情况，星火架构打造统一的直流云边协同架构，实现了三大协同:一是数据协同，站端数据与云侧数据协同，告警实时同步，台账信息定期下移，设备站内在线分析，缩短了其故障定位时长;二是算法协同，智能AI的算法云上训练优化后一键部署至站端，提升智能定位故障的比例，减轻站内人员压力;三是应用协同，站内应用通过云侧上线后统一部署，实现站点快速交付。此外，华为结合多年电信运营商的现场交付运维经验，为换流站提供了现场作业管控平台ISDP，使现场作业可观、可控、可管，有效降低了事故发生的概率。星火架构智慧零碳&综合能源服务数字助力建设多能融合微碳慧能园区园区是城市的基本单元，是产业集聚发展的核心场景，当前建设难点在于缺乏顶层设计、业务需求多样复杂、技术体系尚不成熟、商业模式不明晰等挑战。华为三元发展模型认为园区建设应分阶段、动态演进。基于星火架构实现边缘侧全要素联接，通过一站式集成数字化平台使能统一接入、统一服务和统一运维，构建能源管理、零碳管理、碳能交易、综合管理四大核心能力，支撑管理精益智慧化、能源互补高效化、运营低碳绿色化和碳能交易在线化的多维价值目标。同时，通过星火架构，助力综合能源调度区域集控化方案落地，实现多级园区负荷侧设备运行状态监测、用能预测和能源统一计划和调度，提升跨区域能源协调和消纳水平，全面拓宽综合能源运营边界。以三元转型为目标，推进园区的能量流、信息流、碳排流围绕价值流的四流融合与协同优化。通过能源转型，以绿色能源替代化石能源，多能互补，实现综合能源生产、输送、消费、调度、交易的全价值链闭环;通过零碳转型实现园区碳排放全生命周期管理及优化;通过数字化转型实现能源清洁化转型、资源高效化运营，最终实现绿色高效、跨域融合、智慧敏捷的目标。在数字化转型的浪潮下，华为也只是服务电力行业数字化转型其中的一环。星火架构是面向电力行业推出的技术架构，需要聚合电力行业客户、能力型伙伴及华为能力，共同推进才能发挥架构最大价值。华为希望能与众多同路人一道，顺应能源业务变化趋势，围绕场景实现云端专业化、集中管控、业务应用快速创新与构建，边缘作业现场算力标准化系列化，构建“后云”+“前点”模式一体化架构体系，共筑电力行业的数字新引擎。0809构建万物互联的智能世界 华为说 081211能源革命与信息革命贯穿整个人类历史长河，能源和信息是推动着社会向前发展的两个关键要素，而发展也带来严重的环境和气候治理问题。三元科学发展体系，以科学理论为基础，涵盖从战略、管理到业务及技术的一系列方法论，为全球转型发展提供体系化支撑。其中，三元战略发展模型包括生态、产业和技术三个维度在零碳、能源和数字化方面的三元转型，支撑能源、碳和数字化三大体系演进升级。通过能源流、碳流、信息流和价值流的多维融合，构建以数据为核心生产要素的零碳智慧能源体系，通过数字化转型为能源转型和碳中和铺设一条数字之路，推动全社会清洁、高效、可持续发展。零碳智慧能源体系是未来能源发展的愿景，为全球气候目标实现、维护世界能源安全、促进经济增长提供核心动力。零碳智慧能源体系以安全可靠、高效经济、零碳智慧为核心目标，涵盖多能互补的综合能源供给系统、低碳绿色的能源消费系统、以及电氢水冷热等多元化协同的管理运营系统。在国家层面，需要结合能源资源禀赋及产业结构特点合理设定转型目标及节奏，通过政策牵引绿色低碳经济发展，推动产业升级、区域发展、能源转型、低碳生活、节能环保等价值落地，构建以数字基础设施为底座的零碳智慧能源基础设施及三元转型综合治理体系。在城市层面，需要围绕三元转型目标在典型城市场景构建零碳转型和能源转型能力，借助数字技术使能低碳治理、能效提升、碳能协同等多模块价值实现，助力实现规划、建设、运营一体化零碳城市治理体系。文|华为企业BG电力数字化军团战略部总裁 胡浩随着经济发展和人民生活水平的提高，能源消耗和碳排放也在不断攀升。目前，我国碳排总量已占到全球的三分之一，未来全球碳中和中国将贡献主要力量。实现“双碳”目标任重而道远，其中，能源转型是核心关键。经过多年发展，能源转型已由起步蓄力期转向全面加速期，正在推动全球能源和工业体系加快演变重构。当前全球能源体系发生着深刻变革，能源结构低碳化转型加快推进，能源系统多元化迭代蓬勃演进，能源产业智能化升级进程加速。随三元转型开启园区智慧零碳新篇章构建万物互联的智能世界 华为说 一、以三元转型战略为指引，构建零碳智慧能源体系三元体科学发展体系三元转型全球战略发展模型园区是城市的基本单元，是产业集聚发展的核心场景，也是我国推进新型城镇化、实施制造强国战略最重要、最广泛的空间载体。作为先进要素高度集聚、创新活动蓬勃发展的主要载体，园区将在“双碳”战略实践中发挥至关重要的作用。二、以智慧零碳园区为样板，推动三元转型创新落地园区种类和功能繁多，据统计国内17000多个各类园区贡献了全国一半以上的工业产值及近70%的工业用能，仅工业园区就贡献了全国碳排放总量的31%。国务院发布的2030年前碳达峰行动方案提出，选择100个具有典型代表性的城市和园区开展试点，在政策、资金、技术等方面给予支持，加快推进绿色低碳转型。智慧零碳园区具有巨大的市场空间。据相关机构预测，至2050年，全球能源转型累计相关投资将达131万亿美元，中国相关投资约为138万亿人民币，其中智慧零碳园区在“十四五”期间的商业空间超过一万亿人民币。当前园区建设的难点在于缺乏顶层设计、业务需求多样复杂、技术体系尚不成熟、商业模式不明晰等挑战，亟需体系化方法论指引和生态化运营，才能更好地结合自身目标把握节奏和路径。基于三元发展模型，智慧零碳园区不是一个静态概念，而是分阶段、动态演进的，从智慧园区起步，通过分布式新能源推进节能增效，强化碳排放主动管理，逐步发展到智慧能源园区（近零碳）；进一步构建零碳智慧能源系统，通过多能互补和能效提升，基于碳管理全生命周期管理及市场交易实现闭环，支撑碳能大数据及商业模式优化，最终实现智慧零碳园区（净零碳）。园区建设需要从零碳、能源和数字化三个维度出发，结合当地能源资源禀赋及自身发展策略选择不同的阶段目标和演进路径。智慧零碳园区建设需从能源转型、零碳转型和数字化转型三个维度协同推进，一张蓝图绘到底，规划建设运营一体化。通过能源转型实现综合能源生产、输送、消费、调度/交易的全价值链闭环，通过零碳转型实现园区碳排放全生命周期管理及优化，通过数字化转型实现能源清洁化转型、资源高效化运营。利用三元发展模型，在规划阶段为企业提供现状分析、路径规划并合理设定目标，在建设阶段妥善管理各方需求、引导投资并分阶段推进，在运营阶段沉淀能力、优化商业模式并实现迭代升级。以三元转型为目标，推进园区的能量流、信息流、碳排流围绕价值流的四流融合与协同优化，支撑管理精益智慧化、能源互补高效化、运营低碳绿色化和碳能交易在线化的多维价值目标。构建智慧零碳园区解决方案，实现能源子系统、交通子系统、楼宇子系统、办公子系统和弱电子系统的绿色智慧运营，通过园区内部水、冷、电、气、热等综合能源协同及源网荷储一体化，实现节能、增效、降碳，尽量减少范围 1和范围 2碳排放，并结合园区功能利用负碳技术和市场交易实现降碳，并通过固碳、碳汇实现碳中和。智慧零碳园区需要以数字平台为核心，通过云管边端协同支撑能源管理和碳管理两大体系泛在物联、资源互济、集成联动，基于纵向贯通的智慧能源大数据支撑园区微碳慧能管理、碳能协同以及智慧运营，实现绿色高效、跨域融合、智慧敏捷的目标。依托三元发展模型，建设支持云边端协同的ICT（信息和通信技术）基础设施，通过“无处不在的连接、数字平台和人工智能”推动园区的数字化转型，并通过“平台+生态”与全球客户和合作伙伴共同创造数字时代的新商机和价值，助力构建绿色、低碳、安全、高效的现代能源体系，以智慧零碳园区为起点，支撑国家双碳目标实现。1413构建万物互联的智能世界 华为说 三元转型实现园区规划、建设、运营一体化智慧零碳园区蓝图架构码上查看全球能源转型及零碳发展白皮书家们说，要整合可再生能源，应对脱碳挑战，需要对电力行业进行彻底的改革。新兴的人工智能和边缘到云技术正在创造加速新能源消费、提高效率和降低成本的机会。专电力数字化关键目标与传统能源相比，风能和太阳能等新能源在供应和性能上有波动，主要是由于天气。电压和频率的不确定性导致可靠性问题，这些问题已成为实现更绿色电源的主要挑战之一。通过使用实时分析来抵消波动和控制负载平衡，数字化保持了一致和可靠的能源网络。为了监控和控制网络的重要方面，如设备状态和诊断故障，创建了一个虚拟表示，并包含互连的子系统和设备信息。这个“数字孪生”使用智能分析来预测输电负载使用基于真实数据的模拟。此外，通过集成监控、分析和建模，使用自适应人工智能技术，并以区块链安全为后盾，实现自主决策。适用于适当场景的适当技术要想让数字化取得成功，电力公司必须为每一个挑战匹配正确的技术解决方案。例如，在市场快速增长的地方，“热门”业务场景可以利用市场上已经成熟的数字解决方案。然而，“未来聚焦”场景需要关键技术的最新突破，以支持数字化的大规模应用，包括物联网、通信互联、人工智能分析和安全技术。对于如此多样化和复杂的系统，不可能有标准的一刀切解决方案。相反，创建场景是为了说明基于核心业务案例的挑战和解决方案。文|电力技术高级作家Fi Forrest世界正在应对气候变化采取行动，缔约方会议、联合国气候变化等全球倡议制定了排放和可再生能源目标，在减少对化石燃料的依赖方面发挥了至关重要的作用。美国计划实施一项价值550亿美元的清洁能源计划，而欧盟正在投资许多绿色举措，如支持在欧洲安装电动汽车（EV）充电基础设施，以及对电动汽车制造商和公共交通组织的监管激励措施，以减少碳排放。中国投入了大量资金，增加了风能和太阳能发电量，而澳大利亚、加拿大和印度都承诺增加可再生能源的使用。迈向2030年的关键转折点，中国将其称为“碳峰值”，不仅涉及新能源，还涉及新的电网系统。电力数字化是未来的关键部分，与缓解气候变化最相关。中国工程院院士、华南理工大学电力学院教授李立浧在由华为发布的电力数字化2030白皮书中表示：“电力和计算融合的新电力系统将是行业转型的驱动力。”该白皮书描绘了一个具有集成和灵活技术的智能、数字化电网，既是当今行业专业人士的路线图，也是参考。“基于云边协同打造的开放、高效、智能的电力数字引擎，”李立浧解释说，“这种架构将支撑和驱动电力系统转型，加速新能源消费，促进碳峰值和中性目标的实现。”到2030年，电力数字化将创造一个更高效、更低碳的未来安全、效率和环境是电力行业的主要挑战数字绿色电站：大型风电场和光伏电站是新能源的关键，但往往位于偏远地区，产量直接受天气影响。在这种情况下，设备控制和连接的改进允许实时数据处理和适应容量，智能管理可以在非集中控制系统上进行预测。电网数字检测：电网设备的运行需要更快、更自主的检测和监控，以延长使用寿命并诊断未来问题。无人机（UAV）、雷达和由边缘计算和人工智能驱动的始终在线传感器确保全面和准确的检查。对于非常长的传输线，低地球轨道卫星被用来在极端天气期间检查线路，当无人机无法飞行时。1817构建万物互联的智能世界 行业说 图表 1 电力行业发展转型关键挑战总结网络和安全数字化不仅有助于电力系统提高能源能力，而且还有助于降低消耗，因为高效设备运行所需的电力和维护较少。一个例子是全光网络（AON），提供支持现场和实时服务和能效的底层通信网络。节点之间的端到端传输，功耗估计降低40%。连接到如此多的设备，安全是一个真正的挑战，因此使用了三层网络安全防御系统，而电力系统则采用设备级冗余措施保护。无处不在的感知和实时网络从数据收集到传输、处理和分析，始终在线的传感和智能构成了数字化过程的核心。物理网络与信息网络并肩运行，正是这两个网络的集成和互动深度提高了系统内的效率。物联网产生的海量数据由智能终端管理。然而，传统的云处理无法确保足够快的响应时间，因此云模型部署在边缘智能终端上，边缘智能终端实时处理和下发决策控制指令。内生智能与机器学习随着化石燃料逐步淘汰，并网新能源比例高，给电力系统带来了更大的不确定性。随着固有的波动和地理分离，通过网络的数据将飙升，因此机器学习和智能算法的应用极其重要。降低功耗意味着提高效率而TinyML（低能耗系统的机器学习技术）可以通过降低学习模型的复杂性来加快决策速度。业务开放与赋能数字化转型正在实现前所未有的技术共享。云和边缘计算、机器学习和定制服务允许升级，为每个人提供更好的服务，将功能转移到行业范围内，而不是单一供应商。开放和集成被证明是企业以高效、经济高效和敏捷的方式发展的关键。通过利用现有应用程序，电力公司可以快速升级到更高效的系统。云原生技术最大限度地提高了潜力和规模功能，而人工智能的使用减少了人工干预和成本。融合与合作未来面临许多挑战，但要想让行业向前发展，当前的技术系统需要支持数字孪生、超快的端到端网络和智能架构。数字化本身并不能解决电网系统的系统性问题，但它可以解决管理问题，协调解决方案，适应新能源的逐步增长。“最终，”李立浧说，“我们将向数字化、信息化、智能化转型转变。”这样，就会建立一个可见、可感知、可控的透明电力系统。”数字化不仅仅是技术，而是电力公司团结起来，分享专业知识和最佳实践，进行合作和新兴技术整合，使全球资源更可持续，其结果将是更安全、更高效的绿色能源。多源自愈配电网：智能技术与实时传感相结合，快速检测和适应，在紧急情况下保护配电。此外，AI覆盖通过准确预测和定位故障来保护电网。多能源互补：微电网，如智能校园，具有发电、电网、负载存储和各种能源组合的集成。智能算法独立运行或作为更广泛的电网的一部分运行，有助于优化能耗和节能。跨域电力调度：极端天气事件（随着气候变化可能会变得更加频繁）可能导致能源供应问题，因此过剩地区的电力被传输，以缓解其他地方的短缺。智能电网系统使用虚拟发电厂模型协调连接。绿色和低碳赋能：绿色电力交易市场利用区块链技术，通过溢价定价和激励措施促进绿色电力交易，鼓励碳减排。数字化关键技术特征“到2030年，行业领先的数字电力企业部署的终端将超过95%接入网络，”华为常务董事、ICT基础设施业务管理委员会主任汪涛预测。展望未来，汪涛认为云渗透率和边缘智能采用率超过60%。汪涛说：“电力通信的可靠性将达到99.99999%。”基于绿色能源、物联网感知、实时通信和人工智能智能的安全基础的电力网络将推动这一趋势向前发展，服务开放和服务用户赋能完成2030年的画面。但是，要实现这一雄心勃勃的愿景，需要在技术创新的几个关键领域到位。所有这些技术都已经存在，但随着新技术的上线，我们可以期待速度和准确性的提高。2019构建万物互联的智能世界 行业说 图表 2 电力数字化技术在六大核心业务场景中的应用总结图表 3 面向2030，电力数字化关键技术特征码上查看更具体地说，电力等公共服务是世界上第二大勒索软件攻击行业。IBM 2020年研究结果显示，能源行业数据泄露的平均成本为一次事件639万美元。政府当局也越来越重视勒索软件的威胁。Gartner预测，到2025年，75%的企业将面临某种勒索软件攻击。Gartner还预言届时世界上近三分之一的国家将通过有关勒索软件的立法。这是向前迈出的积极一步。截至2021年，只有不到1%的国家制定了此类立法，涉及对勒索软件攻击的法律惩处，以及如何谈判摆脱勒索。除了高昂的经济成本外，破坏能源公司的运营数据网络也可能带来严重的安全和安保风险。数据存储Marketing与解决方案销售部部长樊杰说：“近年来，针对电力行业的勒索软件攻击迅速增加，一旦被攻击者控制，将导致电力系统业务中断、经济损失，甚至严重的安全事件。”如果客户信息被盗或泄露，电力公司还必须承担责任，更是可能危及电网或其他基础设施的稳定运行，对能源供应的连续性和质量构成严重风险。在今年对电力和相关行业的数据泄露进行的调查中，电信公司Verizon发现，许多能源企业在部署新技术方面相当保守。很多能源企业受到的保护系统微不足道甚至是形同虚设，同时能源企业也是潜在勒索软件攻击者的高价值目标。Verizon发现，针对电力公司的网站应用程序攻击和系统入侵攻击的频率正在迅速上升，比其他行业都要快。樊杰解释说：“华为针对电力行业推出了电力存储防勒索解决方案，为电力业务数据安全构建终极保护。”1.方案能做什么？勒索软件攻击通常包括几种类型：从长期敲诈大型企业和关键政府基础设施，到相互营销为“勒索软件即服务”的犯罪企业，一直到被归类为高级持续性威胁（APT）的复杂和持续的网络攻击。无论威胁的性质如何，向攻击者支付赎金或配合勒索并不是终结网络勒索的明智方法。网络经济研究组织网络安全风险投资公司（Cybersecurity Ventures）发现，世界上每隔几秒钟就会发生一次网络勒索攻击，而且在支付赎金的人群中，80%的受害者是第二次被敲诈。与此同时，即使是支付赎金或者满足勒索者其他需求，近一半的被勒索公司仍然无法收回全部被盗数据，甚至一点数据也没收回。对于这些勒索事件，平均停机时间是16天，而且由于服务器性能受到影响，恢复速度很慢。2.通过四层保护确保数据安全和机密幸运的是，勒索攻击并非不可避免。华为在ICT领域拥有数十年的研发经验，拥有28个不同国家和地区的70多个网络安全证书和35个AEO证书。华