人工智能正在推動第四次工業(yè)革命 提升能源行業(yè)的預(yù)測能力

人工智能正在推動第四次工業(yè)革命，它將提升能源行業(yè)的預(yù)測能力，優(yōu)化其生產(chǎn)力和管理能力，帶來前所未有的機遇。人工智能整合了人類的優(yōu)點，并突破其上限，能源行業(yè)需要新觀念去應(yīng)對人工智能帶來的改變，以及把握它所帶來的機會。

第四次工業(yè)革命將把人類和人工智能在各種平臺里關(guān)聯(lián)起來，面對人工智能強大的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)意想象力將是人類唯一優(yōu)勢 。事實上，開發(fā)成功的人工智能系統(tǒng)需解決三大問題，運算能力、可用的數(shù)據(jù)和想象力，而后者往往是最難以實現(xiàn)的。

能源生產(chǎn)的商業(yè)和供應(yīng)智能化

能源行業(yè)未來的發(fā)展主要在于優(yōu)化和預(yù)測，而人工智能正好能針對能源生產(chǎn)，能源電網(wǎng)平衡和消費習(xí)慣等方面提供獨特的解決方案。不難預(yù)測，人工智能將成為能源行業(yè)的重要組成部分，應(yīng)用于生產(chǎn)方、傳送方和消費方上。人工智能是一個自我學(xué)習(xí)和演算的應(yīng)用過程，而非模仿人類工作的編程方式，即其能夠集合人類擅長的，例如視覺感知、理解 、溝通、隨機應(yīng)變等能力，同時克服人類極限，將這些優(yōu)勢與當前的計算機大規(guī)模而且迅速的數(shù)據(jù)處理功能結(jié)合起來。

這為能源行業(yè)提供了新的機會。以石油行業(yè)為例，很多家石油公司考慮到世界經(jīng)濟對石油依賴下降，均開始轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)。在這一趨勢下，他們需要在石油市場營利，需要優(yōu)化化石能源的生產(chǎn)過程，并且更加精準地把握客戶的利益需求。法國道達爾公司正在與谷歌和微軟等技術(shù)巨頭合作，在能源領(lǐng)域開發(fā)數(shù)字技術(shù)，尤其是人工智能技術(shù)。目前，道達爾公司的工程師正與頂級的軟件開發(fā)人員一起探討如何將復(fù)雜的算法應(yīng)用到油氣領(lǐng)域，優(yōu)化勘探、生產(chǎn)、銷售等程序。英國石油公司亦投資開發(fā)人工智能技術(shù)，企圖結(jié)合技術(shù)數(shù)據(jù)和自然環(huán)境數(shù)據(jù)，優(yōu)化鉆井作業(yè)。

可再生能源的生產(chǎn)正在迅速增長。隨著風(fēng)能、太陽能、水能等技術(shù)的發(fā)展，這些能源越來越受歡迎，經(jīng)濟效益也越來越高。不過，可再生能源行業(yè)的最大挑戰(zhàn)在于可再生能源生產(chǎn)具有間歇性，其產(chǎn)量取決于天氣條件，如風(fēng)吹或陽光照射，一些研究更指出氣候變化可能導(dǎo)致全球可再生資源分布巨變。這意味著一旦能源需求激增，可再生能源不一定能滿足需求，因此許多國家需要采用多種策略來填補可再生能源供應(yīng)方面的空白。

同時，消費者的消費模式也是難以預(yù)測，這對供求管理以至電網(wǎng)均造成了不穩(wěn)定性?？稍偕茉葱袠I(yè)需要一種可以確保供需始終處于均衡狀態(tài)的智能技術(shù)，來解決能源流的預(yù)測和管理問題。

IBM計劃推出一款名為“深雷”的新產(chǎn)品，這款產(chǎn)品將以0.2英里到1.2英里的分辨率提供精確的天氣預(yù)報，該技術(shù)整合了數(shù)十種預(yù)測模型，收集了大量有關(guān)天氣、環(huán)境、大氣條件以及太陽能電站和電網(wǎng)運行情況的數(shù)據(jù)源。 IBM還在可再生能源預(yù)測領(lǐng)域進行了廣泛的合作研究，有超過200個項目使用其太陽能和風(fēng)能預(yù)測技術(shù)，并與美國能源部合作，利用人工智能來優(yōu)化清潔能源應(yīng)用。 IBM聲稱其人工智能天氣模型比坊間的太陽能和風(fēng)能預(yù)測模型還要精確。

電網(wǎng)管理智能化

人工智能將是未來智能電網(wǎng)的核心部分。目前電網(wǎng)公司已經(jīng)在電網(wǎng)故障警報系統(tǒng)配置了相關(guān)技術(shù)，人工智能技術(shù)將不斷收集和整合來自數(shù)百萬臺智能傳感器中的數(shù)據(jù)，并從大型數(shù)據(jù)集的模式和異?，F(xiàn)象中進行自主學(xué)習(xí)，以便能夠及時地做出決策，以最好的方式分配能源資源。

在需求方面，人工智能技術(shù)能持續(xù)監(jiān)控家庭和企業(yè)的智能電表和傳感器的供需情況， 實時測量通過電網(wǎng)的電力流量，使運營商能夠主動管理和避免中斷，并在非高峰時間修改電力使用，從而放寬電網(wǎng)的工作量并降低消費者的價格。

在供應(yīng)方面，人工智能能協(xié)助營運商或者政府改變能源組合，調(diào)整化石能源使用量，增加可再生資源的產(chǎn)量，并且將可再生能源的自然間歇性破壞降到最低。生產(chǎn)者將能夠?qū)Χ鄠€來源產(chǎn)生的能源輸出進行管理，以便實時匹配社會、空間和時間的需求變化。人工智能亦可以使用演算法來平衡電網(wǎng)，在出現(xiàn)錯誤或黑客的情況下協(xié)調(diào)進行聯(lián)合行動，對網(wǎng)絡(luò)進行自我修復(fù)，并預(yù)測生產(chǎn)和消費數(shù)據(jù)。

谷歌最近的應(yīng)用人工智能技術(shù)已被證實能提升用電管理效率，它按其機器學(xué)習(xí)算法的預(yù)估，提升了數(shù)據(jù)中心的負載，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，以及更有效地管理設(shè)備，最后將總用電量削減15%，幾年間為谷歌節(jié)約了數(shù)億美元。英國國家電網(wǎng)也開始研究如何應(yīng)用人工智能，充分利用可再生能源，節(jié)省成本，平衡英國國家電網(wǎng)的能源供應(yīng)。英國國家電網(wǎng)具備大量數(shù)據(jù)供人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)和預(yù)測，其目標是通過人工智能技術(shù)將國家能源消耗削減10%。

利用人工智能分析消費模式

在能源領(lǐng)域，人工智能的高價值體現(xiàn)在需求管理，因為人工智能可以幫助能源企業(yè)了解產(chǎn)業(yè)鏈下游最終客戶的消費模式。全球數(shù)十億人口，每個人消費模式都不同。了解消費者的習(xí)慣、價值觀、動機和個性有助于進一步加強市場的平衡和有效性，還可以更有效地制定政策。

消費者的選擇和意見，對能源行業(yè)有巨大的影響。通過研究能源消費模式，能源企業(yè)能更針對性設(shè)計產(chǎn)品、管理能源消耗、甚至優(yōu)化消費者行為。一般來說，家庭客戶更傾向于直接表達他們的偏好，因此能源企業(yè)需要搭建對接消費方的平臺，對人工智能來說，消費數(shù)據(jù)越多，自我學(xué)習(xí)出來的方案就越成熟。

在紐約和芝加哥的加油站，英國石油公司也開始配置使用名為“里程”的人工智能系統(tǒng)的加油泵，來提升消費者的互動體驗。在加油的同時，“里程”會問候消費者，提供小娛樂，提供折扣優(yōu)惠，和將消費者連接上社交平臺。除了了解消費者的消費模式外，這種互動智能技術(shù)可以改變消費者對傳統(tǒng)加油站的觀念，并吸引他們二次消費。而在電力市場，消費者會在電網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，目前有些供應(yīng)商已經(jīng)推動安裝智能電表，實時收集數(shù)據(jù)流，這不僅有助于預(yù)測網(wǎng)絡(luò)負載，還可以預(yù)測消費習(xí)慣。

伴隨數(shù)字經(jīng)濟而生的網(wǎng)絡(luò)安全問題

人工智能在能源行業(yè)的應(yīng)用，將優(yōu)化能源行業(yè)，同時亦會組成一個全產(chǎn)業(yè)鏈的網(wǎng)絡(luò)，把各種能源基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)聯(lián)在一起，進一步互聯(lián)網(wǎng)化，不過衍生的就是網(wǎng)絡(luò)安全問題。隨著技術(shù)創(chuàng)新，能源市場結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)安全方面正在發(fā)生重大的變化，隨著網(wǎng)絡(luò)威脅的不斷演變，基礎(chǔ)設(shè)施越來越容易受到干擾性或破壞性的攻擊。網(wǎng)絡(luò)安全的問題，各個能源領(lǐng)域無一幸免，長時間的干擾可能會影響經(jīng)濟貿(mào)易、工業(yè)發(fā)展以及社會穩(wěn)定 。