AI如何驅動可持續能源的未來
世界渴求能(neng)(neng)源。能(neng)(neng)源不(bu)僅能(neng)(neng)滿(man)(man)足(zu)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)手機及家庭用(yong)電的(de)(de)需求,它(ta)更(geng)是推動經濟(ji)增長、提升人(ren)類生(sheng)活品質(zhi)必不(bu)可(ke)少的(de)(de)要(yao)素(su)。能(neng)(neng)源與聯合(he)國(guo)的(de)(de)可(ke)持(chi)續發展目(mu)標有(you)著密切關系,但是,我(wo)們(men)要(yao)如何滿(man)(man)足(zu)人(ren)類的(de)(de)能(neng)(neng)源需求,同時應對全球變(bian)暖(nuan)和氣(qi)候(hou)變(bian)化的(de)(de)挑(tiao)戰(zhan)?
穩定供應可(ke)再生(sheng)能源(yuan)
在2023年(nian)第(di)28屆聯合(he)國(guo)(guo)氣(qi)候變化大(da)會(hui)上,世界各(ge)國(guo)(guo)領(ling)袖認(ren)識(shi)到,要將全球升溫幅度控制在2°C以內,就(jiu)必須在2030年(nian)之(zhi)前大幅增(zeng)加可再生能源的使用。然(ran)而,要(yao)將(jiang)全球(qiu)變(bian)暖控制(zhi)在(zai)1.5°C以(yi)內,還(huan)需要(yao)將可再生(sheng)能源(yuan)發電量提高三倍(bei),并將全球年均能源(yuan)利用效(xiao)率提升一倍(bei),從每年約2%提高(gao)到(dao)4%以(yi)上。
隨著我(wo)們(men)向低碳和(he)可(ke)持續(xu)、可(ke)再生能源過渡,提供可(ke)靠且(qie)公平的(de)(de)電力供應是各(ge)地政策制定者和(he)企業面臨的(de)(de)難題。為此,他(ta)們(men)日益關注人(ren)工智能的(de)(de)變革(ge)潛(qian)力,將其作為實現目標以(yi)及優化能源生產、管理和(he)消耗的(de)(de)有效工具(ju)。
在(zai)騰訊(xun)研(yan)究院(yuan)撰寫(xie)的(de)《AI與可(ke)持續(xu)發展展望》報告中,我們探討(tao)了人工智能在其中扮演(yan)的重要角色。
應對多(duo)重挑戰(zhan)
當下的能源系統(tong)必須經過變(bian)革,才(cai)能滿足多重目標(biao):
- 提(ti)升效率,降低(di)成(cheng)本:能源系統必須以經濟高效的(de)方式提供(gong)電(dian)力,以可持續的(de)方式支持不斷增長的(de)經濟和人口。
- 向低碳能源過渡:為(wei)了(le)應對氣候變化,我(wo)們必須減少對化石燃料的(de)(de)依(yi)賴,采用風能、太陽(yang)能和(he)其他可再生能源(yuan)等更清潔的(de)(de)替代能源(yuan)。
- 提高能(neng)源安全:氣候事(shi)件(jian)、網(wang)絡(luo)威脅和(he)市場(chang)波動都會(hui)給能(neng)(neng)源(yuan)供(gong)應帶來(lai)風險(xian)。現代能(neng)(neng)源(yuan)系統(tong)必須(xu)足(zu)夠強大,以(yi)抵御這(zhe)些挑戰的影(ying)響。
人工智能(neng)的作(zuo)用
人工智能(neng)正在幫助能(neng)源行業克(ke)服復雜的挑(tiao)戰,讓能(neng)源系統變得更(geng)智能(neng)、更(geng)安全(quan)、適應(ying)性更(geng)強。
優化能(neng)源生產
人(ren)工智能(neng)通過分析數據大(da)大(da)提高效率、降(jiang)低(di)成(cheng)本、增加產出(chu),從而增強能(neng)源生(sheng)產能(neng)力,對(dui)可再生(sheng)能(neng)源和傳統(tong)能(neng)源行業產生(sheng)影響。例如:
- 準確(que)預測(ce)風能和太陽(yang)能等可(ke)再生能源(yuan)的發電量,優化發電廠選(xuan)址和運營規劃。
- 對風能(neng)(neng)和(he)光伏發(fa)電(dian)設備進行智(zhi)能(neng)(neng)控制,在(zai)故障發(fa)生前及時(shi)檢測,并調(diao)整系統(tong)參數,保(bao)持最高效(xiao)率運行。
保障能源供應
能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產出來后(hou)必(bi)須輸送到所需之處。人工智(zhi)能(neng)(neng)在保障能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)輸送的過(guo)程中發揮關(guan)鍵(jian)作用:
- 利用傳感器和攝像頭數據主動監測和維(wei)護管道,檢測管道表面有無腐蝕(shi)或裂縫等問題(ti),以便及時(shi)維(wei)修。
- 通過實時數(shu)據分析改善(shan)應對緊急情(qing)況,調(diao)整能源輸送路線,確(que)保管道系統的安全(quan)和穩定運(yun)行。
通(tong)過預測潛在問題和管理能源輸送(song)(song),人工(gong)智能可增(zeng)強(qiang)基礎設施的修復能力,將能源輸送(song)(song)中斷的風險降至(zhi)最低。
增強能源消耗管理
人工(gong)智能(neng)(neng)驅動(dong)的能(neng)(neng)源(yuan)消耗管理有助于平衡供需,防止(zhi)浪(lang)費,這(zhe)是確(que)保(bao)能(neng)(neng)源(yuan)系統(tong)高效穩定運(yun)行需要(yao)解決的關鍵(jian)挑戰。人工(gong)智能(neng)(neng)通(tong)過以下方式實現這(zhe)一(yi)目標:
- 預測智能電(dian)網中的(de)(de)用(yong)電(dian)需求,幫助平(ping)衡(heng)供需,實現高效的(de)(de)電(dian)力分配(pei)。
- 預測能源消耗(hao)需求,優化(hua)石油、天然氣和煤(mei)炭行(xing)業的(de)庫(ku)(ku)存和供應鏈,從而降低(di)成本(ben),避免(mian)庫(ku)(ku)存過剩。
- 煤炭(tan)消耗管理可幫(bang)助(zhu)企業調整(zheng)運營,節約資源并(bing)響(xiang)應市場需求。
向低碳清潔(jie)能源(yuan)過(guo)渡
向低(di)碳(tan)能源過渡必須與降本增效同步進(jin)行。人工智能能夠輔助發(fa)現新型的能源材料,增加能源市場(chang)的靈活性。
尋(xun)找新型(xing)能(neng)(neng)源(yuan)材料對于降低(di)生(sheng)產成本、提(ti)高能(neng)(neng)源(yuan)系統的靈活性(xing)和效(xiao)率(lv)至(zhi)關重要。人工智能(neng)(neng)正在(zai)加快這一進程(cheng),幫助(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)公司更(geng)快、更(geng)經濟地(di)開發創新解決方案:
- 挖掘材料特性數據,包括科(ke)學文獻,輔助(zhu)發現潛在的新材料和(he)應(ying)用。
- 以虛擬方(fang)式(shi)預測、設計和測試新材料(liao),確(que)定材料(liao)強度或導電性等特性,減少(shao)試(shi)驗次數。
推動能源交(jiao)易市(shi)場化
人工智能,特別是借助大型(xing)語言模型(xing),有助(zhu)于(yu)打(da)造(zao)更(geng)靈(ling)活、更(geng)高效的市(shi)場(chang)(chang)環境,幫助(zhu)市(shi)場(chang)(chang)參與者快(kuai)速適應(ying)市(shi)場(chang)(chang)波動(dong):
- 提供(gong)關于能源需求、價格變(bian)動和政策變(bian)化等趨勢的(de)實(shi)時市場(chang)數據(ju)和分析見解,幫助企業迅速調整(zheng)市場(chang)戰略。
- 通過模擬不同政策和經濟環境(jing)下的交(jiao)易行為,優化能源交(jiao)易市場設計。
塑造可(ke)持續的能源未來(lai)
向低碳經(jing)濟過渡(du)不是一(yi)個一(yi)蹴(cu)而(er)就的(de)(de)過程(cheng)。技(ji)術,尤其是人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng),已經(jing)成(cheng)為能(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)型不可(ke)(ke)或缺的(de)(de)一(yi)部分,它可(ke)(ke)以優(you)化能(neng)(neng)源(yuan)生產、保障能(neng)(neng)源(yuan)輸送、平(ping)衡能(neng)(neng)源(yuan)供(gong)需。隨著人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)不斷進(jin)步(bu),人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)在(zai)材料發現、實時預(yu)測和(he)預(yu)測性維護方面的(de)(de)應用(yong)將變(bian)得更加重要,有助于塑(su)造靈活、低碳、高效的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)市場。人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)可(ke)(ke)以幫助企業做出更明智(zhi)的(de)(de)決策,增強市場靈活性,進(jin)而(er)在(zai)繼續(xu)滿(man)足人(ren)類能(neng)(neng)源(yuan)需求的(de)(de)同(tong)時,為我們(men)的(de)(de)子孫(sun)后代創(chuang)造一(yi)個可(ke)(ke)持續(xu)的(de)(de)社會(hui)。