“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,,專注于促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,,加快能源轉(zhuǎn)型,努力實(shí)現(xiàn)碳中和,。
近期,,網(wǎng)大為受邀出席“國際能源變革對(duì)話”,,并就如何發(fā)揮包括云、軟件,、數(shù)據(jù),、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)科技在能源轉(zhuǎn)型中的重要作用,分享了前瞻性的觀點(diǎn),。
“國際能源變革對(duì)話”由中國國家能源局和國際可再生能源署共同主辦,。參會(huì)嘉賓包括:國際能源署署長Fatih Birol博士、國際可再生能源署總干事弗朗西斯科·拉卡梅拉(Francesco La Camera)先生,,以及其他致力推動(dòng)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)于能源轉(zhuǎn)型的概念性框架。
隨著能源生產(chǎn)和存儲(chǔ)的大幅增加與分布化,,以及電力消費(fèi)者的增長,,我們面臨著更加復(fù)雜和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。然而,,這亦是提升能效,,優(yōu)先消納綠色能源的重要機(jī)遇。
我們可以重構(gòu)市場,,激勵(lì)最有效的策略,,通過降低電力需求、平衡峰值,,減少整體資源浪費(fèi)并提高生產(chǎn)力,。
我相信我們面臨一個(gè)重大的機(jī)遇,可以借助軟件,、數(shù)據(jù),、云計(jì)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(gè)概念就能變成現(xiàn)實(shí),。
多年來,,人們一直在探討“軟件層”對(duì)能源市場的創(chuàng)新潛力。軟件層既涉及市場規(guī)則,,如定價(jià)和稅收,,也包括貫穿整個(gè)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
讓我們暫時(shí)遠(yuǎn)離混亂的現(xiàn)實(shí)世界,,畢竟解決實(shí)際問題十分復(fù)雜,,而且耗費(fèi)心神。
我們可以試想一下:能源價(jià)格是完全動(dòng)態(tài)的,、實(shí)時(shí)的,,對(duì)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(jià)可以準(zhǔn)確反映出其“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(jià)格達(dá)到低點(diǎn),而火電價(jià)格則達(dá)到頂點(diǎn),。
如果我們能夠建立這種透明的市場定價(jià)制度,,我們就可以為不同場景和行業(yè)中AI驅(qū)動(dòng)的第三方能源優(yōu)化程序創(chuàng)造一個(gè)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(gè)客戶,,從海水淡化廠到電動(dòng)車車主,,都可以在優(yōu)化的電價(jià)機(jī)制中平等受益,這反過來也會(huì)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(gè)激動(dòng)人心的場景:未來能聯(lián)網(wǎng)的各種能源消費(fèi)設(shè)備,,可以推動(dòng)用電需求與能源目標(biāo)和價(jià)格相同步。試想,,建筑冷卻系統(tǒng)與綠色發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)同步,;農(nóng)田里的水泵、甚至電動(dòng)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(jià),還可以減少浪費(fèi)和排放,,有助于最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的價(jià)值,。
我們也不要忘記,在某些情況下,能源消費(fèi)者也有可能成為能源供應(yīng)者,。當(dāng)需要儲(chǔ)存能源時(shí),,未來的電動(dòng)車也能以合適的價(jià)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),。關(guān)鍵的挑戰(zhàn)在于找到并啟動(dòng)正確的項(xiàng)目,以及協(xié)同所有參與者以加快進(jìn)展,。
在過去的幾十年里,,我們認(rèn)識(shí)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(dòng)生產(chǎn)力,,幫助我們每天不斷探索和進(jìn)步,。
就緊迫性而言,,我們能源生態(tài)系統(tǒng)中的這個(gè)“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(jí)更迅捷,?;谶@一點(diǎn),我們又可以利用越來越多的軟件驅(qū)動(dòng)途徑來加速能源轉(zhuǎn)型,。
能源存在于廣泛的生態(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)耗水量約占40%,,另外還有40%用于電力系統(tǒng),。
透過“FEW”看問題
如果從食物、能源和水(FEW)這三個(gè)方面來解決我們的能源轉(zhuǎn)型需求,,實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型將更有希望,。
通常情況下,升級(jí)為光伏或風(fēng)電可以減少對(duì)水資源的依賴,。對(duì)于水資源緊張的地區(qū),,這可以啟發(fā)人們思考改善水資源利用的新途徑。
AI有助于實(shí)現(xiàn)高效的水資源利用策略,。對(duì)于室外農(nóng)業(yè),,一些AI策略可以節(jié)省高達(dá)40%的用水量,同時(shí)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(shí),,抽水需要耗費(fèi)大量能源,因此只需改善作物健康狀況,,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可以幫我們反復(fù)確認(rèn)優(yōu)化方向,例如作物健康,,AI能幫助我們找到節(jié)省寶貴的FEW資源的策略,。
前述幾項(xiàng)IoE驅(qū)動(dòng)的策略結(jié)合采納效用最大。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(shí)現(xiàn)優(yōu)化,。AI,、軟件和云技術(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(duì)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。