突飛猛進的人工智能（AI）技術(shù)，正在以洶涌澎湃的創(chuàng)新動能，叩響著各個行業(yè)的變革之門。與此同時，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)用夯實了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
那么，在能源轉(zhuǎn)型的過程中，人工智能扮演怎樣的角色？全球能源管理與自動化領(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。
三箭齊發(fā)，人工智能推動能源轉(zhuǎn)型加速
作為長期深耕數(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)在能源變革進程中起到的積極作用。在2024年世界人工智能大會上，施耐德電氣副總裁、數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人，施耐德電氣（中國）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、推動能源轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動，并在減少碳排放、能源需求優(yōu)化以及提高運營效率這三大方面發(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)中國區(qū)負(fù)責(zé)人，施耐德電氣（中國）軟件研發(fā)中心負(fù)責(zé)人張磊在世界人工智能大會上接受媒體采訪
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、交通運輸?shù)饶茉疵芗彤a(chǎn)業(yè)的運作流程，實現(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)測供暖需求，從而優(yōu)化能源使用，降低運營和維護成本，并有效減少碳排放。
其次，在能源需求優(yōu)化方面，人工智能可以通過對微電網(wǎng)和電動車充電站的管理優(yōu)化，確保能源使用的高效性，并巧妙地避開高峰需求時段。在這方面，施耐德電氣的人工智能算法可以不斷分析來自發(fā)電機、電動汽車充電站、電池、備用發(fā)電機、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)和效能計量的數(shù)據(jù)，以動態(tài)優(yōu)化能源供應(yīng)和需求。
最后，在提高運營效率方面，人工智能可以通過幫助企業(yè)進行數(shù)據(jù)分析、預(yù)測維護、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，進而幫助企業(yè)實現(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、低碳化的進程日新月異，AI技術(shù)勢必成為推動能源轉(zhuǎn)型不可或缺的支撐。
一個重要的原因是，大多數(shù)產(chǎn)生能耗的工藝過程，無論是制造流程等工業(yè)過程，還是樓宇的供暖、制冷等過程，都需要通過建模和持續(xù)優(yōu)化，來實現(xiàn)能耗的降低，即只有建立了過程模型，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，并制定出有針對性的應(yīng)對方案，從而有效減少能源需求。
然而，在許多情況下，由于過程的復(fù)雜性，單純基于物理基本定律來構(gòu)建模型已變得不切實際。以樓宇行業(yè)為例，要構(gòu)建完整的建筑能耗模型，不僅動輒需要一支龐大的專家團隊，需要考慮的細(xì)節(jié)因素更是浩如煙海。
而面對這類棘手的建模問題，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)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)，就可以從測量的數(shù)據(jù)入手，通過學(xué)習(xí)構(gòu)建出預(yù)測模型，從而實現(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)場景中。假以時日，這類應(yīng)用在能源轉(zhuǎn)型中的作用和效應(yīng)，勢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)的重要增長點。無論是在中國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)用場景深度融合起來，率先化身為以AI技術(shù)推動能源轉(zhuǎn)型的“踐行者”和“賦能者”。
一個鮮活的實例是，施耐德電氣無錫工廠通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為世界級的“端到端燈塔工廠”。項目中采用的EcoStruxure微網(wǎng)能源顧問，正是基于智能AI算法大幅度提升了能源調(diào)度的性能，實現(xiàn)了對能源消費和本地生產(chǎn)的日前預(yù)測能力。在這一因素的助力下，該燈塔工廠在確保系統(tǒng)100%安全可靠運行的基礎(chǔ)下，實現(xiàn)了100%綠電消費，工廠運營階段平均度電成本降低7%。
施耐德電氣無錫零碳燈塔制造示范園
與此同時，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，利用AI算法，幫助太古地產(chǎn)進行了冷熱負(fù)荷預(yù)測、冷站啟停策略優(yōu)化以及海水群控策略優(yōu)化，將預(yù)測準(zhǔn)確性提升至95%以上，并實現(xiàn)超過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)能改造項目上，施耐德電氣基于AI算法與機器學(xué)習(xí)，對機房內(nèi)的末端精密空調(diào)進行了優(yōu)化，使其根據(jù)實際需求進行動態(tài)制冷輸出，同時對冷站控制系統(tǒng)進行全局改進，最終實現(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)計提升20%的良好效果。
展望未來，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)展的篇章中書寫下濃墨重彩的一筆。而施耐德電氣也將更加緊密地攜手來自各個產(chǎn)業(yè)的生態(tài)伙伴，以人工智能技術(shù)為強勁引擎，持續(xù)為推動全社會的能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展注入澎湃動力。
