“能源互聯網”可助全球能源加速轉型
網大為(wei)(David Wallerstein)作(zuo)為(wei)騰訊(xun)首(shou)席探索官,在過(guo)去幾年間(jian)與眾多科學家、研(yan)究機構、行業(ye)和組織廣泛(fan)合作(zuo),專注(zhu)于(yu)促進可(ke)持續(xu)發展,加快能(neng)源轉型,努力實(shi)現碳中和。
近(jin)期,網(wang)大為受邀出席“國際能源變(bian)革對話”,并就(jiu)如何發(fa)揮(hui)包括(kuo)云、軟(ruan)件、數(shu)據、人(ren)工(gong)智(zhi)能和(he)機(ji)器學習等互聯網(wang)先(xian)進科技在能源轉(zhuan)型中的重要作用,分(fen)享了前瞻性的觀(guan)點(dian)。
“國(guo)(guo)際能源變革對話”由(you)中國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)能源局和國(guo)(guo)際可(ke)再生(sheng)能源署共同主辦。參(can)會嘉賓包(bao)括:國(guo)(guo)際能源署署長Fatih Birol博士、國(guo)(guo)際可(ke)再生(sheng)能源署總干事弗朗西斯科(ke)·拉卡梅拉(Francesco La Camera)先生(sheng),以(yi)及其他致(zhi)力(li)推動可(ke)持(chi)續(xu)發展的(de)領(ling)袖和專(zhuan)家(jia)。
下文摘自網大為的論壇演講,部分內容略有刪改。
觀看演講了解更多關于能源轉型的概念性框架。
隨著(zhu)能(neng)(neng)源生產(chan)和存儲的大幅增加與分布化,以及電(dian)力消費者的增長(chang),我(wo)們面(mian)臨著(zhu)更加復雜和嚴(yan)峻的挑戰。然而,這亦是提升能(neng)(neng)效,優先消納綠(lv)色能(neng)(neng)源的重(zhong)要機遇。
我們可以重構市場,激勵最有效的策(ce)略(lve),通過降低(di)電力需求(qiu)、平衡峰(feng)值,減少整體資源浪費并提(ti)高生產力。
我(wo)相信(xin)我(wo)們面臨一個(ge)重大的機遇,可以(yi)借助(zhu)軟件、數據、云計(ji)算(suan)和人工智能(neng)(AI),重構能(neng)源(yuan)生態系(xi)統。我(wo)們甚至(zhi)可以(yi)稱之為“能(neng)源(yuan)互聯網”(IoE),不久的將(jiang)來,這個(ge)概念就能(neng)變成(cheng)現實。
多(duo)年來(lai),人們(men)一(yi)直(zhi)在探討“軟件層”對能(neng)源(yuan)市(shi)場的(de)創(chuang)新潛力。軟件層既(ji)涉及市(shi)場規則,如定價和稅收,也包(bao)括貫穿整個能(neng)源(yuan)系統的(de)軟件,它們(men)能(neng)夠分析和預測(ce),甚至完成(cheng)智能(neng)操控水泵或(huo)空調系統等任務。
軟件、AI和其他(ta)能源互聯網(wang)創(chuang)新(xin)使(shi)這一(yi)切成為可能。
軟件匯聚一切力量
讓(rang)我們(men)暫時遠離混亂的現(xian)實世(shi)界,畢(bi)竟解決實際(ji)問題(ti)十分復雜(za),而且(qie)耗(hao)費(fei)心神(shen)。
我們(men)可以(yi)(yi)試想一下:能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)價(jia)(jia)(jia)格是完全動態的(de)(de)、實時的(de)(de),對增量(liang)參與(yu)者開放,他(ta)們(men)可以(yi)(yi)將(jiang)自己的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)出(chu)(chu)售給(gei)電(dian)網(wang)。此類(lei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)定價(jia)(jia)(jia)可以(yi)(yi)準確反映(ying)出(chu)(chu)其(qi)“綠色度”(即二氧化碳份額)、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)的(de)(de)效率和充裕程度。假設某天(tian),某地區的(de)(de)風力發電(dian)機組滿負荷運行,就可以(yi)(yi)推測出(chu)(chu)當天(tian)的(de)(de)風電(dian)價(jia)(jia)(jia)格達到(dao)低點,而(er)火電(dian)價(jia)(jia)(jia)格則達到(dao)頂(ding)點。
如果我們能夠(gou)建立(li)這種透明的市場(chang)定價制度,我們就可以為不同場(chang)景和行業中AI驅(qu)動的第三方(fang)能源優化(hua)程(cheng)序創造一個生態(tai)系(xi)統。
以軟件解決方案優化能源生態系統
每個客戶,從海水淡化(hua)廠到電動車(che)車(che)主(zhu),都可以在(zai)優化(hua)的電價機制中平等(deng)受益,這反過來也會反映出能源的綠(lv)色(se)度(du)、豐富度(du)、邊際成本等(deng)其(qi)他因素。
讓我們更進(jin)一步(bu),設想(xiang)一下這(zhe)個激動人心的場景:未來能聯網的各種能源(yuan)消費設備,可以推動用(yong)電(dian)需求與能源(yuan)目標和(he)(he)價格(ge)相同步(bu)。試想(xiang),建(jian)筑冷(leng)卻(que)系(xi)統與綠色發電(dian)系(xi)統協調同步(bu);農田里的水泵、甚(shen)至電(dian)動車、熱水器或(huo)空調,都能夠與電(dian)網協同工作,滿足供暖、冷(leng)卻(que)和(he)(he)充電(dian)需求。這(zhe)種方式不(bu)僅可以優化電(dian)價,還可以減(jian)少浪(lang)費和(he)(he)排放,有助于最大限(xian)度地發揮現有基(ji)礎設施的價值。
我們(men)也(ye)不要(yao)忘記,在某些情況(kuang)下,能源消費(fei)者(zhe)也(ye)有可能成為能源供應者(zhe)。當(dang)需(xu)要(yao)儲存能源時(shi),未來的電動車也(ye)能以合適的價格向電網供電。
為速度而生的“能源互聯網”
隨著能(neng)(neng)源(yuan)轉型加速(su),我(wo)們需(xu)要考慮如何(he)更(geng)多地利用能(neng)(neng)源(yuan)互聯網。關鍵的挑(tiao)戰(zhan)在于(yu)找到并啟動正確的項(xiang)目,以及協(xie)同所有參與者(zhe)以加快進展。
在過去的(de)幾十(shi)年里,我們(men)認識到軟件的(de)運(yun)行(xing)(xing)速度(du)堪(kan)比(bi)光速。它可以高效運(yun)行(xing)(xing),快速驅動(dong)生產力(li),幫助我們(men)每(mei)天不斷(duan)探索和進步。
就緊迫(po)性而言,我(wo)們(men)能源生態系統中的(de)這個“軟件(jian)層”可以與現有硬(ying)件(jian)(如工廠和設(she)備)一(yi)起(qi)工作,此(ci)外配備傳感器的(de)數據流和執行(xing)元件(jian)或許還可以降低成(cheng)本。因(yin)此(ci)我(wo)相信,這些(xie)AI解決方(fang)案(an)能夠(gou)比新建基礎設(she)施或進行(xing)硬(ying)件(jian)升級更迅(xun)捷(jie)。基于這一(yi)點,我(wo)們(men)又可以利用越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)的(de)軟件(jian)驅動途徑來加速能源轉型。
能源存在于(yu)廣泛的(de)(de)生(sheng)態(tai)系統中(zhong),以滿足人類的(de)(de)基本需求。電力行(xing)業是水(shui)資(zi)源密集型(xing)產業。農業亦是完(wan)全依賴水(shui)資(zi)源。在美國等(deng)大型(xing)發達國家,農業耗水(shui)量(liang)約占40%,另(ling)外還(huan)有40%用于(yu)電力系統。
透過“FEW”看問題
如果從食物、能源和(he)水(FEW)這(zhe)三個方面(mian)來解(jie)決我們的能源轉型需求,實現能源轉型將更有希望(wang)。
通常情(qing)況下,升級(ji)為光(guang)伏或風電(dian)可以減少對水(shui)資源(yuan)(yuan)的依賴。對于水(shui)資源(yuan)(yuan)緊張的地區,這可以啟發人們思考(kao)改善水(shui)資源(yuan)(yuan)利用的新(xin)途(tu)徑。
AI有助(zhu)于(yu)實現高(gao)(gao)效的水(shui)(shui)資源利(li)用策略。對于(yu)室(shi)外(wai)農(nong)(nong)業,一些AI策略可以節(jie)省(sheng)高(gao)(gao)達(da)40%的用水(shui)(shui)量(liang),同(tong)時通過精準、智能(neng)(neng)的方式(shi)促進農(nong)(nong)作物健(jian)康和(he)(he)產(chan)量(liang)。同(tong)時,抽水(shui)(shui)需(xu)要耗費大(da)量(liang)能(neng)(neng)源,因(yin)此只需(xu)改善作物健(jian)康狀況(kuang),我(wo)們就可以節(jie)省(sheng)大(da)量(liang)能(neng)(neng)源和(he)(he)水(shui)(shui)資源。
反之,即(ji)使(shi)在農業生產中使(shi)用可(ke)再生能(neng)源,也不(bu)代表我們可(ke)以把大量的水抽取(qu)到農田(tian)中。AI可(ke)以幫我們反復確(que)認優化方向(xiang),例如(ru)作物健康,AI能(neng)幫助我們找到節省寶貴的FEW資源的策略。
前(qian)述(shu)幾項IoE驅動的策略結合采納效用(yong)最(zui)大。在未來(lai),透過(guo)軟(ruan)件(jian)和(he)數據,許多優化系統可以(yi)相互(hu)交流(liu),協同工作以(yi)最(zui)大限度地提(ti)高(gao)效率和(he)實(shi)現(xian)優化。AI、軟(ruan)件(jian)和(he)云技(ji)術(shu)將協助我們節約能源,最(zui)大限度地利用(yong)綠色能源,節約用(yong)水(shui),提(ti)高(gao)農業(ye)和(he)工業(ye)生產力。
但最(zui)重要的(de)(de),是(shi)在(zai)充滿挑(tiao)戰的(de)(de)情況(kuang)下提高人類(lei)的(de)(de)生(sheng)活質量。
我們希(xi)望能(neng)夠與大家(jia)多多交流,繼續探(tan)索這一問題,共同創造更美好的能(neng)源未來(lai),合作應對關鍵挑戰。