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第一章
绿色新风,数智化升级扶摇直上

现在看2004年上映的电影《后天》,我们也许不会把它当成一部纯粹虚构的科幻片。影片通过特效展现了全球变暖引发的一系列灾难:冰川融化、龙卷风、地震、海啸、洪水……如今看来,影片关于气候的忧虑并非杞人忧天,因为其中许多虚拟的极端天气场景,正在更加频繁地出现在现实世界中。

天地万物和谐共存,取决于气候系统的微妙平衡。自工业化以来,二氧化碳等温室气体的排放量不断增加,犹如给地球裹上了一层厚厚的被子,使保温作用增强,从而导致全球气候变暖,地球生态环境面临严峻挑战。

中国向世界的承诺

或许多年以后,回看中国在2020年前后发生的对世界和后世都产生了巨大影响的事件,是双碳目标的提出。

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布:“中国将……采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”

事实上,随着经济的快速发展,中国早已在2006年超过美国成为全球第一大碳排放国,在全球二氧化碳及温室气体排放中的占比分别约为30%和26%。

定下双碳目标,体现了中国主动承担应对气候变化国际责任的担当和决心,这事关构建人类命运共同体和人与自然生命共同体,是对子孙后代的庄严承诺。

但是,这一目标对于正处于工业化进程的中国来说,是个巨大的挑战和考验。我们承诺实现从碳达峰到碳中和的时间,远远短于发达国家所用时间。仅仅是实现碳达峰,一些发达国家就用了50年以上的时间,而中国从做出承诺到实现碳达峰只有10年时间,距实现碳中和也只有40年。

在接下来的40年,中国要兼顾脱碳和经济增长两个目标,面临生活生产方式、发展理念和发展方式的系统性变革。

排放大户的减碳路径

将中国的碳排放量细化到具体行业,会发现电力(45%)、工业(29%)这两大高排放领域占据了总排放量70%以上的份额。

图1-1 不同行业的碳排放占比

数据来源:《中国能源统计年鉴2020》。

而电力之所以成为排放大户,是因为我们以火力发电为主,2020年火电在全国总发电量中的占比高达68%。

这意味着,最快见效的减碳办法,是变革能源结构。也就是从能源供给侧减少燃煤发电,增加风电等清洁能源的发电比例;以及我们现在所看到的,在能源的需求侧,一些高耗能的企业,开始把动力装置由传统能源变更为光伏等新能源。

但是,能源结构的改善需要一个过程。仍然以电力为例,2016-2020年,火力发电的比例仅仅从72%下降到了68%。

在能源结构短时期内不可能发生颠覆性变化的情况下,提高能源效率成了最现实、最经济的降低碳排放的方式。而通过数字化技术提升能源使用效率,是实现可持续发展的最佳途径。

电力等能源“上网”“上云”后,从生产到使用的全过程变得可计量、可控制、可预测,也为能源供给与能源需求实现双向互动提供了技术支撑。

如果说能源是物理世界的引擎,数字技术便是逻辑世界的引擎。无论是传统能源还是新型能源,其产生、供应、调度、消费,都需要数字技术来提高效率。只有数字引擎和能源引擎共同驱动,才能在兼顾脱碳和经济增长的情况下实现可持续发展,才能使世界加速变绿,达成零碳目标。

在这一章,你将看到减碳行动的三个典型代表:数据中心是阿里巴巴自身发展中的节能先锋,可以视作能源消费的效率提升;浙能锦江用人工智能(AI)进行垃圾焚烧发电,提高能源生产环节的效率,推动行业减排脱碳;合肥市搭建智慧能源综合平台,从能源供应、调度等方面推动能源消费的低碳环保,辐射更大范围。

数字化转型的本质在于效率的提升。在工业领域,企业通过引入数字化技术,改进管理和生产流程,提高设备运转效率和能源使用效率,提高生产过程管理的精准性,进而在提升生产力的同时,有效促进节能减排、提质增效。

此外,企业可通过构建用能管理系统,对主要用能设施、设备进行分项计量,实时掌握能源使用情况,发现能耗关键点和异常点,进而通过智能化系统进行节约与改善,降低生产和流通环节的资源与能源浪费,实现生产资源优化整合和高效配置。

工业需要一颗绿色的心

经过多年的发展,中国已经拥有了联合国产业分类中的全部工业门类,产业体系齐全,产业规模已是全球第一。接下来的重点,是从规模走向质量。

但必须看清一些现实,比如我们的人口、土地等传统优势在削弱,资源、环境等约束在加强,全球经贸合作的不确定性在增加。

在这样的情况下,追寻高质量发展应该走出一条不同以往的道路,而当下获得较为广泛共识的“捷径”是“两化融合”,即把工业化和数字化融合。

“两化融合”包括七大要素:能源升级、制造升级、服务升级、消费者主权升级、产业协同升级、组织升级、数字化架构升级。

双碳目标下,能源升级需要放在第一位。工业首先需要一颗绿色的心、一个绿色的引擎。只有能源的供应端开始走向绿色,工业才能变得更加绿色。

我们正处在产业数字化与工业绿色化交汇的路口。绿色发展和数字未来,是当下必须面对的挑战和机遇。我们必须深刻认识到,绿色经济是可持续发展的根本途径,数字化是实现双碳目标的重要路径。唯有数字经济与绿色发展深度融合,才能实现高质量、可持续发展。

在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,中国的碳中和路线图已非常明确,数字经济、新能源、创新等要素是实现碳中和目标的关键支柱。

国家主席习近平在2020年气候雄心峰会上引用了李白的诗句:“天不言而四时行,地不语而百物生。”在生态环境的严峻挑战之下,如何与天地和谐共生,是我们每个人必须面对的时代命题。而作为世界第二大经济体的中国,发展方式变得更加绿色低碳,将持续造福世界。

(本文部分观点整理自与阿里云智能制造行业总经理江志雄的访谈)

来自数据中心的实践:算力增长和能耗降低如何兼得

2021年11月11日凌晨,张北的冬夜星垂平野,寂静无声。

此刻,中国一年一度的商业狂欢盛宴——天猫“双十一”购物节正在上演。一个坐在家里刷淘宝的消费者,也许从未听说过张北,但只要他连接上网络,便享受着来自张北的远程实时服务。

张北是连接华北平原和内蒙古高原的要塞,是距离北京最近的高原地区。我们此刻正立于此地,感受张北的特产——风。

风无半日静,地无三尺平。张北境内,10米高度以上,年平均风速达6.2米/秒,全县优质风能资源达350万千瓦以上。

千百年来,西伯利亚的寒风吹过六朝古长城,而今它除了带动着张北成群的风力涡轮发电机,还驱动着数字经济时代的新型基础设施——互联网数据中心(IDC)。

浏览网页、网购、在线办公、线上社交等网络行为,都由数据中心储存、交互和计算支撑。数字经济时代,生产关系各要素有了新变化,数据成为新的生产要素,算法是新的生产关系,而算力就是新型生产力。承载这一切的数据中心,毫不夸张地说,就是数字经济时代基础设施中的基石。

能源危机降临数字时代

2021年9月底,中国东北多地实行长时间大面积的拉闸限电,有别于国内其他地区正在发生的工业限电,居民们很快发现,连红绿灯也被停用了,交通一度陷入混乱。

从东北三省到江浙、两广,不同地区之间的限电细则略有出入,但都指向了同一个现实:一场全球性的能源危机到来了。2021年下半年,世界各国交错上演电荒、油荒、气荒,恐慌情绪随着不断创新高的能源价格和越发紧缺的库存蔓延,更随着北半球冬天脚步的临近而愈演愈烈。

从19世纪的工业革命开始,人类在200余年里快速消耗了地球几十亿年积累下来的绝大部分化石燃料,其中大部分被用于发电。国际能源署调查发现,直到2018年,全球化石能源发电比例仍高达64%,而可再生能源发电占比仅为26%,核电占比为10%。

人类社会由于使用化石能源,迎来了前所未有的繁荣,也因为过度依赖化石能源,不得不面对温室效应、能源枯竭等生存危机。在被倒逼着朝低碳时代狂奔的路上,我们对“高能耗”的事物越来越敏感。

消耗巨大电力转化成算力的数据中心,首先引起了人们的注意。2021年5月,国家发展改革委创新和高技术发展司的数据显示,数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右。基于这个数据,数据中心被归入高能耗大户的行列。

但是关于数据中心的“高能耗”,业内有另一种视角,认为对数据中心既要看能耗数据,更要看产出。《2020全球计算力指数评估报告》显示,计算力指数平均每提高1个百分点,数字经济和GDP(国内生产总值)将分别增长3.3‰和1.8‰。算力就像一个杠杆,具有放大数字经济效益的作用。得益于此,数字经济的增长速度是非数字经济的3.5倍,数字经济的投资回报率更是非数字经济的6.7倍。

但是数据中心行业高能耗和高产出高效率之间的矛盾该如何解决?

高能耗背后的具体问题

随着万物互联及万物智能时代的开启,预计未来五年全球算力规模将以超过50%的速度增长。到2025年,整体规模将达到3300EFLOPS

算力、算力、算力……各行各业,各种新技术,各种终端,以及我们所处的数字时代,无时无刻不在追逐算力。

而国家对新建数据中心的要求是,满足高算力密度的同时,保证绿色低碳。高算力密度的绿色数据中心,将成为刚需和趋势。

目前来看,降低电力消耗的过程中最关键的环节是降低PUE(数据中心总能耗/IT设备能耗)。PUE是国际通用的数据中心能源效率的指标,这个数值越接近1,说明能效水平越高。2021年11月,在中国数据中心工作组(CDCC)第九届数据中心标准峰会上发布的《2021年中国数据中心市场报告》显示,2021年度全国数据中心平均PUE为1.49。

数据中心的能耗由IT设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施产生。其中,制冷系统在整个数据中心的电能消耗中占比最大。

由于IT设备等设施工作时的功耗无法改变,从技术角度看,从制冷系统着手改进,成为降低数据中心PUE的关键。目前,数据中心领域采用最多的是风冷制冷技术,即用冷风把IT设备运行产生的热量快速带走。

以阿里云张北数据中心为例,这里通过大面积应用组合式空调箱(AHU)风墙技术,将室外温度适宜、质量良好的新风输送至机房,直接为超百万台服务器降温。

依靠风冷、湖冷等制冷技术,阿里云在河北张北、广东河源、内蒙古乌兰察布等地的五大超级数据中心,全年平均PUE小于1.3。

但是随着社会对高算力密度的超级数据中心需求越来越大,对数据中心制冷技术的要求也越来越高。原有的风冷、湖冷等制冷技术已经渐渐无法满足新建数据中心维持低PUE的刚性需求。

行业监管要求的提高,推动数据中心制冷技术不断迭代升级、创新突破。其中不得不提的就是数据中心领域近几年的黑科技——浸没式液冷技术。

“年植400万棵树”的散热黑科技

用液冷来替代风冷给数据中心散热,是近几年业内公认的重大创新举措。

液冷技术是指将高比热容的绝缘液体作为传输介质的传热冷却技术。相比空气,液体的比热容更高,是空气比热容的一两千倍,而且比需要“看天吃饭”的风冷更可控。例如,阿里云目前大规模使用的浸没式液冷服务器技术,是将服务器完全浸泡在不导电的冷却液之中,相当于人在游泳池里面泡着,通过冷却液的外部循环将热量带走。

2015年,阿里云开始探索液冷技术的应用实践,2016年首次发布浸没式液冷系统。2017年,阿里巴巴建立起互联网行业全球首个浸没式液冷服务器集群,随后在阿里云张北数据中心进行规模化部署。

根据阿里云基础设施数据中心总经理高山渊的解释,如果用风冷技术,一个标准机柜里做到30千瓦的散热能力已经是极限,而浸没式液冷可以轻松做到120千瓦,经过技术改进还能做到200~300千瓦。在实际应用中,浸没式液冷技术适用于AI、超算这类高密度的计算场景。

与传统风冷技术相比,液冷系统可节省30%~50%的电量,机房整体能效提升30%。而阿里云目前大规模采用的浸没式液冷技术,散热全程无须额外的风扇、空调等制冷设备,实现了数据中心百分之百无机械制冷。

使用浸没式液冷技术以后,张北数据中心的年PUE已经低于1.2,最低时可达到1.09,属全球最低。这相当于每年节约标煤8万吨,或种植了400万棵树。初步估算,如果全国的数据中心都采用液冷技术,一年可节省电量相当于三峡电站2020年全年发电量的2/3。

“煮蛋”是业界对数据中心能耗变化最津津乐道的比喻:2005年,阿里10笔电商交易消耗的能源可以煮熟4个鸡蛋;2015年能煮熟1个鸡蛋;2016年启用最新的液冷技术后,仅能煮熟1个鹌鹑蛋了。未来,这点热量可能连鹌鹑蛋都煮不熟了。从4个鸡蛋到1个鹌鹑蛋,背后是阿里数万名工程师耗费十余年对IT系统极致高性能和高效率的不懈追求。

对浸没式液冷技术的价值,高山渊这样总结:“液冷打破了风冷对机柜密度的上限要求,同时显著降低了系统故障率;在社会价值上,从小众走向规模化。‘绿色计算’让数据中心走向规范、理性发展,用技术推动创新,用科学的理念和方法降低能耗。”

浸没式液冷技术的规模化应用,对于数据中心行业而言意义重大。但是一项先进技术如果不能得到大规模推广,最后只能被束之高阁。

2020年,阿里云在浙江杭州的云计算仁和数据中心部署了全球规模最大的浸没式液冷数据中心,并且联合开放数据中心委员会(ODCC)向全社会开放“浸没式液冷数据中心技术规范”,也就是技术开源。

这些年,阿里云陆续把模块化数据中心、巴拿马电源、阿里云智能运维机器人等自研技术贡献给开放数据中心委员会,对全社会开源,引领和推动了整个行业的技术升级迭代。

“阿里云把浸没式液冷数据中心技术规范进行开源,是希望和更多合作伙伴并肩前行,共建整个液冷生态。一项技术只有越来越多的人使用,才能真正把成本降下来。”高山渊表示。

张北高原上的“熄灯数据中心”

数据中心里每分每秒都充斥着冷与热的矛盾。在这两者之间找到平衡,是数据中心的技术工程师们永不停息的战斗。

张北的冬季,气温可达到零下30多摄氏度,在这样的低温天气里,数据中心的部分设备如果不能保温,就会影响设备运行的稳定性,并且损耗设备的使用寿命。但要给设备保温供热,又会产生额外的能耗。

于是,阿里云设计了一个余热回收系统,把各种设备运行产生的热量收集起来,除了满足张北数据中心IT设备保温和办公区、生活区的供热,多余的热量还可以直接输送给周边地区的机构。

与阿里云张北数据中心毗邻的学校、医院和市政设施等,都享受着数据中心运行产生的余热,这样做也减少了该地区传统供热方式所产生的碳排放。第一阶段,余热回收系统已经满足了张北数据中心周边13万平方米地区的供热需求,第二阶段可满足51万平方米地区的供热需求。高山渊坦言,在全社会对数据中心能耗的严苛要求下,数据中心在这方面确实面临很大压力。碳排放的核算范围有三个方面:自身的直接排放,所使用的能源的间接排放,以及所使用的物料的间接排放。数据中心最大的碳排放还是来自第二个方面的外购电力,降低碳排放的关键是数据中心能否更多地使用绿色电力。

2018年,张北数据中心加入张家口“四方协作机制”风电交易,率先在全国数据中心行业开展非水可再生能源电力交易。2020年,张北数据中心成为行业内首个碳普惠试点项目,同时获评“2020年度国家绿色数据中心”。

2021年9月,作为首批全国绿色电力交易主体,阿里云数据中心率先交易1亿千瓦时绿色电力,成为国内互联网行业最大的绿色电力交易主体,践行了绿色发展的理念,也探索了通过新交易品种获得绿色电力的路径。“双十一”期间,阿里云张北数据中心使用绿电近3000万千瓦时,减排二氧化碳2.6万吨。

国家公布“双碳”目标后,阿里云就把碳排放作为数据中心的考察指标之一。通过搭建数字化碳管理平台,阿里云将各个数据中心内部碳盘查工作线上化,实现了碳排放全景内部展示,并能一键生成碳盘查报告与碳中和、碳减排工作报告。

目前,阿里云搭建的数字化碳管理平台只在内部使用,但是跟浸没式液冷技术一样,小范围的试验是为了给大规模的实践应用做积累。阿里云计划在提升自身节能减排能力的同时,未来向合作企业、政府输出数字减碳能力。

经过一系列智能化运营的努力,张北数据中心已经基本成为“熄灯数据中心”。平时,除了有少部分工作人员在办公区值守,偌大的建筑空间绝大部分区域都处于“熄灯”状态,在一个全黑的环境里,只有各种设备微弱的指示灯闪烁着。

眺望着这黑夜中的数据中心,高山渊的思绪飘回5年前。那时数据中心所在地块还是一片荒地,旷野上只有北风呼啸的声音。而今,这里已经是一座成熟的产业园区,并且用最低的PUE跑着这片土地上最繁忙的数据,为云上的世界提供支撑,想到这里,他的“自豪感油然而生”。

新一轮科技和产业变革正席卷全球。“数字中国”的建设,正在从量的增长向质的提升转变。如果时代是一列永不回头的列车,那么算力正逐渐成为驱动列车前进的核心动力。绿色算力,已成为保证这列列车高速且稳定行驶的必然选择。

智慧能源平台:一朵能量满满的“云”

1882年9月4日,在曼哈顿下城区的珍珠街上,爱迪生在自己建立的第一个发电站中,亲手合上了世界上第一个商用电力系统的电闸。次年12月,珍珠街发电站拥有了508位用户,并为12723只灯泡供电,大规模照明成为可能,世界从此进入电气时代。

以此为开端,一轮接一轮的电力大基建为美国经济发展注入了强劲动力。1900年,美国GDP首次超过英国,跃上世界第一的宝座,成为新的世界中心。

自古以来,能源是人类社会发展的关键。从钻木取火开始,人类不断利用技术革新将自己可掌控的能源迭代升级,从火力、水力、风力等原始自然能源,到以煤炭为基础的蒸汽时代,再到以石油和天然气为基础的电气时代……每一次能源升级都是人类螺旋形发展过程中的一个拐点。而电力能源对于世界经济发展而言,就像是埃及狮身人面像的底座,是支撑起宏伟和壮观景观的基石。

进入21世纪,世界能源格局的演变有了新的方向。随着工业化进程的推进,世界经济得到了突飞猛进的发展。这种状况导致了资源特别是能源的大量消耗,直接影响了气候的变化。世界银行2000年发布的报告《能源部门的环境战略》里说:“现代能源利用的最具毁灭性的结果是温室效应。”

研究表明,2020年的全球平均气温已经比工业化前上升了大约1.2℃。如果温室效应得不到有效遏制,冰川融化将导致海平面上升,地球整体环境被破坏,甚至可能引发生物大灭绝。人类正站在命运的十字路口,面临生死攸关的抉择。

我们欣喜地看到,全球关于绿色发展的共识已经达成,而中国也以双碳目标为核心,着手进行能源改革。2021年3月15日,习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上部署未来能源领域重点工作:“构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能……” 2020年4月20日,国家发改委把智慧能源基础设施正式圈定为“新基建”的重要领域之一。

安全、安心用电的智慧云

面积196平方公里的合肥滨湖新区,常住人口超过30万,其中超过九成是在最近十几年间才来到这里的。

作为一座新城,这里到处都是朝气蓬勃的年轻人。但另一方面,滨湖新区的社区工作人员却常常为一件事苦恼:该如何为隐身在数十万人中的独居老人服务?

中国已进入老年型社会,预计到2040年,65岁及以上老年人口占总人口的比例将超过20%;同时,老年人口高龄化趋势日益明显,届时全国80岁及以上人群将增加到7400多万。保障老年人尤其是独居老人的安全,是社区工作的重要内容之一。

过去,社区工作是“早看窗帘晚看灯”,需要挨家挨户摸排调查才能发现异常情况。而独居老人的分散性,导致社区工作人员挨家挨户跑也不一定能及时了解老人的情况,因而遇到紧急情况,常常不能及时应对。

2018年9月6日,合肥市庐江路一小区内一名85岁的独居老人被发现于家中去世。法医鉴定后认为,老人已经离世多日。同样的事件也曾在郑州等城市出现过。如果能够通过技术手段,将老人的异常状况及时通知相关人员,是否会令他们的生活更有保障?

2020年,合肥滨湖新区找到一个新方法:通过对居民用电行为的分析筛选出一份清单,再由社区工作人员上门拜访和核实,就能快速找到独居老人了。

道理很简单,无论是独居年轻人还是三口之家,他们的用电量一般都比孤寡老人的更高。只要观察到用电量较低的住户,就能缩小核实范围了。

为社区工作提供技术支持的,是国网安徽省电力有限公司合肥供电公司、安徽明生恒卓科技有限公司和阿里云共同打造的合肥市智慧能源平台。明生恒卓是国家电网安徽省电力有限公司旗下的产业单位,从事电网的信息通信、综合能源、自动化业务。

2020年1月,国家电网安徽省电力有限公司和合肥市政府签订战略合作协议,在“政企合作”模式下加速合肥电网和滨湖智慧能源服务示范区建设,助力智慧城市发展。同年9月,合肥市智慧能源平台上线;12月底,安徽首个城市能源大数据中心在此基础上成立。这是一个以电力数据为核心的数据服务枢纽,通过接入水、气、热等多种能源数据及城市运营数据,实现数据贯通,以大数据、云计算等技术打造多样化数据运营和服务的综合能源平台,让能源基础设施管理实现数字化、智能化。

在电力系统内,合肥市智慧能源平台整合了全市电力数据,利用云上的智能系统对此加以分析,及时发现居民的异常用电行为。“比如说有一个独居老人,他家里的用电量连续3天没有任何波动,系统就能自动向街道发出预警,提醒工作人员上门探望。”国家电网合肥供电公司互联网部主管陈朔介绍。

随着合肥智慧能源平台的建设与完善,居民在用电时的智能化体验越来越多。比如说,人们夏天用空调时会把温度调得很低,或者有时人离开了却不关灯,这些行为都会增加能耗。此时,智慧能源平台就会通过手机App(应用程序)发出智能提醒,达到节能的效果。

在当下的能源消费者中,居民用电和企业用电是占整个社会用电量比重最大的两个部分。因此在平台规划之初,除了居民用电管理,也重点考虑了企业的用电痛点。

安徽银山药业是合肥市的用电大户。“过去存在着能耗偏大的问题,无法精准实现生产线能效单位核算。”银山药业设备部负责人解释道。这是企业在生产过程中的一大痛点。

解决痛点的契机,或许就在数字化浪潮对电力领域的重构。在合肥智慧能源平台上线后,不仅市民体验到了智慧电力服务,平台还通过大数据和计算能力,为企业提供了更加经济专业的解决方案,实现了企业利益的最大化。

2020年年初,银山药业将原本自行管理的配电设备交给合肥供电公司代运维。这样一来,银山药业不仅省去了电力设备管理压力,供电可靠率也上升至99.99%。这一切都源自对新技术的运用。“通过智慧能源平台的监控,我们发现近期企业设备的无功功率有所波动,因此第一时间进行了设备安全检查,消除了可能存在的缺陷和隐患。”合肥供电公司客户经理李玲说。

不仅如此,合肥市能源大数据中心能够对企业用能数据进行采集和监测,定期生成能效分析报告,企业在哪方面耗能大,一目了然,从而让企业可以定向解决问题,进一步节约了企业运营成本。以银山药业为例,预计其每年可以节省10%以上的运行费用。

面对显著的成效,智慧能源平台开发的相关各方都很清楚,这个平台的未来远不止于此,要最大化释放数据价值,智慧能源平台还要向能源系统的上游进发。

进击“新能源汽车之都”的底气

在能源发展层面,合肥有许多光环。

合肥本地品牌江淮汽车从2002年开始研发电动汽车;2010年,合肥开通了全国首条纯电动公交路线;2013年,合肥成为全国首批新能源汽车推广和应用双试点城市之一;2017年,大众在中国成立的第三家合资公司江淮大众就位于合肥,此后江淮大众一步步变成大众在华的新能源汽车制造基地。

2020年4月,蔚来汽车总部搬迁至合肥,成为合肥新能源产业发展的里程碑事件。以此为出发点,合肥向“中国新能源汽车之都”的角色进发。但这也带来了新的烦恼,这个新的烦恼与新能源汽车的爆发式增长有关。

数据显示,截至2020年年底,合肥市新能源汽车保有量已经超过6万辆,而合肥还有一个目标:到2025年,全市累计新能源汽车保有量达到100万辆。快速增长的新能源汽车,势必需要更多的充电桩,如何分配新能源充电桩,就成为一个问题。

针对这些需求,合肥最初考虑的是充电桩的落地难度,优先在容易加装、改装的区域布设充电桩。但容易落地却并不代表有充电的需求。“有一些地方有很多充电场地,但实际上周边的新能源汽车没有这么大的需求。有一些地方周边有很多新能源汽车,但是那里的充电桩分布又很少,存在冷热不均的现象。”陈朔总结道。

问题的答案也随着智慧能源平台的完善而慢慢浮现。在进行智慧能源平台设计时,明生恒卓就考虑到合肥作为新能源大城的实际需求,着手打造满足智慧充电需求的应用功能。

首先,合肥供电公司基于大数据、物联网(IoT)技术,整合市内充电桩数据。这也是智慧能源平台构建的初衷——首先解决能源的数据汇聚问题。阿里云在其中起到的作用就是发挥云技术优势,构建底层云平台底座,支撑能源大数据中心对数据的接入和数据承载计算,分析全市新能源充电需求的分布情况,从而为充电桩的建设和运营提供参考信息。位于合肥滨湖的明珠、报业园两个小区,是合肥供电公司在安徽省的首个试点,这里于2020年12月建设了30台有序充电桩。到2021年1月,已经累计建设2500多台交、直流充电桩,并全部接入国家电网公司“车联网”平台。车主通过手机“e充电”App,就能轻松搜索身边最近的充电桩,方便快捷。

由于智能决策的依据是大数据分析,其精准性远非人工经验所能比拟。在小区变压器不扩容的前提下,充电桩位增加了25%,用户充电成本降低了33%。

智慧能源平台打通了用户、充电桩和电网之间的数据壁垒,实现了对生产和消费的系统化有序控制,从用电侧进一步通过感知和智慧的手段影响整个电网,甚至可以通过与电力生产端的互动来实现能源的节约。

“光伏之城”的密码

有着“光伏第一城”之称的合肥在“十三五”期间就在光伏产业上发力,通过实施分布式光伏屋顶、光伏建筑一体化、光伏地面电站、光伏示范项目、光伏扶贫、“光伏+”综合利用等工程,推进新能源建设。“十三五”期间,合肥光伏新能源年平均增加值增速达18.1%,截至2020年,光伏产业企业总数达到约90家。

合肥在光伏产业上的雄心延续到了现在。2021年是“十四五”开局之年,当年发布的《合肥市“十四五”光伏产业发展规划(征求意见稿)》就提到要继续“借光发展”。此时合肥的光伏产业已经实现了由跟跑、并跑到领跑的跨越式发展,成为该市为数不多的同步参与全球市场竞争的代表性产业之一。

截至2021年1月初,合肥市光伏装机容量达234万千瓦,规模位居全国省会城市前列,占本地电厂总容量的31.38%。每天从光伏发电装置上产出的电力,占到合肥电网实时负荷的近40%。

庞大的光伏产业除了能对现有能源格局形成补充,还有更大的用处。2013年,合肥在全国首创光伏扶贫下乡工程,开了全国太阳能光伏扶贫的先河。通过在农村地区建设村级和个人光伏电站,生产的电力由电力公司收购,既解决了村里无人干活的问题,又提高了农民的收入,成了因地制宜扶贫的特色产业。

对这些分散的光伏发电站进行统筹管理乃至后期结算,也是智慧能源平台建设的题中之义。明生恒卓公司智慧能源平台项目负责人王双表示:“电量和电费的结算要补贴到每个用户。在进行结算时,可以通过平台接入相关的数据,实现快速精准结算。”

为此,明生恒卓协助安徽电力打造了光伏扶贫补助资金管控平台,简称“智慧账本”:通过技术手段整合业务流程和数据,将人工审核的工作量减少60%,分析报表生成速度加快85%,用户发电量、扶贫资金查询用时缩短95%。业务处理时间大幅缩短,效率大幅提升。

截至2021年9月,该平台已经服务扶贫电站62748户,累计结算1090次,拨付资金13.5亿元,惠及扶贫户47万户。

在“点滴汇聚,以成江河”的逻辑下,智慧能源平台实现了对光伏电站的智慧调控,促成了光伏行业价值增量的产生。2021年年初,合肥供电公司试点打造安徽首个虚拟电厂,协调控制零散的光伏电站、充电桩等分布式能源,将它们聚合成一个没有实体的特殊电厂,参与配电网络,成为现有电力网络的补充。目前,合肥虚拟电厂接入的光伏电站达120兆瓦,相当于新增一座可为18万户居民用户供电的电厂,进一步提升了能源利用效率。

截至2021年1月初,合肥市能源大数据中心已累计接入2.5万户高压电力用户、168个充电桩、60座光伏电站的数据和信息。

智慧能源平台也已真正成为一个有生命力的综合平台,发电设备、电网设备、用电设备和用户之间通过云平台互联后进行信息交换,对实现整个系统的效率优化意义重大。“围绕能源的生产、转换、供应,把各个环节串起来,将生产、服务等数据共享,串联起整个能源产业链。”陈朔认为,智慧能源平台将改变能源生态。

电网的千里眼和顺风耳

2021年9月23日下午,辽宁省沈阳市的沈北新区和浑南新区部分区域在未发出事前通知的情况下突然停电,停电时间持续至当晚8点至11点不等。

此后两天,东北多个城市出现了未经通知直接拉闸限电的现象,有些地方停电时间甚至超过12个小时。限电措施不只在工业领域,还波及居民生活用电,甚至有报道称部分地区将红绿灯也断电了,引发巨大的舆论争议。

接下来,云南、浙江、江苏、山东、安徽、湖南、广东等多个省份都相继采取了“有序用电”等措施,对高能耗企业用电做出限制。

能源供给的结构性不平衡正在严重制约经济和社会的发展。拉闸限电这样粗暴极端的手段,当然出现得越少越好。能源问题不仅仅是控制的问题,更多在于管理。整个电网,从发电到输电再到配电,最后到用电,各个环节相互连接,成为一体,只有通过数字化、精细化的智慧能源管控,才能实现有限能源的科学分配和运用。

智慧能源平台就相当于给电网配齐了千里眼和顺风耳。通过大数据、云计算和人工智能技术,平台集智慧能源监视、预测、调控、分析和服务等功能于一体,能为居民、企业、政府等相关部门提供精准化、差异化和智慧化的服务。

据合肥供电公司信通公司职工陈小龙介绍,智慧能源平台首批接入了133家重点能耗企业,以及全市的高压用电客户数据,能够辅助发改委等部门做能耗双控(总量和强度)管理。目前,平台能对其中48户年综合能源消费量万吨(标准煤)以上的重点耗能企业及70家重点环保监测企业进行24小时不间断的双控管理,实时掌握企业内部电力运行情况和能源消耗情况。

“我们在智慧能源平台中打造了可视化的监测界面,让政府可以直观了解一些能源消费大户的用能状态,以及全社会的用电结构、用电量趋势等信息,让政府的能源治理有据可循。”这令政府部门在使用能源调控手段时,能始终从实际的用能状况出发,甚至未雨绸缪。“比如说,某一家企业在一个阶段内的能源消费增长值或增长率超过了目标,平台就能够输出详细的分析报告,提供给政府部门,由此及时对企业的生产经营做出调控。这样就不会出现2021年下半年那样因电量短缺导致强行拉闸限电的情况。”

在此基础上再看智慧能源平台的建设与应用,就更能理解其对于合肥市的意义了。智慧能源平台打破了电力供需多方的信息不对称,实现了对新型电力系统中各个环节、各类场景的准确、统一和全面感知(即数据融合),使得区域内的电网可观、可测、可控。

相关各方对智慧能源平台的思考已经超越了早期规划的赋能电力本身。“在做远期规划的时候,我们就想通过智慧能源大数据中心,营造一个类似能源联盟生态的氛围。”陈朔说。智慧能源平台未来将能够对能源种类、结构、运行和效率进行全景式监测,支撑政府实时掌握能源运行情况,了解经济发展态势。

合肥的思路可以从两个方面来理解。

一方面是进行能源产业的数字化。将电力、光伏、风电等多种能源因地制宜地整合到智慧能源平台,应用互联网、物联网等新一代信息技术,对能源的生产、存储、输送和使用状况进行实时监控分析,并在大数据、云计算的基础上进行实时检测、报告和优化处理,对区域内能源进行精准调配,使得各种能源优势融合互补,保障能源的有效、高效供应,减少能源浪费,达到提高效率、节能减排的目的。

另一方面是能源数字的产业化,挖掘海量能源数据的价值。在智慧能源平台上,数据从沉睡的资源转化为生产要素,就像现在电商平台给用户精准画像,进而定向推送商品一样,数据也可以用来为政府部门、能源服务商、能源用户服务,实现能源供需的线上匹配。

智慧能源平台以数据为核心生产要素,推进多种能量流和由数据构成的信息流的深度融合,从技术、功能、形态上重构传统能源管理形式,从根本上构建了一个全新的能源流动体系,实现多能源网络的协同互动,最大限度地提升了能源使用效率。其核心理念是:能源低碳化、类型多样化、过程智能化、信息互联化、使用高效化。

在合肥市的规划里,智慧能源平台如同城市的能源系统大脑中枢,向整个城市发布指令,保证城市能源系统的有序、高效运转。此外,平台还布局了碳核查、碳监测功能,远期规划与广州碳排放权交易所、上海环境能源交易所等机构进行碳资产交易的合作,为国家层面的双碳目标提供主动支撑。

将能源供求链上的相关各方整合进开放透明的综合数字管理系统,将是一场关于能源的革命和时代的变革。合肥智慧能源平台将在实现碳中和目标的道路上再一次展现中国速度。这不仅是为了中国,更是为了人类的存续。

绿色环境:“焚”废为宝,用AI发电

浓重的雾霾遮挡了视线,举目望去,远处除了灰霾就是灰褐色的垃圾山。

垃圾场里,一群拾荒者低头扒拉垃圾,旁边还有一群羊,羊毛脏到已看不出原本的颜色,变成不同层次的灰。他们围绕在一辆刚进场的垃圾车旁,车刚抬起货斗准备倾倒,旁边等着的人和羊群就一哄而上,有个人喊:“快抢快抢,不抢一会儿就没啦!”拾荒者和他们的羊都从这垃圾堆里讨生计。

这是2010年上映的纪录片《垃圾围城》里的一幕。摄影师王久良走遍了北京周边四五百座垃圾场后发现:“北京,已然是一座被垃圾包围的城市!”

不仅是首都,当时全国有超过1/3的城市陷入垃圾围城的窘境,75万亩土地被垃圾侵占。

垃圾围城的很大一部分原因,是城市所产生的固体废弃物八成在城市郊区堆放、填埋处理。填埋处理生活垃圾不仅占用大量土地空间,加剧了人地矛盾,而且垃圾分解过程还会造成大气、水体、土壤污染等问题,贻害长远。

这部纪录片上映距今已有十余年,然而直至今天,似乎并没有哪座城市真的被垃圾围困。城市是如何从垃圾的包围圈中突围的?垃圾又都去哪了?

生活垃圾主要有填埋、堆肥和焚烧三种处理方式。以填埋为主的处理方式无法持续后,正是快速发展的垃圾焚烧发电行业消化了越来越多的垃圾,缓解了垃圾围城的困境。

垃圾焚烧发电的本质,是废弃物的无害化、减量化、资源化。行业数据显示,采用焚烧处理生活垃圾,每吨可产生电量280千瓦时。以上海为例,2020年上海全市垃圾发电量达31.7亿千瓦时。

另外,长期被误解的垃圾焚烧发电,其实是个“减碳”行业。据中国自愿减排交易信息平台披露的数据,每吨垃圾焚烧可减排0.3~0.5吨二氧化碳。预期到2030年,垃圾焚烧减排量可达1.55亿吨/年。

2011-2020年,中国垃圾焚烧厂数量增长了3倍,垃圾焚烧处理量从2300万吨增长到1.2亿吨,增加了4倍多。10年间,垃圾焚烧占垃圾处理总量的比重从18.8%上升至51.2%。

随着“双碳”目标的确立,垃圾焚烧发电产业的经济价值和社会价值正在被重新发掘和定义。在新的形势下,这个长期因生产工艺复杂而数字化程度极低的行业,面临着迫切的转型需求。

垃圾焚烧发电,环保利剑高悬

1998年,浙能锦江环境控股有限公司在杭州余杭建立了中国第一家异重循环流化床垃圾焚烧发电厂,这也是中国第一座拥有自主知识产权的垃圾焚烧发电厂。该公司与浙江大学热能工程研究所岑可法院士的团队合作,对尚在研究阶段的异重循环流化床垃圾焚烧技术进行完善,成功地把一家燃煤发电厂改造成为生活垃圾焚烧发电厂。

而在此之前,国内仅有的几座全资引进国外进口锅炉的垃圾焚烧发电厂位于上海和深圳。从国外进口的垃圾焚烧锅炉价格昂贵,且存在“水土不服”的问题。

异重循环流化床垃圾焚烧技术则适应了早期国内垃圾不分类、多组成、高水分、低热值等特点,通过国产化和加强技术适用性,使这项技术得到推广普及。2010年,全国使用流化床技术的项目产能达到垃圾焚烧发电项目总产能的49%,这也让浙能锦江环境控股有限公司被业内称为“黄埔军校”,该企业还参与制定了18项垃圾焚烧发电技术的国家标准。

回过头来看,在2010年前后,垃圾围城和电力紧张的矛盾初步显现,因此各地陆续上马垃圾焚烧发电项目,国有、民营资本一拥而上。

2012年年初,国家适时推出新的垃圾焚烧发电项目补贴政策,明确“以生活垃圾为原料的垃圾焚烧发电项目,均先按其入厂垃圾处理量折算成上网电量进行结算,每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280千瓦时,并执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元(含税);其余上网电量执行当地同类燃煤发电机组上网电价”。

“280千瓦时、0.65元/千瓦时”的补贴标准极大改善了这个行业的盈利状况,也将垃圾焚烧发电产业推上了风口。

然而是风口,也是浪尖。这个行业站上了政策的风口,也站在了环保监管的浪尖上。

自2012年国家对这个行业的税收优惠政策及各地补贴政策陆续出台,紧随其后的,是一层又一层加在这个行业身上的环保压力。垃圾焚烧发电行业应环保需求而生,却又陷入了“不环保”的舆论旋涡中。

垃圾焚烧发电的过程伴随一系列复杂的物理和化学反应,除了燃烧产生的热能把水加热成过热蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动产生电能,还会产生各种废渣、废水和废气,这些副产品正是国家对这个行业环保监管的重点。

解决垃圾焚烧过后的污染问题的核心,在于控制垃圾焚烧环节的炉膛温度,并使垃圾充分燃烧。国家明确要求,垃圾焚烧过程中,炉膛烟气出口温度必须达到850℃以上,并延时2秒。“850℃/2s”的硬性规定,可令烟气中的二噁英含量控制在排放标准内。

如果污染物超标,电厂不仅要面临警告和处罚,每月为此额外付出的运营成本也将增加。

2017年,生态环境部要求全国的垃圾焚烧发电厂完成“装、树、联” ,要求电厂的自动监测数据与生态环境部联网;2020年,“装、树、联”监管升级,自动监测数据可作为判定环境违法行为的证据,环保监管力度空前。

“装、树、联”的要求,就像一把在全行业从业人员头顶上时刻悬着的监管利剑。环境保护,是这个行业存立的根本价值所在,也是从业者疲于应对的最大难题。破局的力量来自行业以外——融合了云计算、物联网等高精尖技术,看似跟垃圾焚烧沾不上边的AI工业大脑。

蹲在“垃圾堆”里的算法工程师

2017年,阿里云的算法工程师来到了浙能锦江环境公司位于浙江杭州萧山的垃圾焚烧发电厂,在“垃圾堆”里蹲守了半个月,跟着电厂员工一起上下班。此后,他们又花了半年时间,在全国各地调研论证,为的是给垃圾焚烧发电厂装上“智慧大脑”。

阿里云研究院高级战略专家王岳说,看似离AI技术遥远的行业,一旦与AI发生化学反应,所产生的能量将是巨大的。

合作初始阶段,阿里云对浙能锦江环境公司说“可以干”的时候,该公司的要求只有四个字——增效、减员。这时候几乎没人意识到,运用云计算、大数据、人工智能等技术将垃圾焚烧的生产流程进行数字化再造,能把发电厂最头痛的环保压力也解决了。

垃圾焚烧发电的生产全流程主要分为五个环节:垃圾给料、垃圾焚烧、烟气处理、污水处理、汽轮机发电。其中技术最复杂、最难以稳定控制的环节,就是垃圾的均匀给料。

所谓垃圾给料,就是将垃圾送入焚烧炉,给料的力道和速度都会造成燃烧状态的不同,进而直接影响焚烧效果、环保排放和企业效益。

过去,这个过程全凭一线工人的经验判断,即便是最有经验的老师傅,也有“老马失蹄”的时候。

浙能锦江环境公司发现,AI工业大脑竟能成为牵马的缰绳。关键就是用算法控制垃圾焚烧的过程,这要做好三件事:

第一,数据收集。将从现场收集的生产、设备、环境等数据上传云端,建立数据库,把原本零散的数据唤醒,转化为“会分析、有智慧”的数据资产。

第二,AI分析。在系统中进行算法建模,从2000多个测点中选定对垃圾焚烧影响最大的30多个测点数据构建算法模型。再加上视频识别、焚烧炉内实时状态识别等实时反馈技术,综合后台的垃圾样本光谱库、工业AI图像引擎可以快速感知垃圾成分的变化,并对其进行分析。

第三,参数推荐或自动控制。根据AI分析的结果,向技术人员推荐对应的投放量、送风量及对应的工艺参数,在垃圾总量不变的情况下,通过提升燃烧效率产生更多蒸汽,从而增加发电量。

阿里云和浙能锦江环境公司进行合作试点的云南省昆明市西山垃圾焚烧发电厂于2020年8月数字化改造完成后,三个锅炉垃圾焚烧发电的蒸汽量平均提高了2.3%。AI系统通过机器学习不断优化,半年后蒸汽量提升了3%。

这一数据上的改变,带来的是实打实的经济效益。这也正是浙能锦江环境公司与阿里云合作的初衷之一——增效。

蒸汽推动汽轮机高速运转,带动发电机发电,因此垃圾焚烧发电厂通常可以通过蒸汽量直接测算出收益。每吨蒸汽价格在全国不同省份价格不一,在云南省,蒸汽价格为150元/吨,在经济较发达的浙江省,每吨蒸汽能卖到300元。

以西山电厂为例,该厂一年的蒸汽量为70多万吨,按照蒸汽量提高3%计算,电厂每年可提高2万~3万吨的蒸汽量,直接给电厂增加300万~400万元的收益。

看着财务报表上越来越漂亮的业绩,浙能锦江决定让旗下其他7家电厂对西山经验进行复制推广,并计划在3年内实现AI工业大脑对旗下所有电厂的全覆盖。

经测算,AI工业大脑在全集团推广应用后,每年将带来近1亿元收益。

在提升经济效益的同时,阿里云的AI算法系统最核心的价值是,帮助浙能锦江从根本上解决了环保压力,提高了环保效益。

在传统的人工控制场景中,由于测量装置的反馈具有滞后性,当值班人员看到环保装置的数据超标时,烟气已经从烟道排出去了。工厂即便能监测,也无从改进。于是,垃圾焚烧发电厂会添加环保辅料等进行补救,电厂每个月要为此付出数十万元的运营成本。

换句话说,如果能提前精准预测焚烧效果和排放物数据,这笔钱就能省下来了。

AI算法系统可以帮助浙能锦江环境公司做到提前1~3分钟知晓烟气、废渣、废水等排放物的情况。这样,在废气排放前,就能精准计算出环保试剂的用量。阿里云算法专家王松说:“环保试剂的节约效果每个电厂不同,一般都可以比之前节约10%~20%。”环保试剂的钱省下来了,排放物却控制得更好了。西山电厂改造后,烟气里的一氧化碳浓度降低了近50%。

“自动驾驶”的电厂老师傅

在AI算法模型的帮助下,决策变得简单了。比如,火力小了燃烧不充分,技术人员都会收到提示。

然而,这还不能让执行变得简单。因为最初,AI运算结果只用来辅助决策,并不直接操控锅炉设备,所有的执行仍然需要人来操作。操作员习惯依赖经验操作,并不习惯听AI推荐的结果办事。

这样一来,“人”反而成了最大的变量。算法系统像是一个不受重视的“老师傅”。老师傅的话如果没有被听进去,或者没有被执行,就变成了一个摆设。

在过去很长一段时间里,浙能锦江环境公司的运行人员就像救火队员一样疲于奔命,随时准备应对设备的异常状况。举个例子,过去垃圾焚烧发电厂缺乏有效的火焰监测识别手段,只能依靠人工通过视频或从炉口肉眼观察燃烧情况,原始得就像“看着土灶里的柴火去做饭”。

为了让锅炉少出问题,锅炉每隔一定时间要检修一次,遇到堵塞等故障,停炉时间会更长。

“投产之日就是技改之时。”这是一句只有行业内的人才懂的暗语。意思是,垃圾燃烧的复杂性导致锅炉设备频频出现异常状况,项目一旦开始投入生产,技术改造就同时开始了。从投产之日始,电厂就得想方设法用各种技术手段减少故障和停炉时间,因为锅炉重新点火会导致垃圾不能充分燃烧,每一次停炉都会让环保效益和经济效益双双受损。

而在AI算法系统的自动调控下,炉膛温度的稳定性提升了38%,机器故障率降低,锅炉连续运行时间延长了约一倍,同时还大幅度降低了一线生产人员的工作强度。过去,垃圾给料操作员4小时内需要操作30多次,而在AI的协助下只需要干预6次即可。原来西山电厂每班次值守3台锅炉需要三个人,现在只需要一个人即可,真正实现了“减员”。

在阿里云AI垃圾焚烧算法技术的支持下,浙能锦江环境公司成为国内第一家实现垃圾焚烧智能控制的企业。AI垃圾焚烧这位“老师傅”,用实际效果彻底说服了当初持怀疑态度的电厂领导。

改造落地半年后,西山电厂总经理到集团汇报时分享了一件出乎所有人意料的事:领导要求AI算法每个星期停止运行一个班次,改用人工操作。原因是AI算法控制自动化运行效果太好,领导害怕操作人员过于依赖AI算法,造成懈怠。

有AI工业大脑后,电厂的自动运行控制率超过95%,把浙能锦江的技术人员从原来重复琐碎、疲于奔命的技术修补劳作中解放出来,他们终于可以更专注地思考怎样改进技术,有了更多的精力寻求创新。

浙能锦江董事长韦东良认为:“数字化改革让一线工程师不再拘泥于一些低附加值的工作,生动诠释了科技解放生产力的含义。”

2021年,浙能锦江与阿里云又签署了数据中台协议。在浙能锦江的数智融合转型战略里,实现产线自动驾驶、设备数字孪生后,双方将在经营管理方面进行AI智能管控的合作,共同打造真正的数字化、智慧化垃圾焚烧发电厂。在不远的未来,所有电厂都将实现无人化全自动控制,管理者通过一部手机,便可以远程掌控电厂运行情况。

人工智能、大数据分析、3D仿真、视频图像识别、机器学习等科技构建的“云”上世界,成为企业运营新载体。

运营为王时代,AI赋能产业转型

2021年10月24日,国务院印发了《2030年前碳达峰行动方案》。方案明确提出,健全资源循环利用体系,大力推进生活垃圾分类和生活垃圾焚烧处理,降低填埋比例,全面提高资源利用效率,充分发挥减少资源消耗和降碳的协同作用。

韦东良认为,这意味着垃圾焚烧发电产业在迎来新机遇的同时,也迎来了运营为王的时代。因此,发电厂必须进行数字化转型,并推进精益化、标准化管理体系,助力企业提升运营核心竞争力,践行绿色、低碳、循环、可持续发展的理念,为满足人民日益增长的优美生态环境需要提供更多优质生态产品。

目前,国内垃圾焚烧发电产业已高度集中,26家龙头企业掌握超过90%的市场份额,其中前五家企业的市场占有率达到48%。

在市场增量放缓、行业格局已定的大环境下,为了增加盈利和提升市场竞争力,企业纷纷投身新的技术竞赛,拥抱数字化红利。

截至2020年年底,中国正在运行的生活垃圾焚烧发电厂达到700余座。据“十四五”规划,到2025年年底,垃圾焚烧发电厂将达到1200余座,拥有生产线约2500条。

如何让现存和新增的电厂都能抓住数字经济带给传统产业的巨大数字化红利,让数字技术赋能产业数智化升级,是这个行业的新命题。

“做浙能锦江项目时,我们意识到,每一项技术的AI优化过程需要大量的试错调整,光靠我们自身的力量去帮助企业做数字化转型,效果非常有限。随着智能固废AI产品模型越来越成熟,希望这种数字化的能力能够规模化地复制到行业,帮助其他中小企业低成本、低门槛地实现数字化转型。”王松说。

AI算法系统就是加速器,把经验推广出去,整合多方力量,才能掀起全产业的数字化浪潮。

为此,阿里云把智能固废AI产品的模型设计成了被集成模式,将同类型的运行算法发布为可交付、可复制的图形化产品。行业内的集散控制系统(DCS)厂家、锅炉设备厂家、固废行业IT公司、设计院等合作伙伴只须简单地拖、拉、拽,就能直接将其用于各个垃圾焚烧企业,嵌入企业数字化转型中。

E20研究院院长、北大环境学院产学研中心主任傅涛认为,垃圾焚烧发电产业经历了三个阶段。第一阶段:抢规模、抢地盘、建设施的基础阶段。其间,我国建成了500余座垃圾焚烧发电厂,数量居世界第一。第二阶段:基础公共服务阶段。政策高压之下,垃圾要烧得好,稳定达标,排放监管比欧盟标准还高,解决了邻避效应。第三阶段:提供高质量的价值服务阶段。行业要引领未来,引领世界。

阿里云和浙能锦江在垃圾焚烧发电领域的合作探索,是行业内专家与行业外数据科学家、传统产业和数字经济的跨界组合,“平台×(数据+算法)”在试点单位成功实践后总结的新模式所产生的杠杆效应,可以支撑行业应用快速复制,最终撬动整个固废产业的数字化转型。这将是中国在这一领域引领世界的宝贵经验。 eYLeKLP8laxcRneA5D3xsjyG3kLeacQyeX6wBJL0Zp6Qs4Y7J9lsdLHEoCHuV8eR

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