「能源互聯(lián)網(wǎng)」可助全球能源加速轉(zhuǎn)型
網(wǎng)大為(David Wallerstein)作為騰訊首席探索官,,在過去幾年間與眾多科學(xué)家,、研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)和組織廣泛合作,,積極推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,,加快能源轉(zhuǎn)型,努力實現(xiàn)碳中和,。
近期,,網(wǎng)大為受邀出席「國際能源變革對話」,就互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)科技包括雲(yún),、軟件,、數(shù)據(jù)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等如何在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用,,分享了前瞻性的觀點,。
「國際能源變革對話」由中國國家能源局和國際可再生能源署共同主辦。參會嘉賓包括:國際能源署署長Fatih Birol博士,、國際可再生能源署總幹事弗朗西斯科·拉卡梅拉(Francesco La Camera)先生,,以及其他致力推動可持續(xù)發(fā)展的領(lǐng)袖和專家。
下文摘自網(wǎng)大為的論壇演講,,部分內(nèi)容略有刪改,。
觀看演講視頻了解更多關(guān)於能源轉(zhuǎn)型的概念性框架。
隨著能源生產(chǎn)和存儲的大幅增加與去中心化,,以及電力消費者的增長,,我們面臨著更加複雜和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),。然而,,這亦是提升能效,,優(yōu)先採用綠色能源的重要機(jī)遇。
我們可以重構(gòu)市場,,為最有效的策略提供激勵,,通過壓抑電力需求和平衡峰值減少整體資源浪費,並提高生產(chǎn)力,。
在我們眼前的是一個重大的機(jī)遇,,就是借助軟件、雲(yún)計算和人工智能(AI),,重構(gòu)能源生態(tài)系統(tǒng),。我們甚至可以稱之為「能源互聯(lián)網(wǎng)」(IoE),不久的將來,,這個概念就能實現(xiàn),。
多年來,人們一直在探討能源市場「軟件層」的創(chuàng)新潛力,。軟件層既涉及市場規(guī)則,,如定價和稅收,也包括貫穿整個能源系統(tǒng)的軟件,,它們能夠分析和預(yù)測,,甚至完成智能操控水泵或空調(diào)系統(tǒng)等任務(wù)。
軟件,、AI和其他能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新使這一切成為可能,。
軟件匯聚一切力量
讓我們先暫時脫離現(xiàn)實世界,因為解決實際問題更形複雜,。
試想像一下:能源價格是完全動態(tài)的,、實時的,對增量參與者開放,,他們可以將自己的能源出售給電網(wǎng),。此類能源的定價可以準(zhǔn)確反映其「綠色度」(即二氧化碳份額)、能源生產(chǎn)的效率和充裕程度,。假設(shè)某天,,某地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行,就可以推測出當(dāng)天的風(fēng)電價格達(dá)到低點,,而火電價格則達(dá)到頂點,。
如果我們能夠建立這種透明的市場定價制度,我們就可以為不同場景和行業(yè)中AI驅(qū)動的第三方能源優(yōu)化程式創(chuàng)造一個生態(tài)系統(tǒng),。
以軟件解決方案優(yōu)化能源生態(tài)系統(tǒng)
每個客戶,,從海水化淡廠到電動車車主,,都可以在優(yōu)化的電價機(jī)制中平等受益,這反過來也會反映出能源的綠色度,、豐富度,、邊際成本等其他因素。
讓我們更進(jìn)一步,,設(shè)想一下這個激動人心的場景:未來能聯(lián)網(wǎng)的各種能源消費設(shè)備,,可以推動用電需求與能源目標(biāo)和價格相同步。試想,,建築冷卻系統(tǒng)與綠色發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)同步,;農(nóng)田裏的水泵、甚至電動車,、熱水器或空調(diào),,都能夠與電網(wǎng)協(xié)同工作,滿足供暖,、冷卻和充電需求,。這種方式不僅可以優(yōu)化電價,還可以減少浪費和排放,,有助於最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的價值,。
我們也不要忘記,在某些情況下,,能源消費者也有可能成為能源供應(yīng)者,。當(dāng)需要儲存能源時,未來的電動車也能以合適的價格向電網(wǎng)供電,。
為速度而生的「能源互聯(lián)網(wǎng)」
隨著能源轉(zhuǎn)型加速,,我們需要考慮如何更多地利用能源互聯(lián)網(wǎng)。挑戰(zhàn)主要在於識別出並啓動正確的項目,,以及協(xié)調(diào)所有參與者以加快進(jìn)展,。
在過去的幾十年裏,我們認(rèn)識到軟件的運(yùn)行速度堪比光速,。它可以高效運(yùn)行,,快速驅(qū)動生產(chǎn)力,幫助我們每天不斷探索和進(jìn)步,。
就迫切性而言,,我們能源生態(tài)系統(tǒng)中的這個「軟件層」可以與現(xiàn)有硬件(如工廠和設(shè)備)一起工作,此外配備傳感器的數(shù)據(jù)流和執(zhí)行元件或許還可以降低成本,。因此我相信,,這些AI解決方案能夠比新建基礎(chǔ)設(shè)施或進(jìn)行硬件升級更迅速?;哆@一點,,我們又可以利用越來越多的軟件驅(qū)動途徑來加速能源轉(zhuǎn)型,。
能源存在於廣泛的生態(tài)系統(tǒng)中,以滿足人類的基本需求,。電力行業(yè)是水資源密集型產(chǎn)業(yè),。農(nóng)業(yè)亦是完全依賴水資源。在美國等大型發(fā)達(dá)國家,,農(nóng)業(yè)耗水量約佔40%,,另外還有40%用於電力系統(tǒng),。
透過「FEW」看問題
如果從食物,、能源和水(FEW)這三個方面來解決我們的能源轉(zhuǎn)型需求,實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型將更有希望,。
通常情況下,升級為太陽能或風(fēng)電可以減少對水資源的依賴,。對於水資源緊張的地區(qū),,這可以啓發(fā)人們思考改善水資源利用的新途徑。
AI有助於實現(xiàn)高效的水資源利用策略,。對於室外農(nóng)業(yè),,一些AI策略可以節(jié)省高達(dá)40%的用水量,同時通過精準(zhǔn),、智能的方式促進(jìn)農(nóng)作物健康和產(chǎn)量,。同時,抽水需要耗費大量能源,,因此只需要改善農(nóng)作物健康狀況,,我們就可以節(jié)省大量能源和水資源。
反之,,即使在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用可再生能源,,也不代表我們可以把大量的水抽取到農(nóng)田中。AI促使我們確認(rèn)優(yōu)化方向,,例如農(nóng)作物健康,,並幫助我們制定節(jié)省寶貴的FEW資源的策略。
前述幾項IoE驅(qū)動的策略結(jié)合採納效用最大,。在未來,,透過軟件和數(shù)據(jù),,許多優(yōu)化系統(tǒng)可以相互交流,,協(xié)同工作以最大限度地提高效率和實現(xiàn)優(yōu)化。AI,、軟件和雲(yún)技術(shù)將協(xié)助我們節(jié)約能源,,最大限度地利用綠色能源,,節(jié)約用水,提高農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)力,。
但最重要的,,是在充滿挑戰(zhàn)的情況下提高人類的生活質(zhì)量。
我們希望能夠與大家多多交流,,繼續(xù)探索這一問題,,共同創(chuàng)造更美好的能源未來,合作應(yīng)對關(guān)鍵挑戰(zhàn),。