人工智能和能源：为我们的未来提供动力的新视野

能源行业发现自己正处于一个变革时代。仅 2023 年，太阳能装机容量就达到了创纪录的 31 吉瓦，比 2022 年增长了 55%，而电池储能系统也出现了显着增长。《降低通货膨胀法案》(IRA) 等立法正在重塑能源行业。

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与此同时，预计到 2050 年，石油和天然气仍将是美国消耗最多的能源。2023 年，天然气消耗量达到历史最高水平，达到每天 891 亿立方英尺，其中电力行业占到了历史最高水平。增幅最大。由于人口和经济增长超过能源效率的增长，美国能源消耗预计将持续增长到 2050 年。

人工智能已经改变了我们的世界

人工智能 (AI) 已成为帮助能源行业应对这一极其复杂的转型的重要工具。人工智能到底如何在这些举措中发挥作用？首先，人工智能在管理复杂电网方面非常有价值，通过增强规划、许可、运营、可靠性和弹性来彻底改变电网管理。例如，加利福尼亚州太平洋天然气电力公司 (PG&E) 一直在利用机器学习来提高电网检查的效率和精度，并降低野火风险。通过采用人工智能，该公司可以分析广泛的数据集（包括智能仪表读数、气象数据、事件报告和野火摄像机的自动警报），以立即生成潜在故障的通知。这种主动方法有助于在老化变压器或初生火灾等问题升级为重大灾难之前识别它们。

人工智能驱动的解决方案对于减少温室气体排放和提高交通、建筑、工业和农业等各个部门的能源效率也至关重要。西门子歌美飒正在使用用于科学计算的数字孪生平台对其海上风电场进行建模，该平台可以模拟风力涡轮机的尾流效应，速度提高了 4,000 倍。这些数据可以优化风电场布局，提高产量，同时降低负荷和运营成本。

驾驭供需是利用人工智能的另一个关键方式。例如，英国公用事业公司 EDF Energy 利用人工智能准确预测能源需求，从而实现更高效的电网管理和分配。这最终有助于改善能源供应规划、减少浪费并平衡供需。

如今，先进的人工智能正在为电网运营商预测可再生能源产量，并增强智能电网的弹性。技术创新正在加速容量和传输研究的电网模型，并优化电动汽车充电网络的规划。大型语言模型正在协助联邦许可的合规性和审查。未来的可能性更加诱人。

挑战依然存在

虽然人工智能已经被证明是一种重要的工具，但任何新技术的采用都面临着挑战。例如，虽然北美电力可靠性公司 (NERC) 强调人工智能在增强大容量电力系统内的数据分析、规划、监管功能和网络安全方面的潜力，但它也致力于监控和管理与人工智能实施。监控风险伴随着需求负载的增加和对先进网络安全措施的需求，这可能会导致对公用事业的监管加强，进而增加运营的复杂性和成本。

此外，人工智能需要大量能源，人工智能数据中心的能耗是传统数据中心的八倍。如果谷歌转向完全基于人工智能的搜索模式，它将增加与爱尔兰国家供电所需相同数量的能源消耗。对能源消耗的考虑可能会引发对实物和数字资产以及基础设施的额外监管和后续更新。与此同时，微软、亚马逊和谷歌等组织开始考虑为人工智能数据中心提供动力的新方法，例如使退役的核反应堆重新上线。

网络安全风险、缺乏合格人员、对改变过时基础设施的普遍抵制以及其他技术障碍都可能妨碍精明的人工智能实施策略。

抓住机遇

那么，能源行业领导者现在可以采取哪些措施来利用人工智能增强团队资源呢？利用教育和培训机会来提高人工智能素养是一个自然的起点。尝试有针对性的内部项目也是值得的。经过一些猜测和测试后，下一步是制定明确的策略来开始实施这些新解决方案。

一旦启动，密切监控性能并评估调查结果或结果如何跟踪最初的预期。在此基础上，整合获得的任何见解，并考虑到能源公司的发展方向是无限的。

拥抱人工智能不仅是一种选择，也是可持续和高效能源未来的必要条件。对于那些愿意学习和探索其潜力的人来说——尤其是如果他们有高质量的指导——天空就是极限。随着行业在这一变革之旅中前行，人工智能带来的见解和创新对于塑造有弹性和前瞻性的能源格局至关重要。Ø

雷·拉斯穆森是 rGen Consulting 的管理负责人。 is the managing principal of rGen Consulting.