导读
未来的能源系统具有脱碳、减需、去中心化的特点。数字技术可用于增强供电灵活性，提升可再生能源发电预测能力，打造可靠电网，实现高效的电力需求响应，搭建先进的电力交易系统。大型科技企业可以在帮助能源行业脱碳，实现中国“双碳”目标方面发挥重要作用。
作者：翟永平
腾讯战略发展部高级顾问亚洲开发银行前首席能源专家
数字技术将在中国加快推进绿色低碳转型进程中扮演重要角色。数字平台和线上服务的蓬勃发展，为新冠肺炎疫情常态化防控和经济社会平稳发展提供了重要助力。同时我们看到，全球对化石燃料的依赖正在推动碳排放持续上升，5月份月平均二氧化碳浓度水平已达到421ppm，创下有记录以来的历史最高值。
中国政府将力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。实现这些目标的关键途径之一是创建新型能源系统，从而大规模利用太阳能、风能、水力、地热能、生物质能和海洋能等可再生能源。2021年，中国可再生能源装机规模突破10亿千瓦，可再生能源发电量达2.48万亿千瓦时，占全社会用电量的29.8%。预计到2030年，中国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
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事实上，中国的大型科技公司完全有能力支持能源行业的数字化和低碳转型。这是因为，这些大型科技公司拥有超强的“算法能力”，可以通过在线数字平台连接无数的供应商和消费者。有了这样的算法能力，大型科技公司可以帮助能源企业适时决策，确保能源供应安全，有效提高可再生能源的比重。
例如，腾讯正在支持港华能源开发零碳园区智慧能源生态平台。该平台基于物联网等技术，可以在数据系统汇集起光伏、储能、充电等平台的量测、运行数据，并实现数据可视化，从而支撑园区对能源数据的智能化管理、分析、预测和优化。未来，该平台还能灵活扩展出能效管理、能源交易、碳交易等应用，帮助工业园区加速向“零碳”目标迈进。这一案例生动体现了中国大型科技公司与传统能源公司的合作共赢。
在资源密集型行业，众多企业也在积极使用数字技术来实现绿色低碳发展。例如，中国宝武钢铁集团正通过数字孪生技术建立3D产线模型，在数字化界面上监控产线运行状况，从而提升预警能力，减少故障时间，实现降低碳排放的目标。
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与传统能源系统相比，未来的能源系统具有脱碳、减需、去中心化的特点。
“脱碳”意味着增加可再生能源的比例和使用低碳技术，例如电动汽车，碳捕获、利用和储存，以及氢能。
“减需”可以通过所有主要能源消耗部门的节能和能效管理来实现。
“去中心化”能源系统的特点是，将能源生产设施设置在更靠近能源消耗点的地方，例如屋顶太阳能，这将推动能源系统从一条“单向街道”向多向、多车道的“高速公路”转变。
为了让上述工作有效落地并持续优化，人工智能、区块链、云计算、数据分析、物联网和数字孪生等数字技术必不可少，可以整合起更多类型的可再生能源，确保新型能源系统的可靠性，更好地管理能源需求。
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概括而言，数字技术主要通过五种方式帮助实现能源系统脱碳。
一是增强供电灵活性。数字技术可以使现有的燃煤电厂更灵活地运行，减少污染和排放。随着人工智能和机器学习的应用，燃煤电厂可以根据需要，在离线、在线、最小负荷、满负荷等运行状态之间随时切换，从而适应光电、风电等不断增加的间歇性可再生能源份额。
二是提升太阳能和风能发电预测能力。数字孪生技术可以模拟太阳能或风力发电厂的实际运行情况，通过人工智能和高性能计算，及时发现设备异常情况，排除潜在隐患。此外，通过人工智能等技术还可以提供准确的天气预报，从而优化太阳能和风能输出。
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三是打造可靠电网。随着间歇性可再生能源发电份额的增加，电网的稳定性可能会受到影响。在这种情况下，数字技术可以帮助整合间歇性的太阳能和风能以及储能技术，更好地将能源需求与“阳光和风”的时间相匹配。借助深度机器学习和物联网分析工具，电网可以变得更加智能和灵活。数字技术应用有助于降低输配电线路损耗和运营成本，并使电网更具韧性以应对自然灾害等外部风险。
四是实现高效的电力需求响应。数字技术可以支持需求侧响应和虚拟发电厂，用能企业根据电网供电的峰谷、价格等不同情境，适时增加、减少或转移电力需求。借助区块链技术，拥有屋顶太阳能的用户既是能源消费者，又是能源生产者，可将多余的太阳能电力出售给邻居。
五是搭建先进的电力交易系统。随着电力市场的发展，供需两侧的参与者数量和交易频率将显著增加。因此，电力交易应依托数字平台，高效处理海量的实时数据，预测用户需求、电网负荷和各电源发电量，从而制定更合适的交易策略，优化多元化能源的供电。
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责编 | 宋平 刘夏编辑 | 张钊
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