在華陽集團(tuán)二礦，綜采智能化控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)井下采煤設(shè)備的集中控制，電腦前的調(diào)度員通過實(shí)時(shí)傳來的數(shù)據(jù)，就能知道設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)掌握和分析工作面情況，清晰感知“細(xì)微痛癢”，并及時(shí)診治、對(duì)癥下藥，安全更有保障。
一個(gè)大型光伏電站，每天面對(duì)不斷變化的發(fā)電數(shù)據(jù)和市場(chǎng)波動(dòng)，運(yùn)營(yíng)者需要及時(shí)做出最優(yōu)的能源調(diào)度決策。如今，這項(xiàng)工作有了虛擬智能專家，東方日升Risen Cloud能源管理系統(tǒng)通過分析電站數(shù)據(jù)和用戶習(xí)慣，確保電站在各種條件下都能保持最佳狀態(tài)。
智能化、數(shù)字化技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用正加速融入能源產(chǎn)業(yè)，不管是傳統(tǒng)能源，還是新能源，從設(shè)備制造、生產(chǎn)管理，再到日常運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，都少不了AI的身影。“能源產(chǎn)業(yè)+AI”已成大勢(shì)所趨，AI逐漸成為能源未來發(fā)展的關(guān)鍵途徑。
生產(chǎn)更“智慧”
在能源產(chǎn)業(yè)中，生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)占據(jù)至關(guān)重要的地位。不僅直接關(guān)系到能源產(chǎn)品的最終輸出，還在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中起著承上啟下的核心作用。能源生產(chǎn)制造過程涵蓋從原材料采集、加工轉(zhuǎn)換到成品產(chǎn)出的各個(gè)階段，每個(gè)階段都需要精密的技術(shù)支持和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，AI必不可少。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)原副校長(zhǎng)姜耀東表示，煤炭行業(yè)應(yīng)用AI技術(shù)前景廣闊，尤其在提升安全生產(chǎn)水平和優(yōu)化生產(chǎn)效率方面潛力巨大。例如，在設(shè)備管理方面，華為云為焦化企業(yè)提供的智能配煤系統(tǒng)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析煤質(zhì)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化配比方案，某企業(yè)應(yīng)用后焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)精度超過98%，每噸生產(chǎn)成本降低30元，年節(jié)省成本達(dá)數(shù)千萬元。
華陽集團(tuán)二礦生產(chǎn)銜接部采煤一隊(duì)班組長(zhǎng)張軍說：“智能化設(shè)備極大地提升了采煤效率，比如智能化采煤，遠(yuǎn)程一鍵啟動(dòng)，人工效率都大幅提高，安全保障也更有力，借助AI監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，還能遠(yuǎn)程操控危險(xiǎn)作業(yè)，減少人員風(fēng)險(xiǎn)。”
張軍進(jìn)一步介紹，帶式輸送機(jī)遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)在二礦落地見效，井下主運(yùn)輸系統(tǒng)共計(jì)19部帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程集中控制，形成了井下無人值守、有人巡檢的工作模式，實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)安全、效率雙提升。
智能制造在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也大大促進(jìn)了效率提升。TCL中環(huán)通過自主研發(fā)的智能裝灌料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝灌料任務(wù)自動(dòng)下發(fā)與執(zhí)行、從來料到出庫的全流程拉通。TCL中環(huán)拉晶核心工序的人機(jī)比從2009年的4臺(tái)/人提升至384臺(tái)/人，實(shí)現(xiàn)了近100倍的飛躍式增長(zhǎng)，人均勞動(dòng)生產(chǎn)率較行業(yè)提升200%。
提升全鏈條效率
不僅是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，AI的應(yīng)用正在深刻重塑能源產(chǎn)業(yè)的全鏈條，從最初的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一直到后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各個(gè)方面。比如，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，AI技術(shù)通過高級(jí)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型，能夠快速生成優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)考慮到材料成本、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及環(huán)境影響等多種因素，大大提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。這不僅縮短了項(xiàng)目周期，還能有效降低成本。
姜耀東告訴《中國(guó)能源報(bào)》記者：“AI圖像識(shí)別技術(shù)也在煤礦場(chǎng)景中快速落地。如今，可以利用智能攝像頭識(shí)別礦工未佩戴安全帽、誤入危險(xiǎn)區(qū)域等違規(guī)行為，系統(tǒng)可在0.3秒內(nèi)發(fā)出聲光警報(bào)，并將違規(guī)記錄同步至管理平臺(tái)，某礦區(qū)應(yīng)用后違章操作發(fā)生率下降62%?？碧江h(huán)節(jié)的智能化突破同樣顯著，部分企業(yè)通過GIS系統(tǒng)與AI算法融合，建立三維地質(zhì)模型預(yù)測(cè)煤層分布，使勘探周期縮短50%，資源開采率提升15%。”
東方日升相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，通過光儲(chǔ)電站解決方案，可以幫助客戶在發(fā)電和電網(wǎng)側(cè)獲得最大收益。“想象一下，您身邊有一位隨時(shí)待命的智能專家，幫助管理電站的每一個(gè)環(huán)節(jié)。我們的RisenCloud具備自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化能力。它通過分析電站數(shù)據(jù)和用戶習(xí)慣，持續(xù)優(yōu)化電站運(yùn)行，確保電站在各種條件下都能保持最佳狀態(tài)。同時(shí)，借助自然語言交互，可以輕松實(shí)現(xiàn)智能化管理，告別復(fù)雜的操作流程，像與專家對(duì)話一樣便捷。”
驅(qū)動(dòng)多能互補(bǔ)
張軍表示：“未來，能源和AI結(jié)合，生產(chǎn)上會(huì)更智能。比如精準(zhǔn)預(yù)測(cè)煤炭?jī)?chǔ)量，合理安排生產(chǎn)。安全管理也會(huì)升級(jí)，靠AI分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。在環(huán)保方面，能智能管控污染物排放，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。”
姜耀東提出，除生產(chǎn)流程深度優(yōu)化、設(shè)備智能運(yùn)維外，未來，傳統(tǒng)能源與AI結(jié)合將體現(xiàn)出能源系統(tǒng)協(xié)同管理的發(fā)展趨勢(shì)。“AI驅(qū)動(dòng)多能互補(bǔ)，例如智能微電網(wǎng)整合風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能設(shè)備，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能源供需。傳統(tǒng)火電廠可結(jié)合AI實(shí)現(xiàn)與可再生能源的靈活調(diào)度，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。此外，在碳管理與綠色轉(zhuǎn)型方面，AI將助力傳統(tǒng)能源企業(yè)量化碳排放，優(yōu)化減排路徑。例如在煉油環(huán)節(jié)，AI算法可調(diào)整工藝參數(shù)降低能耗，配合碳捕集技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)。”
東方日升相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，AI具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和智能決策能力，未來將與“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)深度融合，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷調(diào)度和儲(chǔ)能管理。值得注意的是，隨著新能源占比不斷提升，其波動(dòng)性和間歇性給電網(wǎng)帶來挑戰(zhàn)，“AI+源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化可優(yōu)化能源配置，提高新能源消納能力，助力能源轉(zhuǎn)型。與此同時(shí)，在能源產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，AI的加入將助力催生新的商業(yè)模式和服務(wù)，如虛擬電廠、分布式能源交易等，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。
