AI技術(shù)正深入能源行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
在華陽(yáng)集團(tuán)二礦,綜采智能化控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下采煤設(shè)備的集中控制,電腦前的調(diào)度員通過(guò)實(shí)時(shí)傳來(lái)的數(shù)據(jù),就能知道設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)掌握和分析工作面情況,清晰感知“細(xì)微痛癢”,并及時(shí)診治、對(duì)癥下藥,安全更有保障。
一個(gè)大型光伏電站,每天面對(duì)不斷變化的發(fā)電數(shù)據(jù)和市場(chǎng)波動(dòng),運(yùn)營(yíng)者需要及時(shí)做出最優(yōu)的能源調(diào)度決策。如今,這項(xiàng)工作有了虛擬智能專家,東方日升Risen Cloud能源管理系統(tǒng)通過(guò)分析電站數(shù)據(jù)和用戶習(xí)慣,確保電站在各種條件下都能保持最佳狀態(tài)。
智能化、數(shù)字化技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用正加速融入能源產(chǎn)業(yè),不管是傳統(tǒng)能源,還是新能源,從設(shè)備制造、生產(chǎn)管理,再到日常運(yùn)營(yíng)和維護(hù),都少不了AI的身影。“能源產(chǎn)業(yè)+AI”已成大勢(shì)所趨,AI逐漸成為能源未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵途徑。
生產(chǎn)更“智慧”
在能源產(chǎn)業(yè)中,生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)占據(jù)至關(guān)重要的地位。不僅直接關(guān)系到能源產(chǎn)品的最終輸出,還在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中起著承上啟下的核心作用。能源生產(chǎn)制造過(guò)程涵蓋從原材料采集、加工轉(zhuǎn)換到成品產(chǎn)出的各個(gè)階段,每個(gè)階段都需要精密的技術(shù)支持和嚴(yán)格的質(zhì)量控制,AI必不可少。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)原副校長(zhǎng)姜耀東表示,煤炭行業(yè)應(yīng)用AI技術(shù)前景廣闊,尤其在提升安全生產(chǎn)水平和優(yōu)化生產(chǎn)效率方面潛力巨大。例如,在設(shè)備管理方面,華為云為焦化企業(yè)提供的智能配煤系統(tǒng),利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析煤質(zhì)數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)優(yōu)化配比方案,某企業(yè)應(yīng)用后焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)精度超過(guò)98%,每噸生產(chǎn)成本降低30元,年節(jié)省成本達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。
華陽(yáng)集團(tuán)二礦生產(chǎn)銜接部采煤一隊(duì)班組長(zhǎng)張軍說(shuō):“智能化設(shè)備極大地提升了采煤效率,比如智能化采煤,遠(yuǎn)程一鍵啟動(dòng),人工效率都大幅提高,安全保障也更有力,借助AI監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,還能遠(yuǎn)程操控危險(xiǎn)作業(yè),減少人員風(fēng)險(xiǎn)。”
張軍進(jìn)一步介紹,帶式輸送機(jī)遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)在二礦落地見(jiàn)效,井下主運(yùn)輸系統(tǒng)共計(jì)19部帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程集中控制,形成了井下無(wú)人值守、有人巡檢的工作模式,實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)安全、效率雙提升。
智能制造在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也大大促進(jìn)了效率提升。TCL中環(huán)通過(guò)自主研發(fā)的智能裝灌料系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)裝灌料任務(wù)自動(dòng)下發(fā)與執(zhí)行、從來(lái)料到出庫(kù)的全流程拉通。TCL中環(huán)拉晶核心工序的人機(jī)比從2009年的4臺(tái)/人提升至384臺(tái)/人,實(shí)現(xiàn)了近100倍的飛躍式增長(zhǎng),人均勞動(dòng)生產(chǎn)率較行業(yè)提升200%。
提升全鏈條效率
不僅是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),AI的應(yīng)用正在深刻重塑能源產(chǎn)業(yè)的全鏈條,從最初的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一直到后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各個(gè)方面。比如,在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段,AI技術(shù)通過(guò)高級(jí)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型,能夠快速生成優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案,同時(shí)考慮到材料成本、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及環(huán)境影響等多種因素,大大提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。這不僅縮短了項(xiàng)目周期,還能有效降低成本。
姜耀東告訴《中國(guó)能源報(bào)》記者:“AI圖像識(shí)別技術(shù)也在煤礦場(chǎng)景中快速落地。如今,可以利用智能攝像頭識(shí)別礦工未佩戴安全帽、誤入危險(xiǎn)區(qū)域等違規(guī)行為,系統(tǒng)可在0.3秒內(nèi)發(fā)出聲光警報(bào),并將違規(guī)記錄同步至管理平臺(tái),某礦區(qū)應(yīng)用后違章操作發(fā)生率下降62%。勘探環(huán)節(jié)的智能化突破同樣顯著,部分企業(yè)通過(guò)GIS系統(tǒng)與AI算法融合,建立三維地質(zhì)模型預(yù)測(cè)煤層分布,使勘探周期縮短50%,資源開(kāi)采率提升15%。”
東方日升相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,通過(guò)光儲(chǔ)電站解決方案,可以幫助客戶在發(fā)電和電網(wǎng)側(cè)獲得最大收益。“想象一下,您身邊有一位隨時(shí)待命的智能專家,幫助管理電站的每一個(gè)環(huán)節(jié)。我們的RisenCloud具備自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化能力。它通過(guò)分析電站數(shù)據(jù)和用戶習(xí)慣,持續(xù)優(yōu)化電站運(yùn)行,確保電站在各種條件下都能保持最佳狀態(tài)。同時(shí),借助自然語(yǔ)言交互,可以輕松實(shí)現(xiàn)智能化管理,告別復(fù)雜的操作流程,像與專家對(duì)話一樣便捷。”
驅(qū)動(dòng)多能互補(bǔ)
張軍表示:“未來(lái),能源和AI結(jié)合,生產(chǎn)上會(huì)更智能。比如精準(zhǔn)預(yù)測(cè)煤炭?jī)?chǔ)量,合理安排生產(chǎn)。安全管理也會(huì)升級(jí),靠AI分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。在環(huán)保方面,能智能管控污染物排放,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。”
姜耀東提出,除生產(chǎn)流程深度優(yōu)化、設(shè)備智能運(yùn)維外,未來(lái),傳統(tǒng)能源與AI結(jié)合將體現(xiàn)出能源系統(tǒng)協(xié)同管理的發(fā)展趨勢(shì)。“AI驅(qū)動(dòng)多能互補(bǔ),例如智能微電網(wǎng)整合風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能設(shè)備,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能源供需。傳統(tǒng)火電廠可結(jié)合AI實(shí)現(xiàn)與可再生能源的靈活調(diào)度,提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。此外,在碳管理與綠色轉(zhuǎn)型方面,AI將助力傳統(tǒng)能源企業(yè)量化碳排放,優(yōu)化減排路徑。例如在煉油環(huán)節(jié),AI算法可調(diào)整工藝參數(shù)降低能耗,配合碳捕集技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)。”
東方日升相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,AI具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和智能決策能力,未來(lái)將與“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)深度融合,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷調(diào)度和儲(chǔ)能管理。值得注意的是,隨著新能源占比不斷提升,其波動(dòng)性和間歇性給電網(wǎng)帶來(lái)挑戰(zhàn),“AI+源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化可優(yōu)化能源配置,提高新能源消納能力,助力能源轉(zhuǎn)型。與此同時(shí),在能源產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),AI的加入將助力催生新的商業(yè)模式和服務(wù),如虛擬電廠、分布式能源交易等,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。