堪比科幻大片,华为智能世界2030揭示10年后的世界
很多时候,我们从科幻大片中预见未来。
《回到未来》预言了自动系鞋带的鞋子、悬浮滑板和巨型平面屏幕电视;在计算机还未曾普及的时代,《黑客帝国》却探讨了程序、人工智能、虚拟世界等命题;最近炙手可热的元宇宙,也能在《失控玩家》中的“自由城”、《头号玩家》中的“绿洲”中找到原型……
9月22日,主题为“无界 探索 ,翻开未来”的华为智能世界2030论坛,堪比科幻大片,预测了10年后的智能世界:医、食、住、行、城市、企业、能源、数字可信等是什么样子。
医:“治未病”是什么体验?
华为对智能世界2030的预测中,对 健康 是这样说的:“2030年,人们依托高灵敏的生物传感器、云端存储的海量 健康 数据,让 健康 可计算。人类将能实现主动预防,从治已病到治未病;借助物联网、AI等技术,让未来的治疗方案将不再千篇一律;大型医疗设备更加便携化,实现居家远程医疗联动。”
“治未病”出自古老的《黄帝内经》,“上工治未病,不治已病,此之谓也”,意思是采取相应的措施,未病先防、既病防变、已变防渐。
人口老龄化带来了很多慢性病,据统计85%的死亡都是由于慢性病。慢性病,实时检测是关键。传感器、云、人工智能等技术有助于实现这一点。拿血压检测来说,光学传感器可以为血压建模和算法提供高质量的数据输入,加上云服务与AI,可以为用户带来主动的 健康 管理。
眼科诊疗也是这样,目前80%的市场都被价格高昂的进口高端眼科医疗器械占据,在AI的驱动下,眼科诊疗也在发生变革,带来智慧医疗的新体验。苏州微清自主研发的眼底病灶AI辅助诊断系统,集成华为云人工智能和连接技术,加上协和医院顶尖的临床实力,其全自动AI辅助眼底诊断系统解决方案在视杯视盘上的分割精度达到92.5%/97.5%,超过国际水平,毫秒级出诊断结果,工作效率超出医生检查效率数百倍,高效实现了青光眼AI辅助诊断筛查、评估。
远程医疗也很神奇,之前中国人民解放军总医院曾经在中国移动、华为的助力下,完成全国首例基于5G的远程人体手术——帕金森病“脑起搏器”植入手术,医生在海南为远隔3000公里的北京患者装“脑起搏器”,这种看似不可能的神奇操作越来越司空见惯,在数字化技术赋能下,越来越多的人将能“治未病”。
食:智慧农业的想象空间
说起农业,总是会想起四个字:“看天吃饭”,这样带来的结果自然是:农业种植波动性大,风险重重。那么有没有办法改变这个境况呢?
答案是肯定的。在华为的智能世界2030预测中,农业变成了数字化技术加持下的新农业:用数据换产量,普惠绿色饮食。
传统的水泵灌溉系统受限于地形、动物破坏、电击、雨水侵蚀,布线暴露,甚至水箱设立场地受限和电源缺乏等问题。华为在印度智能农场的智能供水方案,基于无线技术打造智能灌溉系统,可以实现水量远程控制,确保在正确的时间将水用在正确的地方,最大程度减少水资源浪费。
在江苏滨海朗坤农科园的7万平方米的高 科技 智能温室,华为整体联动5G、物联网、VR等新一代智慧农业技术,同时引进了荷兰智能温室技术、以色列精准灌溉技术、西班牙自动包装技术和德国精密控制技术,在农作物生长的全过程都仿佛有一个智慧大脑在精准控制,高效运营。
这就是基于数据的精准农业,不再只靠经验,不再看天吃饭,而是在AI、大数据、物联网的加持下,让农业变得智慧、精准。
这是拥有数千年古老 历史 的农业迄今已来最大的一次变革,从体力与畜力的1.0时代,到农业机械的2.0时代,到自动化设备支撑的3.0时代,现在将进入智慧、精准的4.0时代。
能:比特管理瓦特
“光伏、风电等新型可再生能源已经进入商业化拐点,电力电子技术和数字化技术正深度融合,形成一朵‘能源云’,实现整个能源系统的‘比特管理瓦特’。” 华为常务董事、ICT产品与解决方案总裁汪涛在智能世界2030论坛上这样说。
比特是数字最小的符号,瓦特是能源最基础的符号,比特管理瓦特就是数字化技术与能源的融合。
比特管理瓦特的大背景,一方面是因为新能源革命,在生态与环境危机面前,传统的碳能源难以为继,清洁能源势在必行。众所周知,我国制定了“2030碳达峰、2060碳中和”的目标,各地都在加快调整优化能源结构,大力发展太阳能、风能等清洁能源。
另一方面是因为数字化技术也是能源消耗大户,需要用技术解决技术发展所产生的问题。据预测,全球通信站点在2025年将达7000万个,一年耗电高达6600亿度。全球的数据中心在2025年也将会有2400万机架,耗电也高达9500亿度/年。
这一切都要求能源体系在数字化技术的赋能下向低碳化、电气化、智能化转型。正如中国工程院院士李立浧所说,构建以新能源为主体的新型电力系统,需要以信息化、数字化构建新型电力系统。
青海共和县的2.2GW光伏项目,在华为智能光伏解决方案的助力下,最佳匹配特高压电网要求,稳定并网,目前系统发电量与传统方案相比提升2%以上;在引入诸多智能化的手段后,有效提升了运维效率,例如采用智能诊断方案,原来需要2个月的运维巡检工作只需要20分钟。
在宝丰集团的宁夏黄河东岸的640MW光伏电站,太阳能板可以像向日葵一样逐光而动,比起传统光伏电站发电量提高20%以上;无线宽带系统、无人机巡检、智能光伏云等智能化技术大大提升了运维效率,相比传统光伏电站大多需要100人的运维规模,这里智需要30个运维人员。
比特管理瓦特,正在为能源领域插上数字化赋能的翅膀,奔向智慧能源。
后记:无界 探索 ,翻开未来
上面提到的医、食、能,只是华为对智能世界2030诸多预测中的一些场景,八大 探索 展望、四份洞察等更详细的报告向我们展现出一个值得期待的智能世界:活得更有质量、食物更充足、居住的空间可拓展、上班路上无需担心拥堵、生活在宜居的城市、享有可再生能源、重复的工作交给机器……
其中,笔者的感受可以总结为三个“无界”:
首先,是合作无界。 华为智能世界2030论坛,群英汇聚,演讲嘉宾包括被誉为“ 科技 界的达尔文”的著名未来学家、科普作家史蒂文·约翰逊,世界电动车协会创始主席及轮值主席、中国工程院院士陈清泉,罗兰贝格全球管理委员会联席总裁戴璞,中国信息通信研究院副院长王志勤等等。堪称是一次思想的大碰撞。
这很容易让我们记起华为公司创始人任正非的名言:“一杯咖啡吸收宇宙能量”。在2017年,任正非曾经在一次讲话中阐释其内涵:“一杯咖啡吸收宇宙能量,并不是咖啡因有什么神奇作用。而是利用西方的一些习惯,表述开放、沟通与交流……形式不重要,重要的是精神的神交。咖啡厅也只是一个交流场所,无论何时、何地都是交流的机会与场所。”
可以说,华为的智能世界2030就是“一杯咖啡吸收宇宙能量”的典型案例,是一个共创的产物。据汪涛透露,过去三年,研究团队与业界1000多名学者、客户、伙伴进行交流,组织了2000多场的研讨,参考了来自联合国、世界经济论坛、世界卫生组织等权威机构的数据、方法,吸取了来自nature、IEEE等科学杂志、论文的线索,和相关产业协会、咨询公司报告的洞察等等。
其次,是技术无界。 想象未来靠科幻,实现未来靠技术。美好的智能世界2030,不是海市蜃楼,而是技术支撑下的真实图景。这一切的背后,都是对技术边界的无尽 探索 。
拿通信技术来说,我们很多人都已经见证和体验过1G、2G、3G、4G和5G技术,未来,更是将进化到5.5G和6G。5.5G,不仅对5G三种场景(eMBB、mMTC和URLLC)进行升级,更是增加了新的场景(UCBC,RTBC,HCS),在上行大带宽、宽带实时交互、通信与感知融合等方面具有独特优势,支撑起超高清沉浸式体验、远程医疗、自动驾驶等场景应用。
6G技术的 探索 ,更是打开想象空间。任正非在最近一次谈话中就提到了6G:“6G未来的增长空间可能就不只是大带宽的通信了,可能也有探测感知能力,通信感知一体化,这是一个比通信更大的场景,是一种新的网络能力,能更好地支持扩展业务运营。” 6G以通信和感知能力的融合,构建感-传-算一体化网络,支撑起厘米级超高精度定位、空气质量分析、医疗 健康 扫描等新场景应用。
再次,是融合无界。 纵观华为智能世界2030的诸多预测,有一个共同点,那就是数字化技术与相关技术的融合,甚至看起来风牛马不相及的学科、领域都在打破边界、走向融合。比如上面提到的数字能源就是数字化技术与电力电子技术的融合,精准农业是数字化技术与农业技术的融合,智慧医疗是数字化技术与医疗技术的融合等等。
这也是华为智能世界2030的主题“无界 探索 ,翻开未来”之要义:只有打破边界,勇于 探索 ,方能翻开智能世界的未来。
认识华为光伏,始于7年前。2012年,我还在光伏行业一家逆变器公司,一天听到公司的产品规划负责人向公司总裁汇报,“华为也开始做逆变器了,明年就开始卖了”。不常抽烟的老板,点了一支烟。
2013年,华为在行业内开始有动作,行业峰会常有露出。有一次,在上海的一个高峰论坛,刷地上来十多个大热天还穿着西装、系着领带、皮鞋锃亮的男士,个个气宇轩昂,踌躇满志。一看注册名单,才发现都是华为的。那时候在光伏圈无论是见客户,还是参加峰会,着装都比较随意,华为的出现尤显不同。更令人好奇的是,当时行业内的逆变器公司基本都还在卖盒子,逆变器只是一个直流转交流的设备,大家讲的最多的还是效率高、故障率低。华为在业内却提出了一个叫“智能光伏”的理念,号称在光伏产业融入了其领先的数字信息技术、4G无线技术、互联网技术,能给客户带来“更高收益、智能营维、安全可靠”的价值。
华为就这样悄然进入了光伏界。
2014年,我有幸加入华为。从上海研究所入职培训完,被带到附近的逆变器研发基地。工作地点是一栋略为破旧的小楼,旁边小卡车上喇叭里“香蕉、香蕉,一块一斤”“地瓜、地瓜,一块三斤”的叫卖声不绝于耳,办公位在一楼,没有窗户,长年需要开着灯,洗手间的蚊子又黑又大,被咬上一口没个三天消不下去。
报到之时,部门正在紧锣密鼓地筹备在浙江江山举行的新型农光互补智能光伏现场交流会。听同事说,华为根据不同的应用场景,在格尔木、嘉兴、顺德等地已经密集举行多场现场交流会,在业界掀起了一波智能光伏热潮。
某客户在浙江省江山市新并网了一个农光互补的电站,农光互补就是在既有农林业设施、或养殖大棚上敷设光伏组件,在大棚下面开展农业、苗圃或养殖的项目,提高土地利用率。客户在太阳能电池板下首次试验种植了水稻和大豆,又选用了华为逆变器,实现板下种植、板上发电,真正实现土地的综合利用,发电效率显著提升,这是一个非常典型的农光互补的场景。
如何能让客户快速认可智能光伏的价值?如何让客户来了觉得不虚此行,干货满满?如何让客户有舒适的体验?这都是我们奋力要解决的问题。为了让客户能更系统了解方案,我们邀请了中国可再生能源学会、中国电力科学研究院及设计院的专家、海外的同行来共同激荡思想,共同探讨行业问题及发展方向。
在思想的火花激烈碰撞后,我们又把客户都请到风景秀丽的江山凤林村光伏电站现场。逆变器作为光伏发电系统的大脑,是整个光伏电站的核心部件。为体现华为逆变器IP65产品防水防尘的特性,我们创新性地把逆变器放进密闭的水箱、高温的玻璃柜里展示。客户透过玻璃柜,看到逆变器在高温和淋水下,仍然能稳定运行,赞叹不已。
一位上海的客户董事长对我说,“之前听你们讲PPT,总怀疑你们在吹牛,今天现场看到这一切,非常震惊!华为是真的走在技术最前沿,我们相信智能化一定是未来的趋势!”随后,他立即打电话给下属设计部门负责人:“昨天给我汇报的XX项目,立即更改设计,采用华为的智能化方案”。现场的我听了这番话,激动得一时说不出话来,成就感充盈心间,再看一起奋战的小伙伴们脸上欣喜若狂的表情,我想他们应该也和我的感受一样吧。
这是华为光伏在业界首创的围绕客户体验而设计的创新品牌活动,之后在中国大地遍地开花,河北、新疆、四川……我们通过行业意见领袖和实地参观打出的“组合拳”,很快深入人心,华为在业界初步树立了“智能光伏”的品牌形象。
汉武帝时期打通的丝绸之路让东西方世界得以互通有无,不仅带来了汉唐盛世繁荣,还促进了东西方经济文化的交流。但如今,要在国际市场中,打造中国制造的高价值品牌,却存在着更大的挑战。为了改变海外客户的“刻板”印象,2014年,我们特意策划设计了一条“逆变器丝绸之路”。
这是一条从深圳总部—松山湖产线—营维云中心—GCTC的参观线路。先参观华为总部园区,再到行业解决方案展厅,接着到松山湖的大规模自动化生产线,最后到自建的屋顶样板点电站及全球营维中心,通过不同维度展现华为公司实力。
欧洲B公司是全球的能源巨头,之前一直选择友商品牌,而且CTO对中国企业并没有什么印象。经过不懈的努力,2014年,我们邀请B公司访问华为坂田基地的工作终于取得进展,CTO答应来华为参观。访问期间,华为网络能源高层和客户一行在会议室做了交流,可以感觉到客户在言辞之间对公司的实力和产品性能还是持保留意见。
接下来客户在松山湖实地参观了华为的自动化产线、全数字化的营维云中心,营维云中心可以让设备能全量数字监视,故障快速处理,能精准诊断,客户只要登录系统就能实时监测全球的电站运行情况,实现运维可视、可管、可控。
在走完“丝绸之路”后,没想到客户的态度发生了180度转变,反复说,“太震撼了,华为不是我想象中的中国公司。”最后一天临走前,CTO更是对客户经理竖起了大拇指:“华为的产品,绝对信得过。”
访问结束后,由于客户决策层对华为的认可,华为设备顺利进入客户采购短名单。在随后的一段时间,华为连续参加B公司的采购招标并成功获得大量订单。
根据客户的体验,我们也调整了“丝绸之路”的参观顺序,将实地体验放到了前面,会议交流放在了最后环节。
作为客户交流的重要一环,“丝绸之路”一直在精益求精提升体验。通过这样一条路,绝大多数海外客户无论对中国、对华为都会经历一个从陌生到熟悉、从拒绝到惊喜的心理转变,使客户从直观认识转变到对技术认同、理念认同、品牌认同的全方位认同。
光伏界不得不提的行业盛会,是一年一度的上海SNEC展会,全球的重磅客户都会齐聚上海,共襄盛举。这是百家争鸣、百花齐放的大平台,我们也深知,这是“秀肌肉”的最佳时机。
2015年华为智能光伏解决方案全面升级,融合了采用PLC(电力线通信) 技术的新型智能光伏控制器、智能光伏无线传输系统、以及智能营维云中心管理平台。为了展示营维云中心的“可视可管可控”的价值,我们决定通过远程体验展示,把千里之外位于呼和浩特的客户智能营维中心远程镜像到上海展台,和托克托县电站现场实时智能远程运维。
计划总是美好的,但行动起来却是压力山大。先不说演示至少需要上海、呼和浩特、托克托县电站三个地方的人员配合,仅呼和浩特的营维中心和上海站台对接,之前预定的网络根本无法满足带宽需求。项目组开始紧急行动,联系负责展会网络的运营商,被告知按标准流程,拉通一条专线需要三个月。但展会只剩一个多月时间,于是我们成立了一个攻关小组,部门一位同事Bin专门负责专线事务,天天在运营商客户那里蹲点,软磨硬泡一周后,客户被诚意打动,克服内部诸多困难开辟绿色通道,开通了专线。
专线开通后,Bin立即赶往位于内蒙古的托克托电站和当地合作伙伴一起调测。当时那边条件比较艰苦,大家基本招待所、电站两点一线,白天搭环境,挖坑竖CPE、拉专线、装机器等,半夜回去睡一觉早上天不亮又出去干活了。起早摸黑干了三周,终于调通。回到上海再见面时,我差点没认出他来,以前他是海外留学归来的才子,英俊潇洒,头发打着发腊,皮鞋总是一尘不染,现在胡子拉碴,皮鞋前面已经开裂了,裤腿还有泥,我忍不住心下生叹:果然能在华为坚持下来的都不是一般人啊!
展会搭建时间只有三天,我们的展台设计比较复杂,要凸显数字化元素,还要演示4G-LTE和智能营维云中心,部门所有人几乎都是通宵达旦,品牌组负责展台搭建,媒体组负责媒体宣传,MO组负责内容输出及调试,分工明确、各司其职、忙而有序。开展前一天晚上十点,我们开始彩排,发现展馆的网络非常不稳定,内蒙的画面传过来有迟延,影响观看体验。Bin又连夜处理专线问题,运营商客户的工程队工人本来在上海的郊区加班,Bin过去陪他忙完工作,又把他请回展馆,调试了一个通宵,终于调通专线。这一次,画面非常流畅,我们都暗暗地松了一口气,抓紧回酒店洗澡换衣服,再回展台准备开门迎客。
借助4G、智能光伏终端等,展会现场的华为专家通过实时视频和语音通讯,远程指导电站现场运维人员自动化高效运维,成功演示了移动运维、远程诊断、大数据分析、无人机热成像巡检、智能安防等功能,一片树叶、一条电线的阴影或者一个有热斑的落后组件对发电量的影响,都可以实时精确地看到,吸引了几百位客户驻足观看。身临其境的体验,让现场不时爆发出阵阵掌声。三天我们共接待了一万多人次的客户,展台从早到晚始终人潮汹涌。展会结束后,一线的订单激增,这也振奋了我们。
我们力求将华为光伏打造成展会每年的标杆,每年都会在形式上追求不断创新、精益求精,内容上精心展示华为在智能光伏领域的最新创新成果,并策划一系列的主题活动,如逆变器丝绸之路、GCTC参观、智能光伏答谢晚宴暨新品发布会、海外渠道大会、中国生态合作伙伴大会、海外VIP客户招待酒会等。通过一系列的活动和运作,创造与客户亲密接触的机会,拉近了与客户的距离,增强了客户的粘性,从而赢得客户认可。
到2015年底,我们在民企一路高歌猛进,但在央企、国企一直未有大规模突破,成为大家的一块心病。
大型能源央企S客户,是新能源行业的领军者之一,华为一直不得门而入。年末,一线打听到他们的年会在北京某区的培训中心举行,各省市负责人都会来参会。于是华为迅速锁定附近的宾馆,在客户年会前一天晚上通宵搭建了一个全场景的智能光伏解决方案,并派遣一级专家在现场,方便和客户随时交流。
第一天,外面还飘着雪,我们早早地开门迎客。上午,客户经理反馈说,客户在开会,没人愿意来;中午,客户都在聚餐,不方便出门;到下午六点多,还是没有一个客户来。我们急得像热锅上的蚂蚁,到了晚上快九点,终于等到客户经理的电话,说已经邀请到部分区域的客户高层,正在来的路上。一天的焦虑不安,瞬间化成无穷的动力。当晚的接待特别成功,客户被我们的诚意感动,也被方案吸引。第二天,陆陆续续又来了好几拨区域的客户,到了晚上,还有客户特意打电话来要求我们加开一天,他们的集团董事长也要来参观。我们迅速安排高层对接,并让他们和技术专家就华为最新的智能光伏解决方案进行了深入探讨。
新的解决方案切实满足客户的痛点,能契合不同地区、不同场景的电站建设需要,实现如渔业和农业场景的融合,客户董事长看到实时的电站数据后,当场对其团队表示,要尽可能多采用这种和场景深度融合的智能化光伏方案。
本次活动的效果非同凡响,在客户特别是高层领导的心中,对华为有了充分的认识和高度的重视。有了第一次的成功,我们立即快速复制了这种模式,在北京、上海、武汉、乌鲁木齐等13个城市举办了20余次精准营销,覆盖1500多家央、国企客户。
2019年中,随着平价上网指标的发布,中国光伏市场焕发新生机,Q省作为中标份额最大的省份,自然成为兵家必争之地。然而,跟几个客户初次接触下来,众人的反应都出乎我们意料的冷淡,其中X公司的态度尤为明显。
X公司是当地电力机构下属的新能源公司,一直以来对华为的态度比较友好,2017年采购过一批华为逆变器,但2019年我们再次拜访时,公司一把手表现得兴致索然,和我们表示,他不负责技术,让我们和项目主任对接就好。
这让我们百思不得其解,经过一番走访才发现,之前的一期项目合作中,我们的几台设备出现故障,但华为未能及时处理,这让客户对华为的好感大幅下降。加之负责为客户进行方案设计的设计院仍在采用上一代华为方案进行测算,在客户看来,华为的方案竞争力较低。
摸清症结所在后,我们快速调整了策略。我第一时间求助当地运维团队上站检查问题,并找到研发专家和客户运维团队交流,澄清故障问题源自安装不当,升级系统后即可彻底解决。两天以后,一份完整的故障分析报告提交到CEO手里,CEO对华为的响应速度大为改观。
同时,我们抓紧一切时机向客户传递华为的新一代方案,具有更低度电成本的价值理念。客户一开始在意的是每一台设备的价格高低,但实际上,我们方案的优势并不是降低每一台设备的价格,而是从设备本身、线缆选择到施工流程等端到端来帮助客户降低成本,带来更大的收益。
带着这样的理念,营销团队输出了一整套解决方案营销资料,每次去见客户我们都会带去新料,客户技术工程师后来直言,他们每次都在期待我们又会带来什么让他们耳目一新的东西。在多次讲解后,CEO终于感受到华为的诚意及方案的优势,把我们和设计院叫到一起,说优先考虑采用华为的方案,但前提是不增加初始投资。
转机终于来临!我们和设计院一起把项目一项项拆开,包括优化线缆、关断盒及开关选型、缩短施工及消缺周期等方式,连续奋战几天,最终将华为方案的初始投资降低至客户的预期内。这个结果得到设计院的确认时,我和客户经理长出了一口气 —— 这个原本希望渺茫的项目,成了!
最终,华为独家拿下项目。CEO有一次和我以及客户经理闲聊,说每天一到公司就看到我们俩在办公室门口等他,项目不给华为,他都觉得不好意思了。但是我们都清楚,“端到端投资持平,度电成本更低”的新一代解决方案核心价值,才是我们能顺利拿下这个项目的关键。
诚如大家所言,产品是王道,客户关系是第一生产力,而我觉得营销则是催化剂。作为一个新参者,华为逆变器业务在短短几年时间里能够做到全球第一,除了产品本身,个人认为,营销也起到了非常重要的促进作用,特别是在进入市场的早期阶段,比如现场会的产品可靠性体验、展会的远程运维体验、公司总部参观的公司实力体验、样板点电站现场参观的发电量提升体验等,这些营销举措始终围绕客户需求和产品价值,通过客户亲身体验的方式,让客户信得过、忘不了,最终赢得忠诚客户。
品牌的建立是一个艰苦而循序渐进的过程,坚持价值营销,让客户深度体验,真正了解我们产品的核心价值,不仅会赢得客户的认可,也会引导和改变行业,直至引领行业。
天津港,位于渤海湾西端,是京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区主要的出海口,是“一带一路”的海陆交汇点,也是新亚欧大陆桥经济走廊的重要节点和服务全面对外开放的国际枢纽港,其同世界上200多个国家和地区的800多个港口保持贸易往来,连续多年跻身世界港口前十强。
天津港北疆港区C段智能化集装箱码头是天津港建设“世界一流港口”建设要求的重要标志性项目,码头包括3个20万吨级泊位,岸线长度1100米,可同时停靠2艘20万吨级集装箱船舶,或同时停靠2艘10万吨级和1艘7万吨级集装箱船舶,设计集装箱通过能力250万TEU/年,后方陆域占地面积约75万平方米。致力于打造国内智能化程度最高、建设成本最低、运营效率最优的集装箱码头。
传统的自动化码头为垂直岸线的磁钉式,需要对现有码头布局改造,改动非常大,因此磁钉式技术路线适合新建码头,不适合传统现有码头。而全球传统码头占比大于98%,所以针对传统码头的全自动化改造是世界性难题,也是码头全自动化的最重要领域。为此,C段智能化集装箱码头设计之初,就采用了全新的“单小车自动化岸桥+无人驾驶电动集卡+双悬臂自动化轨道吊”的自动化集装箱码头工艺方案,相较于业界成熟的磁钉式无人驾驶和部分创新型港口的单车无人驾驶,对现有码头布局改造小,可以对传统码头全自动化复制,建设成本低。对新技术、新理念实现数字化转型提出了更高的要求。
在建设过程中,主要面临以下几个方面的挑战:
码头信息化基础架构亟待升级。
传统码头信息化架构难以支撑整体系统高可靠、高性能、高扩展性。迫切需要向云化架构转型,通过云计算、大数据、人工智能等技术,实现码头前端感知、网络传输、计算存储、安全管理等基础架构进一步升级。
全新自动化码头工艺对水平运输的智能化提出了挑战。
水平运输系统作为自动化码头生产系统的核心生产系统之一,需要将港口的作业流全流程贯穿起来,打通断点,实现效率最优;与创新的无人驾驶车进行无缝对接与配合,并确保无人驾驶的安全;作为核心生产系统,系统的可靠性稳定性,与可迭代性至关重要。
港区运营需要智能化的管理手段。
C段码头基本做到了视频的无死角覆盖,传统码头主要依赖安保人员在港区内部进行人工巡视。港口迫切需要通过主动安防的手段提高巡查效率,以及时发现港区内的各种违规行为(例如卡车违规停车、超速、人员进入违规区域等)。同时需要通过全物联的网络,实现访客、监控、设备、能源多场景联动管理。
如今,码头正式投入运营。华为提供的港口智能体解决方案,在多项关键技术取得突破,助力天津港智能升级和数字化转型之路上迈出了标杆性的一步。
华为港口智能体包括智慧应用、智能中枢、智能联接、智能交互4个部分:
智慧应用:港口的核心生产系统,包括水平运输系统、生产辅助系统等,通过智慧化的应用,可解决港口业务系统的智慧化;
智慧中枢:智慧港口最核心的部分,包括人工智能、数据分析、智能视频、无人驾驶等模块,作为整个港口的运营和决策中心,可为智慧应用的运行提供决策支撑;
智能联接:作为智慧港口的神经,可将智慧港口的人、车、船、物、货等与虚拟世界进行联接,通过5G、Wi-Fi 6、微波等通信技术,实现港口的全联接;
智能交互:包括港口的视频、传感器、GPS、雷达等感知和交互设备,可实时收集全港的数据信息,并进行数据交互。
围绕智慧港口建设过程中最迫切的业务痛点,双方在C段智能化码头实现了以下智能化场景:
1、水平运输系统
建设领先的云平台、数据平台、5G网络及水平运输系统,在C段智能化集装箱码头,顺利完成了无人集卡的联调联试,打通了单小车岸桥与无人驾驶ART一对多、地面集中式解锁岛、自动化轨道吊精准对位的系统对接流程断点,实现TOS作业计划、垂直和水平运输的协同配合、高效作业。针对单车自动驾驶在港口复杂环境中,视野盲区多、作业线路复杂易死锁的痛点问题,通过云端调度优化、多车协同规划算法,有效减少多车死锁和冲突的发生,提升76辆ART的作业安全与效率。
2、港区智慧安防
通过智慧港区及智慧楼宇方案,将赋予港口更智慧化的管理,通过主动式安防,提升安全事件的识别效率;通过全景拼接智能化视频,主动检查港口安监检查项目,减少了人员被动巡检的频次;通过能耗管理,精细化掌握港口的能源消耗情况,通过数据分析模型,进一步减少港区的能源消耗,实现能源科学管控。
3、港区智慧光伏
通过华为智慧光伏,智慧楼宇、七彩廊道全部采取光伏发电,港口资源节约循环利用水平明显提升。与传统作业模式相比,在作业效率持平的情况下,建设投入降低30%以上,能耗降低20%以上,运营成本降低25%。通过光伏发电等清洁能源生产,C段码头将不仅实现岸基供电,让停靠的船舶‘零排放’,还能给周边供电,真正成为实现全球首个人工智能的零碳绿色港口。
天津港集团副总裁杨杰敏表示,港口是个最古老的行业,华为作为最新一代 科技 进步的引擎,最古老的和最年轻的碰撞在一起,必将迸发新的活力。天津港与华为开展了全方位深度合作,并取得了非常好的成效。本次北疆港区C段智能化集装箱码头,在以华为公司为代表的创新联合体共同努力下,攻坚克难,成功建设了新一代自动化码头的样板工程,为港口行业做出了巨大贡献。
未来,双方将在港口自动化、智能化领域继续全面合作,基于港口智能体,加速港口行业在安全、效率、体验领域的全面提升,打造世界一流绿色智慧枢纽港口。
(责编:李丹、崔新耀)
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文 | 半亩方塘
千百年来,人类对宇宙充满了无限的向往和渴望。宋代蒋捷在《贺新郎·吴江》中写道:“星月一天云万壑,览茫茫、宇宙之何处?”柏拉图的“我是谁、从哪里来、要到哪里去”哲学终极三问,无不体现了人类自我的 探索 和未知的渴望。立足于生长于斯的地球,人类的视线和行动始终没有离开深邃玄妙的宇宙,从卫星发射到载人航天,从发射行星探测器到登陆外星球,从探寻未知生命到寻找宜居星球,人类的 探索 的脚步从未停止。
那么到底是什么力量,让人类能够保持长久的动力,攻克一个个“难”关,取得一个又一个刷新眼界的成果呢?
中国科普作家汪诘在新书《太阳系简史》中,讲述了人类面对宇宙百折不回、坚韧不拔的故事,阐述了人类迎难而上、知难而进、攻坚克难的三大精神。
远古时,大地出现严重旱灾。炎热烤焦了森林,烘干了大地,晒干了禾苗草木。原来,帝俊与羲和生了10个孩子都是太阳,他们住在东方海外,海水中有棵大树叫扶桑。10个太阳睡在枝条的底下,轮流跑出来在天空执勤,照耀大地。但有时,他们一齐出来给人类带来了灾难。
为了拯救人类,后羿张弓搭箭,向那9个太阳射去。只见天空出现爆裂的火球,坠下一只只三足乌。最后,天上只留下一个太阳。
1988年,有一首歌曲《种太阳》被儿童们广泛传唱,这样唱道:
太阳时时刻刻都在向宇宙空间辐射出大量的能量。地球一年从太阳吸收的能量相当于目前全世界一年内所消耗总能量的几万倍。人类利用太阳能是从远古开始的。最早利用太阳能还要算我国。早在3000多年前的西周就已开始。古书中记载:“晴则以金燧取火于日。”就是用铜做成的凹面镜聚焦阳光而取火。
到了近代,直接利用太阳能,早已成为一项重要的 科技 工作。我国于1975年召开了全国第一次利用太阳能经验交流会。此后全国各地太阳能利用的研究与推广工作稳步发展。太阳灶,太阳能蒸馏器,太阳能空调装置,太阳能电池等大小装置和器具在不断地被制造和使用。
太阳能的利用在国际上也很受重视。法国于1978年,在政府内设立了“太阳能厅”领导全国太阳能研究工作。比利牛斯山上1000千瓦太阳能电站已经运转。美国计划在1985年建成5~10万千瓦太阳能电站,还准备发射太阳能卫星,用轨道太阳能收集器把太阳能转化成微波束或激光束,发送回地面站。
与其它许多能源比,太阳能有特别突出的优点:
第一,取之不尽,用之不竭;
第二,很稳定;
第三,价廉;
第四,完全没有污染。
因此太阳能的利用有着光明前景。长期以来,很多学者曾致力于太阳能利用的探讨。俄国化学家、第一张元素周期表制作者门捷列夫曾写道:“ 可以设想,有这样的工厂,在这里,免费的太阳能将免费的空气和水变成食物。 ”
太阳能作为永久的、清洁的能源具有光明的前景,得到了很大的发展。在太阳能的有效利用中,太阳能发电系统是近些年来发展最快,也是最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。
自从有了赫兹和爱因斯坦两位大神共同作用下的光电效应后,电的获取和技术应用一直成为科学界 探索 的命题,电气动力成为文明进步的标志。
1821年,法拉第发明电动机,是今天世界上使用的所有电动机的鼻祖。
1831年,法拉第发现电磁感应,制造出世界上第一台能产生连续电流的发电机。
1879年,爱迪生发明白炽灯泡。
1882年,纽约曼哈顿珍珠街发电厂投入使用,拥有6台120kW的蒸汽机发电机组。
中国最早的发电厂也是外商投资白银10余万两,于1882年始建,1895年在上海斐伦路建成并开始供电。这就是英国人在上海租界设立的上海电光公司。
可以说,光与电的融合走过了一个又一个春秋。
目前,太阳能主要以光—热、光—电、光—化学、光—生物质等几种转换方式来利用,最主要的两种方式是:一种是光 热 电转换方式,另一种是光 电直接转换方式。这两种发电方式有何不同呢?
太阳能光热发电是指,利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转变为电能的一种技术。
最大的区别在于,太阳能光热发电是将光能转变为热能,然后再通过传统的热力循环做功发电的技术,其产生的是 交流电 。而光伏发电是太阳光照射高纯硅,使电子跃迁,形成电位差,光能直接转变为电能,其产生的是 直流电 。
然而,光伏发电存在不稳定性和间歇性,其电能质量较低,并网要求高。将对电网运营造成冲击。光热发电输出电力稳定,电力具有可调节性,易于并网。
另外,光伏发电时间较短,光热发电时间较长。光热发电中,太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
现在,光伏已经有全国统一的标杆电价,而光热目前则仍采用特许招标或一事一议电价。光伏度电成本低于光热度电成本,经济性好。目前光伏度电成本大概0.85元/每千瓦时,光热度电成本1.8元/每千瓦时左右。
从发展形态看,光伏发电产业链条较为成熟,发展较为迅速,电站装机规模增长较快。光热发电产业刚刚起步,产业链条不完善,产业发展面临技术路线选择、相关关键设备国产化、系统集成等诸多问题。
光伏发电的成本下降迅速,光伏项目更易获得融资,而对于光热发电,目前成本依然较高,银行金融机构对其的接受度较低。
还有一个不同是,光伏发电主要应用于分布式发电,光热发电多用于集中式发电。
从长远来看,光伏发电和光热发电各具优势,未来二者相辅相成,共同发展。
值得一提的是,在光伏发电中,光伏逆变器是一个关键的技术,华为的智能光伏发电设备已经遥遥领先。
为什么选择华为光伏逆变器?
大家知道,直流电是不能直接用的,逆变器就是将光伏太阳能板产生的直流电转化交流电的核心电力转换设备。而华为智能光伏,就是基于组串式逆变器为核心的整体解决方案,将ICT技术与光伏相融合,相比传统解决方案,发电量提升2%以上,运维效率提升50%以上,总体LCOE(度电成本)可以降低6%,可助力光伏全面进入平价时代。在分布式场景,更是凭借创新技术,打造极致安全,更高发电量,开启绿色低碳新时代。
华为之所以能把智能光伏做到全球第一,根源于先知先觉,对战略的预埋。可以说,没有华为的强大,也就没有“逆变器丝绸之路” 唱响光伏华为。
在丝绸之路黄金段的河西走廊,除甘肃敦煌的光热发电外,酒泉玉门的首航高科能源技术股份有限公司100兆瓦塔式熔盐光热发电项目,位于玉门花海百万千瓦级光热发电基地,占地面积约9.1平方公里,总投资31亿元,储热时长10小时,年有效利用小时数为3880小时。2020年11月,项目发电机、减速机已订购,吸热塔基础紧锣密鼓地建设,已完成吸热塔基础出零米。
此项目建成后,年平均发电量可达3.5亿千瓦时,年可实现销售收入4亿元,年可节约标煤12万吨,减排二氧化碳35万吨,经济效益和节能减排效益非常显著。
早在2014年,甘肃省首座沙漠生态光伏电站由江苏振发控股集团投资52亿元,在古浪八步沙东面的马路滩林场北部沙漠地区,建成500MW沙漠光伏电站;规划治沙2.4万亩。目前,已建成一期50MW光伏电站,一期完成投资5.6亿元,已正式并网发电,年发电量0.8亿度。
河西走廊,利用新技术种下的“太阳”已经把黑夜变成了白天利用。
回顾 历史 ,在这条走廊上,公元前200年,56岁的大汉上市公司创始人兼CEO刘邦干了一票大事儿——亲率32万大军迎击匈奴,结果轻敌冒进,被围困于白登山7天7夜,后来,采用陈平之计才得以脱险。
2000多年后,河西走廊的全年日照还是2550 3500小时,我们仍然能想起当年刘邦在这里谱写的“大风歌”,这里的风和光被新技术利用之后,成为“聚宝盆”和“世界风库”。
试想,如果不是大汉们拿下河西走廊,千年后的发电也变成空谈,更是笑谈。
历史 的硝烟一直在回荡,走廊、画廊、酒廊是这条通道的代名词。如今,“电廊”成为一张国家名片。在未来,车成为人的新器官,车载微信下的电动车普及,AI、5G背景下,让这条“电廊”在人们生活中的作陪是千年不遇的场景,别开生面。
人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如华为的逆变器。
太阳能发电系统通常直接暴露在室外环境工作,经常遇到高温、高寒、高湿、大风沙,淋雨,盐雾等恶劣气象条件。华为可靠性实验室业界首创开发出了温度、湿度、腐蚀性粉尘三综合应力试验设备,使得逆变器产品在恶劣场景应用具有卓越的适应能力。针对户外应用,采用高温、淋雨、带电温循、外场暴露等加速方法,验证了逆变器的长期可靠性,保证设备长期稳定运行。
传统的逆变器设计和电气安全防护手段已经不能解决分布式的安全问题,必须开拓一种新的安全设计思路来保障屋顶光伏电站安全。华为分布式逆变器采用AI加持的AFCI拉弧检测技术,能够主动检测到拉弧2s内快速自动切断电路通过大量电弧特征数据数据和自学习算法训练逆变器电弧检测模型,使电弧检测更精准,从而有效减少误报,给电站加上一道安全的防护锁。
智能电站运维:实现对组件的智能监控,逆变器成为电站的大脑和管家,华为组串式逆变器的智能组串监控,精度是智能汇流箱的6倍以上,比直流汇流箱更可靠。引入通信领域先进和成熟的技术,如4G移动通信等技术,将整个光伏电站的数据和信息管理通过无线的管道传输,电站健康检查,减少人工上站维护的成本,使电站工作在最佳状态。
华为产品一直重视长期可靠性,不仅要求产品按长寿命设计,还在材料特性、热分、材料的匹配等方面进行了长期的研究,积累了丰富的工程设计和试验经验。同时,华为具备世界一流的设备可靠性测试实验室。该实验室,拥有业界最全的产品全环境应用场景的模拟测试能力,以及先进的可靠性测试能力,包括气候、机械、室外风吹雨、太阳辐射、结冰等全场景测试能力,领先HALT测试、加速灰尘腐蚀等可靠性能力。
华为创新采用全数字控制技术和“硅进铜退”设计理念,增加芯片、先进软件算法等“硅”部件的使用,减少电容、电感等“铜”部件的数量和容量,逆变器损耗更小,效率更高,电能质量更好。SUN2000-5-20KTL三相智能逆变器最高效率98.65%,行业领先,率先通过了中国效率A级认证,业内最高,为客户25年高收益保驾护航。华为智能数采集成无功输出控制功能,帮助业主节省了无功设备成本智能数采还具有优化算法,能动态实时计算无功补偿量,并通过智能光伏逆变器做无功补偿,保证系统功率因数达标,发电量不减少,也避免了用户电力调控不达标造成的罚款。
鉴于组串式以上显著的客户价值优势,华为主张用组串式全面替换集中式逆变器。华为的产品从发布之初就获得客户广泛认可。目前,业界众多客户已经高度肯定华为逆变器在实际使用中在发电量、易安装维护等方面的价值,纷纷修改建设计划从集中式转为组串式,其中不乏百兆瓦级大型电站。
本文只能带领大家对华为的逆变器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。
气候变化是人类面临的全球性问题,在2020年12月18日闭幕的中央经济工作会议上,“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年的重点任务之一,环境的倒逼、消费升级、国家政策推动,也加速了能源产业的变革。
在2021 MWC上海大会期间,华为副总裁兼数字能源产品线总裁周桃园发布了数字能源零碳网络解决方案,旨在助力运营商实现零碳网络战略,并加速世界绿色可持续发展进程。
“零碳网络已成为全球领先运营商的重要战略目标。”周桃园表示,在碳中和的大背景下,全球能源大变局的序幕已拉开,未来可再生能源将成为能源界的重磅角色,与此同时,全球ICT能耗持续增长,预计到2030年达全球总电量的5%,数据中心10年TCO中电费占比将超过60%。低碳化和低能耗两条平行轨道,无疑是运营商未来发展的两大方向。
运营商身陷能耗“黑洞”
随着5G、云计算、AI、大数据等技术不断成熟,海量新兴应用不断繁荣,这都对5G网络覆盖与数据中心需求将呈爆发式增长,使得站点与数据中心数量的激增,相关预测指出,2025年,通信行业将消耗全球20%的电力,运营商在赋能行业数字化转型的同时,也面临更高的能耗挑战。
当前,能耗问题已经成为运营商建网过程中主要考量因素之一,基站作为耗电大户,大约80%的能耗均来自广泛分布的基站,众所周知,移动通信接入使用了成千上万的基站,基站能耗以电为主,随着电力成本的增加,移动网络的扩大,基站机房电费支出逐渐增大,并且由于覆盖范围的衰减,5G基站的需求数量又是成倍增加。
与此同时,移动通信基站机房均为全封闭机房,机房内的电源设备、发射设备、传输设备等都是较大的发热体,而为保障设备在恒温下运行,不因为温度过高而宕机,制冷系统就要不间断地为基站降温,这也直接导致了电量居高不下。
而在数据中心总能耗中,空调制冷系统依然是能耗大户,据悉,传统空调制冷系统能耗占比高达28%以上,随着数据流量和计算需求爆发式增长,数据中心的能耗压力势必给广大,相关数据预测,到2025年,数据中心能耗将占全球能源消耗的5%。
需要指出的是,刨除环境治理等问题,5G网络与数据中心的功耗增加也给运营商OPEX带来不小挑战,据周桃园透露,某运营商在加入5G基站后,整体OPEX增加了34%,这其中很大一部分是电费的增长,因此我们可以清晰看到,我们的能源基础设施,距离碳中和目标还有很大挑战。
助力运营商迈向“零碳网络”
毋庸置疑,节能增效对于运营商不仅仅是技术问题,更是商业与 社会 责任,对此电信企业也正积极行动,目前,全球已有超过50家运营商制定节能减排目标,在媒体沟通会上,周桃园首提“零碳网络”并发布华为数字能源零碳网络解决方案,包括极简站点、极简机房、极简数据中心、无处不在的绿电、智慧能源云,助力运营商引入绿电、节能减排,实现零碳网络,助力实现碳中和。
在站点方面,华为通过站点形态极简化,从室内站点到室外站点,进一步发展到室外刀片,让房变柜、柜变杆,全面杆站化,实现降低能耗、省电费、省租金。
而在机房的构建上,华为对于新建场景,以机柜替代机房对于扩容场景,免增机房、免改线缆、免增空调,从而节省能耗、空间及工程。
对于传统数据中心的建设,周桃园认为,当前数据中心建设模式主要通过采购不同的部件来形成整个能源设施,这种建设模式势必会导致基础设施能耗高、建设周期长。
华为推出的极简数据中心,通过全预制化、模块化建设重构架构,建设周期从20个月缩短至6个月,并且通过融合高密、高效节能的方案重构供电,提升效率,并实现预测性维护,在制冷方面,通过间接蒸发冷却和iCooling等解决方案,最后通过智能运维解决方案重构运维,提升运维效率。
“绿电”则是华为智能光储解决方案,通过将绿电引入站点、机房、数据中心等场景,实现全场景叠光,自发自用,降低用电成本。
“零碳网络的提出,将显著提高运营商的经济价值与 社会 价值。”谈及构建数字能源零碳网络解决方案的初衷,周桃园指出,华为对于数字能源零碳网络解决方案的构建,是由三个层面逐层递进,首先要消除浪费,提升能效其次要将运营商从能源的消费者变为绿色能源的生产者最后是将运营商的能源基础设施打造为具备数字化和智能化的能源网络,最终全面实现零碳网络,构建 社会 价值。
做大“绿电” 加速碳中和进程
据国际能源机构(IEA)的统计,过去三十年全球能源消耗增长了超过70%,碳排放累计增加近80%,能源消耗激增导致全球温室效应加剧。
周桃园认为,未来世界有两大主要驱动力,一是全球数字化、智能化转型趋势,二是以碳中和为目标的能源革命,即从传统的化石能源走向以太阳能光伏、风能为代表的可再生能源、绿色能源。
以上海地铁龙阳路基地光伏项为例,作为海地铁四大基地分布式光伏项目之一,华为智能光伏解决方案通过对地铁车库屋顶进行太阳能板改造,共安装了近13000个280瓦组件,所发的光伏电力并网接入基地内的综合变电所,供地铁就近使用。
据悉,该光伏电站一年的发电量,大约可供8节编组的一辆2号线列车跑20万公里,相当于行驶1560多个来回。是“光伏+地铁”应用典范,实现了绿色能源为绿色交通赋能,助力上海提前实现碳达峰目标。
目前,华为智能光伏解决方案已广泛应用于60多个国家,累计减少二氧化碳排放1.48亿吨,相当于种植超过2亿棵树。由此可见,加大可再生能源的使用,提高能源利用效率和效益,推动能源结构向绿色化方向发展,不仅在生态文明建设中有着十分重要的作用,也是应对能源危机和气候变化的重大举措。
“为世界碳中和做贡献是目标和使命。”正如周桃园指出,华为数字能源零碳网络解决方案将积极助力产业链合作伙伴向低碳可持续发展,加速世界碳中和进程。
中国驻突尼斯大使张建国、突尼斯高等教育与科研部长布卡瑟尔、华为北部非洲执行副总裁王栋,以及来自塞内加尔、喀麦隆、利比亚、佛得角等国的政府官员等出席了当天的开幕式。
张建国在开幕式上发表讲话时表示,以华为为代表的中国 科技 企业参与非洲国家数字基础设施建设、组织“未来种子”“信息与通信技术网络学院”等活动,为非洲国家提供了有力的通信技术支持,助力非洲数字生态建设。
张建国说,中非是同甘共苦的命运共同体,数字经济是中非合作共赢的新领域、新方向。各国政府、企业、大学和科研机构应加强合作,使数字教育成为非洲青年的基本权利,促进更加包容、公平的数字发展,为中国和非洲人民创造更加繁荣的未来。
布卡瑟尔认为,华为选择在突尼斯举办北部非洲“未来种子”校友会,证明华为对突尼斯的信心,它将成为北非加强与中国合作的火车头,而且发展和构建这种以知识为基础的合作具有巨大潜力。
王栋表示,“未来种子”不仅是一个项目,更是一座跨越诸多边界的学院,可以为后代建设更美好的未来。
华为于2008年发起“未来种子”项目,旨在帮助培养当地信息通信技术人才,提升人们对电信行业的了解和兴趣,鼓励各国及地区参与建立数字化社区的工作。
基于简单、全数字化、全球化自动营维等创新理念,打造 “高效发电、智能营维、安全可靠” 的智能光伏电站,帮助客户在电站生命周期中获得最大价值,在全球已获得广泛应用。并进一步与人工智能技术融合,打造更优LCOE,加速平价上网。