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減碳又省錢?火電廠心動了

減碳又省錢?火電廠心動了

出品 | 大鲸項目組

作者 | 雨林下

頭圖 | 《機器人總動員》

面對全球氣候變化和環境保護的壓力,随着中國雙碳3060目标的提出,無論是能源生産企業,還是能源消費企業,都在考慮如何适配即将到來的“以新能源為主體的新型電力系統”。

數字化是電力系統的剛需技術基建,是以,推進其更新也被視為加速能源變革的重要途徑。同時數字化智能化技術也是實作雙碳目标的重要支撐要素, 全球知名機構波士頓咨詢公司的一項量化研究表明, 到2030年AI應用可有望減少26-53億噸碳排放,這一資料可占減排總量的5%-10%。

本文為“2022大鲸榜·産業數字化”系列專題報道(點此回顧榜單詳情),虎嗅訪談多位專家評委,呈現關鍵行業的故事和趨勢,這一期,我們和大鲸導師黃鋒聊了聊雙碳背景下的能源數字化創新。

黃鋒是百度智能雲工業能源産品研發總經理,現負責百度智能雲工業和能源行業的産品和研發管理,對AI、大資料等技術在工業、能源行業的應用場景有深刻了解。

以下為虎嗅對話實錄,經編輯整理:

虎嗅調研:雙碳背景下,數字化可以為哪些能源轉型的場景提供便利?

黃鋒:西方國家花了200年實作碳達峰,而中國2030年就要達标,從達峰到中和,美國從2007年到目标2050年間隔43年,歐盟間隔71年,而中國隻有30年。目前我們的碳排放已經超過100億噸,占了全球總排量近30%,是以時間緊迫,壓力非常大。

國内的電力和工業用能占比高,未來幾十年,我們要從“以火力發電為主體”逐漸轉換為“以新能源為主體的新型電力系統”才能支撐雙碳達标,可以說,一切問題的核心都在于解決好能源問題。

而能源數字化所包含的一系列人工智能、物聯網、大資料等等技術,也在不斷為産業帶來突破。

典型的,比如在能源生産側,新能源的随機性、間歇性特點長期都是電網接入、并網和消納的棘手難題。通過數字化可以監控電力供應的波動,對清潔能源進行精準的發電量預測,調控儲能配合,減少備用發電機的排放,推動建立零碳電力系統。

在能源輸配和消費側,數字化可以跨時空、多元度打通裝置、資料與算力,提供大規模、遠距離傳輸服務,實時監測系統内能源的供給和消耗,開展綜合能效分析和協調管控,提升用能能效,同時優化區域能源結構,使分布式能源在本地更好的消納。

虎嗅調研:随着5G的成熟,物聯網、大資料和AI人工智能等新技術的加入,數字化能更新哪些創新應用?

黃鋒:這些新技術可以發揮的更新作用主要展現在預測,優化,排程。

通過AI的預測能力,可以提高新能源發電出力的預測精度,降低不可控性。比如通過采用深度學習算法建立的預測模型進行風機功率預測,可以使風電出力預測誤差小于15%,有力促進其大規模的消納,解決可再生能源企業對于生産不可控的困擾。

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基于深度學習算法的風電出力預測

通過AI的優化能力,可以調節化石能源的工藝,以盡可能少的碳排放和原材料投入,達到盡可能多的産出。以火力發電為例,其中一個關鍵環節就是提升燃煤發電過程中的能量轉換效率。通過AI模組化+機理模型,可以計算出火電廠鍋爐、汽輪機等運作各系統的随出力變化的最佳運作參數曲線,保障全範圍能效最優。

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燃煤電廠運作參數優化

同時,通過AI的排程能力,還可以降低輸配損耗,提升效率和網絡穩定性。像一些大的食品冷鍊企業,物流網遍布全國,每天發車線路上千條,貨運車輛排程壓力大。數字化底座可以打通訂單、運輸、計費、排程的關鍵節點,梳理倉庫、客戶、承運商等業務資料及冷鍊、常溫配送等業務場景。在此基礎上,進一步利用AI人工智能發展車貨比對平台,對訂單和運力類型進行組合,輸出最優的車輛排程方案,提升配送效率,降低車輛空駛率,減少物流成本和碳排放。

虎嗅調研:要優化中間環節的效率,需要數字服務商對産業鍊的具體運作非常熟悉?

黃鋒:是以離不開企業和數字化服務商的緊密配合與協作。分享一個水務集團的實際改造項目,水務的産業鍊有原水、制水、供水、排水、污水、節水等環節,地域分布廣,業務歸屬部門分散,能耗優化需求雖比不上能源、制造、建築、交通,但機關産值能耗高,屬于能源密集型行業。

傳統的水務集團雖然用的是變頻水泵,但未對區域用水量進行需求預測,水準衡模型存在誤差,資料不準确,以恒定頻率供水難以做到按需實時調控水泵的頻率,導緻用電量大,造成浪費。

百度智能雲為之建立了水務大腦,可以沉澱水務資料,依托區域用水量預測 AI 模型,根據用水量需求預測、泵機流量、進出口壓力、電機電壓和電流等參數計算泵機效率,分析泵組實際運作工況,給出用停機、頻率等控制參數推薦值,進行精準的智能化調壓控制。

此外,污水處理環節也能利用AI技術精準加藥和曝氣,減少用電能耗和藥耗。經測算,全套下來能使制水供水機關能耗下降8%,并減少供水環節用電造成的間接碳排放。

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某水務集團智能調壓技術路線

虎嗅調研:對比人工和攝像頭,新技術在安全生産監控方面的優勢是什麼?

黃鋒:現在很流行防爆巡檢機器人,就是在油氣儲運、煉化生産等場景中,代替巡檢人員識别環境的不安全狀态和危險行為。基本上,一個油氣輸送管廊防爆智能巡檢方案可以使巡檢頻次提升1.5倍,識别28類異常風險,識别準确率超過99%,AI的監控識别能給到各環節比人工更及時的安全保障。

虎嗅調研:企業主對數字化轉型的接納度如何?從服務商角度有什麼相關建議?

黃鋒:在經濟增速放緩的大背景下,企業都面臨較大的生存經濟壓力,如果數字化不能夠為企業創造實際價值,企業決策層很難有主動意願在數字化上進行足夠的投入。

不過從另一個角度來說,這種投入更像是“短痛”,如果能夠提升企業整體效率和競争力,甚至解決“長痛”問題,那麼就是值得的,但這需要決策者具有比較強的魄力和遠見。

同時,數字化服務商的方案也需要能真正面向市場需求,解決客戶的核心痛點,而不僅僅“為了上雲而上雲”,搭建完底層基礎設施之後就撤退走人。

數字化更新是一個長期持續的話題,在各個階段的側重點都有所不同,歸根結底,需要數字化服務商和企業在雙赢中不斷實作疊代更新,才能真正利好産業發展。

「大鲸榜」,是由虎嗅發起的産業榜單,旨在用前瞻性的眼光持續尋找有遠見、有持續創新動力的成長型企業,從傳播、獲客、資本、認知等方面為“大鲸”企業賦能。虎嗅特邀行業專家、頂級機構投資人和頭部企業,齊力發掘隐藏大鲸。

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