人工智能四大运用方向加速动力转型

发布时间:2022-02-24 19:46:34 | 作者:环球体育靠谱吗


  陈述剖析了人工智能技能在动力涣散化、数字化和脱碳化转型进程中的巨大需求和运用规模,从规划、赋能、办理三方面提出了九项准则,旨在开释人工智能潜力,助力动力转型。陈述为动力公司、方针制定者等利益相关方提出了指导性主张,即加强各方协作、优化商场运作机制、树立更清晰的动力数据法规等。

  2021年8月政府间气候变化专门委员会发布的第六次评价陈述以及近年来日益显着的热浪、洪水和野火等气候变化,均引起了方针制定者、企业和出资者的重视。跟着第二十六届联合国气候变化缔约方大会(COP26)的接近,估计气候方针的发布速度将进一步加速。低碳经济转型进程亟需加速,动力范畴是这一进程的中心应战,人工智能在促进动力转型中将发挥重要作用。

  为完成深度脱碳,需求将动力体系的二氧化碳排放量敏捷降至极低水平。动力体系脱碳化转型带来一体化和电气化革新,电力、交通、工业、修建等职业之间的互动明显增强,且该体系将由相互依赖的动力和电信网络构成。为了加速向广泛、实惠、低碳化动力供给的改变,需求进一步优化动力体系的各个环节,并强化每个环节之间的和谐与协作。

  动力体系转型包含敏捷扩展可再生动力的供给以及供暖、工业和交通大规模清洁电气化。跟着电动汽车保有量的添加、电池储能本钱的下降以及修建和重工业均趋向净零排放用电,估计从2019年到2050年,电力在全球动力需求中占比将添加60%。电力将被越来越多地用于供温暖制冷、运送,乃至是制备氢气等。

  在彭博新动力财经的《2020年新动力展望》中,有一项关于未来动力经济转型的长时刻预期,即到2050年,56%的发电量将来自太阳能和风能,别离到达7.6太瓦和4.6太瓦。且该假定树立在保持现在方针基础上,这反映出即便不考虑昂扬的煤炭价格或净零排放方针,太阳能、风能和储能经济也成为电力职业快速脱碳的重要驱动力。

  进步可再生动力发电的份额将使电力体系包含更多来自间歇式发电机供电,并且愈加涣散。现在,分布式小型光伏电站占全球发电装机容量的4%,中型发电厂的装机容量为944兆瓦,依据彭博新动力财经动力转型的猜测,到2050年,分布式小型光伏电站占比将进步至13%,而中型发电厂的装机容量将减缩80%以上,仅158兆瓦。

  依据脱碳方针及现在开展趋势判别,未来将有很多的实体设备接入电网,尤其是配电网的接入。在配电网中,电流也将变得越来越动态和多向性(见图1),比如小型分布式设备或许会发电并回售给电网、电动汽车快充等导致需求激增、智能家居等设备或许会在电网运营商不知情的情况接入电网,这些都将对电流的稳定性发生不小的影响。

  i仅包含电池、电动和插电式混合动力乘用车(不包含商务车和两轮或三轮车)。ii仅包含太阳能和风能(不包含其他可再生动力)。iii包含大型电站级和节能型锂离子电池存储。来历:改编自德国动力署(2020),图片来自彭博新动力财经(2020)

  人工智能是一款可以应对全球动力转型杂乱性、进步体系功率,然后降低本钱、加速转型速度的强壮东西,首要运用于四个要点范畴:可再生动力发电才能和需求猜测、电网运转和优化、动力需求办理以及资料发现和立异。依据德国动力署在2020年 对人工智能在动力职业运用范畴的剖析(见图2),人工智能运用依据运用的数据资料可分为以下几类:商场、产品和气候数据, 图画和视频,设备和传感器数据。以下各节将对这些运用详细说 明。

  人工智能在可再生动力发电才能和需求猜测中的运用首要表现为如图2中的1-7,详细如下:

  太阳能和风能电场的选址。选址对发电厂的容量因数影响较大,经过凭借人工智能技能,可以寻觅既有最佳的日照和风力资源又便于接入现有电网基础设备的地址。

  改进产品规划。人工智能还可以协助改进产品规划,例如在新式人体工程学风电机组叶片、光伏面板或电力电子器件、操控体系的规划方面。

  猜测毛病和罢工。发电厂投产后,运营商需求对其进行定时保护,以防止因体系毛病导致停机和额定的修理费用。

  优化保护方案。人工智能经过凭借传感器的实时监测数据,在检测到反常情况时触发预警,为海上风电场等偏僻设备保护节约很多本钱。

  太阳能和风能设备发电量的猜测。现在,猜测太阳能和风能电场的发电时刻与发电量仍比较困难,人工智能经过学习前史气候数据、传感器数据(例如实时风速和日照强度等丈量数据)、图画和视频数据(例如卫星云图)可以完成对太阳能和风能设备发电量的猜测。

  猜测电力需求。该猜测进程也适当杂乱,处理不妥简单导致停电或可再生动力缺少,人工智能经过对前史消费数据剖析,来协助猜测体系的电力需求。

  凭借人工智能来优化电网的运转方法,进一步进步现有线路的输电和配电才能,并延伸设备的运用寿命,将是支撑动力转型的关键因素。

  电网规划和规划。依据彭博新动力财经猜测,到2050年,需求出资至少14万亿美元用于建造新式电网基础设备和更新改造电网,以加强可再生动力配电网的建造以及支撑修建、工业和交通电气化开展。

  设备运转和保护。在电网办理中,人工智能也被用于一系列重要设备的运转和保护作业。

  办理和调理动力需求是决议动力范畴能否完成低本高效脱碳的重要因素之一。人工智能的运用有助于进步工厂和数据中心的动力功率,加速分布式可再生设备的遍及和运用。

  开发用于清洁动力发电和存储的高性能、低本钱资料已经成为动力转型的燃眉之急。为了满意杂乱的性能需求,资料的发现、开发、布置进程往往本钱高度密布且周期较长。

  准则1:自动化——规划发电设备的运转方法,完成体系自动化操控并进步电网人工智能的自主性。

  准则2:可持续性——活跃推进新式基础设备的节能降耗以及采纳契合人工智能可持续开展的做法来约束碳脚印。

  准则4:数据同享——树立一致的数据规范和数据同享机制,以进步数据质量和完成数据可用。

  准则5:价值最大化——树立全方位的商场体系与监管结构,使人工智能用例完成技能价值最大化。

  准则 6:教育赋能——经过以人为本的人工智能技能为用户和劳动力赋能,并进行技能教育以匹配技能的开展。

  准则9:职责担任——保证人工智能契合道德规范并以负职责的方法加以运用,是人工智能开发和布置的中心。