林春挺
如果把建在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡基礎上的電力系統(tǒng)稱為2.0時代，那么在人工智能（AI）進入后，它的3.0時代已經開啟。
百度公司很想第一個吃到螃蟹。2017年年底，百度公司宣布，與南方電網(wǎng)廣東公司（下稱“廣東電網(wǎng)”）簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，攜手推動電力產業(yè)的智能化升級?！?a href="http://ygpos.cn/AI_1.html" target="_blank" class="keylink">AI的時代已經到來?！弊鳛榘俣扰c廣東電網(wǎng)簽署上述合作協(xié)議的官方代表，百度人工智能商用產品與解決方案業(yè)務組總經理李碩在接受第一財經1℃記者采訪時說。
根據(jù)協(xié)議，雙方將探討引入百度人臉識別、圖像識別、自然語言理解、大數(shù)據(jù)等AI能力，在電力系統(tǒng)的客戶服務、信息化建設、能源服務、生產運行、電力調度、科技研究等領域開展深入合作。
李碩還向1℃記者透露，百度未來將聚焦于整個電力行業(yè)，以人工智能核心技術能力為基礎，全面覆蓋發(fā)電、輸電、配電、售電、用電等環(huán)節(jié)。
人工智能是未來智能電網(wǎng)的核心部分。目前，國家發(fā)改委及國家能源局、工信部都將人工智能納入發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略，強調人工智能與各行業(yè)的融合與應用，其中在《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智能電網(wǎng)建設。
“這是一個發(fā)展趨勢?！眹夷茉椿ヂ?lián)網(wǎng)行動計劃專家組成員曾鳴對1℃記者說，“我非?？春眠@種前景?！?/p>
就像李碩所說，AI在電力等能源行業(yè)的未來想象和發(fā)展空間還很遼闊，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）預計，AI撬動的智慧能源市場，到2020年市值將達到5160億美元（約3.3萬億元人民幣）。
節(jié)省電力
AI與電力系統(tǒng)的融合，首要表現(xiàn)是節(jié)約電力資源。
在與廣東電網(wǎng)簽署本次戰(zhàn)略合作協(xié)議之前，百度自己先做了實驗。2017年6月，百度科技園一個名叫智能樓宇的項目正式上線運行，并在一個月內為百度省下了25萬度用電量。
百度稱，通過對AI的利用，該項目一年有望為百度節(jié)省100萬度以上的用電量。
百度科技園是首批采用百度云天工智能樓宇解決方案的建筑園區(qū)，目前它的整個樓宇空調系統(tǒng)，已經從信息化、自動化、智能化角度全面提升了運行效率。通過百度云天工設備畫像技術，集成設備功能，根據(jù)峰谷電價（用電高低期間電價）、區(qū)域人員分布、天氣溫度及其他環(huán)境數(shù)據(jù)實現(xiàn)對建筑設備的整體模式控制，從而可以提前進行模式切換以降低建筑能耗。
“中國建筑每年能耗大約25000億度電。”李碩說，“如果百度智能樓宇項目推廣到全國的建筑，一年可以節(jié)省20%的能耗，相當于5000億度電?！?/p>
5000億度電，相當于中國用電大戶廣東全省2017年一半的用電量。而按照當前全國主要城市居民用電平均價格為0.5元/度計算，這相當于節(jié)省了2500億元。
與百度相比，谷歌在利用AI減少用電方面走得更早、更深入。
谷歌從3年前就開始把機器學習（人工智能的核心，使計算機具有智能的根本途徑）引入數(shù)據(jù)中心，希望借此探索出節(jié)省公司巨大能源開支的方法。2016年，谷歌把旗下的AI實驗室DeepMind更為細分的人工智能工具用于服務器散熱。
DeepMind通過人工智能技術的學習算法，提升了數(shù)據(jù)中心的負載，優(yōu)化了冷卻系統(tǒng)，以及更有效地管理設備，最后幫助谷歌將總用電量削減了15%。值得一提的是，DeepMind因開發(fā)出人工智能圍棋程序阿爾法狗（AlphaGo）而家喻戶曉，后者成功擊敗了多名世界圍棋名將而成名。
雖然谷歌沒有透露具體節(jié)省的金額規(guī)模，但是根據(jù)美國能源信息管理局的數(shù)據(jù)，一般企業(yè)的平均電價每兆瓦在25~40美元間。因此，即使節(jié)省15%的能耗，長期來看，也將是一筆上億美元規(guī)模的成本減支。谷歌方面的數(shù)據(jù)顯示，2014年用電總量達4402836兆瓦時，相當于美國366903戶家庭全年的用電量。
通過人工智能技術，能夠操控計算機服務器和相關的散熱系統(tǒng)。這個技術和DeepMind教計算機玩Atari電子游戲的原理是一樣的。DeepMind稱，能夠使用神經網(wǎng)絡的模式識別系統(tǒng)來預測用電量的變化，從而達到節(jié)省能耗的目的。
DeepMind還打算利用人工智能幫助英國國家電網(wǎng)公司平衡電力供應的問題?！澳壳?，我們正在與英國國家電網(wǎng)公司以及其他大型電力供應商進行初步探討，以便幫助解決這些機構面臨的種種問題。”DeepMindCEO哈薩比斯公開表示，“無需投入新的基礎設施，只通過優(yōu)化的手段，就可幫助英國節(jié)省10%的電力使用量?！?/p>
英國國家電網(wǎng)公司擁有并運營著英國國內的電力基礎設施，肩負著平衡供應和需求的使命。不過，隨著近年來光電和光伏等可再生能源在英國電源結構中的占比不斷增加，平衡電力系統(tǒng)的供需成了個大難題?？稍偕茉吹淖畲筇魬?zhàn)在于其生產具有間歇性，其產量取決于天氣條件，如風吹或陽光照射。
而按照DeepMind的說法，憑借機器學習技術的強大預測功能，人工智能能夠準確預測電力的供需峰值，最大限度降低棄風棄光率，降低電力系統(tǒng)對環(huán)境的影響，順帶幫助用戶節(jié)省巨額的電費支出。
行業(yè)普遍認為，未來，能源供給側將不再局限于電力，而是多種能源形態(tài)共存；能源需求側將由家庭、企業(yè)、智能樓宇、電動汽車及各類儲能裝置等構成。能源供給側和需求側之間將形成智能綜合能源平臺，各類電力設備和用電終端在平臺上互聯(lián)互通，能源流、數(shù)據(jù)流和資金流將實現(xiàn)無縫銜接。
李碩認為，“現(xiàn)階段人工智能的核心支撐是數(shù)據(jù)，建立能源領域數(shù)據(jù)共享機制和政策尤為重要，在安全的前提下與人工智能企業(yè)合作，應用好此類無形資產將大有作為。”
“不久的將來，到處都會安裝傳感器，它們會按照想要的頻率記錄數(shù)據(jù)，不停地建立新的數(shù)據(jù)集?！眹H能源巨頭英國石油公司（BP）在回復第一財經記者的采訪郵件時表示，諸多能源業(yè)領域遇到的計算機科學問題都可以用AI技術解決。
除了百度、谷歌之外，亞馬遜、臉書、領英等國際互聯(lián)網(wǎng)平臺巨頭，也正在不斷地擴大生態(tài)系統(tǒng)，紛紛進軍電力行業(yè)。它們正通過數(shù)字化平臺與電力等能源企業(yè)進行聯(lián)手。
通過AI升級智能電網(wǎng)
1℃記者獲悉，百度之所以選擇跨界與廣東電網(wǎng)合作，其中一個主要原因是“廣東電網(wǎng)積極擁抱AI變革”。
“我們特別重視AI的研發(fā)和應用，今年年初，廣東電網(wǎng)電科院在南方電網(wǎng)率先完成了變電站巡檢機器人的100%自主研發(fā)，其中的關鍵技術在日后迭代升級中能夠始終保持領先?！睆V東電網(wǎng)相關負責人在接受第一財經1℃記者采訪時說，“在AI方面，我們與百度也有了技術層面的對話空間?！?/p>
廣東電網(wǎng)認為，目前，新一輪科技革命、產業(yè)變革行業(yè)格局快速演變，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的顛覆性創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，因此“我們必須積極主動迎接挑戰(zhàn)”。
作為中國兩大電網(wǎng)公司之一的南方電網(wǎng)公司最大的子公司，廣東電網(wǎng)資產總額超2000億元，除了廣東省，它還向香港、澳門等區(qū)域輸送電力，供電客戶數(shù)超3000萬戶。與此同時，廣東電網(wǎng)運營著全國最復雜的電網(wǎng)系統(tǒng)，是典型的知識密集和技術密集型企業(yè)。
隨著中國新一輪電力體制改革的不斷深入，電網(wǎng)企業(yè)也正在“向綜合能源服務公司轉型”。綜合能源服務，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術產生的電力商業(yè)模式。
對于廣東電網(wǎng)等電力企業(yè)來說，轉型成為綜合能源服務公司，可以將能源產業(yè)所有參與者關聯(lián)起來，以服務為導向，實現(xiàn)更加全面的“互聯(lián)網(wǎng)+客戶服務”，包括用能咨詢服務、用電行為數(shù)據(jù)服務、能效分析預測、節(jié)能服務以及智能家居等用能服務；信息推送精準服務、停電精準管理、電動汽車智能服務等。
“廣東電網(wǎng)與百度戰(zhàn)略合作，期望以‘互聯(lián)網(wǎng)+人工智能’為牽引，對電力服務進行全面智能升級?！鄙鲜鱿嚓P負責人說，“不同于傳統(tǒng)制造業(yè)自動流水線式的硬件裝備升級，我們更期望于百度AI自主機器學習的能力，我們相信AI與電力企業(yè)的結合能夠給我們公司帶來新的活力和轉型升級發(fā)展?！?/p>
百度打算為廣東電網(wǎng)提供全方位的人工智能技術支持。即通過模擬、延伸、擴展人類智能，基于機器視覺、語音、自然語言處理等技術，輔助人類在電網(wǎng)各環(huán)節(jié)（輸電、配電等）做出分析、判斷、優(yōu)化、決策等，相比人類能夠做到實時且不斷自我進化，持續(xù)幫助企業(yè)推進智能電網(wǎng)、智慧能源。
其中，在電網(wǎng)的輸電環(huán)節(jié)，記者從廣東電網(wǎng)獲悉，2017年，廣東電網(wǎng)已經實現(xiàn)了500千伏變電站的巡檢機器人全覆蓋，并計劃今年實現(xiàn)220千伏關鍵變電站巡檢機器人的覆蓋。在今年年內，廣東電網(wǎng)希望利用圖像識別技術，加快變電站和線路走廊的數(shù)字電網(wǎng)建設，實現(xiàn)圖像巡檢與電網(wǎng)監(jiān)測的立體聯(lián)動，開展變電站立體巡檢；同時，利用深度學習技術，開展電網(wǎng)災害風險動態(tài)評估。
傳統(tǒng)線路巡視跋山涉水效率低，高空作業(yè)風險大，通過無人機、直升機等代替人工，可實現(xiàn)規(guī)?；⒅悄芑鳂I(yè)，提質增效，安全性更高。比如，通過一張由無人機上高清變焦相機拍回的照片，在幾十米高的輸電鐵塔頂端，一個小拇指粗的螺栓帽發(fā)生松脫現(xiàn)象，通過特寫鏡頭得到清晰精準的呈現(xiàn)，而照片背后涉及高精度定位、AI識別等技術應用。
來自廣東電網(wǎng)的資料顯示，作為國內最先開展機器人巡檢作業(yè)的電力企業(yè)之一，廣東電網(wǎng)在變電站的機巡年作業(yè)量超18萬公里，相當于繞地球4圈半，其中無人機巡視占85%，作業(yè)量全球第一，綜合效率提升了2.6倍。
但AI真正要走出實驗室還需要很長時間?！艾F(xiàn)階段AI技術雖如火如荼地發(fā)展，但離趕超人腦還有漫長的距離。電網(wǎng)的運行復雜多變，人工智能技術會取代一部分簡單重復性工作崗位，但也無法完全替代我們的業(yè)務專家?！睆V東電網(wǎng)這位相關負責人說，“AI在電力領域的運用空間，有賴于人工智能技術的進一步發(fā)展和應用實踐對技術的持續(xù)迭代優(yōu)化反哺，最終實現(xiàn)雙贏?！?/p>
而作為人工智能在電力行業(yè)中應用的佼佼者，美國通用電氣公司（GE）最新提出，未來更多的發(fā)電企業(yè)、電力部門和電網(wǎng)運營商將改變原有的商業(yè)模式，轉向數(shù)字化戰(zhàn)略，以謀求在劇烈變化的電力市場中立于不敗之地。在智能電網(wǎng)和產消者趨勢的推動下，數(shù)字化將引領能源行業(yè)不斷深化商業(yè)模式的變革，從而使電力企業(yè)能在變革中保持不敗之地。
IDC預測，到2018年，70%的能源公司將采用數(shù)字化戰(zhàn)略。在數(shù)字化轉型的道路上，誰能夠最快掌握數(shù)字化戰(zhàn)略，誰就能成為行業(yè)的佼佼者，而不僅僅是生存者。
實際上，越來越多的地方電力企業(yè)加入到這場電力系統(tǒng)3.0的升級戰(zhàn)中。
日前，國網(wǎng)山西電科院“電力系統(tǒng)人工智能聯(lián)合實驗室（山西）”獲得國家電網(wǎng)公司命名?！半娏ο到y(tǒng)人工智能聯(lián)合實驗室（山西）”前身為“電網(wǎng)設備影像分析技術實驗室”，2010年成立，2016年1月獲得國網(wǎng)公司培育實驗室資格。培育期間，山西電力及相關單位結合已有科研成果，針對當前運檢模式變革需求和智能運檢發(fā)展趨勢，積極開展“四化”，即成像技術全面化、影像處理機器化、機器巡檢自主化和運檢工作智能化。
圍繞AI智慧能源升級的時代已經開啟。
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