能源安全与 AI 工厂的兴起
所以你就会明白,能源安全不只是燃料供应,还关系到整个能源系统的韧性。我们可以为此做准备,也可以同时应对多种风险。过去,正如你刚才说的,电网的设计目标是规模化,尽可能集中供电。但未来大概不会再完全沿着这条路走。AI 工厂,也就是这些大型数据中心,必须按工厂来对待。它们不是过去创业公司搭建的那种小型数据中心,而是大型设施;我们应该把它们当作真正的工业场址。
大家好,欢迎收听《Energy Gang》,这是 Wood Mackenzie 讨论能源快速变化的节目。我是 Ed Crooks。这是我们展望 ADIPEC 的系列特别节目中的最后一期。ADIPEC 是全球规模最大的能源盛会之一,将于 11 月第一周在阿布扎比举行。显而易见,能源安全和能源系统韧性如今都排在大家议程的前列,今天我们就来聊这个话题。今天的嘉宾是 Caspar Herzberg,他是总部位于英国、由施耐德电气全资拥有的 AVEVA 的首席执行官。Caspar,欢迎来到节目。
谢谢,很高兴来这里。
也非常感谢你来做客。在进入能源安全这个主题之前,我们通常会请新嘉宾聊聊职业经历,谈谈他们是怎么走到今天这个位置的。你的经历是怎样的?
我做过石油、油气和科技行业的工作,也在世界各地工作过。我一直愿意去做当时不那么受欢迎的工作和事情。这样过了十五、二十、二十五年,责任自然会越来越大,我的经历也是如此。现在能领导 AVEVA,我觉得自己很幸运。
明白了。AVEVA 是一家工业软件公司。能不能介绍一下你们具体做什么?
当然。AVEVA 提供工业软件。工业软件用于设计、运行和优化复杂的工业资产与系统,让机器运行,也帮助设计机器和大型工厂。我们的业务覆盖能源、电力、化工、采矿、制造、基础设施、水务和造船等行业,涉及大量流程工业和混合型行业。这个领域里的客户几乎都是我们的客户。我们大约有 7,000 名员工,总部在英国,员工大致三分之一在美洲,三分之一在中东等地区,三分之一在亚太地区。因此我们是一家分布均衡的全球公司。
能源安全为何不止于燃料供应
对,明白了。正如我开场所说,今天想聊的是工业软件与能源安全之间有什么交集。由于中东冲突等原因,眼下大家都很关注能源安全。我们先从定义谈起:在当今世界,能源安全到底意味着什么?你是怎么理解的?
归根结底,能源变得越来越重要,因为它不只驱动所有会动的东西,也支撑着数字世界。这两者正在越来越紧密地融合,而现有能源已经不足以同时满足数字需求和传统需求,所以我们需要生产更多能源。发生冲突时,冲突各方显然会试图破坏对方的能源供应,或把能源当成施压手段,迫使对方接受自己的要求。乌克兰和中东都能看到这种情况。这就引出了能源在哪里生产、如何供应、供应有多可靠和本地化、能源如何运输等问题。数字领域也一样:信息流动时,对手也会试图干扰另一方的信息流。能源与数字信息这两方面交织在一起,给企业和政治决策者带来了复杂的新局面。
是啊。这听起来确实令人担忧。
你说得完全对。不过,只要我们理解了这些风险,它们就不再是意外,我们就能提前规划。这样也会明白,能源安全不只是燃料供应,而是整个能源系统的韧性。我们可以为此做准备,也可以同时应对多种风险。企业可以提高对供应链的可见度、及时调整、加快决策和供应链协同。受这些变化影响的大型组织,会努力理解自己的数据和合作伙伴的数据,并弄清楚如何在压力下迅速决策、及时响应。
这对未来的能源系统会非常重要。具体会是什么样?能举些公司需要采取什么措施来增强韧性的例子吗?
首先,外面有大量数据,可以帮助我们更好地判断情况、改善预测、了解资产,并迅速重组供应链。但这些数据往往被分散在不同的信息孤岛里。很多公司需要把已有知识落实到运营执行中,今后也会更加重视这一点。技术和软件能帮上忙,但决策者也需要有更强的韧性意识。我认为这就是我们正在看到的变化。坦白说,如果你在新兴市场工作,或者过去曾在新兴市场工作,
能源安全为何不止于燃料供应(续)
那会是很好的训练。我认为未来这种能力会更加重要,甚至可以说需求会大幅增长;从 C 级高管到供应链副总裁、运营经理等各个层级都需要,大家的工作方式也不能再那么静态。
数字孪生如何帮助能源企业应对中断
那软件在其中发挥什么作用?AVEVA 能做些什么?
AVEVA 很多工作都围绕着理解客户资产中的数据:运营数据、时间序列数据,以及机器现在和过去的运行状况。我们关注的不只是几天或几年,而是几十年的数据。重新规划电网、应对供应中断、处理可再生能源对电网的影响时,这些数据尤其重要。我们还为油气和石化行业做预测与供应链管理,例如炼厂该买什么油、从哪里买、如何装运。我们也参与执行层面,提供实际控制机器运行的软件,包括涡轮机和各类制造设备。
接下来,我们会把这些不同的数据集合到一个平台上,让决策者能够做好预测,并在供应链上下游共享信息。这基本上就是我们的工作。我们把它称为“动态数字孪生”:它覆盖的不只是单个企业,也能延伸到整个供应链。它真正……
柴油价格冲击揭示了什么供应链问题
……它的意义就在于,一旦看到问题即将出现,就能迅速作出响应。
那就以柴油市场为例吧。今年它是受冲击最严重的供应链之一。问题不只是中东供应中断,俄罗斯炼油产能也遭到乌克兰袭击而停摆,之后俄罗斯又禁止柴油出口。这些因素叠加,柴油价格大幅飙升,涨幅远高于原油价格本身所能解释的水平。炼油利润率猛涨,炼油企业当然受益,柴油消费者却很难受。这类冲击怎么才能更好地应对?
这又回到我前面说的:供应链中断很少会毫无预警地出现。难点是如何尽早识别信号、及时行动,如何把彼此分散的信号连起来,以及如何克服企业或组织内部的惯性,根据这些信息采取行动。把运营、物流和库存信息连起来,就能更清楚地看到正在形成的瓶颈。柴油如此,其他领域也一样。我们面临铜供应的挑战和短缺,也有很多材料和资源短缺。其实都能提前发现,只要我们愿意去看。这样就能更快地决定采购、排期和资源分配。
数据中心与海底电缆为何也是能源安全风险
……因此你能更快地决定采购、排期和资源分配。
数据和数字技术本身也成了战场的一部分,或者说,正在成为能源安全问题。情况正在怎样发展?
现在发生的事情有好几方面,而且彼此相连。第一,如今的大型数据中心,也就是 AI 工厂,需要大量能源基础设施来满足用电需求。围绕能源生产已经形成了一整套生态系统,因此这套能源供应也可能遭到破坏。第二,最近伊朗与某个联盟(由多个国家组成)之间的冲突表明,较弱的一方采取了明确策略,打击对方的算力,也就是瞄准数据中心。我们现在意识到,大多数数据中心建设时并没有考虑冲突情境,防护不足,也不够有韧性。这显然需要重新思考。
第三是电缆和实体运输基础设施,也就是连接世界的大型电缆。无论在波罗的海、海湾还是红海,这些地方都成了新的战场。这并非全新的风险,但风险有时会从理论上的可能性变成现实。我认为我们现在就处在这个阶段。作为应对,会建设更多有韧性的基础设施,也会增加冗余。说到底,就是分散风险,为数据传输准备多种选择,比如铺设多条电缆。我认为未来会看到更多这方面的投资和建设。
很有意思。也就是说,韧性关键在于冗余,需要额外的备用容量。还应该尽量缩短供应链吗?例如,让数据存储和处理更靠近终端,会不会有帮助?
无论这是否真的重要,我们都会看到这种趋势,因为现在大家已经普遍认同,要发展更多本地云、区域云和国家级云服务商,也有公司决定把整套云基础设施放在自己的场地里。这已经在发生,超大规模云服务商的客户也在这样做。我们还会看到新的服务商出现,它们更专注于本国市场,或者像欧洲这样的区域市场。整体 IT 服务的交付方式会因此发生很大变化,工业 IT 和工业软件的交付方式当然也会变化。
数据中心与海底电缆为何也是能源安全风险(续)
……工业软件上云的进展没有整体 IT 那么快。工业软件一直更重视本地部署,因此现在会更加关注这一点。顺便说一句,许多数据中心运营商也希望把技术和自己的数据留在本地,因为他们不想让业务受到干扰。
所以这些新风险会让上云的步伐变慢吗?
全球云基础设施仍会继续扩建。不过,对组织真正看重的数据,他们会希望把数据放得更近。各地也会出台更多监管规定,促使所有相关方作出调整。
乌克兰的分布式发电对电网韧性的启示
……这也会推动所有相关方进一步调整。
能源系统未来会怎样?它们也会变得更分散、更本地化吗?你认为微电网会越来越重要吗?乌克兰的情况很值得关注:由于大型电厂显然是俄罗斯的打击目标,乌克兰的能源系统似乎已经转向更本地化的模式。世界其他地方也会朝这个方向走吗?
你的判断很准确,而且不只是乌克兰这样做。据我了解,伊朗在 1980 年代也这么做过——当然,这一点应该核实。当时伊拉克发动了破坏性很强的行动,试图摧毁伊朗电网。正如你刚才说的,电网过去是为规模化建设的,尽量集中供电;但未来大概不会再完全这样。可再生能源在电网中的作用会越来越大,这是不可逆的趋势。随着技术进步,可再生能源并入电网会越来越容易;产消者也在兴起,还有很多因素共同推动着变化。
分布式电网也更有韧性,不容易被一次打击彻底摧毁,这正是乌克兰展示的经验。我们会看到这种系统越来越多,技术也已经具备,能够让它运行起来。这一点很关键。
这种变化已经开始了吗?各国正转向更分散、更有韧性的系统,还是这仍只是大家对未来的设想?
不,变化已经开始了,原因之一就是可再生能源的影响。可再生能源正在提供一种韧性因素,而且……
更大的电网如何平衡可再生能源
……可再生能源正在欧洲和美国并网,美国的可再生能源也在持续增长。
有人会提出相反的看法:如果要把大量可再生能源接入电网,或许需要的恰恰不是微电网,而是宏电网——大到不受局部天气影响的电网。特别是风电,如果电网某个地区风力不足,另一处可能风更强;把各地连接起来,就能帮助整个电网保持稳定。连接不同时区或天气状况不同的地区,也有类似好处。这些因素都说明,更大的电网有时更好。你认为该如何权衡?
中国是一个例子。中国以创纪录的速度建设电力基础设施,把能源从西北地区输送到沿海。同时也在扩建传统能源、核能和多种发电设施,并建设能够同时接纳大量可再生能源及其他能源的电网。很显然,中国首先是出于国家安全和韧性考虑这么做;结果也改善了空气质量、减少污染,算是额外的收获。我认为其他地方也可以采用类似的建设模式。比如阿联酋大力投资太阳能,它已经是重要的电力来源。所以我认为,拥有多种类型、彼此互补的发电设施……
电网投资为何需要稳定的能源政策
……组合能让系统更有韧性,也最有利于气候和电能质量。
那要怎样才能建成更有韧性的电网?主要障碍是什么?政策方面有没有特别的阻力,或者还需要做些什么?
首先需要政治意愿和长期投资眼光。决策者要达成共识,认定这是值得追求的方向,因为它更安全,长期来看也更划算。还要把各方都纳入进来,让现有利益相关者也成为解决方案的一部分。这不是把某一方挤出去,而是让大家都能参与讨论多元发电的方案。第二,不仅要投资基础设施,也要投资技术,尤其是配电网络的数字化。欧洲在这方面一直做得不够,比如德国没有充分推进配电网数字化,虽然投资了其他领域。这显然需要大力行动。技术已经具备,只要有政治意愿、投资和长远规划,就能做到。
你提到政策的稳定和连续性很重要。上周我去华盛顿参加了由美国可再生能源委员会(ACORE)主办的电网论坛,所有人都反复强调这一点。大家或许会觉得,美国能源政策的极化尤其严重,双方立场都很极端,所以政府换届时,政策钟摆就会大幅从一边摆向另一边。与会者一致呼吁政策保持稳定,希望法律能得到两党支持,不会随着国会控制权或政府更迭来回摇摆。我想,这对世界各地的能源投资都适用:无论在哪里,政策连续性都很重要。
是的。任何民主国家都会如此,重要议题上的政策会随着不同阵营上台而摆动,这是民主政治的常态。我认为,强调混合型基础设施对企业的价值和韧性好处,能争取到两党支持。最终,手里有多种选择总比只有一种好,就是这么简单。我认为这一信息能让很多人支持。讨论重点可以少一些单纯的可持续发展,或只强调油气作为能源来源的便利,而更多考虑,如果……
AI 用电需求与居民电费压力
你有更多选择,在不知道接下来会发生什么的世界里,就会更有利。
我觉得美国政策讨论中还有一点特别突出,其他国家可能也一样:AI 和数据中心的增长正在改变局面。正如你所说,这些大型数据中心已经不是未来的事,而是当下正在发生的事。它们带来了几十年来少见的电力需求增长,也让人担心普通电力用户会受到什么影响,比如成本被推高、电价上涨等。许多国家都在讨论这个问题,而不少地方的冲突又加剧了这种压力。你觉得可以怎么办?对于如何应对需求增长和电力可负担性之间的矛盾,你有什么解决思路吗?
你说得完全对。首先,AI 工厂,也就是这些大型数据中心,应该按工厂来对待。它们不是过去创业公司搭建的那种小型数据中心,而是大型设施,应该作为真正的工业场址来规划。这意味着必须做好规划,投入资源同时优化制冷和能耗,并认识到它们的用电存在灵活调节空间,再把这些工作纳入设计、建设、运营一体化的软件管理周期。
现在还不是这样。如今的数据中心设计和建设仍然比较一次性,因为这一领域太新了;每个地方都各做各的。未来越是标准化,就越能提前规划,也能在这些大型 AI 工厂里进行流程模拟。这可以节省能源,也能让数据中心把多余电力送回电网。
数据中心能否灵活用电,同时保持可靠性?
……社区。我认为这样就能解决你刚才提到的一些问题。
我觉得这很有意思,也很有道理。正如你所说,大家非常关注数据中心能否成为电网的资产,而不只是负担。不过,这很大程度上取决于你刚才提到的一个词:灵活性。数据中心的负荷能不能根据电网需要灵活调整,决定了它们能否帮助解决电网问题,还是会让问题变得更糟。对此仍有很多不确定性和争论:数据中心到底能不能灵活调节,能做到什么程度?一个关键问题是数据中心差异很大:设计不同,地点不同,规格不同,用途也不一样。并非所有数据中心都用于 AI;用于 AI 的,也有些做训练,有些做推理,还有很多不同的用途。要确立“数据中心负荷总体上可以灵活调节”这个原则,似乎很难。很多人会说自己不能灵活调节,需要人们常说的“五个九”可靠性。
我认为答案正在逐渐明朗:数据中心可以维持五个九的可靠性,同时让运营状况变得可见。也就是说,要了解计算任务是什么、何时运行,任务如何关联制冷系统,以及何时从外部市场采购电力,还要了解当地电网的状况。对单个数据中心乃至多个数据中心的运营情况掌握得越清楚——通常运营商会管理好几个数据中心——就越能做好规划,也越清楚什么时候真正需要大量电力,什么时候可以把部分电力送回电网。
我认为这完全做得到。我们正在和 NVIDIA 合作推进这件事,目前已有概念验证项目。我想是在葡萄牙的 Nscale 项目,这是我们首批配备 AVEVA/施耐德数字底座的数据中心之一,其中的软件能够实现我刚才描述的功能。我认为,未来数据中心建设中会越来越常见这种做法。
我正想问这个。你认为从实际角度看,未来所有大型数据中心都必须具备灵活性吗?
我想是的。第一步是让数据中心更清楚地了解自身的用电需求和供电模式,也就是具体弄清楚数据中心里发生了什么。
更分布式、更电气化的能源系统会是什么样
……让数据中心更清楚地掌握自己的用电需求和供电模式,也就是实际了解里面发生了什么。
那整体能源领域接下来会走向哪里?我在一些会议上常说,我们正同时经历着职业生涯中最严重的能源危机之一,也可能正经历人类历史上最重大的技术创新——当然,这要看你是否相信 AI 的拥护者。你认为这会催生什么样的新型能源系统?
未来的能源系统会更加数字化、更加分散,也会更加电气化。我认为这一点很清楚:未来的电气化程度会比现在高得多,但各种能源仍会继续融入其中。我对能源的未来很乐观,也非常看好。还有很多事情可以做。我认为这有利于韧性,也有利于地球;从长远看,成本效益也会超过过去的做法。我觉得这些因素结合起来,会形成一个更可持续的电网和能源系统。
在大家都担忧未来能源供应的时候,听到这么积极的判断确实令人振奋。今天就聊到这里。Caspar Herzberg,和你交谈非常愉快,非常感谢你来做客。
我也很高兴,很荣幸能来。谢谢。
聊得很愉快。感谢我们的制作人 Molly Men 和 Lisa Montgomery,也特别感谢各位收听。欢迎留言、写评论,也可以通过社交媒体联系我们;我们非常重视大家的反馈,请继续告诉我们你的想法。我们很快会带来更多能源领域的新闻和观点。下次节目再见。