《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

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未來(lái),人工智能在能源行業(yè)能有哪些作為?人工智能技術(shù)能夠應(yīng)對(duì)氣候變化,能源枯竭和能源分配不均的社會(huì)問(wèn)題嗎?人工智能在能源行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式是什么?

春節(jié)收假回來(lái),你的朋友圈是不是已經(jīng)被電影《流浪地球》里這一句“道路千萬(wàn)條,安全第一條。行車(chē)不規(guī)范,親人兩行淚?!彼⑵亮四??

作為中國(guó)硬核科幻里程碑之作,《流浪地球》不僅僅向大眾講述著一個(gè)科幻故事,更是通過(guò)各種細(xì)、節(jié)

(如太陽(yáng)即將毀滅,沒(méi)有太陽(yáng)能;燃燒石塊為行星發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力;朵朵的零食榴蓮味蚯蚓干等等),向人們揭示著一個(gè)關(guān)于地球“能源枯竭”后,人類(lèi)如何在宇宙中生存的故事。

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

在剛剛過(guò)去的2018年中,全球人工智能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了重要的發(fā)展與變革,比如Google Duplex代替人類(lèi)自動(dòng)接打電話;DeepMind繼AlphaGo之后打造出的AlphaStar以5比0的比分的成績(jī)打敗《星際爭(zhēng)霸2》頂級(jí)職業(yè)選手;波士頓動(dòng)力機(jī)器人Atlas完成了跑步越障和三級(jí)跳;搜狗與新華社合作開(kāi)發(fā)AI合成主播亮相第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì);百度無(wú)人駕駛汽車(chē)上路等等。

這一系列AI創(chuàng)新產(chǎn)品和AI應(yīng)用的落地,同時(shí)也在向世人揭露著一個(gè)無(wú)爭(zhēng)議的話題:人工智能時(shí)代已來(lái),人工智能市場(chǎng)正在呈現(xiàn)出幾何式增長(zhǎng),并不斷應(yīng)用及改變著各行各業(yè)。

據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示:

2018年中國(guó)全年天然氣消費(fèi)量為2766億立方米,年增量超過(guò)390億立方米,增幅達(dá)16.6%,占一次能源總消費(fèi)量比重近8%。2018年中國(guó)石油表觀消費(fèi)首破6億噸,達(dá)到6.25億噸,同比增加0.41億噸,增速為7%。[1]

2018年1-12月份全國(guó)規(guī)模以上煤炭企業(yè)煤炭產(chǎn)量35億噸,同比增長(zhǎng)5.2%。累計(jì)進(jìn)口煤2.8億噸,同比增長(zhǎng)3.9%。鐵路煤炭發(fā)運(yùn)23.8億噸,同比增長(zhǎng)10.3%。[2]

2018年1-12月全國(guó)發(fā)電量為67914.2億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)6.8%。[3]

截止2017年年底,我國(guó)太陽(yáng)能熱利用集熱器面積保有量達(dá)到47780萬(wàn)平方米,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤能力已達(dá)7167萬(wàn)噸,相當(dāng)于節(jié)電334460MWth。[4]

中國(guó)作為世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó),同時(shí)也是僅次于美國(guó)的全球第二人工智能大國(guó),那么人工智能在能源行業(yè)能有哪些作為?如何通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)面對(duì)氣候變化,能源枯竭和能源分配不均的社會(huì)問(wèn)題?人工智能在能源行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式是什么?

對(duì)此,七月在線Ai lab特別做了深度的研究與調(diào)查,本文將結(jié)合實(shí)際情況與筆者的調(diào)查研究,為大家逐一解答.

目錄:

  • 從研發(fā)到服務(wù),能源行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景
  • 國(guó)家電網(wǎng)目前人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展
  • 電力行業(yè)的五大難題及AI解決辦法
  • 電力行業(yè)AI的能力應(yīng)用
  • 智能電網(wǎng)VS智能電廠
  • 人工智能-煤礦大腦
  • 總結(jié)和建議

一、從研發(fā)到服務(wù),能源行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景

能源行業(yè)是個(gè)總稱(chēng),涵蓋多個(gè)細(xì)分行業(yè),在此我們把能源行業(yè)主要分為“石油/礦物”和“電力”兩大細(xì)分領(lǐng)域。

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

從羅蘭貝格給出的報(bào)告來(lái)看[5],從研發(fā)到服務(wù),目前人工智能在石油/礦物領(lǐng)域主要應(yīng)用的場(chǎng)景有以下幾點(diǎn):

a.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化器械設(shè)計(jì):根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境積累的產(chǎn)品壽命、故障率等數(shù)據(jù),通過(guò)模型模擬,優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì);

b.通過(guò)建模分析開(kāi)采數(shù)據(jù)優(yōu)化開(kāi)采流程:建模分析開(kāi)采過(guò)程中的數(shù)據(jù),優(yōu)化具體開(kāi)采操作與流程,提高開(kāi)采成功率;

c.預(yù)測(cè)礦物含量提高勘探準(zhǔn)確性:分析勘探過(guò)程中土壤、空氣等環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)石油礦物潛在產(chǎn)量;

d.項(xiàng)目可行性評(píng)估:根據(jù)宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì),開(kāi)采環(huán)境等大量數(shù)據(jù),評(píng)估開(kāi)采項(xiàng)目的盈利性與潛在風(fēng)險(xiǎn);

e.器械與生產(chǎn)環(huán)境危險(xiǎn)預(yù)警:實(shí)時(shí)檢測(cè)開(kāi)采器械運(yùn)行狀態(tài)與開(kāi)采環(huán)境信息,根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)預(yù)警;

f.機(jī)器自動(dòng)化采集:利用機(jī)器視覺(jué)及時(shí)自動(dòng)判別礦物,利用機(jī)器人進(jìn)行采集;

g.預(yù)測(cè)性生產(chǎn)器械維護(hù)服務(wù):實(shí)時(shí)檢測(cè)器械運(yùn)行數(shù)據(jù),提前預(yù)測(cè)故障并進(jìn)行維護(hù);

h.基于無(wú)人駕駛的物流輔助:通過(guò)無(wú)人駕駛的飛行器等人工智能輔助的物流方式將原油礦物等從開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)出。

在電力領(lǐng)域,目前人工智能在石油/礦物領(lǐng)域主要應(yīng)用的場(chǎng)景有以下幾點(diǎn):

i.模擬氣流優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì):利用人工智能模型建模分析優(yōu)化鋒利發(fā)電機(jī)的漿片設(shè)計(jì);

j.電力生產(chǎn)計(jì)劃管理:整合用戶(hù)預(yù)測(cè)電力需求與電力產(chǎn)出,保障電力的供需平衡;

k.設(shè)備故障與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警:監(jiān)控發(fā)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控預(yù)測(cè)并防控故障出現(xiàn),預(yù)測(cè)極端天氣;

l.新能源虛擬電廠:整合分散的電力來(lái)源,預(yù)測(cè)電力需求智能調(diào)配電力供給,并根據(jù)電力價(jià)格預(yù)測(cè)智能優(yōu)化利潤(rùn);

m.智能選址優(yōu)化:利用人工智能模型建模分析最佳太陽(yáng)能發(fā)電站的建設(shè)地址,最大化產(chǎn)電量;

n.預(yù)測(cè)性器械維護(hù)服務(wù):實(shí)時(shí)檢測(cè)器械運(yùn)行數(shù)據(jù),提前預(yù)測(cè)故障并進(jìn)行維護(hù);

o.用戶(hù)智能節(jié)電:預(yù)測(cè)電力價(jià)格切換到其他電力來(lái)源于供應(yīng)商;

p.智能電網(wǎng):預(yù)測(cè)各個(gè)區(qū)域各個(gè)時(shí)間段的用電需求,合理調(diào)配電力供應(yīng)。

綜合來(lái)看,能源方面的AI應(yīng)用主要集中兩大塊,一塊是設(shè)備,包括智能設(shè)備設(shè)計(jì)、研發(fā)、管控、使用、檢修和維護(hù)方面;一塊是用戶(hù)消費(fèi)側(cè)。

現(xiàn)有的能源(礦物、石油和稀土等等)是很難再生的,AI無(wú)法幫助這類(lèi)型能源進(jìn)行再生,所以節(jié)約使用是AI在能源方面一個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)景。

電力方面,輸送電路優(yōu)化、配送電和電網(wǎng)安全,也能用到AI。后面七月在線Ai lab會(huì)詳細(xì)例舉。

二、國(guó)家電網(wǎng)目前人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展

2.1 國(guó)家電網(wǎng)AI專(zhuān)利眾多

從中國(guó)專(zhuān)利保護(hù)協(xié)會(huì)發(fā)布的《人工智能技術(shù)專(zhuān)利深度分析報(bào)告》[6]中給出的數(shù)據(jù)可以看到,百度以2369項(xiàng)專(zhuān)利居首位,其次是中國(guó)科學(xué)院、微軟、騰訊等。

國(guó)家電網(wǎng)則以1044項(xiàng)專(zhuān)利位居第六位,超過(guò)谷歌和阿里巴巴。在全球AI領(lǐng)域?qū)@麢?quán)人報(bào)告TOP10[7]中,國(guó)家電網(wǎng)是唯一上榜的中國(guó)企業(yè),排名趕超佳能、索尼和日本電器。

國(guó)家電網(wǎng)的AI專(zhuān)利包括電網(wǎng)控制、AI配電變壓器、AI智能算法、智能機(jī)器人等。

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

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2.2 國(guó)家電網(wǎng)AI應(yīng)用研究

電力信息通信領(lǐng)域資深專(zhuān)家、中國(guó)電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)王繼業(yè)的報(bào)告《人工智能在能源電力領(lǐng)域的探索》中曾透露,國(guó)家電網(wǎng)公司在十余年前已開(kāi)設(shè)人工智能領(lǐng)域的相關(guān)研究,2002年以來(lái),已開(kāi)展40多項(xiàng)與人工智能相關(guān)的科研項(xiàng)目,主要集中在一下四個(gè)方面:

A.機(jī)器人:輸電線路巡檢、變電站巡檢;

B.專(zhuān)家系統(tǒng):輸電線路狀態(tài)輔助決策、輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、配電網(wǎng)輔助決策、需求側(cè)管理;

C.模式識(shí)別:變電站視頻智能分析、輸變電設(shè)備故障模式識(shí)別、配電網(wǎng)設(shè)備故障診斷、用采系統(tǒng)和設(shè)備診斷評(píng)估;

D.數(shù)據(jù)分析:電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)挖掘。

從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊集、遺傳算法等傳統(tǒng)人工智能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,近年來(lái),開(kāi)展了基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的電網(wǎng)仿真、調(diào)控云平臺(tái)、基于大數(shù)據(jù)的負(fù)荷特征分析及預(yù)測(cè)、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路災(zāi)害特征預(yù)警、基于多智能體的配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)、新能源波動(dòng)特性挖掘和功率預(yù)測(cè)方法等研究。

2.3 電力目前已有的AI應(yīng)用

巡檢機(jī)器人

對(duì)于工人來(lái)說(shuō),電網(wǎng)巡檢的工作屬于“三高”工作,在高空上,頂著高壓電做高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)。但是有了AI技術(shù),巡檢機(jī)器人將代替人類(lèi)完成這份工作。

巡檢機(jī)器人通過(guò)高精度定位,利用AI語(yǔ)音、圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)進(jìn)行巡檢工作。

巡檢機(jī)器人可以對(duì)變電站進(jìn)行巡視、標(biāo)記抄錄和智能分析,尤其是在雨雪冰凍、雷雨天氣等情況下也能承擔(dān)事故處理的前期查勘工作,降低人工巡檢的勞動(dòng)強(qiáng)度,通過(guò)規(guī)?;鳂I(yè),大幅度提高作業(yè)效率。

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百度+廣東電網(wǎng)

南方電網(wǎng)與百度達(dá)成戰(zhàn)略合作,為廣告電網(wǎng)提供技術(shù)支持。通過(guò)機(jī)器視覺(jué)、人工智能、自然語(yǔ)言處理等技術(shù),輔助南方電網(wǎng)在輸、配電等環(huán)節(jié)作出精準(zhǔn)分析、判斷、優(yōu)化和決策。

便捷的生活繳費(fèi)

前兩天我看到一個(gè)關(guān)于租房者和房東扯皮的故事。故事講的是租房者剛剛租房沒(méi)幾天,房東就收了他500塊的電費(fèi),說(shuō)是作為三個(gè)月的電費(fèi)預(yù)繳??墒菦](méi)過(guò)三個(gè)月,房東又來(lái)催收第二筆電費(fèi)了。

租房者一個(gè)機(jī)靈,就到國(guó)家電網(wǎng)查了自己住的房子的用電情況,發(fā)現(xiàn)是房東在亂收費(fèi)。在有國(guó)家電網(wǎng)出示的用電證明下,房東無(wú)奈的退了多收的費(fèi)用。

為什么在這里講這個(gè)故事?因?yàn)閷?duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),國(guó)家電網(wǎng)的收、繳費(fèi)系統(tǒng)做得太棒了。打開(kāi)支付寶或微信支付,不用出門(mén)就能查到自家的用電情況,手機(jī)就能繳費(fèi)。

手機(jī)繳費(fèi)如何秒速同步到用戶(hù)電表里,這背后其實(shí)是多種技術(shù)的組合,其中就包括人工智能技術(shù)。另外,如果你打電話給國(guó)家電網(wǎng)查詢(xún)自家的用電情況,接待你的客服可能就是個(gè)機(jī)器人哦。

當(dāng)然,與龐大的國(guó)家電網(wǎng)相比,居民生活繳費(fèi)、查詢(xún)用電情況只是AI應(yīng)用中的九牛一毛。下面來(lái)說(shuō)說(shuō)電力行業(yè)的五大難題以及如何利用人工智能解決這五大難題。

三、電力行業(yè)的五大難題及AI解決辦法

  • 4.5億只智能電表采集的海量數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理和分析?
  • 110(66)千伏及以上輸電線路長(zhǎng)度達(dá)98.7萬(wàn)公里,如何進(jìn)行有效和經(jīng)濟(jì)的巡檢?
  • 海量電力設(shè)備監(jiān)控狀態(tài)如何有效評(píng)價(jià)和差異化運(yùn)維?
  • ……


電力從發(fā)電到輸送到每個(gè)寫(xiě)字樓、每棟居民樓再到千家萬(wàn)戶(hù),整個(gè)過(guò)程中存在大量的難題急需解決,在此我們將問(wèn)題細(xì)分為以下五大難題:

  1. 電網(wǎng)安全與控制方面,交直流混聯(lián)復(fù)雜大電網(wǎng)如何進(jìn)行有效的控制?狂風(fēng)、海嘯以及雨雪天氣對(duì)電網(wǎng)線路的影響如何做到預(yù)警及解決?
  2. 輸變電上,海量電力設(shè)備監(jiān)控狀態(tài)如何有效評(píng)價(jià)和差異化運(yùn)維? 110(66)千伏及以上輸電線路長(zhǎng)度達(dá)98.7萬(wàn)公里,如何進(jìn)行有效和經(jīng)濟(jì)的巡檢?
  3. 配用電管理上,由于戶(hù)變關(guān)系和檔案相位混亂,導(dǎo)致線損計(jì)算不準(zhǔn)確,4.5億只智能電表采集的海量數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理和分析?
  4. 新能源使用上,新能源出力具有波動(dòng)性和隨機(jī)性,如何有效應(yīng)對(duì)和消納?
  5. 電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理上,科研、管理、運(yùn)營(yíng)等生產(chǎn)大量文本數(shù)據(jù),如何挖掘知識(shí),支撐管理和輔助決策?

引入AI思維及技術(shù),五大難題可以得到有效的解決:

  1. 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的電網(wǎng)緊急控制策略,可以大幅度的提升與控制電網(wǎng)安全。電網(wǎng)緊急控制策略中加入了天氣、風(fēng)向以及自然災(zāi)害等實(shí)時(shí)變量的數(shù)據(jù),可以提前對(duì)電網(wǎng)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警,提前規(guī)劃及部署新的線路,保證電路的暢通性。
  2. 基于集成學(xué)習(xí)的電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)和架構(gòu)輸電線路的智能巡檢,可以海量電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和差異化運(yùn)維。引入無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等AI設(shè)備,利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像識(shí)別等技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模有效的經(jīng)濟(jì)巡檢。
  3. 基于聚類(lèi)算法的用戶(hù)用電行為分析和低壓配電臺(tái)區(qū)拓?fù)渲悄茏R(shí)別,可以對(duì)配用電進(jìn)行有效的管理。
  4. 基于波動(dòng)規(guī)律挖掘的新能源短期功率預(yù)測(cè),加上基于圖像識(shí)別的光伏功率分鐘級(jí)預(yù)測(cè),可以應(yīng)對(duì)新能源使用中出現(xiàn)的波動(dòng)性和隨機(jī)性情況,并且進(jìn)行消納。
  5. 建立電力領(lǐng)域知識(shí)圖譜,能夠幫助電力企業(yè)挖掘知識(shí),支持和輔助決策,形成專(zhuān)家系統(tǒng)。

四、電力行業(yè)AI的能力應(yīng)用

1. 電網(wǎng)安全與控制領(lǐng)域,AI技術(shù)可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)的仿真分析,對(duì)交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障特征識(shí)別及智能控制,建立基于人工智能的調(diào)控輔助決策系統(tǒng)。

2. 輸變電領(lǐng)域,圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于輸變電設(shè)備巡檢和輸電通道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。輸變電設(shè)備故障智能診斷和狀態(tài)評(píng)估;電網(wǎng)主要災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào);無(wú)人機(jī)和機(jī)器人自然巡檢。

3. 配用電領(lǐng)域,AI可以幫助配用電設(shè)備監(jiān)控狀態(tài)智能檢測(cè)與管理;將營(yíng)業(yè)機(jī)器人引入配用電管理過(guò)程中;利用人工智能為用電現(xiàn)場(chǎng)高效作業(yè)與安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行智能預(yù)警。AI還可以幫助大規(guī)模需求側(cè)錯(cuò)峰資源管理與預(yù)測(cè),利用人工智能對(duì)電進(jìn)行多能流管理,電網(wǎng)規(guī)劃和負(fù)荷預(yù)測(cè)等。

4. 新能源方面,AI可以幫助電力氣象進(jìn)行智能化預(yù)報(bào),圖像識(shí)別可應(yīng)用于光伏超短期功率預(yù)測(cè);機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于新能源消納能力評(píng)估。

5. 電網(wǎng)的信息通信上,AI還能用到網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測(cè)、自動(dòng)檢測(cè)、通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、通信網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)規(guī)劃仿真、電力通信網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)幾個(gè)方面。

總而言之,從電生產(chǎn)的那一刻開(kāi)始,直至到全家萬(wàn)戶(hù)的這個(gè)過(guò)程中,AI的能力可以幫助電力行業(yè)進(jìn)行更好、更暢通運(yùn)營(yíng)及服務(wù)千家萬(wàn)戶(hù)。

五、智能電網(wǎng)VS智能電廠

智能電網(wǎng)的智能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[8]:

1. 實(shí)時(shí)調(diào)度及管理:實(shí)時(shí)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管理,進(jìn)行積極主動(dòng)的節(jié)能與增效;及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障隱患。

2. 雙向信息流:實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電的實(shí)時(shí)互動(dòng),從而可以進(jìn)行發(fā)電與用電的綜合調(diào)度,提高設(shè)備利用率。

3. 新能源發(fā)電:新能源發(fā)電的智能接入。

如圖所示:

智能電廠

智能數(shù)字化電廠是電力工業(yè)逐步落實(shí)工業(yè)自動(dòng)化(工業(yè)4.0),先進(jìn)信息化技術(shù)(“互聯(lián)網(wǎng)+”),“兩化融合”帶來(lái)的一種最新發(fā)展趨勢(shì),是給電站添加以“智能”運(yùn)行、檢修、管理、決策為核心的智能化大腦。[9]

如圖所示:

六、人工智能-煤礦大腦

前面我們做了大量的分析來(lái)列舉人工智能在電力行業(yè)的應(yīng)用。下面我們將說(shuō)說(shuō)人工智能在煤礦以及其他稀土方面的應(yīng)用。

說(shuō)到AI+煤礦,首先會(huì)想到山西。2017年7月,精英科技和山西省人民政府以及百度大成戰(zhàn)略合作,正式開(kāi)啟了“中國(guó)煤炭云”,俗稱(chēng)煤炭大腦。

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

煤炭大腦的構(gòu)成分為智慧礦山平臺(tái)、煤炭安監(jiān)平臺(tái)和挖煤礦大數(shù)據(jù)平臺(tái),其作用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:以人工智能技術(shù)作為支撐,向礦長(zhǎng)等管理人員主動(dòng)推送煤礦安全生產(chǎn)狀態(tài);通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù),主動(dòng)推送煤炭產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)狀況;通過(guò)大數(shù)據(jù)分析服務(wù),主動(dòng)推送生產(chǎn)效率指數(shù)。

由于電力行業(yè)高度信息化建設(shè)以及多年的數(shù)據(jù)化積累,相比較煤礦來(lái)說(shuō),電力行業(yè)的AI應(yīng)用更加的成熟一些。我國(guó)現(xiàn)在的煤礦行業(yè)仍處于“人工化和機(jī)械化”的中間,信息化建設(shè)尚未完全達(dá)成,所以對(duì)于煤礦以及其他礦產(chǎn)資源來(lái)說(shuō),AI的應(yīng)用才剛剛萌芽。不過(guò),煤礦開(kāi)采上,僅僅監(jiān)測(cè)與推送安全生產(chǎn)狀態(tài)一項(xiàng),就可以大幅度的提升作業(yè)安全性,保護(hù)工人的安全。

除此之外,在煤礦、石油以及稀土的進(jìn)出口、買(mǎi)賣(mài)過(guò)程中,人工智能也大有可為。最直接的例子就是利用AI來(lái)進(jìn)行定價(jià)和價(jià)格波動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整、實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)等。我國(guó)是稀土出口大國(guó),也是石油進(jìn)口大國(guó),如何在能源的出口與進(jìn)口之間取得平衡,最優(yōu)價(jià)出口和最低價(jià)進(jìn)口,將是留給能源行業(yè),也是留給AI的難題之一。

總結(jié)及展望

1. 能源方面的AI應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在以下幾個(gè)方面:

  • 能源智能開(kāi)采設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、管控、使用、檢修和維護(hù)方面;
  • 能源傳輸設(shè)備的智能巡檢及安全預(yù)警;
  • 能源分配及消耗;
  • 能源價(jià)格調(diào)優(yōu);
  • 需求側(cè)的能源節(jié)約;
  • 能源公司的運(yùn)營(yíng)及后續(xù)服務(wù)。

2. 互聯(lián)網(wǎng)上,媒體自媒體一直在鼓吹“人工智能取代人類(lèi)多個(gè)工種”的新聞。對(duì)此,筆者并不是非常贊同。

尤其是在能源行業(yè)。盡管中國(guó)現(xiàn)在巡檢機(jī)器人、無(wú)人機(jī)設(shè)備已經(jīng)非常發(fā)達(dá),但是工人們幾十年積累下來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)和智慧是無(wú)法取代的。

預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi),能源行業(yè)方面的AI應(yīng)用會(huì)逐漸落地,不過(guò)仍然不是完全的機(jī)器人取代人類(lèi),而且機(jī)器人變成助手一樣,協(xié)助工人師父?jìng)円黄鹜瓿筛黜?xiàng)工作。就像《星球大戰(zhàn)》里的C-3PO和R2-D2一樣,與人們一起工作。

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

3. 筆者把AI+能源的應(yīng)用分為三個(gè)階段:

第一階段為能源專(zhuān)家+AI技術(shù)人員階段,該階段預(yù)計(jì)持續(xù)3-5年。該階段主要是把能源領(lǐng)域各層級(jí)的專(zhuān)家、技術(shù)人員、工人師傅們的智慧與AI技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,研發(fā)出新的能源機(jī)器人和機(jī)械設(shè)備;

第二階段為使用階段,模式為機(jī)器人+工人師傅。這個(gè)階段,AI扮演的是助手的角色,同時(shí)也在積累數(shù)據(jù)。這個(gè)階段預(yù)計(jì)持續(xù)6-8年;

第三個(gè)階段為AI全智能自動(dòng)化時(shí)代。這個(gè)階段的前提是工業(yè)4.0的高度普及,由AI全面替代人類(lèi)進(jìn)行作業(yè)。預(yù)計(jì)該階段將在10-15年后出現(xiàn)。

4. 能源行業(yè)的AI應(yīng)用不會(huì)是馬上、立刻就得到普及的。最先開(kāi)始的應(yīng)該是信息化和數(shù)據(jù)化較為成熟的細(xì)分領(lǐng)域。

也就是說(shuō),能源行業(yè)要進(jìn)行AI+化升級(jí),可以先從信息化和數(shù)據(jù)化成熟的領(lǐng)域著手。不要急著說(shuō)用AI改變整個(gè)行業(yè),顛覆能源系統(tǒng)balabala的,那都是不現(xiàn)實(shí)的。

一點(diǎn)一滴的滲透,潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲,是能源+AI的正確打開(kāi)方式。

5. 對(duì)于能源系統(tǒng)的工作人員來(lái)說(shuō),呼吁大家不要懼怕AI取代你的工作。因?yàn)閷?shí)際情況是,在未來(lái)10-15年內(nèi),AI還是無(wú)法取代你。

相比較AI,人類(lèi)的進(jìn)取心、同情心以及善良是AI做不到的。比如說(shuō)礦井發(fā)生坍塌,AI肯定救不了你和你的工友,但是你的善良可以做出不一樣的選擇。

6. 特別感謝電力信息通信領(lǐng)域資深專(zhuān)家、中國(guó)電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)王繼業(yè)、以及我的領(lǐng)導(dǎo)七月在線創(chuàng)始人July先生。

7. 節(jié)約能源。地球上的很多能源并不是取之不盡用之不竭的,能源消耗千萬(wàn)條,節(jié)約使用第一條。使用不節(jié)約,地球兩行淚…….

《流浪地球》啟示錄:AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

參考文獻(xiàn):

[1] 《2018年國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》

[2] 發(fā)改委:2018年全國(guó)規(guī)模以上煤炭企業(yè)產(chǎn)量35億噸 同比增5.2%

[3] 中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫(kù):2018年1-12月全國(guó)發(fā)電量同比增長(zhǎng)6.8%

[4] 《中國(guó)太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)業(yè)運(yùn)行狀況報(bào)告》(2017年7~12月)

[5] 《中國(guó)人工智能創(chuàng)新應(yīng)用白皮書(shū)》

[6] 中國(guó)AI專(zhuān)利數(shù)急劇增至全球第一 百度貢獻(xiàn)最大

[7] 人工智能進(jìn)電網(wǎng),看看AI在電力系統(tǒng)能做些什么?

[8] @叫我電氣小混混:什么是智能電網(wǎng)?

[9] 中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào) 徐光平 《人工智能化數(shù)字化助推能源領(lǐng)域供給側(cè)改革》

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作者:劉金玲,七月在線Ai lab研究員

本文由@劉金玲 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載

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