从源头来看,“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源,它们的燃烧产生了二氧化碳,“碳”耗用得多,二氧化碳也制造得多,20世纪以来,随着中国工业社会的快速发展,二氧化碳的排放量也在持续增加,当前中国产业结构偏重、能源结构偏煤。化工、建材、钢铁和有色四大高载能行业能源消费量占全社会的比重一直在30%左右。煤炭消费占比虽呈下降趋势,2018年跌入60%以内,但短期内仍是我国主要能源来源。调整国家能源结构,利用水电、风能等可再生能源以及核能等清洁能源取代化石燃料能从根源上“堵住”碳的排放。
但“堵”不是“一刀切”,不能“蒙眼”瞎堵。疏通清楚每一克“碳”的来龙去脉,实现碳管理是实现“堵住”碳排放的基础。
具体到能源行业,“碳管理”体现在对能源生产效率的精细化管理。而数字技术和能源技术创新融合,可以精细管理能源生产、传输、储备、使用的各个环节,提升“碳”消耗效率,从而减少碳排放,进而加速中国“碳中和”建设。
能源转型委员会(Energy Transitions Commission, ETC)与落基山研究所(RockyMountain Institute, RMI)联合发布的《中国2050:一个全面实现现代化国家的零碳图景》报告中提到,实现净零排放将需要电力部门完全脱碳,需要将电力用量从2018年的仅7万亿千瓦时大幅提高到2050年的15万亿千瓦时左右。其中,大约75%的电力将来自于风能和光伏,并通过提升电网灵活性、发展储能设施、强化需求侧响应等手段实现电力供需平衡。
而在传统电能生产模式下,电力生产商仅关注"瓦特流,“发-输-配-储-用”节 点之间彼此孤立,难以协同,且全链路存在大量“哑设备”,导致电力生产效率低、能源效率低,依靠人工维护,运维效率低。而引入 5G、AI、大数据、IoT 等数字化技术,并将其与电力电子技术创新性地融合的能源数字化则能通过在网络管理电力生产,实现全链路的互联化、数字化和智能化协同,让电力生产效率、运维效率、能源效率最大化。
数字能源不仅能在能源生产端发挥巨大的作用,在能源消费端同样也有相当重要的作用。随着数字世界的快速发展,电信基站、数据中心、站点数量都在激增,这也带来了更高的电能消耗,以某运营商为例,根据未来 5 年5G 建设计划预测,以其传统方式建设站点能源将带来 34% 运营成本(OPEX )增长,其中电费 是主要增长因素。而全中国数据中心仅在 2018 年的耗电量就超过 1600 亿度,相当于一个大型城市全年总用电量,减少通信基础设施、数据中心、站点的能源消耗也对减少碳排放有着重要意义。