《流浪地球》啟示錄：AI技術在能源行業(yè)的應用與展望
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？作為中國硬核科幻里程碑之作，《流浪地球》不僅僅向大眾講述著一個科幻故事，更是通過各種細節(jié)（如太陽即將毀滅，沒有太陽能；燃燒石塊為行星發(fā)動機提供動力；朵朵的零食榴蓮味蚯蚓干等等），向人們揭示著一個關于地球“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，全球人工智能產業(yè)迎來了重要的發(fā)展與變革，比如Google Duplex代替人類自動接打電話；DeepMind繼AlphaGo之后打造出的AlphaStar以5比0的比分的成績打敗《星際爭霸2》頂級職業(yè)選手；波士頓動力機器人Atlas完成了跑步越障和三級跳；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；百度無人駕駛汽車上路等等。這一系列AI創(chuàng)新產品和AI應用的落地，同時也在向世人揭露著一個無爭議的話題：人工智能時代已來，人工智能市場正在呈現(xiàn)出幾何式增長，并不斷應用及改變著各行各業(yè)。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示：2018年中國全年天然氣消費量為2766億立方米，年增量超過390億立方米，增幅達16.6%，占一次能源總消費量比重近8%。2018年中國石油表觀消費首破6億噸,達到6.25億噸，同比增加0.41億噸，增速為7%。
2018年1-12月份全國規(guī)模以上煤炭企業(yè)煤炭產量35億噸，同比增長5.2%。累計進口煤2.8億噸，同比增長3.9%。鐵路煤炭發(fā)運23.8億噸，同比增長10.3%。
2018年1-12月全國發(fā)電量為67914.2億千瓦時，同比增長6.8%。
截止2017年年底，我國太陽能熱利用集熱器面積保有量達到47780萬平方米，年節(jié)約標準煤能力已達7167萬噸，相當于節(jié)電334460MWth。
中國作為世界上最大的能源消費國和生產國，同時也是僅次于美國的全球第二人工智能大國，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來面對氣候變化，能源枯竭和能源分配不均的社會問題？人工智能在能源行業(yè)的應用場景和商業(yè)模式是什么？對此，七月在線Ai lab特別做了深度的研究與調查，本文將結合實際情況與筆者的調查研究，為大家逐一解答。
目錄：
一、 從研發(fā)到服務，能源行業(yè)人工智能應用場景
二、 國家電網(wǎng)目前人工智能應用現(xiàn)狀及進展
三、 電力行業(yè)的五大難題及AI解決辦法
四、 電力行業(yè)AI的能力應用
五、 智能電網(wǎng)VS智能電廠
六、 人工智能-煤礦大腦
七、總結和建議
一、 從研發(fā)到服務，能源行業(yè)人工智能應用場景
能源行業(yè)是個總稱，涵蓋多個細分行業(yè)，在此我們把能源行業(yè)主要分為“石油/礦物”和“電力”兩大細分領域。
圖3
從羅蘭貝格給出的報告來看[[endnoteRef:4]]，從研發(fā)到服務，目前人工智能在石油/礦物領域主要應用的場景有以下幾點：
a. 數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化器械設計：根據(jù)生產環(huán)境積累的產品壽命、故障率等數(shù)據(jù)，通過模型模擬，優(yōu)化產品的設計；
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. 預測礦物含量提高勘探準確性：分析勘探過程中土壤、空氣等環(huán)境數(shù)據(jù)預測石油礦物潛在產量；
d. 項目可行性評估：根據(jù)宏觀經濟形勢，開采環(huán)境等大量數(shù)據(jù)，評估開采項目的盈利性與潛在風險；
e. 器械與生產環(huán)境危險預警：實時檢測開采器械運行狀態(tài)與開采環(huán)境信息，根據(jù)數(shù)據(jù)預測潛在風險并及時預警；
f. 機器自動化采集：利用機器視覺及時自動判別礦物，利用機器人進行采集；
g. 預測性生產器械維護服務：實時檢測器械運行數(shù)據(jù)，提前預測故障并進行維護；
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)場運出。
在電力領域，目前人工智能在石油/礦物領域主要應用的場景有以下幾點：
i. 模擬氣流優(yōu)化設備設計：利用人工智能模型建模分析優(yōu)化鋒利發(fā)電機的漿片設計；
j. 電力生產計劃管理：整合用戶預測電力需求與電力產出，保障電力的供需平衡；
