編者按今年《政府工作報告》首次提出“人工智能+”行動。“人工智能+”是基于大模型、大數(shù)據(jù)、大算力等技術(shù)，實現(xiàn)人工智能對各行各業(yè)的深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。產(chǎn)經(jīng)版即日起推出系列報道，聚焦人工智能如何賦能電力、快遞、制造業(yè)等領(lǐng)域，助力經(jīng)濟新動能培育。敬請關(guān)注。
面對碳中和大考，最有效的方法是提升清潔能源占比、提高能源使用效率、加大電能替代力度。但清潔能源和電能替代是一個長期過程，通過數(shù)字技術(shù)提升能源生產(chǎn)使用效率，對于大多數(shù)行業(yè)和企業(yè)來說仍是實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的有效途徑。
作為數(shù)字技術(shù)發(fā)展高級形態(tài)，人工智能正在改變電力生產(chǎn)、運行、傳輸模式，支撐新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)。隨著數(shù)字化智能化技術(shù)加速滲透，人工智能將怎樣賦能電力行業(yè)發(fā)展？風險和挑戰(zhàn)又將如何應(yīng)對？
覆蓋面越來越廣
5月，光伏發(fā)電量節(jié)節(jié)攀升，如何更好消納這些清潔綠電成了一道難題。如果可以實時監(jiān)測和精準預(yù)測光伏電站運行狀態(tài)，接入海量光伏電站便邁出了關(guān)鍵一步。
在分布式光伏裝機大省江蘇，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司借助人工智能，利用分布式光伏可觀可測系統(tǒng)，實時監(jiān)測和精準預(yù)測超61萬戶2500多萬千瓦的低壓分布式光伏運行狀態(tài)。通過開展光伏出力曲線規(guī)律分析，并結(jié)合氣象預(yù)報、云圖等信息，實現(xiàn)了縣域級分布式光伏出力分鐘級實時觀測和未來10天短期預(yù)測。與分布式光伏實際出力相比較，實時估算準確率達97%，日前預(yù)測準確率達95%，為電網(wǎng)調(diào)度預(yù)測和電力平衡提供有力依據(jù)，更好服務(wù)分布式光伏就地就近消納。
電力巡檢也進入了智能化階段。5月10日，寧夏石嘴山市刮起一場大風，一條1米余長的塑料條被吹到一座變電站絕緣器上，距變電站30多公里的中央監(jiān)控室即刻接到報警信息，并精準顯示出實時畫面及位置信息。一道處理指令隨之發(fā)出，很快塑料條被清除，安全隱患被及時排除。
國網(wǎng)石嘴山供電公司變電運維中心監(jiān)控班班長劉江告訴記者，目前公司所轄46座變電站具備遠程智巡功能，巡視點位覆蓋率100%。可全時段、多角度精準識別異物、發(fā)熱、裂紋等缺陷，大幅度提升了缺陷核查效率。過去一組2人完成46座變電站例行巡檢約需4天，AR“智巡眼”2小時即可全部完成。
不僅是電力調(diào)度和檢修，智能化應(yīng)用還拓展到全域能量治理。在浙江省杭州市蕭山區(qū)，電力部門結(jié)合當?shù)刭Y源稟賦，使數(shù)字技術(shù)與電力業(yè)務(wù)深度融合，打造全域能量管控平臺，在確保電網(wǎng)安全的同時，形成更遠更廣領(lǐng)域輻射力，服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展。
國網(wǎng)杭州市蕭山區(qū)供電公司運檢部副主任呂斌介紹，全域能量管控平臺整合多方資源，將充電樁、企業(yè)微網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)儲能等海量資源匯聚，實現(xiàn)智能協(xié)同；集合智能融合終端、用戶側(cè)末端采集裝置等末端感知設(shè)備，實現(xiàn)電網(wǎng)實時狀態(tài)監(jiān)測、異常診斷、運行評估。
總體來看，人工智能相關(guān)技術(shù)已深入發(fā)電、輸電、變電、配電等多個環(huán)節(jié)，應(yīng)用方向主要包括故障檢測與預(yù)防、設(shè)備維護與優(yōu)化、電網(wǎng)優(yōu)化與管理、自動化報告與文檔生成、虛擬助手和客戶服務(wù)等。
發(fā)揮好先發(fā)優(yōu)勢
在“雙碳”目標下，能源系統(tǒng)形態(tài)深度演進變化：能源品類更加多元，電源數(shù)量大幅增加，電網(wǎng)架構(gòu)更為復(fù)雜，能源消費靈活多變。要在確保能源安全和較低能源成本前提下，順利完成能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，必須對傳統(tǒng)能源體系進行智能化改造。
據(jù)國際能源署預(yù)測，數(shù)字技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用將使油氣生產(chǎn)成本減少10%至20%，到2040年太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電棄電率將從7%降至1.6%。研究顯示，數(shù)字技術(shù)可以幫助我國每年減少二氧化碳排放14億噸。當前，能源行業(yè)整體處于信息化向智能化邁進的過程。各類能源系統(tǒng)由于特性差異，發(fā)展程度不盡相同。其中，電力系統(tǒng)已經(jīng)進入智能化階段。
國網(wǎng)能源研究院發(fā)布報告顯示，電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在能源中的貢獻占比超過七成，主要原因在于電力行業(yè)擁有高比例電子設(shè)備的先發(fā)優(yōu)勢。要充分利用該優(yōu)勢推動電力大數(shù)據(jù)、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展。
在發(fā)電側(cè)，無論是傳統(tǒng)火電廠還是新能源電站，數(shù)字技術(shù)都可以賦能智慧發(fā)電，降低運行運檢成本，提升能源轉(zhuǎn)換效率，幫助電廠多發(fā)電，并支撐新能源大規(guī)模高比例并網(wǎng)和消納。在電網(wǎng)側(cè)，數(shù)字化可提升資源高效配置智能互聯(lián)能力。在用戶側(cè)，數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)終端用戶數(shù)據(jù)廣泛交互、充分共享和價值挖掘，提升終端用能狀態(tài)全面感知和智慧互動能力，支撐各類用能設(shè)施高效便捷接入，從而滿足各類用戶個性化、多元化、互動化用能需求。
“人工智能技術(shù)對于加快推進構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)意義重大。”國網(wǎng)江蘇省電力有限公司數(shù)字化部安全運行處副處長蔣承伶認為，人工智能作為電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型重要支撐，在促進數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合、挖掘海量數(shù)據(jù)價值、驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化升級等方面具有不可替代的作用。
蔣承伶表示，以往受限于數(shù)據(jù)獲取難度大、計算分析能力不足、決策預(yù)測依賴人工等因素，電力行業(yè)存在電力供需匹配難度大、設(shè)備運檢效率不高、新能源消納效率低等痛點。計算機視覺、深度學(xué)習、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)以其強大的數(shù)據(jù)處理能力和學(xué)習能力，為解決這些問題提供了新途徑。
可靠性有待提升
人工智能技術(shù)應(yīng)用讓電力行業(yè)嘗到了甜頭，也帶來了不可回避的問題和挑戰(zhàn)。
當前，能源電力企業(yè)智能化產(chǎn)品多存在應(yīng)用不佳、體驗不好、創(chuàng)造價值不高等問題，關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)布局仍存瓶頸。企業(yè)普遍反映，大數(shù)據(jù)分析、人工智能、區(qū)塊鏈等智能化技術(shù)研發(fā)未緊密結(jié)合行業(yè)應(yīng)用場景，系統(tǒng)兼容性問題普遍存在，很多重要系統(tǒng)尚無成熟的可替代產(chǎn)品或方案。
記者采訪發(fā)現(xiàn)，人工智能在電力行業(yè)應(yīng)用仍處于初試階段，大多數(shù)只在點上燃起星星之火，尚未形成燎原之勢，應(yīng)用智能化水平仍有提升空間。
南方電網(wǎng)有限責任公司黨組書記、董事長孟振平提到，當前人工智能正處于從感知智能到認知智能、決策智能快速演變的關(guān)鍵時期。要深耕電力行業(yè)大模型開發(fā)，加快形成規(guī)?；瘧?yīng)用供給能力。發(fā)揮能源電力行業(yè)需求規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)配套全、應(yīng)用場景多的優(yōu)勢，深化人工智能在生產(chǎn)運行、客戶服務(wù)、新興業(yè)務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，挖掘更多高價值業(yè)務(wù)場景，帶動人工智能技術(shù)產(chǎn)品加速迭代升級。
值得注意的是，隨著人工智能在能源電力行業(yè)逐步推廣，行業(yè)數(shù)字技術(shù)架構(gòu)日趨復(fù)雜，信息系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行風險更加集中。一方面，面對復(fù)雜多變的作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境、應(yīng)用需求，人工智能識別率、誤報率、漏報率等性能指標能否滿足應(yīng)用要求，人工智能的算力能否滿足現(xiàn)場需求，都要經(jīng)過充分測試。另一方面，人工智能技術(shù)也給不法分子提供了新攻擊手段。基于人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)投毒、算法后門、對抗樣本攻擊等，給電網(wǎng)信息安全帶來了新挑戰(zhàn)。
南京大學(xué)人工智能學(xué)院教授李宇峰表示，人工智能在帶來便利的同時，也帶來了一定安全風險。應(yīng)建立全面有效治理機制，發(fā)展穩(wěn)健機器學(xué)習理論方法體系，更好地將人工智能技術(shù)安全應(yīng)用到電力領(lǐng)域。
來源：經(jīng)濟日報
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