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圖片來源：路透社 / Sergio Perez

作者：Emmanuel Lagarrigue

執(zhí)行副總裁，首席創(chuàng)新官，施耐德電氣

• 全球向可再生能源的過渡將需要人工智能（AI）技術(shù)來管理分散式電網(wǎng)。
• 人工智能可以實時平衡電力供求，優(yōu)化能源的使用和存儲，以降低費率。
• 需要技術(shù)治理來促進電力接入民主化，鼓勵創(chuàng)新并確保電源具有復(fù)原力。

歷史性的致命冬季暴風(fēng)雪使數(shù)百萬德克薩斯人斷電了一個月，隨后，許多能源專家、政界人士和專家呼吁大力投資升級與電網(wǎng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。美國等地的基礎(chǔ)設(shè)施改善工作還未完成，但是現(xiàn)在是時候探索更好的選擇以確保可靠的低碳電力了。

各界呼吁政府在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施上投入資金，升級集中式發(fā)電源的長輸電線路，嘗試利用過去的技術(shù)來解決當(dāng)今的問題。但是現(xiàn)在已經(jīng)有了更好、更具前瞻性的替代方案：利用分散式可再生能源的人工智能（AI）。

可再生能源提升了復(fù)雜性

隨著我們向電氣化世界發(fā)展，更多的能源將會從分散式可再生資源中產(chǎn)生，比如微電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電場、私人太陽能電池板和電池。

盡管從可持續(xù)性的角度來看，它們是受歡迎的，但這也將增加全球能源網(wǎng)的復(fù)雜性。在未來10到15年中，電動汽車的普及、供暖系統(tǒng)的電氣化以及風(fēng)力渦輪機和太陽能電池板等分布式能源（DER）的激增需要采取精細的平衡措施，在不破壞電網(wǎng)的前提下使供求相匹配。

以澳大利亞為例。彭博新能源財經(jīng)（BloombergNEF）預(yù)測，到2030年，澳大利亞30％的住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑將使用太陽能，到2050年這個數(shù)字將達到60%。

企業(yè)、政府和居民消費者越來越多地通過太陽能電池板生產(chǎn)能源，并將這些能源存儲在電池和電動汽車中或?qū)⑵浞答伣o電網(wǎng)，類似的情況正出現(xiàn)在全球很多地區(qū)。根據(jù)我們的預(yù)測，到2025年，價值約為3600萬的相關(guān)設(shè)施（如太陽能電池板、電動汽車和儲能器）將在歐洲并入電網(wǎng)，到2030年這一數(shù)字將增加到8900萬。數(shù)百萬的個人設(shè)備上傳和下載電力可能會導(dǎo)致電網(wǎng)紊亂。

圖片來源：施耐德電氣預(yù)測

換句話說，在發(fā)電和輸電方面，人們對中央公用事業(yè)的依賴正在減少，公用事業(yè)需要改變其商業(yè)模式。很快，它們將不再是唯一的能源來源，其職責(zé)將會變成維持電網(wǎng)平衡，將來自不同源頭和存儲系統(tǒng)的電子轉(zhuǎn)移到需要的地方，一秒一秒地?zé)o縫提供能量。

人工智能將平衡電網(wǎng)中的數(shù)百萬設(shè)備

借助人工智能軟件，分散式能源資源可以將產(chǎn)生的多余電能發(fā)送到電網(wǎng)，而公用事業(yè)則將電能引導(dǎo)到需要的地方。同樣，當(dāng)需求低迷時，工業(yè)設(shè)施、辦公樓、房屋和汽車的能源存儲器可以儲存多余的能量，而當(dāng)發(fā)電量不足或不可能發(fā)電時，人工智能就會使用這些多余的能源。

很多移動部件需要協(xié)調(diào)、預(yù)測和優(yōu)化，以保持電網(wǎng)平衡。如果將分布式能源視為音樂家，那么公用事業(yè)就是指揮者，可以使樂團保持同步，而人工智能可以實時構(gòu)成交響樂。

這使以人工智能為中心的系統(tǒng)成為潛在的游戲規(guī)則改變者。從基礎(chǔ)設(shè)施繁多的系統(tǒng)過渡到以人工智能為中心的系統(tǒng)，可以在幾秒（而不是幾天）內(nèi)進行預(yù)測和控制，從而在發(fā)生不可預(yù)見的事件時，賦予電網(wǎng)更強的復(fù)原力和靈活性。

這意味著，公用事業(yè)、政策制定者和監(jiān)管機構(gòu)需要開始考慮在分散式能源方面他們想扮演什么樣的角色。分布式能源生產(chǎn)商的拼湊工作將取決于協(xié)調(diào)和管理。由于屋頂太陽能電池板等設(shè)備，越來越多的家庭和企業(yè)自己成為能源生產(chǎn)商，公用事業(yè)可以在這方面發(fā)揮帶頭作用，因為他們面臨著購買電力的客戶不斷減少的局面。歐洲的中型電廠規(guī)模已經(jīng)從2012年的800兆瓦下降到2020年的562兆瓦，彭博新能源財經(jīng)預(yù)計，到2050年，這一規(guī)模將驟降至32兆瓦。

公用事業(yè)部門將不得不決定是否與軟件公司合作，或者是想將自身轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖尽＿@些進步舉措需要思維的轉(zhuǎn)變，從對一些大型能源發(fā)電資產(chǎn)進行投資的傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shù)量呈指數(shù)增長的私有資產(chǎn)進行需求管理，同時還要保護客戶數(shù)據(jù)和隱私以及確保電網(wǎng)管理的網(wǎng)絡(luò)安全。

中央政府和地方政府還必須重新考慮其在基礎(chǔ)設(shè)施的支出，尤其是在能源發(fā)電和輸電基礎(chǔ)設(shè)施方面。

使用基于基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性，需要多年的規(guī)劃和建設(shè)，以及數(shù)十億美元的支出。當(dāng)前的經(jīng)濟背景和漫長的政治辯論（比如美國的形勢）可能會減緩所需的投資——但是氣候變化將繼續(xù)在全球帶來更多極端天氣，因此沒有時間可以浪費。

投資帶有更長電線和變壓器系統(tǒng)的集中式電網(wǎng)是錯誤的前進方向：相反，各國政府需要計劃建設(shè)一個由社區(qū)和建筑物自行發(fā)電、通過軟件進行實時管理的電網(wǎng)。

政策制定者應(yīng)考慮對可再生能源發(fā)電進行公共融資，并鼓勵在家庭和私營企業(yè)中實現(xiàn)更多的分布式能源發(fā)電。而且，我們需要全球認可的人工智能軟件治理，以確保整個能源領(lǐng)域的互操作性、透明度和平等性。