金风零碳胡江:技术驱动减碳 实现真正高质量可持续的转型

【TechWeb】11月4日消息,“双碳”转型是工商业企业面临的共同挑战。如何在保证生产服务能力增长的同时减少碳排放是企业和工商业的一道必答题。

深耕能源领域多年的金风零碳,通过“技术驱动双碳“转型,来推动企业降低用电成本、减少碳排放,已取得不错成绩。近期,在亚马逊云科技“上云创新,绿色低碳”主题大会上,金凤零碳分享了促进“双碳”的思考和实践。

金风科技深度聚焦能源开发、能源装备、能源服务、能源应用四大领域,旗下风电装备制造连续12年全国第一和连续7年全球前三,目前在全国持有7 GW(十亿瓦特发电装机容量)的已发电项目,管理8 GW项目,总共15 GW的清洁能源项目。金风零碳承担金风科技旗下能源应用重要支柱业务,致力于为广大工商业企业从容实现零碳深度赋能,让零碳更经济。

金风科技总裁助理兼天诚同创执行董事及总经理胡江

“使用清洁能源是一个非常有效的降低碳排放的方式”,金风科技总裁助理兼天诚同创执行董事及总经理胡江表示,“火电行业平均一度电排放870克二氧化碳,而风电行业和光伏行业一般是20克以内。”

但是,胡江也强调:“不同的电源出力(即电源输出功率)特性不同,新能源有波动性,这是缺点,火电稳定,这是优点。因此企业需要思考使用什么比例的能源构成,能既不影响企业后端用电感受,同时还能把碳降下来。“

到底哪个比例的能源配比更适合某一个企业,这是一个需要不断调整优化的“寻优”过程。帮助企业获得更优的能源使用配置降本减碳,是金风零碳解决的核心问题之一。

3减碳1平台

金风零碳目前已面向汽车、制造、零售等行业客户推出‘3减碳1平台零碳解决方案’‘,帮助工商业客户进行能源优化运营,实现节能减排,利用数字化技术推进可持续发展,让零碳更经济。

所谓“3减碳1平台零碳解决方案”,包括:

从用能侧减碳,借助节能生态,依托能效提升和行业节能,降低能耗5%-15%,实现用能侧的节能减碳;

从供能侧减碳,用好清洁电力,依赖金风所擅长的分散式风电、分布式光伏等零碳电源和储能、蓄能等可调节资源。清洁能源有波动性,需要跟储能等可调负荷甚至一些可调工艺管理在一起;

从交易侧减碳,借助绿电交易及碳交易等交易侧的减碳,最终让零碳更经济。

 “3减碳”策略在使用过程中需要根据新能源出力的变化、用户负荷曲线的变化等进行“寻优”,“α能源聚合平台”应运而生,帮助实现智能化的能源管理及碳排管理。

胡江向TechWeb表示,“‘寻优’意味着我们需要更准确的预测电价曲线、更准确的参与电力交易、更准确的基于客户的负荷曲线和电价变化来做整体能源成本的控制。这是一个持续改进的过程。”

技术驱动减碳

事实上,金风零碳的“3减碳1平台零碳解决方案”构建过程中需要解决一系列挑战。

首先,需要应对大规模设备接入。胡江介绍,仅以风力发电设备为例,每一个风机里大概有150个以上、海上机组甚至有300个以上的各类传感器,这些传感器一部分是毫秒级、秒级的数据,一部分是15分钟平均数据,这些数据对设备故障诊断,以及设备控制策略的持续优化都有帮助,都需要有效接入平台。

其次,多种预测需求叠加,需要强大的数据分析和机器学习来支持。清洁能源多以分布式电源方式出现,能源在去中心化,使得电网管理更加复杂,会有几何级数增长的数据需求。同时,国家层面加速电力市场化改革,目前全国已有8个省陆续进入到电力现货市场,即电价15分钟波动一次。如何从中寻求更好的用电成本以及更清洁的用电成本。平台面临电价的波动、负荷的波动以及就近身边的新能源出力的波动三者寻优。需要进一步进行算法优化以及应用场景的优化,为企业的发电、用电策略提供更好的建议。

再者,面对能源去中心化、数据量增加、需要管理的对象离散的状态,持续保证电力系统数据的安全也非常重要。

大约5年多前,金风零碳开始与亚马逊云科技合作。胡江介绍:“亚马逊云科技提供了全面的技术支撑,使得我们可以天然的利用到云的安全、弹性、高可用的能力。亚马逊云还拥有丰富的数据分析、物联网、机器学习和容器平台等服务,帮助我们解决各类挑战。”

采用亚马逊云科技IoT Core物联网平台,IoT Core 具有连接数十亿个 IoT 设备,并将数万亿条消息路由到亚马逊云科技服务的能力,满足金风科技大规模设备接入的需求。

利用亚马逊云科技的人工智能机器学习和大数据分析服务,金风科技的能源专家和亚马逊的数据科学家采用机器学习平台Amazon SageMaker共同开发了基于天气和算法的功率预测模型,支持能碳平台的发电和用电预测需求。双方在基于电价预测、负荷预测、出力预测之上的用能策略的算法层面均有紧密合作。

以电价预测为例,胡江介绍,目前金风科技在山东做一周的电价预测,准确率能达到85%左右,电价的日预测准确率可以达到90%以上。

金风科技亦庄智慧园区利用“3减碳1平台零碳解决方案”,将两台风力发电机、光伏发电设备、储能系统、蓄能系统、备用电源等可调度资源进行寻优,实现最优的能源供给调度策略,每年可再生能源发电量达750万千瓦时,占到园区供电的50%,年碳减排4950吨,年降低用电成本近400万。该园区于2021年1月28号获北京绿色交易所认证为全国首个“碳中和”园区。

同样,利用金风零碳α能源聚合平台,山东省的一家水泥企业将生物质发电、余热发电,光伏和风电,电力现货市场进行了有效管理,实现了最优的能源供给调度策略。

胡江强调,在双碳背景下,在能源去中心化,电价高频变化的场景下,企业需要把数字化工具深度结合,通过技术驱动让零碳更经济,并最终实现真正高质量可持续的双碳转型。

对于未来,胡江透露:“金风零碳与亚马逊云科技也将持续加强合作,下一阶段聚焦在ESG,碳数据湖,碳区块链等技术领域合作,继续把金风零碳方案扩展到更多工商业不同复杂场景如制造,物流,多门店零售等场景,借助于亚马逊云科技提供丰富的服务,例如物联网,人工智能,大数据服务等,帮助汽车、制造、能源与零售等工商业的客户加快节能减排的步伐,实现可持续发展,最终做到零碳经济。”

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