在能源轉(zhuǎn)型與科技革命深度融合的當(dāng)下，人工智能正以前所未有的深度與廣度，重塑新興能源技術(shù)的研發(fā)范式與應(yīng)用前景。中國(guó)電力科學(xué)研究院的王繼業(yè)先生指出，將人工智能與新能源技術(shù)結(jié)合，不僅是提升能源系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵路徑，更是構(gòu)建清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的核心驅(qū)動(dòng)力。
人工智能賦能新能源研發(fā)的重點(diǎn)方向
王繼業(yè)先生認(rèn)為，當(dāng)前人工智能在新興能源技術(shù)研發(fā)中的重點(diǎn)方向主要集中在以下幾個(gè)層面：
- 新能源發(fā)電的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與智能調(diào)控：風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源具有間歇性和波動(dòng)性，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，可以對(duì)風(fēng)速、光照、云層等海量氣象與環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，實(shí)現(xiàn)發(fā)電功率的超前高精度預(yù)測(cè)。結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)，可對(duì)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站集群進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化與實(shí)時(shí)智能調(diào)控，最大化發(fā)電效率并平滑功率輸出，提升電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力。
- 新型電力系統(tǒng)的仿真、規(guī)劃與安全分析：隨著高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備接入，電力系統(tǒng)變得日益復(fù)雜。人工智能，特別是基于物理信息的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字孿生技術(shù)，能夠構(gòu)建高保真、快響應(yīng)的新型電力系統(tǒng)仿真模型。這極大地助力電網(wǎng)的遠(yuǎn)期規(guī)劃、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估與預(yù)警，快速定位潛在風(fēng)險(xiǎn)。
- 儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能化管理與壽命預(yù)測(cè)：電池儲(chǔ)能是平滑新能源波動(dòng)、支撐電網(wǎng)穩(wěn)定的重要手段。人工智能可以通過(guò)分析電池運(yùn)行的海量數(shù)據(jù)（電壓、電流、溫度等），建立健康狀態(tài)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的剩余壽命預(yù)測(cè)和故障早期診斷。優(yōu)化充放電策略，在保障安全的前提下，延長(zhǎng)電池使用壽命，提升整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
- 氫能等二次能源技術(shù)的研發(fā)加速：在綠氫制取、儲(chǔ)運(yùn)、燃料電池等環(huán)節(jié)，人工智能可以發(fā)揮巨大作用。例如，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)篩選和優(yōu)化電解水制氫的催化劑材料，大幅縮短研發(fā)周期；優(yōu)化加氫站布局與調(diào)度；對(duì)氫能供應(yīng)鏈進(jìn)行全生命周期能效分析與碳足跡追蹤。
- 綜合能源系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化：在園區(qū)、城市等場(chǎng)景下，電、熱、冷、氣、氫等多種能源形式耦合日益緊密。人工智能可以作為“智慧大腦”，基于多源數(shù)據(jù)，對(duì)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)進(jìn)行一體化協(xié)同優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，提升整體能源利用效率，降低用能成本。
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與展望
王繼業(yè)先生提出，人工智能與新興能源技術(shù)的融合將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：
- 融合深化，從“賦能”走向“原生”：人工智能將不再僅僅是輔助工具，而是深度嵌入能源裝備與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行全鏈條，催生出具有自感知、自決策、自執(zhí)行能力的“原生智能”能源裝備與新型電力系統(tǒng)。
- 平臺(tái)化與生態(tài)化：將構(gòu)建開(kāi)放共享的能源人工智能平臺(tái)，匯聚算法、算力、數(shù)據(jù)與行業(yè)知識(shí)，降低技術(shù)應(yīng)用門檻，形成產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新的繁榮生態(tài)，加速技術(shù)迭代與規(guī)模化應(yīng)用。
- 安全可信與可解釋性成為焦點(diǎn)：隨著AI在能源這類關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中承擔(dān)更核心的角色，其決策過(guò)程的可解釋性、算法的魯棒性以及數(shù)據(jù)與模型的安全隱私保護(hù)將變得至關(guān)重要。發(fā)展安全、可靠、可信的能源AI是必然要求。
- “雙碳”目標(biāo)的核心引擎：人工智能將成為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的加速器。通過(guò)優(yōu)化能源生產(chǎn)與消費(fèi)，提升能效，促進(jìn)可再生能源最大限度的開(kāi)發(fā)利用，AI將為全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型提供最強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
以王繼業(yè)先生為代表的行業(yè)專家清晰地指出，人工智能與新興能源技術(shù)的交叉融合正處在爆發(fā)前夜，其重點(diǎn)研發(fā)方向緊扣能源電力行業(yè)的核心痛點(diǎn)與發(fā)展需求。前瞻布局、持續(xù)投入并構(gòu)建良好的創(chuàng)新生態(tài)，必將推動(dòng)我國(guó)乃至全球的能源科技實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展注入強(qiáng)勁的智慧動(dòng)能。
