曾佑轩:用AI设计“能耗心电图”能源变革提速

2023-09-08

中青报、中青报记者 张毅

我国正式提出碳达峰和碳中和目标已经三​​年了。 一个90后年轻人的发展轨迹也与“双碳”战略产生共鸣。

曾友轩就职于上海南洋万邦软件科技有限公司智能物联网部门，此前一直致力于将人工智能与物联网业务相结合，帮助企业数字化转型，提升信息系统价值。 2020年，曾友轩发现人工智能在节能减碳领域也有巨大潜力。 他把自己比作“设计师”，为企业设计有针对性的节能减排解决方案。

2023年7月召开的全国生态环境保护大会明确，要妥善处理“双碳”承诺与自愿行动的关系。 越来越明确的共识是，我国承诺的“双碳”目标坚定不移。

近年来，曾友轩走访了化工医药行业数十家工厂和园区，发现企业节能减碳的迫切需求。 面对2030年实现碳达峰、2060年碳中和的路线图，很多企业仍感到困惑。 “双碳”该怎么办？ 用AI赋能“双碳”，是曾友轩试图给出的答案。

利用AI设计“能耗心电图”

能源革命正在加速。 国家能源局新和可再生能源司数据显示，今年上半年，我国可再生能源装机达13.22亿千瓦，同比增长18.2%，历史超越煤电，约占我国总装机容量的48.8%。

能源也是企业减碳的关键。 在曾友轩看来，企业要实现节能减碳，管理者必须清楚地知道企业在哪些场景、哪些时间段出现能源消耗异常或能源消耗高峰，并准确把握其原因，然后有针对性地设计节能减碳项目。 方案。

首先是智能数据采集。 他介绍，工业园区的能耗信息是通过物联网收集的。 一些带有数据传输接口的设备可以通过接入网关采集数据，而没有接口的设备，例如传统仪表盘，可以使用摄像头进行拍照。 然后利用百度飞桨的文字识别开发套件，快速识别照片中的文字，并将其转化为数据，方便进一步分析处理。

“数据采集完成后，对于管理者来说，了解能耗异常情况和能耗趋势非常重要。我们利用百度飞桨的时序建模算法库，构建了异常检测和时序预测模型建立直观的“能耗地图”和“能耗心电图”，不仅可以让管理人员实时掌握能耗情况，还可以让人工智能根据当前情况及时发现能耗异常情况数据并警告能源消耗峰值。” 曾友轩说道。

他举例说，夏天，工厂温度随着室外温度升高，空调会自动增加能耗降温，但无法保证节能经济运行。 这时，企业管理者可以通过能耗预测和整体集中控制，及时调整空调系统的优化运行策略，从而达到节能减碳的效果，也有利于减少能耗。峰值负载。

多年来，曾友轩在物联网、工业互联网领域积累了大量的解决方案。 在他看来，“双碳”与工业互联网有着类似的技术思路。 “以前收集的是生产线、大型机械设备的数据，现在是能源方面的数据；用AI来预测设备故障，现在用AI来优化节能减碳。”

曾友轩表示，他们正在打磨产品，希望降低技术实施成本，从而实现大规模复制和应用。

助力“双碳”数据在全国下下一盘棋

虽然人工智能在整个节能减碳体系中还处于探索和应用阶段，但帮助企业节能10%并不困难。

曾友轩说，别小看这个0.1。 如果看企业的经济账，有的工业园区每年要花费几千万甚至上亿美元的能源费用，相当于节省了几千万美元。

未来，人工智能不仅能实现节能降耗，还能帮助企业优化、协调业务运营。

他介绍，企业可以根据“能耗心电图”直接对症下药，甚至可以独立承担一些原本需要人日夜巡逻的岗位。 通过人工智能的介入，企业的节能减碳从信息概览、问题预警、解决方案建议到自动执行，可以完全智能化、自动化，进而达到比人工管理更好的效果。

“在这个系统中，我扮演的是‘设计师’的角色。” 曾友轩表示，“小0.1只是人工智能的起点，绝不是我们的目标。”

一套智能系统也是构建“双碳”数据基础设施的一部分。 不少专家学者呼吁推广“双碳”领域的数字化解决方案，促进多方知情参与，开展有效的数据驱动评估，建立问责和激励机制。

公众与环境研究中心主任马军表示，“就像PM2等污染物的大规模监测和数据发布。看全国一盘棋。”

数据成为支撑企业布局“双碳”领域的核心环节。 如今，全国碳市场规模正在加速扩大，CCER（国家核证自愿减排）有望在今年内重启。 ESG（环境、社会和公司治理）也成为企业竞争力、创新力和领导力的重要体现。 这一切都离不开数据基础。

曾友轩表示，依托能源消耗数据系统，下一步企业可以形成碳信用、建设绿色工厂、参与绿色供应链、形成ESG行动报告等，抓住绿色发展机遇揭阳园区能耗管理系统设计，真正实现绿色发展。融入可持续发展大局。

大模型开启人工智能新时代

技术仍在迭代升级。 “大模型的出现确实开启了人工智能的新时代。” 曾友轩表示，“大模型让人工智能能够与人类交流，碰撞出新的作品、新的知识，这是一次革命性的技术进化。”

目前，曾友轩和他的同事已经基于文心大模型创建了一个全新的企业知识库。 借助大语言模型的自然语言理解和语言生成能力，用户可以方便地享受双碳知识咨询和企业政策问答服务。

未来，他们将进一步让大模型在节能减碳体系中发挥作用，打造直接为企业管理者提供建议的智能助手。

曾友轩的博士课题也与能源优化相关。 他越来越注意到，近年来多地遭受极端天气困扰，今年全球高温纪录不断刷新。 “大自然已经发出了我们需要做出回应的信号。”

新技术可以为气候变化提供解决方案。 曾友轩表示，人工智能时代的曙光就像普罗米修斯偷来的火种，帮助人类文明迈向更高水平。 “作为火炬手中的一员，我希望手中的火能够照亮前方的道路，与后来者一起迎接接力的新时代。”

“智慧用电”将改变传统供电和消费方式

紧凑型智能电表和用户用电管理终端

近日，记者在河南省科学院有限公司应用物理研究所见到了“智能电源管理系统”。这项技术将彻底改变现有的传统供电和消费方式。

“智能用电”源自公司自主研发的“低压电网智能能效管理关键技术研究与应用”。 这一成果得到以中科院院士沉旭邦为首的科研成果鉴定委员会的确认为：“总体技术达到国际先进水平电能和能耗管理系统，单项技术处于国际领先水平”。

它与传统方法的区别主要在于：

——电力的高效利用。 通过低压电网智能能效管理系统，电力公司利用智能电表组成的信息采集网络，获取电网运行的基础数据，确定如何管理电力和平衡负荷，并远程有选择地关停一些大功率电器在用电高峰期停电是正常生活所必需的。

——透明用电。 利用用户用电管理终端和电力线通信技术，居民可以掌握家中实时用电情况，甚至可以根据电价或用户生活习惯自动优化电器运行状态，主动参与用电管理。

——用电方便。 通过实现系统预付费，可以通过互联网、电话等终端获取用电信息，并进行远程购电和充值。

近三年的工程实践评估报告显示，该系统可降低电力运行成本30%以上，提高能源效率15%以上。 目前，郑州、三门峡、南阳等地正在开展试点。

（谭永江）