绿色能源的“低碳AI小助理”

2022-03-01莫宏伟

知识就是力量 2022年2期

莫宏伟

在“双碳”目标下，以清洁能源代替化石能源已是大势所趋，而人工智能技术则像是幕后英雄。这个智能化的“小助理”究竟做了哪些工作呢？

风电、光伏等新能源很容易受到环境因素的限制。因此，在这一特定背景下，功率预测系统的作用就显得尤为重要。功率预测系统除了能合理调整电网调度、优化发电计划、改善电网调峰能力外，还有一个极为重要的功能，那就是减少弃风和弃光率，这是实现降本增效的基础。

过去，通过历史资料以及人工经验预测出的功率，准确率低、波动性大。如今，在大数据和人工智能技术发展的助力下，智能功率预测让能源的生产工作变得便利许多。

就拿电力生产来说，最常见的超短期预测要求系统预测4小时内的功率输出，这意味着预测系统需要在未来16个时间点（每15分钟计为一个时间点）上都保持出色的预测准确率和稳定性。传统电力数据预测方法是一种“从已有功率数据预测未来功率”的方案，因此其在时间维度上缺乏必要的数据支撑。而人工智能就可以采用更多维的数据。

智慧能源管理系统

生产过程中，消耗的能源是否超出标准或被浪费，需要通过管理手段约束。人工智能可以结合大数据、数字化等技术推进“双碳”目标的实现。

在工业生产中，将人工智能技术与工业自动化、能源管理技术相结合，可以提高能源管理和使用效率。当智慧能源管理系统能根据负荷预测调配清洁能源和储能时，就可以实现清洁能源最大化地就地消化、吸纳，帮助工厂或工业园区降低成本，实现低碳减排。

以一条水泥生产线为例，通过对能源的智慧管理，在使用了先进的过程控制等技术后，煤耗可以降低到2.44千克，每年减排二氧化碳约8400吨。

“双碳”目标的达成需要科技创新的推动，具体到每个企业、每个社区时，规划和建设能源网就成为重中之重。在“织就”能源网上，人工智能和大数据等技术有着不可替代的地位。能源网的规划和建设很大意义上决定社会能不能更好地达成“双碳”目标。从能源网的规划设计到投资建设，再到运营维护，都需要通過大数据、人工智能、物联网等技术建立强大的数据模型，让每个阶段实现最优化。在人工智能技术的支撑下，能源和环境——这两个长期相互对立的事物和谐共生。通过不懈地努力，让风电和光伏成为“新煤炭”，动力电池和氢能成为“新石油”，而能源网则成为“新电网”。

无废社会，指的是通过节约减排和循环利用，实现在限域范围内的废弃物近零排放。在无废社会建设中，人工智能技术是如何应用的呢？

以无废社会建设的垃圾分类行业为例：垃圾处理装备需要智能技术，如智能分选技术、智能应急装备等;垃圾资源化利用需要数字技术，如基于大数据的全生命周期分析等;垃圾处理系统的管理、监督也需要传感技术和数字技术等。未来完全可以用现代化的、智能的、自动化的分选技术，来实现后续的垃圾分类工作。

以智能化手段来应对能源革命的挑战，正在成为全世界面向未来、走绿色能源发展之路的首选。相信随着科学技术的发展，人工智能这个“小助理”将给我们带来越来越多的惊喜。