構(gòu)建安全高效的能源互聯(lián)網(wǎng)
《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃的重點任務(wù)提出，構(gòu)建泛在安全高效的智能化基礎(chǔ)設(shè)施體系。大力推動智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化水平，形成適應(yīng)智能經(jīng)濟(jì)、智能社會和國防建設(shè)需要的基礎(chǔ)設(shè)施體系。加快推動以信息傳輸為核心的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化信息基礎(chǔ)設(shè)施，向集融合感知、傳輸、存儲、計算、處理于一體的智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變。統(tǒng)籌利用大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)，為人工智能研發(fā)和廣泛應(yīng)用提供海量數(shù)據(jù)支撐。建設(shè)高效能計算基礎(chǔ)設(shè)施，提升超級計算中心對人工智能應(yīng)用的服務(wù)支撐能力。建設(shè)分布式高效能源互聯(lián)網(wǎng)，形成支撐多能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)、及時有效接入的新型能源網(wǎng)絡(luò)，推廣智能儲能設(shè)施、智能用電設(shè)施，實現(xiàn)能源供需信息的實時匹配和智能化響應(yīng)。
在基礎(chǔ)設(shè)施層面，《規(guī)劃》明確提出，建設(shè)分布式高效能源互聯(lián)網(wǎng)。清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院常務(wù)副院長高峰指出，能源的發(fā)展是一個分久必合、合久必分的過程。能源出現(xiàn)早期就是微能源網(wǎng)，能源就地產(chǎn)生，就地使用。隨著負(fù)荷越來越大，能源網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜、龐大，形成了能源集中供應(yīng)的局面，出現(xiàn)了一些問題。能源互聯(lián)網(wǎng)則是能源系統(tǒng)從集中式到分布式，再到分散式，實現(xiàn)泛在的狀態(tài)。分布式能源還需要有能源站，到了泛在的狀態(tài)，就不再需要能源站，老百姓從一個能源純消費者變成了產(chǎn)銷者，既消費能源，也生產(chǎn)能源，還可能存儲能源。
“建設(shè)分布式高效能源互聯(lián)網(wǎng)，形成支撐多能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)、及時有效接入的新型能源網(wǎng)絡(luò)，人工智能將起到很大的作用。”高峰表示，“‘互聯(lián)網(wǎng)+’智慧能源縮寫是能源互聯(lián)網(wǎng)，二者是等價的概念，高效是能源互聯(lián)網(wǎng)中一個非常重要的特征。高效是指整個分布式系統(tǒng)的能效最大化，設(shè)備利用率最大化，投資效率最大化，社會效益最大化和用戶效用最大化。”
高峰分析說，“多能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)、及時有效接入”是具有互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)的能源系統(tǒng)的狀態(tài)?，F(xiàn)階段的能源互聯(lián)網(wǎng)分兩大類，一是具有互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)的能源系統(tǒng)，像互聯(lián)網(wǎng)有局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、萬維網(wǎng)等，能源互聯(lián)網(wǎng)有微能源網(wǎng)、局域能源網(wǎng)、全球能源網(wǎng)，能源在不同范圍內(nèi)優(yōu)化配置，可以聯(lián)網(wǎng)運行，也可以在外面能源系統(tǒng)波動時斷開獨立運行。第二類是具有互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)的能源服務(wù)，如同滴滴打車、共享單車這種互聯(lián)網(wǎng)共享經(jīng)濟(jì)。
“傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)是供電建電網(wǎng)，供熱建熱網(wǎng)，建電網(wǎng)按照滿足電網(wǎng)的峰值去建，建熱網(wǎng)按照滿足熱需求的峰值去建，造成了資源的巨大浪費。其實，熱和電是可以互換的，多能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)是能源互聯(lián)網(wǎng)里面的多種協(xié)同理念，實現(xiàn)不同能源的綜合優(yōu)化互補(bǔ)，實現(xiàn)綜合投資效率最高。”高峰說。
及時有效接入是能源互聯(lián)網(wǎng)的另一個目標(biāo)，就像互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，用戶要上網(wǎng)，輸入密碼隨時即可接入。能源將來也會借鑒互聯(lián)網(wǎng)理念，實現(xiàn)即插即用，及時有效接入。“及時有效接入的新型能源網(wǎng)絡(luò)要求很多智能化的手段，保證無差別化地接入系統(tǒng)，并能很好地運轉(zhuǎn)，都需要人工智能技術(shù)的支撐。這是能源互聯(lián)網(wǎng)致力于去研究和推進(jìn)的方向。”高峰介紹說，“能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要推廣智能儲能設(shè)施、智能用電設(shè)施，實現(xiàn)能源供需信息的實時匹配和智能化響應(yīng)。”
人工智能與能源互聯(lián)網(wǎng)互為支撐
分布式能源的基礎(chǔ)設(shè)施越來越多，生產(chǎn)的能源曲線是不斷變化的，同時用戶用能也是不斷變化的，集中式能源時代的調(diào)度人員無法及時、有效、準(zhǔn)確地對分布式能源的供需曲線進(jìn)行判斷和管控，這時候就需要一種有效的輔助工具——人工智能，代替人腦做海量數(shù)據(jù)優(yōu)化、分析、判斷、決策，發(fā)出指令。因此，在能源互聯(lián)網(wǎng)中，人工智能將得到很好的應(yīng)用，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
“能源互聯(lián)網(wǎng)分布式協(xié)同需要人工智能來支持它的分布式，分布式的優(yōu)化協(xié)同確實需要很多人工智能的手段。”高峰指出。海量的數(shù)據(jù)怎么分析？怎么對事故預(yù)先判斷，提前檢修維護(hù)？怎么判斷用戶行為，為用戶提供更好的服務(wù)？這些問題的解決都需要人工智能技術(shù)的應(yīng)用。高峰介紹：“圖像識別、語音識別這些人工智能技術(shù)目前已有很好的應(yīng)用，是能源互聯(lián)網(wǎng)目前重點推動的新興技術(shù)，有非常廣闊的前景。”
人工智能需要信息傳遞，需要海量運算，也需要能源的支撐。高峰介紹，人工智能與能源互聯(lián)網(wǎng)相互支撐，反過來，分布式能源互聯(lián)網(wǎng)也將對人工智能的發(fā)展起到強(qiáng)大的支撐作用。“人工智能的發(fā)展對能源的需求量更大，例如數(shù)據(jù)中心存儲，超算中心進(jìn)行海量計算，都需要很大量的能源，而且需要能源高效可靠，不能中斷。能源互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的發(fā)展是一個相輔相成的過程。”高峰說。
“能源互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”可以實現(xiàn)能源的綜合優(yōu)化管控。比如一家咖啡店，有燈光、冰柜、咖啡機(jī)等多種用能，以前只能采集到總電量的累積，現(xiàn)在通過“能源互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”，可以分析出哪里是連續(xù)使用的燈的負(fù)荷，哪里是間歇的咖啡機(jī)的負(fù)荷，哪里是壓縮機(jī)的冰箱的負(fù)荷，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行負(fù)荷管理。把存量資源盤活，這是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念。
高峰指出，人工智能在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展有一些瓶頸?，F(xiàn)在，阿爾法狗和其他一些人工智能的成功案例都有明確規(guī)則和海量訓(xùn)練樣本，找到一個合適、有海量數(shù)據(jù)、有確定規(guī)則的樣本是比較難的。例如，怎么去判斷一個人是否疲勞了？這種模糊的、帶生物的狀態(tài)識別很難。阿爾法狗的成功還在于把算法進(jìn)行了創(chuàng)新，并不是簡單地用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去訓(xùn)練。
“人工智能發(fā)展，數(shù)據(jù)壁壘是非常重要的制約。政府要營造人工智能發(fā)展的良好環(huán)境，就要營造一個開放共享的環(huán)境，開放相關(guān)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)百花齊放、大眾創(chuàng)新，才有可能在人工智能上取得突破。”高峰說。
