摘要：突飛猛進(jìn)的人工智能（AI）技術(shù)，正在以洶涌澎湃的創(chuàng)新動(dòng)能，叩響著各個(gè)行業(yè)的變革之門。與此同時(shí)，在“雙碳”目標(biāo)背景下備受關(guān)注的能源轉(zhuǎn)型，也在數(shù)字化技術(shù)的賦能下日新月異。
突飛猛進(jìn)的人工智能（AI）技術(shù)，正在以洶涌澎湃的創(chuàng)新動(dòng)能，叩響著各個(gè)行業(yè)的變革之門。與此同時(shí)，在“雙碳”目標(biāo)背景下備受關(guān)注的能源轉(zhuǎn)型，也在數(shù)字化技術(shù)的賦能下日新月異。受益于更加全面、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)計(jì)量和采集手段，能源數(shù)據(jù)日益豐富完善，這使得企業(yè)的節(jié)能、減排、降耗有了重要的決策依據(jù)，也為人工智能在能源轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用夯實(shí)了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
那么，在能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，人工智能扮演怎樣的角色？全球能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家施耐德電氣展望了這一創(chuàng)新方向的發(fā)展趨勢(shì)。
三箭齊發(fā)，人工智能推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型加速
作為長(zhǎng)期深耕數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)先企業(yè)，施耐德電氣一直緊密關(guān)注AI等新興技術(shù)在能源變革進(jìn)程中起到的積極作用。在2024年世界人工智能大會(huì)上，施耐德電氣副總裁、數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù)中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人，施耐德電氣（中國(guó)）軟件研發(fā)中心負(fù)責(zé)人張磊表示：“當(dāng)前，人工智能已經(jīng)成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)，并在減少碳排放、能源需求優(yōu)化以及提高運(yùn)營(yíng)效率這三大方面發(fā)揮著重要作用。”
施耐德電氣副總裁、數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù)中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人，施耐德電氣（中國(guó)）軟件研發(fā)中心負(fù)責(zé)人張磊在世界人工智能大會(huì)上接受媒體采訪
首先，在減少碳排放方面，人工智能可以優(yōu)化工業(yè)制造、建筑樓宇、交通運(yùn)輸?shù)饶茉疵芗彤a(chǎn)業(yè)的運(yùn)作流程，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳效果。例如，一家供暖公司的公共服務(wù)設(shè)施，通過(guò)使用施耐德電氣的區(qū)域能源系統(tǒng)與人工智能負(fù)荷，能夠有效預(yù)測(cè)供暖需求，從而優(yōu)化能源使用，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，并有效減少碳排放。
其次，在能源需求優(yōu)化方面，人工智能可以通過(guò)對(duì)微電網(wǎng)和電動(dòng)車充電站的管理優(yōu)化，確保能源使用的高效性，并巧妙地避開(kāi)高峰需求時(shí)段。在這方面，施耐德電氣的人工智能算法可以不斷分析來(lái)自發(fā)電機(jī)、電動(dòng)汽車充電站、電池、備用發(fā)電機(jī)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、聯(lián)合發(fā)電與供熱系統(tǒng)和效能計(jì)量的數(shù)據(jù)，以動(dòng)態(tài)優(yōu)化能源供應(yīng)和需求。
最后，在提高運(yùn)營(yíng)效率方面，人工智能可以通過(guò)幫助企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)維護(hù)、流程優(yōu)化，以減少故障發(fā)生，并顯著提升設(shè)備性能和能源效率。比如，施耐德電氣利用人工智能算法尋找企業(yè)生產(chǎn)工藝中的規(guī)律，可以在滿足生產(chǎn)安全的前提下，尋找到生產(chǎn)工藝中全局設(shè)備組合和參數(shù)的最優(yōu)解，進(jìn)而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗與效率提升。
助力需求側(cè)轉(zhuǎn)型，讓AI建模“事半功倍”
伴隨著新型能源體系建設(shè)的不斷深入，特別是在需求側(cè)，終端用能清潔化、低碳化的進(jìn)程日新月異，AI技術(shù)勢(shì)必成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型不可或缺的支撐。
一個(gè)重要的原因是，大多數(shù)產(chǎn)生能耗的工藝過(guò)程，無(wú)論是制造流程等工業(yè)過(guò)程，還是樓宇的供暖、制冷等過(guò)程，都需要通過(guò)建模和持續(xù)優(yōu)化，來(lái)實(shí)現(xiàn)能耗的降低，即只有建立了過(guò)程模型，才能從原理上剖析出能耗的關(guān)鍵影響因素，發(fā)現(xiàn)并修復(fù)能耗異?，F(xiàn)象，并制定出有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案，從而有效減少能源需求。
然而，在許多情況下，由于過(guò)程的復(fù)雜性，單純基于物理基本定律來(lái)構(gòu)建模型已變得不切實(shí)際。以樓宇行業(yè)為例，要構(gòu)建完整的建筑能耗模型，不僅動(dòng)輒需要一支龐大的專家團(tuán)隊(duì)，需要考慮的細(xì)節(jié)因素更是浩如煙海。
而面對(duì)這類棘手的建模問(wèn)題，人工智能則能夠“另辟蹊徑”，提供更加高效的解決之道。例如，使用人工智能范疇內(nèi)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，就可以從測(cè)量的數(shù)據(jù)入手，通過(guò)學(xué)習(xí)構(gòu)建出預(yù)測(cè)模型，從而實(shí)現(xiàn)“事半功倍”的效果。
張磊指出，當(dāng)前，利用AI技術(shù)降低能耗的應(yīng)用已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了樓宇供暖與制冷、海水淡化、家庭能源優(yōu)化或區(qū)域供暖系統(tǒng)等各類工業(yè)場(chǎng)景中。假以時(shí)日，這類應(yīng)用在能源轉(zhuǎn)型中的作用和效應(yīng)，勢(shì)必得到更加廣泛和顯著的發(fā)揮。
踐行與賦能并重，以創(chuàng)新推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展
坐而論道，不如起而行之。張磊介紹，如今，人工智能已經(jīng)成為施耐德電氣業(yè)務(wù)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。無(wú)論是在中國(guó)乃至全球廣泛鋪就的AI研發(fā)布局，還是與各行業(yè)生態(tài)合作伙伴共同展開(kāi)的融合創(chuàng)新，都讓施耐德電氣得以盡早地將AI技術(shù)與廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景深度融合起來(lái)，率先化身為以AI技術(shù)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的“踐行者”和“賦能者”。
一個(gè)鮮活的實(shí)例是，施耐德電氣無(wú)錫工廠通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為世界級(jí)的“端到端燈塔工廠”。項(xiàng)目中采用的EcoStruxure微網(wǎng)能源顧問(wèn)，正是基于智能AI算法大幅度提升了能源調(diào)度的性能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源消費(fèi)和本地生產(chǎn)的日前預(yù)測(cè)能力。在這一因素的助力下，該燈塔工廠在確保系統(tǒng)100%安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)下，實(shí)現(xiàn)了100%綠電消費(fèi)，工廠運(yùn)營(yíng)階段平均度電成本降低7%。
施耐德電氣無(wú)錫零碳燈塔制造示范園
與此同時(shí)，施耐德電氣還積極扮演“賦能者”的角色，以人工智能積極助力行業(yè)用戶應(yīng)對(duì)能效挑戰(zhàn)。以太古地產(chǎn)與施耐德電氣的合作為例，在單純依靠傳統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)已面臨節(jié)能瓶頸的情況下，施耐德電氣基于數(shù)字化能源管理平臺(tái)，利用AI算法，幫助太古地產(chǎn)進(jìn)行了冷熱負(fù)荷預(yù)測(cè)、冷站啟停策略優(yōu)化以及海水群控策略優(yōu)化，將預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性提升至95%以上，并實(shí)現(xiàn)超過(guò)5%的能源節(jié)約。
再如，在大連銀行數(shù)據(jù)中心的暖通節(jié)能改造項(xiàng)目上，施耐德電氣基于AI算法與機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的末端精密空調(diào)進(jìn)行了優(yōu)化，使其根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)制冷輸出，同時(shí)對(duì)冷站控制系統(tǒng)進(jìn)行全局改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)末端空調(diào)系統(tǒng)節(jié)省31%電力消耗，冷站制冷效率預(yù)計(jì)提升20%的良好效果。
展望未來(lái)，伴隨著方興未艾的技術(shù)迭代創(chuàng)新和應(yīng)用深化，AI技術(shù)必將以更加深入的筆觸，在綠色可持續(xù)發(fā)展的篇章中書(shū)寫(xiě)下濃墨重彩的一筆。而施耐德電氣也將更加緊密地?cái)y手來(lái)自各個(gè)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)伙伴，以人工智能技術(shù)為強(qiáng)勁引擎，持續(xù)為推動(dòng)全社會(huì)的能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展注入澎湃動(dòng)力。
