抢修管网、预测误差 能源领域AI强刷存在感

人工智能作为人类科学技术的前沿,因其在汽车工业、高端制造业、互联网等领域的应用而受到广泛关注。事实上,电力、煤炭、石化等能源领域和行业似乎远离人类,但却无时无刻不在影响着人们的生活,有着同样广泛的人工智能应用和同样迫切的需求。

不久前,中国石油天然气股份有限公司(以下简称中石油)举行媒体开放日,公开了其北京天然气管道有限公司的生产和经营情况。智能压缩机站、智能管道运输和智能运行管理的展示让人们大开眼界。由此可见人工智能在能源领域的应用和发展。事实上,智能能源的时代已经到来。

这个行业到处都是需求。

在我国北方辽阔的土地上,几条绵延数千英里的管网将陕北气田与首都区连接起来,纵横交错,保证了沿途和北京的天然气供应。在中国石油北京天然气管道有限公司的基础压缩站,《科技日报》的记者感受到了人工智能在华北供气动脉中的应用和重要性。

安全监测与评估、安全预警、风险评估、智能运行与维护、管道应急修复、地下储气设施、压气站建设项目集成、环境保护...几乎天然气输送的每一个环节都已经使用了人工智能技术。

中国石油北京天然气管道有限公司科技部技术总监王东营表示:“在长期的生产实践中,我们根据生产实践和人工智能的结合,提出了基于统一标准和数字管道的智能管网概念,其特点是数据的综合统一、感知、交互可视化、系统集成和互联、供应的精确匹配、智能高效运行、可控预测和预警。通过“端+云+大数据”架构,管道生命周期数据被集成,以提供智能分析和决策支持。利用信息技术实现管道的可视化、网络化和智能化管理。它具有全方位感知、综合预判、综合管控、自适应优化的能力。这也是能源领域的生产和运营现在和将来必须面对和经历的阶段。”

不久前,世界著名的市场研究机构CB Insights发布了一份题为“人工智能在能源工业中的五个应用”的报告。它指出,能源行业将产生大量数据。为了将这些数据转化为提高生产率和降低成本的驱动力,许多能源企业将注意力转向人工智能,人工智能将会或正在五个主要领域得到广泛应用:储能、智能电网、故障管理、油气勘探、能源消耗和消费。

能源工业的未来发展主要在于优化和预测,人工智能可以为能源生产、能源网格平衡和消费习惯提供独特的解决方案。不难预测,人工智能将成为能源工业的一个重要组成部分,并应用于生产者、传输者和消费者。事实上,作为一个产业链长、组成产业复杂、支撑功能极其重要的产业领域,对人工智能技术的需求已经细化到各个环节和各个相关产业。

丰富的落地场景有效提高生产质量

记者在国家能源集团神华卜连塔煤矿200米深的井下看到,采煤工作面的切割、煤炭的收集和提升、工作面的推进都实现了智能化。世界上第一个8米高重型综采工作面完全取代了人工采煤。“在这里,矿工的体力劳动是用手和手指操作电脑。地面钻井垂直供电、变频驱动控制、自动排水和恒压供水技术,帮助企业实现无煤开采。综采工作面负责人说。

谈到中国石油北京天然气管道有限公司经营管理的智能化改造,王东营表示:“目前,我们正在使用大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术。同时配置新一代智能硬件设备,实现管道状态智能评估、潜在风险智能识别、管道寿命预测、管道缺陷预警、视频监控智能识别、设备体检和智能维护、管道参数智能分析、应急自动响应处置。管道管理已经进入人工智能的智能处理和自动管理阶段

据了解,目前人工智能着陆应用技术在中国能源领域已经比较全面。该技术可应用于电网安全与控制领域的电力系统仿真分析,通过深入学习可自动提取电网的稳定特性,从而实现对电网稳定运行模式和有效措施的快速判断。在输变电领域,图像识别技术可以应用于输变电设备的巡检和输电通道的风险评估。通过对输变电设备状态数据的深入学习,可以实现设备故障的准确判断和设备状态的评估分析。基于导航图像的知识积累和深入学习,通过空间导航和智能检测规划,优化检测路径和关键检测区域。

在最热门的新能源领域,企业还可以利用图像识别和机器学习技术,实现天气趋势的智能分析、天气系统时空特征的过滤和识别、预测误差和不确定性的挖掘,有效提高电力气象的智能预测水平。基于深度学习技术,识别云观测图像中的云和云系统,实现云覆盖下光伏功率快速波动的预测。

深度融合需要大数据建设作为基础

业内人士指出,人工智能与能源产业的结合不是一种或几种技术的结合,而是两大技术领域的深度融合。不是在短时间内,而是通过一个漫长的历史过程。

中国工程院院士、航空工程学院院长何友认为,人工智能产业化之路必须以大数据建设为基础。他说:“工业大数据是新一轮工业革命的核心,是中国实现工业互联网和智能制造的重要起点。它将推动企业从“制造”走向“智能制造”

此外,人工智能技术在能源行业的应用应与行业特点和生产需求密切相关。据媒体报道,2017年11月,印度北部一座燃煤电厂发生爆炸,造成32人死亡。爆炸是由天然气管道堵塞引起的,这是能源行业常见的故障类型。事故的原因是设备没有被定期检查。使用人工智能来观察设备并在事故发生前发现故障可以节省时间和金钱,甚至可以挽救生命。

中国电力科学研究院副院长、中国人工智能产业发展协会副会长王说:“人工智能在数据、计算能力和算法方面的突破,特别是在深度学习、强化学习、迁移学习和对抗学习等基础理论和算法方面的突破,促进了人类文明的发展。人工智能技术是电网和能源电力转型发展的重要战略支撑。在能源和电力领域,由于强调系统安全和及时响应,人工智能必须主要用于态势感知和决策。能源电力行业也应立足自身业务需求,深入开发和利用人工智能技术,推动能源电力系统实现技术进步和变革。”

人工智能在能源工业中的应用将优化能源工业,同时形成一个完整的产业链网络,将各种能源基础设施连接起来,进一步实现互联网和智能。人工智能在能源工业中发挥着越来越重要的作用。新的挑战和机遇接踵而至。能源行业也在用新思想应对人工智能带来的变化,并抓住这些变化带来的机遇。

未来,人工智能将在能源工业中执行越来越多的任务:为能源生产和供应提供独特的解决方案;利用大规模快速数据处理能力优化能源生产过程,通过复杂算法将技术数据和自然环境数据结合起来优化能源开发;通过研究大量的消费数据,我们可以更有效地了解消费者的习惯、价值观、动机和个性,预测消费行为和制定策略。协助管理来自多个来源的能量输出,以实时匹配不断变化的空间和时间要求。(记者张景阳)

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