根據《政府工作報告》中提出的深化大數據、人工智能等研發應用,并開展“人工智能+”行動的指導方針,結合《中國的能源轉型》白皮書所強調的加快能源轉型發展、實現能源永續利用的目標,人工智能與電力系統和新型能源體系建設的融合(即“AI+電力能源”)對于推動中國乃至全球的能源革命具有極其重要的意義。隨著全球能源轉型的加速推進,構建新型電力系統和新型能源體系已成為實現可持續發展目標的重要路徑。在此背景下,“人工智能+”行動為電力行業的現代化建設和綠色發展提供了強有力的支持。
一、“人工智能+”驅動能源革新,電力行業前途光明
1. 助力能源管理智能化,提高能源利用效率
AI技術能夠實現對能源生產和消費過程的實時監控和精準預測,優化能源管理和調度,確保能源供需平衡和高效利用。通過機器學習算法,AI可以分析歷史數據,預測未來的能源需求趨勢,為能源規劃和決策提供科學依據。
在電力系統中,AI技術貫穿于發電、輸電、配電和用電等各個環節,通過優化運行參數、調度策略和用電設備控制,顯著減少了能源浪費和損耗,提高了整個能源鏈路的效率。例如,在發電側,AI可以優化發電機組的運行參數,提高發電效率;在電網側,可以優化電力調度,減少線路損耗;在用戶側,則可以通過智能控制實現節能降耗。
2. 促進可再生能源發展,推動能源產業創新
針對風能、太陽能等可再生能源的間歇性和不穩定性,AI技術能夠精準預測發電情況,優化并網和消納流程,提高可再生能源的利用率。此外,通過智能調度和儲能技術的應用,AI有助于解決可再生能源供電的穩定性問題,確保其持續可靠地為電網供能。
AI的引入不僅促進了能源產業的技術創新,還催生了新的商業模式和服務形式。通過與物聯網、大數據等技術的深度融合,AI正引領能源系統向智能化、網絡化和信息化方向發展,全面提升能源產業的整體競爭力。
3. 增強電網安全性和穩定性
AI技術可以實時監測電網運行狀態,及時發現并預警潛在的安全隱患,有效提升電網的安全性和穩定性。一旦電網發生故障,AI還可以迅速定位故障點,指導搶修工作,縮短停電時間,保障電力供應的連續性。
二、能源革新在即,電力行業面臨挑戰
1. 能源供需不匹配,設備運維阻礙電網穩定
電力需求的不確定性和波動性與電力生產的周期性和穩定性之間存在矛盾,導致供需失衡,影響電力市場的穩定性和用戶體驗。
傳統的設備巡檢方式效率低下、成本高昂且容易遺漏重要信息,無法滿足現代電網的復雜運維需求。設備故障的及時發現和處理成為保障電網安全運行的關鍵。在設備運維效率低下的情況下,可再生能源的間歇性和不穩定性給其并網和消納帶來了困難。當新能源發電量超出電網承受范圍時,可能會引發電網失穩或資源浪費的現象。
2. 信息安全風險
隨著電力系統的數字化和智能化程度不斷提高,信息安全風險也隨之增加。黑客攻擊、病毒入侵等事件可能嚴重干擾電力系統的正常運行,甚至威脅國家安全和社會穩定。
3. 管理體制和市場機制不完善
電力行業在管理體制和市場機制方面仍存在缺陷,如決策效率低、監管力度不足、市場競爭不充分等問題,這些都制約了電力行業的健康發展和能源轉型的步伐。
為了克服上述電力行業轉型中,供需匹配、運維效率與信息安全的挑戰,AI技術正在發電側、電網側和用戶側發揮重要作用。
1.發電側精準供需
通過引入AI算法,智能發電控制系統能夠精細調整發電機組的運行參數和優化控制策略,從而顯著提升發電效率與系統穩定性。與此同時,機器學習技術被應用于發電設備的故障預測與診斷中,使得潛在問題能夠在早期階段被準確識別,不僅減少了意外停機的時間,還有效降低了維護成本。此外,針對風能、太陽能等可再生能源,AI技術實現了對其發電量的精準預測及優化調度,確保了這些間歇性能源的有效整合與高效利用,增強了其并網能力和整體電力供應的可靠性。
2. 電網側管控風險
借助AI算法,智能電力調度系統能夠實時監測電網運行狀態并進行優化調度,確保電力供需始終保持平衡,同時提升整個電網的運作效率。當遇到故障時,機器學習技術可以迅速診斷問題所在,并為搶修工作提供精準指導,從而大幅縮短停電時間,快速恢復供電。此外,為了保障電網的安全性,AI技術還被用于實施全方位的安全防護,通過持續監測和智能預警潛在風險,提前防范可能的威脅,增強了電網抵御內外部挑戰的能力。
3. 用戶側人性化升級
通過智能用電管理,AI技術能夠實時監測和深入分析用戶的用電行為,為每個家庭量身定制個性化的節能建議和優化方案,有效幫助用戶降低電費支出。與此同時,需求響應與互動機制使得用戶可以與電網進行靈活的雙向溝通,根據電力市場的實時供需狀況調整自身的用電模式,不僅提高了電力使用的效率,還增強了電力市場的靈活性和穩定性。
AI技術在電力行業的深度應用不僅有效解決了當前面臨的諸多挑戰,更為新型電力系統和能源體系的構建提供了強有力的技術支撐。通過優化從發電到用電的每一個環節,AI顯著提升了電力系統的效率、穩定性和安全性,促進了可再生能源的高效整合,推動了電力市場的靈活性和響應能力。展望未來,“AI+電力能源”的變革作用將更加凸顯,這一轉型不僅將重塑全球能源格局,還將為實現可持續發展目標注入新的動力。