三年前的 2020 年 9 月，我国在联合国大会上宣示「3060 碳达峰碳中和」目标，至此拉开了一场能源的转型与变革。
根据国际能源署数据显示，2022 年全球与能源相关的二氧化碳排放量超过 368 亿吨，创下历史新高。其中，电力领域碳排放占比最大，约占全球总碳排放量的 39%；交通领域碳排放占 23%。作为碳排放大户，电力系统的能源革命无疑至关重要，构建以新能源为主体的新型电力系统是未来转型的必经之路。
12 月 22 日，在 2023 清华大学「碳中和经济」论坛上，华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙分享了华为在推动新型电力系统及现代能源体系建设上的思考与实践。在侯金龙看来，用「比特」管理「瓦特」，通过数字技术（Bit）、电力电子技术（Watt）、热管理技术（Heat）、储能管理技术（Battery）的 4T 根技术打造数字能源的关键技术底座，才能助力社会从高碳走向低碳，从低碳走向零碳。
当数字技术与电力电子技术牵手，华为数字能源将如何携手业界推动新的能源革命呢？
从源头开始，让 100%清洁发电成为可能
「25.9%。」
这是 2022 年国内消耗天然气、水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源的占比。根据《「十四五」可再生能源发展规划》，「十四五」期间，我国可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。逐步提升清洁能源的渗透率，降低煤炭、原油等不可再生资源的消耗，让清洁能源成为我国电网的主力能源，是未来发展的大势所趋。
然而，随着清洁能源渗透率的持续提升，也不可避免的面临新的挑战。以清洁发电的主力场景清洁能源大基地为例，就有明显的「两高一大」的特点：高比例可再生能源，高比例电力电子装备应用，以及占地面积大地处偏远。由于新能源发电波动性大，特别是在高温和寒潮等极端天气下，电力供应的需求大幅度增长，与电网连续运行、实时平衡的要求不匹配。这就需要配置大量储能等灵活性电源来保证电力系统供应的稳定、可靠、安全，对并网安全和运营安全提出了挑战。
针对这一挑战，华为采用 Grid-Forming 构网技术打造了智能光储发电机，充分融合数字技术和电力电子技术，让光伏发电从跟随电网走向支撑电网，光储发电机与传统同步发电机一样，具备同样的电网支撑能力，能够快速调压调频，等效输出转动惯量，支撑电网电压和频率的稳定。在光储发电机系统的加持下，清洁能源基地将真正走向数字化、高质量的「自动驾驶」，风光新能源将加速成为主力能源。
华为提出的这套解决方案，并非只是构想，已经开始在大型电网项目中落地、实际验证。
2023 年初，在青海共和，华为携手中国电科院、青海电科院与华润电力，共同完成了全球首次构网型光储系统并网性能测试，从频率大扰动、电压大扰动、多机并联稳定性等指标进行全方位验证。它不仅验证了构网型主动支撑技术在新能源并网中的作用，还体现了智能光储发电机具备强惯量支撑、瞬时稳压与故障穿越能力，从而提高其有功和无功控制与响应能力，主动缓解频率和电压波动。
在中东，华为助力客户在沙特红海新城打造了全球首个 GW 级独立微网项目，提供了采用构网技术的 400MW 光伏和 1.3GWh 微网储能系统，让每台储能变流器都能够模拟传统同步发电机稳定运行，能为百万人口城市提供清洁、稳定的电力服务。通过智能光储发电机解决方案，华为在沙特红海新城解决大型光储组网、电网稳定性的难题，让 100%光储构网成为实现。
用高质量超快充网络消解汽车的补能焦虑
如果说以智能光储发电机为代表的清洁发电解决方案，从源头解决了电力能源碳减排的问题；那对于整个行业来说，让老百姓真正愿意使用、方便使用清洁能源，才能让这场碳中和的能源革命落地。这一点在交通出行领域体现的格外明显。
截至 2023 年 11 月，我国新能源汽车渗透率已经突破 40%，这意味着每卖出十辆车，就有四辆是新能源汽车。随着新能源渗透率的提升，新能源汽车续航焦虑、充电不方便、性价比不高等问题更亟待解决。
华为数字能源认为，要推动交通领域降碳，加速汽车电动化转型，新能源汽车与充电基础设施及电网的高质量协同发展是关键路径。
一方面，需要提高车辆的充电性能，降低单车等电池和制造成本。随着以碳化硅和氮化镓为代表的第三代功率半导体与高倍率动力电池的日益成熟，电动汽车正加速向高压化超充方向发展。全面高压化、快充化将从 B、C 级车走向 A 级车及商用车（包括重卡、巴士等），使电池配置降低，大幅降低整车制造成本和价格，提升消费者充电体验，全面提升电动车的市场竞争力。
另一方面，要破解充电难题，缓解里程焦虑，还需要加快建设以超、快充为主的高质量充电基础设施，通过「超快充」、「广覆盖」，「让有路的地方就有超充、新能源车用新能源电」，让电动汽车用户「出得了城，下得了乡」。
在今年 4 月的上海车展上，华为数字能源推出了全液冷超快充一体化产品，最大输出电流 600A，最大输出功率 600kW。有了 600kW 的峰值输出功率，华为全液冷超充能达到接近「一秒一公里」*的充电速度。（【*】：充电速率为实验室特定环境测试所得，请以实际使用情况为准。）
借助全液冷技术，跟常规的充电相比，液冷充电枪基本轻了 30%～40%。这样一来，全液冷超充站散热更佳，噪音更低，延长设备使用寿命至 15 年以上。同时，通过车桩协同和电网协同，华为全液冷超充站在相同工况条件下，场站周转率提升一倍，OPEX 降低 46%。用充电度电成本「C-LCOE」来评测高速和城市公共场站投资收益，全液冷超充站要优于传统方案 60%以上。这使得全液冷超充网络在提供高质量、高效率体验的同时，也能带来较高的投资收益。以华为与客户联手打造的北京五棵松全液冷超充站为例，该充电站配置了 2 超 6 快充电桩，超充终端支持最大 600kW 的输出能力，超快充速度能达到「一秒一公里」；而且与传统方案相比，电力利用率提升 5-10Pct，周转率提升一倍以上。
借助全液冷超充解决方案，华为将联合客户、伙伴打造出一张超充网络。目前，中国有近 11 万个加油站、近 8000 个服务区，如果首先建设「超充站」，就可以实现大功率快速补电；在城市「公共场站、专用场站」等场景，建设超快充站，可以构成形成城市 1 公里超快充圈；通过「光储充放检一体化」、车网互动技术，还能建设「电网友好型」充电网络：
- 通过光伏和储能提供绿色电力，降低高峰负荷需求、充电成本、以及容量要求和费用；
- 通过虚拟电厂、电网辅助服务等实现有序充电、对电网削峰填谷、调频稳压、增强电网稳定性；
- 通过 V2G 提供城市应急供电保障，保障城市安全；
这些充电网络将与海量新能源汽车一起，构成海量的「移动储能」，成为保障电网安全运行、建设新型电力系统的关键；也能推动目前的传统加油站向「充电以及加氢」等综合能源服务站发展演进。
预计到 2024 年底，华为将在全国 340 多个城市和主要公路，建设 10 万根以上的华为全液冷超快充充电桩。这些全液冷超快充电桩将构成补能网络，让新能源汽车充电更方便，消灭补能焦虑。
最后
「碳中和之路是产业共行之路。」华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙这样说。
的确，「2030 年实现碳中和，2060 年实现碳达峰」不只是一句口号，更需要技术的研发、设备的更换、产业的转型，意味着大量的时间和资金投入，甚至需要花费精力去说服产业链的上下游一起碳减排。
截至 2023 年 6 月底，华为数字能源助力客户累计生产绿电 8,455 亿度，节约用电 355 亿度，减少二氧化碳 4 亿吨，相当于种植 5.4 亿棵树。这 4 亿吨的碳减排，来自于华为数字能源通过核心技术打造的能源基础设施，并利用这套基础设施联手整个行业来共同实现。