地球上的石油還可供人類開采45.7年、天然氣可開采62.8年、煤炭可開采119年，在這些化石能源被大幅開采的同時，還會為我們帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。如果不發(fā)生變革，未來百年之后，我們只能為子孫后代留下一個能源枯竭、污染遍布的殘破地球。

為了克服這樣的化石能源危機，我國明確提出2030年前碳達峰、努力爭取2060年前碳中和，對可再生能源發(fā)展提出了明確的要求，全國兩會通過的“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要，也對可再生能源發(fā)展提出了明確任務(wù)。

綠色能源的應(yīng)用危機

風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電等可再生能源既不排放污染物、也不排放溫室氣體，是天然的綠色能源。然而這些綠色能源并不是想用就可以用的。

喜愛周星馳電影的同學(xué)，應(yīng)該可以記得在《國產(chǎn)凌凌漆》中的一個場景，達文西向大家展示他的發(fā)明“不用電的手電筒”，當(dāng)光照到手電筒上之后，手電筒才會亮，當(dāng)沒有當(dāng)?shù)臅r候，手電筒一點都不會亮。

這個場景看似好笑，但作為綠色能源主力的光伏發(fā)電，其實正處于達文西手電筒的尷尬境地。將太陽光轉(zhuǎn)化為電力的光伏發(fā)電，會受到自然天氣的制約。陰霾天氣會嚴(yán)重影響光伏的發(fā)電效率，而在沒有陽光的黑夜，光伏也無法產(chǎn)生出電能。

為什么不將光伏發(fā)電用電池儲存起來？其實并不是不想，而是不能。據(jù)國家能源局網(wǎng)站消息，2022年一季度全國光伏發(fā)電量841億千瓦時。如此高的電量要想有效存儲，保留到夜間使用，是一個非常困難的問題。使用鉛酸電池儲能效率低，而且充放電緩慢，廢電池處理不當(dāng)還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。鋰電池的儲能效率雖高但價格昂貴，而且具有易燃易爆的安全隱患。

除了光伏發(fā)電會受自然條件影響之外，風(fēng)力發(fā)電同樣受到自然條件的制約。風(fēng)力發(fā)電雖然不會受到陽光的制約，但目前人類還并不具備掌控風(fēng)的能力。風(fēng)力大小既然無法掌控，風(fēng)力發(fā)電的電壓穩(wěn)定性就會受到很大的影響。而當(dāng)這種電壓不穩(wěn)定的“臟電”進入電網(wǎng)之后，輕則影響用電設(shè)備的正常使用，重則對供電設(shè)備造成破壞，從而引發(fā)大面積的供電故障。

和光伏以及風(fēng)力發(fā)電相對比，水力發(fā)電的穩(wěn)定性，是所有綠色能源中最為理想的一種。但受今年異常天氣影響，江蘇、四川兩個大省出現(xiàn)企業(yè)限電，甚至提出了企業(yè)“讓電于民”。

由此可知，綠色能源雖然具有環(huán)?？稍偕木薮髢?yōu)勢，但是在應(yīng)用的時候還是潛藏著大量的不穩(wěn)定因素。但現(xiàn)如今我國的綠色能源產(chǎn)業(yè)正在飛速進行發(fā)展，上述問題我們又是如何進行克服的呢，簡單用三個字來概括就是“數(shù)字化”

數(shù)字化為綠色能源賦能

數(shù)字化又將如何為綠色能源賦能，我們不妨還是先從光伏發(fā)電說起。既然光伏發(fā)電無法滿足夜晚的用電需求，那么我們就要想辦法讓光伏發(fā)出的電，盡快地在白天就給用掉。而解決的辦法就是通過數(shù)字化的電力調(diào)度。

如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等不斷發(fā)展，電力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型也同步發(fā)展到了一個新的階段。在面對電力行業(yè)電能無法存儲的最大特殊性之時，通過數(shù)字化的方式賦能電力調(diào)度平臺，通過接入源、網(wǎng)、荷實時數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析建模，開展體系性的調(diào)度、管控服務(wù)。一方面支持新能源實現(xiàn)無人值班、少人值守、區(qū)域化檢修模式，另一方面提高新能源并網(wǎng)率與整體用電效率。

同時在電源側(cè)通過數(shù)字化的方式增加電能數(shù)據(jù)預(yù)測能力和及時響應(yīng)精準(zhǔn)調(diào)度能力。并且在過程層通過增加全站數(shù)據(jù)采集MU和電能質(zhì)量監(jiān)控、智能斷路器等數(shù)字化技術(shù)，在二次系統(tǒng)設(shè)計中增加數(shù)據(jù)采集與智能化控制能力。

正是這些數(shù)字化手段的加入，可以讓無法存儲的電能，更加精準(zhǔn)的被分配到適當(dāng)?shù)挠秒妶鏊瑥亩尮夥a(chǎn)生的綠色能源可以更加及時有效的通過電網(wǎng)進行分配。

同樣，在面對風(fēng)能這種接入大量具有隨機性、間歇性、波動性特征的分布式能源時，也可以通過數(shù)字化的方式，將電能預(yù)先通過儲能系統(tǒng)、柔性負(fù)荷等眾多可調(diào)節(jié)資源進行聚合協(xié)調(diào)。從負(fù)荷預(yù)測、運行效果、調(diào)度優(yōu)化、電網(wǎng)互動、策略配置、市場交易等維度出發(fā)，通過數(shù)字化的方式貫穿發(fā)、輸、變、配、用各個環(huán)節(jié)，深化電力需求側(cè)管理，實現(xiàn)對分布式資源的實時采集與科學(xué)配置。同時為并網(wǎng)運行后，對大電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰、調(diào)壓等做輔助支撐，緩解電網(wǎng)運行壓力。

綠色能源為數(shù)字化建設(shè)助力

在數(shù)字化技術(shù)推進綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，綠色能源也在為數(shù)字技術(shù)發(fā)展而助力。在今年5月份工信部等6部門公布2021年度國家綠色數(shù)據(jù)中心名單中，包括通信、互聯(lián)網(wǎng)、能源、金融等領(lǐng)域44家數(shù)據(jù)中心入選。至此，我國已先后創(chuàng)建三批共計153家國家綠色數(shù)據(jù)中心。

相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，綠色數(shù)據(jù)中心具有資源消耗少、能源利用高、運維水平強等特點。中國電子學(xué)會秘書長陳英認(rèn)為，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)不僅要通過先進技術(shù)及解決方案降耗提效，還應(yīng)多維度考慮能源資源綜合利用、清潔可再生能源利用、綠色運維管理、廢舊電子產(chǎn)品回收利用等，實現(xiàn)供能與用能的協(xié)同突破。

當(dāng)雙碳目標(biāo)導(dǎo)引的綠色能源與新興技術(shù)驅(qū)動的數(shù)字經(jīng)濟交匯，綠色化成為新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的必由之路。數(shù)據(jù)中心作為耗電大戶，其規(guī)模增長必然帶來能耗大幅增長。據(jù)測算，全國數(shù)據(jù)中心2020年耗電總量約占同期全國全社會用電量的1.5%—1.9%。同時，隨著新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)資源存儲、計算和應(yīng)用需求大幅提升，數(shù)據(jù)中心升級換代淘汰的老舊設(shè)備也亟須規(guī)范化處理，避免環(huán)境污染，綠色化轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。

因此在今年年初，“東數(shù)西算”工程正式啟動，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計。通過“東數(shù)西算”工程，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)在西部建立，將有效提高對西部風(fēng)光水等清潔及可再生能源的使用，達到產(chǎn)業(yè)供給與能源消耗的有效平衡。由此在數(shù)字化為綠色能源賦能的同時，實現(xiàn)了綠色能源為數(shù)字化建設(shè)助力。