“人工智能+电力”如何释放更大潜力

近期，宁夏首个集物资智能存取、节能设备应用及用能质量监测于一体的电力物资示范仓库——国网银川供电公司滨河仓库建成投用。通过运用“源网荷储”一体化等技术，仓库实现光伏发电就地消纳、光储充用协同优化控制、智慧供电稳定运行。图为仓库景观鸟瞰。中新社记者 于 晶摄

近年来，随着我国加快推进新型电力系统和新型能源体系建设，电力行业对人工智能应用的需求愈发增大。

作为引领未来的战略性技术，人工智能如何赋能电力行业、助力新型电力系统发展？“人工智能+电力”面临哪些潜在风险？如何破解人工智能的能耗问题？

多地制定计划推动实践

新型电力系统是实现能源转型的重要载体。伴随着能源转型进程步入关键期，电力行业数字化智能化迎来前所未有的发展，人工智能成为加快构建新型电力系统和新型能源体系建设的关键引擎。

2023年3月，国家能源局印发《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》，提出以数字化智能化电网支撑新型电力系统建设，探索人工智能及数字孪生在电网智能辅助决策和调控方面的应用。

今年《政府工作报告》首次提出，深化大数据、人工智能等研发应用，开展“人工智能+”行动。中共中央、国务院印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》明确，深化人工智能、大数据、云计算、工业互联网等在电力系统、工农业生产、交通运输、建筑建设运行等领域的应用，实现数字技术赋能绿色转型。

“人工智能技术有助于新型电力系统实现精准建模、高效分析及智能决策控制，是构建新型电力系统的关键支撑技术。它能够通过数据分析、智能预测、优化控制等手段，提高电力系统的安全性、可靠性和效率。”中国企业资本联盟副理事长柏文喜在接受中国城市报记者采访时表示，此外，人工智能技术还能提供解决能源互联网动态、不确定、机理模糊、控制复杂等难题的具体手段，支撑新能源大规模供给消纳，使新型电力系统更加有序、智能。

多地积极响应国家政策，加大对人工智能在电力行业应用的关注和支持。

今年5月，四川省成都市发布《成都市人工智能产业高质量发展三年行动计划（2024—2026年）》，把“提供充足能源保障”作为重点任务之一。其中明确，提升城市供电能力，加速推进成都电网“立体双环”网架构建，实现电力供应从紧平衡状态逐步过渡到安全充裕；加快布局新型电力设施，推进调峰电站、虚拟电厂建设，推动“源随荷动”向“源网荷互动”转变。

之后不久，北京市发展改革委等多个部门联合发布《北京市推动“人工智能+”行动计划（2024—2025年）》，提出建设大模型电力管理与规划平台，实现大模型在电力智能巡检、电力优化调度、故障诊断维护等场景应用以及夏季高峰用电分析及缺口预警、绿电使用评估、电力网络及设备规划等功能。

此外，河南省先后发布《河南省推动“人工智能+”行动计划（2024—2026年）》（以下简称《计划》）和《河南省算力基础设施发展规划（2024—2026年）》（以下简称《规划》）。其中，《计划》提出，加快人工智能与电力、能源工业互联网、电力全域物联网等系统融合应用，重点推动在电网管理、预测性维护、智能资源管理等方面应用，实现能源生产、消费、储存和管理智能化。《规划》则提出，推动算力与电力协同发展，提升电力与算力协调输送能力。

电力行业多场景智能升级

在政策暖风吹拂下，电力行业转型升级取得显著进展，人工智能让电力系统更“聪明”。

从具体应用场景来看，作为新型电力系统中最为成熟的调节电源，抽水蓄能产业已成为我国新能源基础设施网络的重要组成部分。日前，我国自主研发的首个抽水蓄能大模型正式投用，有助于提升电网调峰储能的能力。

中国城市报记者了解到，这套抽水蓄能大模型嵌入在我国第三代抽水蓄能人工智能数据分析平台，具有抽水蓄能机组设备维护的整套知识，可以对技术人员的语言指令智能识别，主动提取设备有关信息数据，自主操控分析工具，在效率上提高了50%。有了大模型的助力，平台可以对装机规模1028万千瓦的7座抽水蓄能电站设备进行深度智能管理，实现状态预警分析、资产线上管理、检修策略制定等功能，智能化程度提高30%。

南网储能公司旗下启鸣数智公司相关负责人表示，大模型让这套抽水蓄能人工智能平台赋能安全生产的力度不断加大。依托42万个监测点数据的实时采集和9000个算法的自主调用，84个智能巡检场景替代了原来九成以上的人工线下巡检，保证抽蓄电站随时响应电网调度需求。

过去依靠人力翻山越岭的电网巡检模式，如今已被无人机巡检所取代。比如，安徽合肥共有配电网架空线路1436条，长度超1.5万千米，仅依靠人工巡视不仅效率不高，也很难及时发现隐患缺陷。为了解决这些问题，从2022年起，合肥供电公司全面构建无人机配电网智能巡检体系，全市64台无人机常态化对重要线路开展巡检，平均20分钟可完成1千米线路的巡检工作，较人工巡检效率提升80%以上。目前，合肥正在积极构建“互动型”无人机电网巡检体系，其中滨湖科学城为安徽省首个试点。合肥供电公司数智配网部相关负责人介绍，系统每天自动开展两次精益化巡检，其间实时将数据传回系统后台并进行诊断分析，全过程无须人工介入。

电力调度也进入了智能化阶段。随着人工智能的加速融合，“数字员工”应运而生，虚拟数字智慧调度员、配网AI调度员等在电力调度岗位大显身手。浙江杭州供电公司的智慧调度员具有智能成票、网络化收发令、智能监屏、智能抢修指挥等四大核心技能，可自动生成电缆线路迁改、新设开关站等四类典型场景的调度指令票，替代人工收发调度指令。“小通”是江苏南通供电公司的配网AI调度员，融合了语音识别、语音生成、自然语言处理、流程自动化等先进的人工智能技术，目前已具备自主竣工催办、故障信息自动通知等能力。今年，江苏苏州供电公司在全省率先实现了电力主动抢修服务模式全市覆盖，人工智能供电服务指挥员“小汤班长”3.0系统在主动抢修中起到了关键作用。

能耗问题不容忽视

“在发电侧，人工智能可以通过预测、建模、分析、优化控制等核心应用，提高发电效率和可再生能源的利用率。比如，利用强化学习等方法，能够让人工智能自适应变量的不确定性，这有助于对高维、非线性问题求解寻优，实现源网荷储优化运行。在电网侧，人工智能可以通过智能监测巡检，如无人机巡检等，来提高巡检效率及故障定位的准确性。在用户侧，人工智能技术可以通过负荷预测与管理，为虚拟电厂调度提供决策，以避免负荷不足或超负荷情况的发生。”柏文喜说。

在人工智能技术加持下，电力行业向着更加智能化、高效化、可持续化的方向加速迈进。然而，现阶段人工智能在电力行业的应用处于初步探索时期，多是单点突破，距离规模化、系统化尚有差距。与此同时，人工智能的安全问题日益凸显。

“随着人工智能技术的广泛应用，信息系统稳定安全运行的风险更加集中，‘数据投毒’‘算法后门’等攻击手段给电网信息安全带来了新的威胁。此外，人工智能技术的算力需求大，能耗问题也不容忽视。”中关村物联网产业联盟副秘书长袁帅说。

北京市社会科学院副研究员王鹏也告诉中国城市报记者，人工智能在电力行业的应用前景广阔，但电力行业在应用人工智能时面临技术成熟度不足、人才短缺、法规政策滞后以及经济性与可持续性较弱等亟待解决的堵点、痛点。特别是能耗问题，成为制约人工智能在电力行业广泛应用的主要障碍。

中国城市报记者了解到，目前，我国已建成全球规模最大的电力供应系统和清洁发电体系，其中，水电、风电、光伏、生物质发电及在建核电规模多年位居世界第一。

国家能源局相关数据显示，今年前三季度，全国可再生能源发电新增装机2.1亿千瓦，同比增长21%，占电力新增装机的86%。其中，风电太阳能发电合计新增突破2亿千瓦。今年前三季度，全国可再生能源发电量达2.51万亿千瓦时，同比增加20.9%，约占全部发电量的35.5%。

这意味着，新能源或许将成为化解人工智能耗能困境的关键要素。

在王鹏看来，要缓解人工智能的能耗问题，不仅可以利用绿色能源为人工智能系统供电，减少其对传统能源的依赖，还可以通过优化算法与硬件设计，降低人工智能系统的运行能耗。同时，开发智能节能技术，实现系统能耗的实时监测与优化。此外，结合云计算与边缘计算技术，实现计算任务的分布式处理，减轻本地设备的能耗负担。“政府还应出台相关政策引导和支持人工智能系统的节能降耗工作，并助推制定相关能耗标准和评估体系。”王鹏说。

■中国城市报记者 朱俐娜