人工智能已開(kāi)始改變能源行業(yè)
數(shù)字經(jīng)濟(jì)在金融貿(mào)易等領(lǐng)域的影響已經(jīng)非常明顯，接下來(lái)也將會(huì)從商業(yè)、供應(yīng)、管理、市場(chǎng)分析、安全等幾個(gè)方面改變能源行業(yè)。雖然人工智能發(fā)展才取得一些進(jìn)展，但已經(jīng)不難看到它們將帶來(lái)革命性改變。
人工智能正在推動(dòng)第四次工業(yè)革命，它將提升能源行業(yè)的預(yù)測(cè)能力，優(yōu)化其生產(chǎn)力和管理能力，帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。人工智能整合了人類的優(yōu)點(diǎn)，并突破其上限，能源行業(yè)需要新觀念去應(yīng)對(duì)人工智能帶來(lái)的改變，以及把握它所帶來(lái)的機(jī)會(huì)。
第四次工業(yè)革命將把人類和人工智能在各種平臺(tái)里關(guān)聯(lián)起來(lái)，面對(duì)人工智能強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)意想象力將是人類唯一優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，開(kāi)發(fā)成功的人工智能系統(tǒng)需解決三大問(wèn)題，運(yùn)算能力、可用的數(shù)據(jù)和想象力，而后者往往是最難以實(shí)現(xiàn)的。
能源生產(chǎn)的商業(yè)和供應(yīng)智能化
能源行業(yè)未來(lái)的發(fā)展主要在于優(yōu)化和預(yù)測(cè)，而人工智能正好能針對(duì)能源生產(chǎn)，能源電網(wǎng)平衡和消費(fèi)習(xí)慣等方面提供獨(dú)特的解決方案。不難預(yù)測(cè)，人工智能將成為能源行業(yè)的重要組成部分，應(yīng)用于生產(chǎn)方、傳送方和消費(fèi)方上。人工智能是一個(gè)自我學(xué)習(xí)和演算的應(yīng)用過(guò)程，而非模仿人類工作的編程方式，即其能夠集合人類擅長(zhǎng)的，例如視覺(jué)感知、理解、溝通、隨機(jī)應(yīng)變等能力，同時(shí)克服人類極限，將這些優(yōu)勢(shì)與當(dāng)前的計(jì)算機(jī)大規(guī)模而且迅速的數(shù)據(jù)處理功能結(jié)合起來(lái)。
這為能源行業(yè)提供了新的機(jī)會(huì)。以石油行業(yè)為例，很多家石油公司考慮到世界經(jīng)濟(jì)對(duì)石油依賴下降，均開(kāi)始轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)。在這一趨勢(shì)下，他們需要在石油市場(chǎng)營(yíng)利，需要優(yōu)化化石能源的生產(chǎn)過(guò)程，并且更加精準(zhǔn)地把握客戶的利益需求。法國(guó)道達(dá)爾公司正在與谷歌和微軟等技術(shù)巨頭合作，在能源領(lǐng)域開(kāi)發(fā)數(shù)字技術(shù)，尤其是人工智能技術(shù)。目前，道達(dá)爾公司的工程師正與頂級(jí)的軟件開(kāi)發(fā)人員一起探討如何將復(fù)雜的算法應(yīng)用到油氣領(lǐng)域，優(yōu)化勘探、生產(chǎn)、銷售等程序。英國(guó)石油公司亦投資開(kāi)發(fā)人工智能技術(shù)，企圖結(jié)合技術(shù)數(shù)據(jù)和自然環(huán)境數(shù)據(jù)，優(yōu)化鉆井作業(yè)。
可再生能源的生產(chǎn)正在迅速增長(zhǎng)。隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等技術(shù)的發(fā)展，這些能源越來(lái)越受歡迎，經(jīng)濟(jì)效益也越來(lái)越高。不過(guò)，可再生能源行業(yè)的最大挑戰(zhàn)在于可再生能源生產(chǎn)具有間歇性，其產(chǎn)量取決于天氣條件，如風(fēng)吹或陽(yáng)光照射，一些研究更指出氣候變化可能導(dǎo)致全球可再生資源分布巨變。這意味著一旦能源需求激增，可再生能源不一定能滿足需求，因此許多國(guó)家需要采用多種策略來(lái)填補(bǔ)可再生能源供應(yīng)方面的空白。
同時(shí)，消費(fèi)者的消費(fèi)模式也是難以預(yù)測(cè)，這對(duì)供求管理以至電網(wǎng)均造成了不穩(wěn)定性。可再生能源行業(yè)需要一種可以確保供需始終處于均衡狀態(tài)的智能技術(shù)，來(lái)解決能源流的預(yù)測(cè)和管理問(wèn)題。
IBM計(jì)劃推出一款名為深雷的新產(chǎn)品，這款產(chǎn)品將以0.2英里到1.2英里的分辨率提供精確的天氣預(yù)報(bào)，該技術(shù)整合了數(shù)十種預(yù)測(cè)模型，收集了大量有關(guān)天氣、環(huán)境、大氣條件以及太陽(yáng)能電站和電網(wǎng)運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)源。IBM還在可再生能源預(yù)測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的合作研究，有超過(guò)200個(gè)項(xiàng)目使用其太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)測(cè)技術(shù)，并與美國(guó)能源部合作，利用人工智能來(lái)優(yōu)化清潔能源應(yīng)用。IBM聲稱其人工智能天氣模型比坊間的太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)測(cè)模型還要精確。
電網(wǎng)管理智能化
人工智能將是未來(lái)智能電網(wǎng)的核心部分。目前電網(wǎng)公司已經(jīng)在電網(wǎng)故障警報(bào)系統(tǒng)配置了相關(guān)技術(shù)，人工智能技術(shù)將不斷收集和整合來(lái)自數(shù)百萬(wàn)臺(tái)智能傳感器中的數(shù)據(jù)，并從大型數(shù)據(jù)集的模式和異常現(xiàn)象中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，以便能夠及時(shí)地做出決策，以最好的方式分配能源資源。
在需求方面，人工智能技術(shù)能持續(xù)監(jiān)控家庭和企業(yè)的智能電表和傳感器的供需情況，實(shí)時(shí)測(cè)量通過(guò)電網(wǎng)的電力流量，使運(yùn)營(yíng)商能夠主動(dòng)管理和避免中斷，并在非高峰時(shí)間修改電力使用，從而放寬電網(wǎng)的工作量并降低消費(fèi)者的價(jià)格。
在供應(yīng)方面，人工智能能協(xié)助營(yíng)運(yùn)商或者政府改變能源組合，調(diào)整化石能源使用量，m.twshmhelmet.com，增加可再生資源的產(chǎn)量，并且將可再生能源的自然間歇性破壞降到最低。生產(chǎn)者將能夠?qū)Χ鄠�(gè)來(lái)源產(chǎn)生的能源輸出進(jìn)行管理，以便實(shí)時(shí)匹配社會(huì)、空間和時(shí)間的需求變化。人工智能亦可以使用演算法來(lái)平衡電網(wǎng)，在出現(xiàn)錯(cuò)誤或黑客的情況下協(xié)調(diào)進(jìn)行聯(lián)合行動(dòng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自我修復(fù)，并預(yù)測(cè)生產(chǎn)和消費(fèi)數(shù)據(jù)。
谷歌最近的應(yīng)用人工智能技術(shù)已被證實(shí)能提升用電管理效率，它按其機(jī)器學(xué)習(xí)算法的預(yù)估，提升了數(shù)據(jù)中心的負(fù)載，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，以及更有效地管理設(shè)備，最后將總用電量削減15%，幾年間為谷歌節(jié)約了數(shù)億美元。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)也開(kāi)始研究如何應(yīng)用人工智能，充分利用可再生能源，節(jié)省成本，平衡英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的能源供應(yīng)。英國(guó)國(guó)家電網(wǎng)具備大量數(shù)據(jù)供人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)，其目標(biāo)是通過(guò)人工智能技術(shù)將國(guó)家能源消耗削減10%。
利用人工智能分析消費(fèi)模式
在能源領(lǐng)域，人工智能的高價(jià)值體現(xiàn)在需求管理，因?yàn)槿斯ぶ悄芸梢詭椭茉雌髽I(yè)了解產(chǎn)業(yè)鏈下游最終客戶的消費(fèi)模式。全球數(shù)十億人口，每個(gè)人消費(fèi)模式都不同。了解消費(fèi)者的習(xí)慣、價(jià)值觀、動(dòng)機(jī)和個(gè)性有助于進(jìn)一步加強(qiáng)市場(chǎng)的平衡和有效性，還可以更有效地制定政策。
消費(fèi)者的選擇和意見(jiàn)，對(duì)能源行業(yè)有巨大的影響。通過(guò)研究能源消費(fèi)模式，能源企業(yè)能更針對(duì)性設(shè)計(jì)產(chǎn)品、管理能源消耗、甚至優(yōu)化消費(fèi)者行為。一般來(lái)說(shuō)，家庭客戶更傾向于直接表達(dá)他們的偏好，因此能源企業(yè)需要搭建對(duì)接消費(fèi)方的平臺(tái)，對(duì)人工智能來(lái)說(shuō)，消費(fèi)數(shù)據(jù)越多，自我學(xué)習(xí)出來(lái)的方案就越成熟。
在紐約和芝加哥的加油站，英國(guó)石油公司也開(kāi)始配置使用名為里程的人工智能系統(tǒng)的加油泵，來(lái)提升消費(fèi)者的互動(dòng)體驗(yàn)。在加油的同時(shí)，里程會(huì)問(wèn)候消費(fèi)者，提供小娛樂(lè)，提供折扣優(yōu)惠，和將消費(fèi)者連接上社交平臺(tái)。除了了解消費(fèi)者的消費(fèi)模式外，這種互動(dòng)智能技術(shù)可以改變消費(fèi)者對(duì)傳統(tǒng)加油站的觀念，并吸引他們二次消費(fèi)。而在電力市場(chǎng)，消費(fèi)者會(huì)在電網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，目前有些供應(yīng)商已經(jīng)推動(dòng)安裝智能電表，實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)流，這不僅有助于預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，還可以預(yù)測(cè)消費(fèi)習(xí)慣。
伴隨數(shù)字經(jīng)濟(jì)而生的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題
人工智能在能源行業(yè)的應(yīng)用，將優(yōu)化能源行業(yè)，同時(shí)亦會(huì)組成一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的網(wǎng)絡(luò)，把各種能源基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)聯(lián)在一起，進(jìn)一步互聯(lián)網(wǎng)化，不過(guò)衍生的就是網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。隨著技術(shù)創(chuàng)新，能源市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)安全方面正在發(fā)生重大的變化，隨著網(wǎng)絡(luò)威脅的不斷演變，基礎(chǔ)設(shè)施越來(lái)越容易受到干擾性或破壞性的攻擊。網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題，各個(gè)能源領(lǐng)域無(wú)一幸免，長(zhǎng)時(shí)間的干擾可能會(huì)影響經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、工業(yè)發(fā)展以及社會(huì)穩(wěn)定。