《流浪地球》啟示錄：AI技術(shù)在能源行業(yè)的應(yīng)用與展望

　　文：劉金玲（七月在線Ai lab研究員），郵件投稿四海網(wǎng)。

　　春節(jié)收假回來，你的朋友圈是不是已經(jīng)被電影《流浪地球》里這一句“道路千萬條，安全第一條。行車不規(guī)范，親人兩行淚。”刷屏了呢？作為中國(guó)硬核科幻里程碑之作，《流浪地球》不僅僅向大眾講述著一個(gè)科幻故事，更是通過各種細(xì)節(jié)（如太陽即將毀滅，沒有太陽能；燃燒石塊為行星發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力；朵朵的零食榴蓮味蚯蚓干等等），向人們揭示著一個(gè)關(guān)于地球“能源枯竭”后，人類如何在宇宙中生存的故事。

　　在剛剛過去的2018年中，全球人工智能產(chǎn)業(yè)迎來了重要的發(fā)展與變革，比如Google Duplex代替人類自動(dòng)接打電話；DeepMind繼AlphaGo之后打造出的AlphaStar以5比0的比分的成績(jī)打敗《星際爭(zhēng)霸2》頂級(jí)職業(yè)選手；波士頓動(dòng)力機(jī)器人Atlas完成了跑步越障和三級(jí)跳；搜狗與新華社合作開發(fā)AI合成主播亮相第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)；百度無人駕駛汽車上路等等。這一系列AI創(chuàng)新產(chǎn)品和AI應(yīng)用的落地，同時(shí)也在向世人揭露著一個(gè)無爭(zhēng)議的話題：人工智能時(shí)代已來，人工智能市場(chǎng)正在呈現(xiàn)出幾何式增長(zhǎng)，并不斷應(yīng)用及改變著各行各業(yè)。

　　據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示：2018年中國(guó)全年天然氣消費(fèi)量為2766億立方米，年增量超過390億立方米，增幅達(dá)16.6%，占一次能源總消費(fèi)量比重近8%。2018年中國(guó)石油表觀消費(fèi)首破6億噸,達(dá)到6.25億噸，同比增加0.41億噸，增速為7%。

　　2018年1-12月份全國(guó)規(guī)模以上煤炭企業(yè)煤炭產(chǎn)量35億噸，同比增長(zhǎng)5.2%。累計(jì)進(jìn)口煤2.8億噸，同比增長(zhǎng)3.9%。鐵路煤炭發(fā)運(yùn)23.8億噸，同比增長(zhǎng)10.3%。

　　2018年1-12月全國(guó)發(fā)電量為67914.2億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)6.8%。

　　截止2017年年底，我國(guó)太陽能熱利用集熱器面積保有量達(dá)到47780萬平方米，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤能力已達(dá)7167萬噸，相當(dāng)于節(jié)電334460MWth。

　　中國(guó)作為世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也是僅次于美國(guó)的全球第二人工智能大國(guó)，那么人工智能在能源行業(yè)能有哪些作為？如何通過人工智能技術(shù)來面對(duì)氣候變化，能源枯竭和能源分配不均的社會(huì)問題？人工智能在能源行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式是什么？對(duì)此，七月在線Ai lab特別做了深度的研究與調(diào)查，本文將結(jié)合實(shí)際情況與筆者的調(diào)查研究，為大家逐一解答。

　　目錄：

　　一、 從研發(fā)到服務(wù)，能源行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景

　　二、 國(guó)家電網(wǎng)目前人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展

　　三、 電力行業(yè)的五大難題及AI解決辦法

　　四、 電力行業(yè)AI的能力應(yīng)用

　　五、 智能電網(wǎng)VS智能電廠

　　六、 人工智能-煤礦大腦

　　七、總結(jié)和建議

　　一、 從研發(fā)到服務(wù)，能源行業(yè)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景

　　能源行業(yè)是個(gè)總稱，涵蓋多個(gè)細(xì)分行業(yè)，在此我們把能源行業(yè)主要分為“石油/礦物”和“電力”兩大細(xì)分領(lǐng)域。

　　圖3

　　從羅蘭貝格給出的報(bào)告來看[[endnoteRef:4]]，從研發(fā)到服務(wù)，目前人工智能在石油/礦物領(lǐng)域主要應(yīng)用的場(chǎng)景有以下幾點(diǎn)：

　　a. 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化器械設(shè)計(jì)：根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境積累的產(chǎn)品壽命、故障率等數(shù)據(jù)，通過模型模擬，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；

　　b. 通過建模分析開采數(shù)據(jù)優(yōu)化開采流程：建模分析開采過程中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化具體開采操作與流程，提高開采成功率；

　　c. 預(yù)測(cè)礦物含量提高勘探準(zhǔn)確性：分析勘探過程中土壤、空氣等環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)石油礦物潛在產(chǎn)量；

　　d. 項(xiàng)目可行性評(píng)估：根據(jù)宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，開采環(huán)境等大量數(shù)據(jù)，評(píng)估開采項(xiàng)目的盈利性與潛在風(fēng)險(xiǎn)；

　　e. 器械與生產(chǎn)環(huán)境危險(xiǎn)預(yù)警：實(shí)時(shí)檢測(cè)開采器械運(yùn)行狀態(tài)與開采環(huán)境信息，根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)預(yù)警；

　　f. 機(jī)器自動(dòng)化采集：利用機(jī)器視覺及時(shí)自動(dòng)判別礦物，利用機(jī)器人進(jìn)行采集；

　　g. 預(yù)測(cè)性生產(chǎn)器械維護(hù)服務(wù)：實(shí)時(shí)檢測(cè)器械運(yùn)行數(shù)據(jù)，提前預(yù)測(cè)故障并進(jìn)行維護(hù)；

　　h. 基于無人駕駛的物流輔助：通過無人駕駛的飛行器等人工智能輔助的物流方式將原油礦物等從開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)出。

　　在電力領(lǐng)域，目前人工智能在石油/礦物領(lǐng)域主要應(yīng)用的場(chǎng)景有以下幾點(diǎn)：

　　i. 模擬氣流優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)：利用人工智能模型建模分析優(yōu)化鋒利發(fā)電機(jī)的漿片設(shè)計(jì)；

　　j. 電力生產(chǎn)計(jì)劃管理：整合用戶預(yù)測(cè)電力需求與電力產(chǎn)出，保障電力的供需平衡；