大唐國(guó)際托克托發(fā)電公司工作人員在檢查高壓設(shè)備。

朱 森攝

金風(fēng)科技工作人員操作能碳管理平臺(tái)。

采訪對(duì)象供圖

當(dāng)前，AI（人工智能）技術(shù)在助力能源轉(zhuǎn)型中應(yīng)用愈加廣泛。前不久，國(guó)能日新科技股份有限公司發(fā)布了其自研的新能源大模型“曠冥”，該模型能夠幫助提高新能源發(fā)電效率、應(yīng)對(duì)極端天氣。中國(guó)華電、玖天氣象、華為等企業(yè)共同發(fā)布“基于AI大模型技術(shù)新能源氣象功率預(yù)測(cè)解決方案”，通過(guò)對(duì)新能源功率預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)“智算”，提升預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度、降低電站運(yùn)營(yíng)成本。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著AI技術(shù)深入應(yīng)用，其在推動(dòng)能源加快轉(zhuǎn)型方面的潛力將被不斷激發(fā)。

提高管理效率

河北省張家口市地處華北平原與內(nèi)蒙古高原連接區(qū)域，是華北地區(qū)風(fēng)能和太陽(yáng)能資源最豐富的地區(qū)之一。大唐索拉風(fēng)電場(chǎng)智慧場(chǎng)站就坐落于此。這座智慧場(chǎng)站采用智慧化管控系統(tǒng)進(jìn)行管理，值班員可以通過(guò)一體化平臺(tái)看到風(fēng)電場(chǎng)升壓站全貌以及對(duì)應(yīng)的設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)位，對(duì)設(shè)備狀態(tài)、人員行為、安防環(huán)境等進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)。

風(fēng)電和光伏項(xiàng)目的新能源場(chǎng)站，大多位置偏遠(yuǎn)且分布零散。場(chǎng)站內(nèi)設(shè)備種類繁多，占地面積廣闊，也增加了管理的復(fù)雜性。在傳統(tǒng)的管理模式下，場(chǎng)站運(yùn)維人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備控制和巡檢，耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，成為新能源企業(yè)發(fā)展的一大阻礙。而AI技術(shù)的引入，則能夠降低管理成本，顯著提升場(chǎng)站管理效率。

“AI可以幫助實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電設(shè)備智能控制、圖像智能識(shí)別、負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，大大降低了人工成本。”據(jù)大唐國(guó)際生產(chǎn)部新能源處相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，AI技術(shù)能對(duì)場(chǎng)站的風(fēng)電機(jī)組、光伏逆變器等發(fā)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)智慧控制，并通過(guò)自學(xué)習(xí)從風(fēng)和光等自然資源中獲取更高發(fā)電效率。此外，AI技術(shù)還革新了傳統(tǒng)的人工巡檢方式，通過(guò)集成AI識(shí)別算法的攝像頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏組件和風(fēng)機(jī)葉片的高精度自動(dòng)化巡檢。

AI技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源供應(yīng)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能通過(guò)分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

“除了在場(chǎng)站端的應(yīng)用，AI還能應(yīng)用于集控端的發(fā)電和檢修策略優(yōu)化上。”大唐國(guó)際生產(chǎn)部新能源處相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴筆者，AI大模型可以分析設(shè)備運(yùn)行及歷史故障產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，為管理者提前預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)。“例如，企業(yè)研發(fā)的故障模型可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備劣化的征兆，并根據(jù)設(shè)備壽命規(guī)律合理優(yōu)化檢修策略。通過(guò)實(shí)施更加精準(zhǔn)的維護(hù)計(jì)劃，不僅顯著延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，還大幅度降低了停電的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維管理的全面優(yōu)化。”

AI技術(shù)還逐步深入并滲透至新能源企業(yè)管理的各個(gè)層面與細(xì)節(jié)中。

據(jù)金風(fēng)科技人工智能應(yīng)用研究院院長(zhǎng)宋建軍介紹，金風(fēng)科技在無(wú)人化電站建設(shè)、物資調(diào)撥和翻譯等工作中已開(kāi)始使用AI技術(shù)。目前，企業(yè)開(kāi)發(fā)的行業(yè)翻譯大模型可以幫助實(shí)現(xiàn)高精度的行業(yè)術(shù)語(yǔ)翻譯，支持風(fēng)電行業(yè)的國(guó)際化需求。“未來(lái)，企業(yè)將在多模態(tài)大模型、視覺(jué)分析、運(yùn)籌學(xué)等技術(shù)方向長(zhǎng)期投入，讓AI技術(shù)全面助力新能源的技術(shù)創(chuàng)新和運(yùn)營(yíng)管理。”

“AI技術(shù)對(duì)于新能源領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是顛覆性的，提升了行業(yè)整體運(yùn)行效率。”中國(guó)人民大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授陳占明認(rèn)為，AI不僅能讓企業(yè)優(yōu)化管理決策，還能幫助企業(yè)降本增效，未來(lái)將成為越來(lái)越多新能源企業(yè)的選擇。

優(yōu)化能源調(diào)度

AI技術(shù)不僅能提升企業(yè)的管理效率，還能優(yōu)化企業(yè)和用戶之間的能源調(diào)度。

今年夏天，在南方電網(wǎng)云南大理供電局“源網(wǎng)荷儲(chǔ)充”智能調(diào)控平臺(tái)的自動(dòng)調(diào)控下，云南大理天峰山風(fēng)電場(chǎng)快速高效地將來(lái)自大理的新能源輸送到云南各地及粵港澳大灣區(qū)，為千家萬(wàn)戶帶來(lái)絲絲清涼。

據(jù)相關(guān)工作人員介紹，AI智能調(diào)控模式能夠高效輔助調(diào)控員進(jìn)行決策、方式轉(zhuǎn)供，實(shí)時(shí)進(jìn)行潮流斷面的動(dòng)態(tài)控制、風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)識(shí)別、輔助電力系統(tǒng)快速響應(yīng)各種異常情況，大幅降低調(diào)度員頻繁操作的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效支撐新能源年度電量占比60%以上地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

除了避免誤操作、誤調(diào)度，AI也能參與制定更優(yōu)化的調(diào)度計(jì)劃。

新能源發(fā)電具有較強(qiáng)的間歇性與波動(dòng)性,“高溫?zé)o風(fēng)”“晚峰無(wú)光”等現(xiàn)象影響著發(fā)電質(zhì)量，也給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)挑戰(zhàn)。AI技術(shù)可以幫助整合多維數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)新能源電力波動(dòng)，使供需更加匹配。據(jù)宋建軍介紹，金風(fēng)科技正在利用AI大模型技術(shù)升級(jí)現(xiàn)有的負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，以期對(duì)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)負(fù)荷等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)分析和計(jì)算，幫助電網(wǎng)制定更加優(yōu)化的調(diào)度計(jì)劃，減少能源浪費(fèi)。

極端天氣是新能源發(fā)電面臨的又一難點(diǎn)，直接影響發(fā)電穩(wěn)定性。AI的分析算法可以捕捉大氣實(shí)時(shí)情況、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)氣象，提高新能源電力輸出效率。例如，國(guó)能日新研發(fā)的“曠冥”大模型在預(yù)測(cè)大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等極端天氣事件方面表現(xiàn)出色，命中率有所提升，這能進(jìn)一步幫助制定電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃和策略，確保電力供需平衡。

AI從海量數(shù)據(jù)中進(jìn)行模式識(shí)別和流程優(yōu)化的能力，使其成為推動(dòng)新興能源調(diào)度模式發(fā)展的重要技術(shù)選擇。

在2024國(guó)際數(shù)字能源展上，廣東省深圳市發(fā)布虛擬電廠調(diào)控管理云平臺(tái)3.0。該平臺(tái)已接入充電樁、樓宇空調(diào)、光伏等9類共計(jì)5.5萬(wàn)個(gè)可調(diào)負(fù)荷資源，總?cè)萘坑?10萬(wàn)千瓦。據(jù)工作人員介紹，憑借先進(jìn)的通信采集技術(shù)，平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理能力已從上線之初的十萬(wàn)級(jí)躍升至百萬(wàn)級(jí)，整體感知時(shí)效進(jìn)入毫秒級(jí)。作為一種新興能源調(diào)度模式，虛擬電廠將閑散在終端用戶的電力負(fù)荷資源聚合起來(lái)并加以優(yōu)化控制，目前正在國(guó)內(nèi)探索落地。AI的應(yīng)用將加快分布式可再生設(shè)備的普及和使用，更好地支撐能源轉(zhuǎn)型。

催生更多創(chuàng)新

未來(lái)，新能源應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化將使新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)AI的需求進(jìn)一步增強(qiáng)，推動(dòng)更多基于AI的創(chuàng)新應(yīng)用落地。

例如AI可以幫助開(kāi)發(fā)新能源發(fā)電和存儲(chǔ)的高性能、低成本材料，助力能源轉(zhuǎn)型。此外，自動(dòng)化、智能化機(jī)器以及AI技術(shù)還可以用于海上可再生能源電站等建設(shè)場(chǎng)景，提供綠色、清潔的能源。

隨著新能源企業(yè)逐漸向以“AI算法”為核心的管理模式變革，AI可以助力更多新產(chǎn)品和新模式的創(chuàng)新。業(yè)內(nèi)人士表示，一方面，AI可以實(shí)現(xiàn)更高效的能源儲(chǔ)存與管理，形成像智能風(fēng)機(jī)、無(wú)人電站、新能源大數(shù)據(jù)平臺(tái)等創(chuàng)新產(chǎn)品；另一方面，AI也可以輔助設(shè)計(jì)更優(yōu)化的資源布局和配置，催生虛擬電廠、碳交易、備件平臺(tái)交易等新模式。

目前，AI的應(yīng)用更多集中在企業(yè)方面。未來(lái)，AI的潛力將進(jìn)一步釋放，更多地惠及用戶群體。

“在能源消費(fèi)領(lǐng)域，AI可以根據(jù)家庭用能的歷史數(shù)據(jù)歸納用戶的消費(fèi)行為，幫助用戶在各種供電方式之間擇優(yōu)進(jìn)行切換，為用戶做好微觀層面的能源管理。”除了為用戶提供個(gè)性化的能源消費(fèi)建議，陳占明認(rèn)為，AI在新能源產(chǎn)品和服務(wù)的銷(xiāo)售方面也有應(yīng)用空間。“通過(guò)分析人們的用能模式，構(gòu)建精準(zhǔn)的用戶畫(huà)像，從而降低能源消耗并提升用戶參與度和滿意度。”

盡管應(yīng)用前景廣闊，當(dāng)前，AI賦能新能源領(lǐng)域發(fā)展還存有一些挑戰(zhàn)與困難。

廈門(mén)大學(xué)中國(guó)能源政策研究院教授林伯強(qiáng)認(rèn)為，AI性能的不確定性、數(shù)據(jù)孤島與高質(zhì)量數(shù)據(jù)不足、濫用與社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、先進(jìn)算力不足以及AI自身的能源消耗等問(wèn)題，都會(huì)給AI在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)挑戰(zhàn)。對(duì)此，需要采取多維度的應(yīng)對(duì)策略，包括推動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與共建共享、完善AI研發(fā)應(yīng)用相關(guān)法律法規(guī)、保障數(shù)據(jù)安全和倫理規(guī)范、加大技術(shù)研發(fā)投入、優(yōu)化算法模型以降低算力需求，并探索利用可再生能源支持AI基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)模式等。

陳占明認(rèn)為，基于大語(yǔ)言模型的AI主要側(cè)重于在既有的知識(shí)框架內(nèi)處理與預(yù)測(cè)信息，而更具革新性的AI技術(shù)則有望對(duì)能源轉(zhuǎn)型產(chǎn)生更大的影響。